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EMO2017德国制造之旅

2018-01-25金属加工蒋亚宝

金属加工(冷加工) 2018年1期
关键词:压力机海尔刀具

■《金属加工》记者 蒋亚宝

来自中国的特约记者团参观EMO Hannover 2017

从“物联网”到“工业4.0”,从“智能制造”到“工业云平台”,从“双元制教育”到“工匠精神”,在世界制造业强国中,德国制造给人的印象一直是正面、先进且积极向上的。德国制造“精确、可靠且品质卓越”的烙印从何而来?德国制造为什么能够在欧洲制造业乃至全球制造业序列中长期一枝独秀?2017年9月18~23日,两年一度的EMO Hannover(汉诺威)金属加工世界展览会在德国举办,受EMO展会组委会邀请,《金属加工》记者赶赴德国汉诺威,除亲身体验全球最大机床工具展的魅力之外,还走进舒勒、利勃海尔及号恩等德国制造的典型代表企业,探索、学习德国企业对专注、标准、精确、秩序以及效率的理解,还原德国制造的“真实面目”。

EMO2017发布大量独创性金属加工解决方案

本届EMO以“互联系统促进智能生产”为主题,吸引了来自世界各地的2 200多家生产技术制造商参展,展会展出面积超过16万m2,共占据汉诺威展览中心共27个馆。对于全世界的金属加工行业从业者来说,EMO都是一个重要的展示平台,在每一届EMO展会,都可以看到大量的首发产品和丰富多彩的独创性解决方案。

亮点一:瓦尔特发布了混合虚拟现实专家系统。在国内混合虚拟现实还只停留在概念阶段时,瓦尔特在本届展会宣布远程诊断系统App Com已经进入实用阶段。系统使用微软的Hololens VR眼镜,运用先进的混合现实(Mixed Reality)技术,可实现机加工现场的难题远程诊断。除此之外,App Com还是一款不懈工作的收集器。“App Com 收集大量的机床、刀具和生产数据”,瓦尔特数字化制造总监 Florian Böpple 解释道。“例如,这些数据可能是状态信息,生产主管凭借这些信息能实时了解到每一台机床目前在做什么,以及哪款刀具以何种方式被使用。这样就能非常详尽归纳整个加工流程。哪款刀具已经在哪种框架条件下使用了多久,辅助时间和纯粹的工作时间分别占据多少比例。AppCom 会将这些和更多信息记录下来。

瓦尔特现场展示混合现实技术

此外,瓦尔特公司还推出了Tiger·tec®Gold (金虎) 的新型号,扩展了 WKP35G 可转位刀片的种类,以及一款有四个精磨切削刃、三种断屑槽型的Walter Cut MX 切槽和切断刀片,其继承了之前系列刀片的成熟优势,并且优化了之前产品的缺点。

亮点二:格劳博首次公开电动汽车业务领域解决方案。在传统汽车领域占据绝对优势的格劳博也开始将目光瞄向新能源汽车,通过收购进军电动汽车装配领域,并在本届展会首发用于铝质轻量化车身部件加工用机床G600F。

此次展会上,格劳博的参展亮点充分反映了 EMO Hannover 2017 欧洲机床展的主题:“互联系统促进智能生产”。格劳博集团在万能机床领域的创新包括G系列模块(配备或不配备托盘交换装置),以及适用于第二代G350 和 G550 的新型格劳博圆形存储系统。

G600F

此外,格劳博在本届展会还展出了灵活多变的大型加工中心G1050。G1050具有大型加工中心设计,其特点在于创新的轴设计和适用于大型工件的理想托盘尺寸。其用途全面,适用于船舶、商用车发动机和后轴壳体,甚至是整个车桥的加工。极宽的导轨距离确保具有极高机械刚性,即使是使用 850mm 以下的超长刀具时亦是如此。同时,还可以对干扰圆周直径在 1 600mm 以下以及高度在 1 500mm 以下的工件进行加工。工作空间内的排屑斜坡确保了最佳的切屑运输,即使是干式加工亦是如此。刀具更换臂的时间经过优化,适用于质量不超过 50kg的刀具,并确保了极佳的“切屑到切屑时间”。

总体而言,G1050的特点是具有极高的工艺灵活性、坚固性、经济型和耐用性。由于具有新研发的5轴设计摆动式铣头,G1050能够在几秒内从卧式加工切换为立式加工,从而为用于常规机械制造业、飞机制造业、模具制造业和能源技术业提供了最佳的前提条件。

亮点3:TDM Systems推出刀具生命周期管理4.0。TDM Systems在本届展会上展示其全新的 TLM 数字生产理念。这家来自德国蒂宾根的刀具数字专家可为初涉数字化的用户提供入门级选项,亦可凭借“TDM next generation”下的 TDM 2017和 TDM 2017 Global Line 系列产品为国际公司提供复杂的全球化TLM 解决方案。作为具体演示的一部分,展位参观者将更加深入地了解 TDM 2017 Global Line中新的3D刀具总成、“机床过程控制”(MPC)模块以及如何利用TDM Global Line 2017插件TDM Flex Crib进行刀具库管理,TDM Flex Crib启用移动刀具库管理来预订和查询刀具。

