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共塑制造业未来

日期:2017/05/22   来源:机电商报   
  摘要:作为全球领先的刀具解决方案供应商,山特维克可乐满已经走过了75年的发展历程。3月29日,山特维克可乐满在瑞典山特维肯总部山特维克可乐满中心召开全球新闻发布会,向来自全球的媒体记者分享其在推进制造业发展领域的最新成果,展现这家老牌企业面向未来制造业的年轻思维。

对当前的制造业来说,不断提升的成本、效率、精度等要求,意味着必须在一定时间内以一定的成本生产出正确的精加工工件,但这种做法已经难以为继。除非出现突破性的刀具解决方案,否则只注重提高金属切除率的传统方法最多只能将产量增加几个百分点。

而经过上百年的发展和无数机床工具制造商不遗余力的钻研,针对刀具本身例如材质、刃角、槽型等的创新已经接近极限,这也使得切削技术的重大创新出现的间隔时间越来越长。未来,要想显著提高金属切削的生产率、质量和可靠性,需要仰仗的将是由数据驱动的第四次制造技术革命。

作为全球领先的刀具解决方案供应商,山特维克可乐满已经走过了75年的发展历程。3月29日,山特维克可乐满在瑞典山特维肯总部山特维克可乐满中心召开全球新闻发布会,向来自全球的媒体记者分享其在推进制造业发展领域的最新成果,展现这家老牌企业面向未来制造业的年轻思维。

数据导向制造发展

进入21世纪以来,以大数据、云计算、移动互联网、物联网为标志的新一代信息技术革命正引领工业进入崭新的发展阶段,新一轮的工业革命正在孕育兴起。此次工业革命最大的特征在于信息和通讯技术进入生产制造全过程,即将数据采集、存储和共享技术整合到制造工艺中,从而催生了新生产方式的出现。

早在 20 世纪 80 年代,人们就曾设法制造自适应性的刀具监控系统,以测量切削条件、将数据与所设定的工艺标准进行比较并在随后调整加工参数,从而实现工艺的稳定性并最大限度减少意外加工事故的发生。不过这些系统是采用传感器和探针来测量切削力、功率、扭矩、温度、表面粗糙度等工艺因素。但由于当时的传感器技术非常落后,无法提供必要的速度和精度以确保完全有效;而且计算机的处理速度慢,需要更大的存储器来实时处理大量的数据。

金属切削的核心是切削刀具与工件的互动,这些缺陷导致几乎不可能在加工期间调整参数。但在技术获得急速发展的今天,传感器和计算机技术在精度、速度和价格方面都有了很大的改观,数据的采集和传输也更加便捷和迅速。

在“工业4.0”时代到来之际,正是基于先进的数据采集和传输系统,山特维克可乐满率先推出两款智能刀具,即能够进行遥控调节的CoroBore® +镗刀系统和能够进行加工状态监测的Silent ToolsTM +减振刀具,用户通过手机或平板电脑就能调整刀具,获取参数。而基于云端的Advanced Analytics系统更是可以随时随地地监控机床加工状态,即便出差在外也可以随时观察工厂的实际加工状态。

软件占据核心角色

“工业 4.0 ”非常重视数字化数据采集、互联网和云存储,但这些元素只是解决方案的一部分。功能各异的软件会分析所收集的数据并制作物理模型或示意图,并将其与现有的加工模型进行比较,从而发现存在问题的工艺所在,提出合理的改善建议,以及指导如何调整参数优化加工工艺。

毫无疑问,软件的重要性正在与日俱增。“尽管今天工具硬件产品的消费额依旧远远大于软件产品,但我们预计10年后,软件产品的消费额将会经历持续高速增长,并最终与硬件产品平分秋色。”山特维克可乐满业务发展副总裁Magnus Ekback在发布会上这样表示。

基于此种判断,山特维克可乐满十分重视软件的开发。山特维克可乐满提供的CoroPlus ToolGuide刀具选择软件能直接对接到客户的CAM或刀具管理软件中,CoroPlus ToolLibrary可以让用户从任何采用ISO13399标准的刀具样本中创建刀具组装模型。此外,用户不仅可以通过互联的软件获取山特维克可乐满的产品和应用数据,还能使用内置传感器的刀具实时调节、控制和监控切削过程。

以领先的软件和硬件产品为核心,山特维克可乐满结合人、机床和工厂系统,打造独具魅力的CoroPlus®数字化加工平台。CoroPlus®的优势在于它能帮助人们更好、更深入地了解、观察加工过程和加工环境,从而优化生产。通过在云端将用户的软件和加工环境互联起来,CoroPlus®平台能提供精确的现场数据界面显示,从而提高车间的生产效率。

