满足所有要求

芬兰的一家中小型企业需要一个包括高端质量检测技术和产品贴标在内的自动化解决方案。这也引起了德国设备制造公司的极大兴趣。

第三代领导人Simo Sihvo经营着一家距离芬兰首都赫尔辛基50公里、有大约40名员工的Konepaja Sihvo Oy公司。

安装在滑台上的机器人可以承受165 千克的重物，连续性地为2
台车铣加工中心上下料。机器人右侧是放置成品和毛坯的地方。

Sihvo公司的总经理不愿意过多介绍产品的细节。他只是说，客户的产品质量要求非常高，大部分产品都在机构中承担中重要的安全保障任务。除此以外这家芬兰公司也提供内容丰富的技术服务，例如严格按照客户的要求对自己加工的零部件进行3D测量、产品组装等等。“我们为芬兰市场生产的产品大多数直径尺寸在100-1250mm之间，属于中等规格的零部件。这些产品都在我们大约3000㎡的机械加工车间里完成，所加工的金属材料也各不相同，其中主要是铸铁材料，车削件占的比例很大。从我们的设备配备情况中也可以看到这一点，我们有6台车铣加工中心、20台车床和7台铣床。”Sihvo公司的质量保证负责人Tuuka Pasanen说道。

在自动化技术领域中投资   

与许多德国中小企业相似，Sihov公司也面临着高昂的劳动力成本和技术人员缺乏的窘境。“从90年代初期我们的客户就越来越多地采用合同外包的经营模式，我们的合同订单也不断的增加。这也使得我们每一批次产品的生产数量提高到了30-300件。然而，我们究竟是采用手工加工还是采用自动化加工来生产这些产品最终取决于它们到底是一次性订单还是周期性重复的订单。在后一种情况下自动化生产加工可以有着很好的经济性。从那时起我们的机器人单元就一步步地增加到了6个。”Simo说。

有着特殊要求的铸件大单

几年前，Sihvo公司得到了一份生产直径约700mm对称回转体铸铁零件的订单合同。“由于这份订单合同的年产量大约10000件，因此我们决定投资购置零件加工所需的机器人自动化系统。客户对我们提出的质量要求是百分之百的产品检验；因此我们就需要一个包括自动化上下料自动化检验的整体性解决方案。”Pasanen说道。

当时，Sihvo公司正因一个项目与Fastems公司进行接触。在这一商谈的项目中，Fastems公司已经证明它们能将自动检测系统集成到机器人自动化方案之中。“在我们看来Fastems公司是理想的新项目合作伙伴，因此我们也将自动化检验的新项目合同交给了Fatems公司。”Simo解释说道，“我们没有失望，因为Fastems公司当时为我们开发的解决方案在芬兰是独一无二的。”Pasanen补充说道。

整体解决方案

即便从今天的角度来看，人们也会赞同Sihvo公司质量经理的观点。具体来讲，机器人加工单元由2台五轴车铣加工中心组成，1台负载能力为165kg的穿梭机器人负责自动上下料。自动化解决方案的核心设备是一台位于加工中心内部的空调检测室。完成切削加工的零件由机器人运送到测量室，测量室的卷帘门会自动打开，并在测量过程中保持关闭状态。“空调检测室内还有一台机器人，由它接住外部机器人送来的被测零件，这就使我们能够在零件的切削加工过程中完成成品件的质量检验。”Pasanen说。

成品零件的连续检验

每一个零件都要在规定的检测点检测其尺寸是否符合规定的公差要求。同时还要定期进行质量分析。当实际的加工精度偏离要求时，则提高产品的测量次数、频率。“除此以外，我们还制定了在完成一定数量的生产加工和测量后进行完整的3D测量的规则。如果完成了本批次零件的生产，我们会调整机床和机器人的工作参数，为完成下一合同做好准备，确保生产过程的稳定性。”Pasanen说。

根据Pasanen的说法，高质量产品生产的重要因素首先是测量设备的检测结果，其次是加工过程中被加工零件的温度。“因此，我们在车铣加工中心里配备了温度补偿装置。我们不仅要把测量设备的检验结果传送给控制系统而且还要把温度检测结果也传送给控制系统。这是零件生产过程中一个自动的、连续性的过程。如果产品零件的检测数据在允许的公差上下限之间波动时就要调整、优化加工工艺过程，例如调整刀具或者更换刀具。因此，每一台加工中心都有一个配备了120把刀具的刀具库。”

完整的检验报告

通过完整的质量检验报告质量管理经理可以证明产品生产的质量如何。他说：“我们的要求和客户一样，这也就是为什么我们要把所有的测量数据和生产工艺数据、原材料数据都收集在一个数据库中。生产出来的每一个零件都在机器人单元中做好标记，从而可以无缝跟踪产品质量所需的相关信息。”

破纪录的加工工时

Fastems公司研发生产的机器人工作单元已经在Sihvo公司顺利运行若干年了。“在这段时间里我们获得了很多宝贵的经验，并取得了非常积极的成果。”Simo总结性的说道。

从Simo的口中这些说辞似乎有点轻描淡写，自动化解决方案是每天三班倒的生产运行，按照年工作小时计算，它将设备利用率提高了80-90%。但Sihvo公司给出的具体数据则表明：“最初我们实现了大约为5500小时的机床加工工时，这一数据已经超过了市场中类似设备的平均数据了。它的生产效率和经济性简直是无与伦比！”

本文译自德国Werkstatt und Betrieb杂志
作者：Martinus Menne

来源：荣格-《国际金属加工商情》

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