刀具生命周期管理4.0

亮点4:舒勒展出MSE 2000型伺服锻造压力机,收获来自中国的大单。在锻造过程中,正确的时间关系至关重要。为使模具保持较低的应力状态,锻件接触模具的时间须尽可能的缩短,同时不对喷涂与工件传输过程产生负面影响。MSE 2000伺服锻造压力机通过在成形过程中全速运行,而喷涂和锻件传输时减速运行,完美实现了这种锻造工艺的需求。

最新研发的 MSE 2000锻造压力机可以在相同的时间内生产出更多的锻件,模具的使用寿命获得了显著地提升。同时,整个设备能耗也得以降低。这主要得益于安装在这台2 000吨位锻造压力机上部的高动态性能伺服驱

MSE 2000锻造压力机

◆广告 查询编号:1810动装置。该驱动装置可以精准控制模具接近以及离开锻件时的速度:在锻件传送过程中采用较低的速度,而锻造成形过程则采用较高的速度。到目前为止,常规的压力机无法实现这种速度控制,因此,最慢的分工艺流程就会影响到整个工艺过程的时间。而伺服直驱技术使该问题迎刃而解,生产效率得到显著提升。

另外,从展会获悉,来自中国的汽车零部件供应商重庆联豪科技有限公司向舒勒订购了4条机械式压力机锻造生产线。这些多工位机械式压力机采用肘杆驱动,额定吨位在800~2 000t之间。设备的制造和装配将在格平根和埃尔福特厂区进行。这些锻造线计划于 2018年上半年交付。

亮点5:号恩推出革命性新品:加工中心用插齿刀。本届展会号恩(Horn)带来众多新品,其中最大的惊喜是一款创新型新品,可以在加工中心上使用的插齿刀。众所周知,插齿技术虽然生产效率高、精度好,但对设备要求高,普通插齿刀要配合专机使用。而号恩推出这款新品插齿刀在配备动力刀座后,可以安装在加工中心上使用,大大拓展了插齿技术的应用范围。

号恩还推出新型涂层EG3和EG5,适用于Supermini、Mini和312,新型涂层可以使刀具使用寿命提高100%。Supermini 主要用于在孔直径≥0.2mm时进行镗孔和车槽。对于类似的工作过程,孔直径在6.0mm以上时使用 Mini工具系统。312系统的三刃刀片同样用于镗孔和车槽,适用于孔直径为 46mm的外部加工或类似加工中。

此外,号恩还发布了多功能铣刀ETATec 45P、粗加工铣刀ZETATec 90N、带有断屑槽几何形状S64T切槽刀片以及VHM 钻头等多款新品刀具。

号恩推出革命性的插齿刀

新的涂层可以提高刀具使用寿命达100%

亮点6:利勃海尔发布了新型机械手捡拾系统 Bin Picking。该系统采用先进的三角测量法可视系统改善了传统的机械手捡拾系统,确保更高的精度、更好的工件识别和更快的加工。机械手能够轻松伸入深达1m的箱子中,也能够在金属加工业之外应用。

深箱取物不成问题

“我们现在采用一种两级式三角测量法,这种方法通过激光器与摄像头之间的相互作用扫描装有工件的容器”,自动化系统开发主管硕士工程师 Thomas Mattern 解释道。因此显著提高了分辨率。“迄今为止按照激光渡越时间法工作的图像识别系统,极限精度只有3~5mm,而我们的系统可达到的分辨率要高出十倍。因此也能更好地辨别出在位置识别和工件区分时所需要的细小特征。”

光滑的齿轮边缘可避免工件运输时发生损坏、出现热处理裂纹和齿轮箱磨损,从而方便装配过程并延长刀具寿命。为此,利勃海尔本次展会还推出新型单机解决方案 LD 180 C,该机型使用ChamferCut进行倒角,可产生高品质、高重复精度的边缘,比压去毛刺和用指形铣刀倒角更经济。因此,这种倒角方法特别在乘用车和商用车制造商以及变速箱和发动机制造中受到欢迎。

此外,利勃海尔在两个展台还展示了LP 100新型桁架机械手、LC 280 α新型滚齿机、LS 180 E新款插齿机、CBN内齿加工、Skiving3滚插机等众多解决方案。

德国工厂之旅

董事长Stefan Klebert介绍舒勒集团概况

百年舒勒,百年中国缘。紧张有序的EMO Hannover 2017展会参观环节很快结束了,中国记者团德国之旅的第二站是德国历史最悠久的企业之一——舒勒。作为德国制造的典型代表,舒勒在1924年为当时的欧宝汽车提供第一台大型机械压力机,从此开始,舒勒在世界汽车工业中声名远播。但是,舒勒公司的发展其实远早于现代汽车工业的兴起。1839年,公司创始人路易斯·舒勒的父母在德国格平根 Sauerbrunnen 街购买了一幢带有钳工车间的房子,路易斯带领一名学徒就在这里开始了他的事业,发展到今天,舒勒集团已经是金属成型领域的全球引领者。