毫无疑问,CoroPlus®数字化加工平台是山特维克可乐满在对“工业4.0”进行的探索过程中收获的重要成果,运用山特维克可乐满的互联技术和加工知识,这一平台最终帮助人们减少数据浪费,改善从设计、规划到加工的整个生产过程。

产品创新仍是根本

作为全球领先的刀具解决方案供应商,山特维克可乐满的业务遍布全球150个国家,拥有8300名员工,520余项专利系列。源于其在研发领域的双倍投入,平均每天会有6种新的产品在山特维克可乐满诞生。

在山特维克可乐满迎来75周年之际,一种为车削技术带来了前所未有变化的全新车削方法和车削刀具被隆重推向市场,这项业内首创的“全向车削”解决方案带来了更高的加工灵活性、更高的生产效率和更长的刀具寿命。

在此之前,传统的车削操作已经持续数十年保持基本不变,山特维克可乐满此次推出的全新的PrimeTurningTM车削方法以及CoroTurn®  Prime A型(左)和B型(右)车削刀具是车削技术发展中的重大创新,PrimeTurningTM车削方法和与之配套的刀具第一次实现了只用单把车刀就能在各个方向上进行车削加工,这也是这项技术被称为“全向车削”的原因所在。

在一些应用中,通过使用完全不同于传统车削的PrimeTurningTM车削方法,可以使生产效率提高50%,甚至更高。更小的主偏角和更高切入角可以使切屑变得更薄、更宽,使热量和负载远离刀尖,从而提高切削参数,延长刀具寿命。PrimeTurning独特的台肩切入方式,和25°~30°的主偏角可以实现出色的切屑控制并保持公差。这一创新为实现高效车削提供了无限的可能。它不仅仅是一款全新的刀具,它更是一种全新的车削方法。

此外,PrimeTurningTM车削方法还可以缩短装夹时间,减少了因换刀停机,从而实现了更高的机床利用率和整体生产效率。它对航空航天和汽车制造等行业的帮助更加明显,在这些行业中,人们需要进行大批量外圆车削加工,同时也需要进行频繁的装夹和换刀。

创新早已融入山特维克可乐满发展的DNA中,在推出两款专用的CoroTurn®  Prime车削刀具的同时,山特维克可乐满还推出了优化编程代码和技巧的PrimeTurningTM代码生成器,据此不仅可以确保最佳加工效果,同时能给出最佳的进给率和切入角等参数,这就保证了加工安全性。

无论是在产品层面之上追求方法的根本创新,还是将“工业4.0”互联理念真正在产品和工厂中付诸实施,山特维克可乐满已经走在了前列,并一直引领行业发展方向,这正是这家全球最大刀具企业的生机与活力的最生动体现。


记者手记

之前,记者受邀参加山特维克可乐满在位于瑞典山特维肯(Sandviken)的山特维克可乐满中心举行的全球新闻发布会,并有幸参观了位于基默(Gimo)的世界上最大的硬质合金刀片制造厂。

作为全球最大的刀具制造商山特维克可乐满的总部所在地,“山特维肯”这一地理称呼被全球刀具从业者所熟知,也是很多与刀具相关的人们的梦想之地。于2014年落成的山特维克可乐满中心是一家世界级加工中心,它的建立旨在为制造业的效率提升、生产、应用和研发等领域提供服务,并对金属切削行业中所有关心对生产效率提升、前沿创新研究和全球制造业未来发展的人开放。

置身散发着现代化气息的中心里,你能清晰地感受和体验山特维克可乐满在全球制造业领域中展现的技术与创新能力,接触到最新的技术和产品以及出色的工程能力和定制化的解决方案。

Gimo工厂是山特维克可乐满最重要的刀具制造厂,也是全球最大的硬质合金刀片制造厂。在进入生产车间之前,记者首先参观了工厂的历史博物馆,其中摆放了许多在工厂生产史上做出了突出贡献的关键设备,这些老物件仿佛在默默诉说着这段历时70余年的生产历程。

Gimo工厂的车间墙体是由砖石组成,每一块似乎都因浸透着工厂的悠久历史,走入其中却会发现内有乾坤。今天的Gimo工厂自动化生产水平极高,实现了硬质合金刀片从粉末烧结、冲压,直到磨削、检测、涂层、标记和包装的自动化生产,加工设备也多采用少人化或是无人化运作,车间采用的刀具磨床均是业界知名品牌,并全部配有自动上下料机构,全自动化生产进一步保证了刀片的产量和质量。10余台穿梭在车间内的AGV移动机器人极大地减缓了物料运输过程中对人力资源的占用,并最大化地减少了人为或是其他因素造成的意外。

尽管发布会和参观时间有限,但记者却依然在这短短的时间里感受到了这家全球领先的老牌刀具制造商的年轻思维,期待下一次还能再临山特维肯!(夏希品)