据公司董事长Stefan Klebert介绍,早在100多年前,舒勒就开始与中国结缘,当时,舒勒为中国提供了第一台铸币压力机。在2015年,舒勒收购了中国企业扬州锻压之后,来自中国的员工占到集团总人数的1/4。红旗、宝沃、奔驰、宝马和一汽大众等在中国生产的汽车品牌都使用舒勒的生产线。目前,欧洲、美国及中国的业务各占1/3左右,中国已经发展成为舒勒最大的海外市场之一。

高度现代化的刀具生产工厂——号恩。离开舒勒,我们来到位于图宾根的号恩公司(Paul Horn GmbH )。号恩自1969年起生产高精密的刀具和附件,目前有超过930名员工在图宾根和戈马林根进行硬质合金刀具以及HM、CBN和 PKD刀具的研发与生产工作。2016 年在德国的营业额约为1.67亿欧元,在全球收到的2.75亿欧元新订单使这一年成为公司历史上最成功的年份。

号恩高度现代化的工厂给记者留下了深刻印象,这座新工厂从2016年开始建设,占地面积20 000m²,其中的生产面积达到12 000m²,目前已经投入使用。在这栋新建筑中,分出了支承工具生产和涂层以及物流等不同区域。此外,公司还在现有建筑旁扩展了一块管理区域。两座建筑的投资总额达到7 000万欧元。

Horn 高度现代化的铣削车间

目前号恩能够提供20 000种标准刀具和120 000多种特殊解决方案。标准刀具和专用刀具的比例各占约50%。每年约900万刀片以平均每100件为一组生产,自动化程度高达97%。更为重要的是,号恩提供的刀具产品,从研发到硬质合金制造和生产,再到涂层,全部的生产工序都是号恩公司自己完成,这样能最大程度地保证号恩刀具的卓越质量。

利勃海尔齿轮技术公司。本次德国之行的最后一站是位于肯普滕的利勃海尔齿轮技术公司。利勃海尔是纯粹的家族企业,创建于1949年,目前由家族第三代掌管。2016年集团营业收入达到90亿欧元,我们这次参观的是集团旗下的齿轮技术公司。齿轮技术公司(机床及自动化)营业额占集团中的比例约在2%左右。

对于中国来说,利勃海尔这个名字并不陌生,早在1985年,中国家电品牌海尔便引进了利勃海尔的冰箱生产技术。其实,作为一个大型企业集团,利勃海尔的产品线异常丰富,包括工程机械、矿山机械、家电和航空等,中国大飞机C919的起落架、空调系统就是由利勃海尔提供的。齿轮公司在德国肯普滕、意大利都灵及美国等地都有生产基地,公司主要产品和解决方案包括插齿、滚齿、磨齿和去毛刺等齿轮加工设备及刀具等,主要服务于汽车制造、零部件、农业机械以及航空等领域。除齿轮相关的设备和解决方案外,利勃海尔齿轮技术公司还提供桁架机器手,能够移动从30kg到1.5t的工件,可以用于发动机缸体生产线等,目前在中国长安福特等汽车生产企业都有应用。另外,在公司的装配车间,我们看到了公司的托盘搬运、智能化存储以及最新的无人化加工工厂等自动化解决方案。

比较与感悟

一周的德国之行很快结束了,从汉诺威展览中心参观EMO2017,了解德国乃至世界先进制造技术的发展潮流,到走进舒勒、号恩和利勃海尔位于图宾根、肯普腾的工厂,亲身体验德国制造业文化,了解德国企业对专注、标准、精确及秩序的理解,此次德国制造之旅虽然时间短暂,行色匆匆,但总的来说收获颇丰。

记者曾参观过不少国内的行业展会,也实际走进过不少不同发展层次的中国制造业企业。从中德制造业比较的角度来看,我们必须要承认,德国制造业的发展经过长时间积累,整体发展水平确实高出中国不少。这主要体现在技术人员培训、工艺经验积累,以及对“工业4.0”等制造业未来发展方向的理解与把握等“软”的方面。如果单纯从厂房、设备等硬件条件方面来看,很多国内企业并不差,甚至还要超过很多德国百年企业。但从生产管理、产品开发、文化建设和员工关怀等角度来看,德国制造业值得我们学习的地方有很多。

在舒勒、瓦尔特的德国工厂,我们看到有不少来自中国的员工在辛勤工作,他们已经很好地融入德国制造业。在与几位德国企业家的沟通交流中,我们也发现,未来中德两国制造业既有竞争也有合作,但两国制造业的互补与相互依赖程度会越来越高,这种良性互动关系会给两国制造业带来广阔的发展空间。

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