文/張明倫·FM 記者Q
下料作為材料成形的準(zhǔn)備工序,其質(zhì)量優(yōu)劣直接決定了后續(xù)成形精度。在鍛造領(lǐng)域,隨著鍛件向精鍛方向發(fā)展,更加精確、高效的下料方式越來越受到青睞。
提起意大利菲賽普公司(FICEP S.P.A.,以下簡稱“菲賽普”)大家都不陌生,這家從1930 年開始就生產(chǎn)沖剪機(jī)床的企業(yè)如今是馳名中外的鍛造設(shè)備制造商,同時還是世界上最大的鋼結(jié)構(gòu)、鋼板加工自動化系統(tǒng)生產(chǎn)商。近百年間,菲賽普的足跡在全球范圍內(nèi)持續(xù)增長,目前17 個直屬分公司和代表處以及代理商網(wǎng)絡(luò)覆蓋每個大洲,為遍及世界各地的客戶提供銷售、服務(wù)、培訓(xùn)和備件供應(yīng)。廣州菲賽普機(jī)械有限公司(以下簡稱“廣州菲賽普”)是菲賽普成立的子公司,專門服務(wù)中國及周邊華語國家和地區(qū)。為了探索菲賽普的百年征程,雜志社一行走進(jìn)廣州菲賽普,對總經(jīng)理徐敏新進(jìn)行了專訪。
廣州菲賽普機(jī)械有限公司總經(jīng)理 徐敏新
徐敏新:菲賽普位于阿爾卑斯山邊的意大利瓦雷澤省,擁有3 個專業(yè)的生產(chǎn)廠房,其中,新建的Crosio della Valle 機(jī)加工生產(chǎn)廠,并排安放了兩條全新的Mazak HCN 8800 生產(chǎn)線和Mazak FMS 自動托盤輸送系統(tǒng)。每條生產(chǎn)線由三個臥式加工中心和三個上料站組成,可以24 小時不間斷運行,執(zhí)行各種機(jī)加工操作。新工廠將原有生產(chǎn)能力提升近50%,在促進(jìn)靈活性和效率的同時,持續(xù)保持高水平的零件精度。
菲賽普在全球擁有500 多名員工,研發(fā)部門和技術(shù)學(xué)院是菲賽普創(chuàng)新能力的核心和大腦,研究和開發(fā)活動涉及50 名專職人員,他們可以依靠生產(chǎn)部門的直接支持來開發(fā)原型機(jī)。
菲賽普在鍛造行業(yè)的產(chǎn)品包括下料、鍛造和自動化三大塊,基本覆蓋了鍛造廠的主要工藝需求。產(chǎn)品門類、規(guī)格齊全,提供全面解決方案的能力是菲賽普的主要優(yōu)勢之一。
就下料設(shè)備而言,菲賽普擁有熱剪、冷(溫)剪和鋸切等不同解決方案,可以說菲賽普是全球范圍內(nèi)唯一能夠為鍛造行業(yè)提供最完整先進(jìn)下料設(shè)備的制造商。
CTCH 熱剪機(jī)是一種在歐美鍛造行業(yè)廣泛而持久采用的下料設(shè)備,具有以下明顯優(yōu)勢:⑴生產(chǎn)成本低;⑵使用成本低;⑶質(zhì)量穩(wěn)定;⑷靈活、高效;⑸安全、環(huán)保。熱剪工藝目前在國內(nèi)鍛造行業(yè)的應(yīng)用案例很少,鑒于其生產(chǎn)成本低、高效、靈活及安全、環(huán)保的特點,值得用戶參考,尤其是對于經(jīng)常需要處理大截面棒料、使用連鑄和熱軋棒料、高碳高合金材料以及對安全和環(huán)保有嚴(yán)格要求的用戶。
CADDY 冷(溫)剪機(jī)要求切下的毛坯必須體積一致,垂直度好,變形小,高產(chǎn)出,快速設(shè)定以及工作過程完全自動化。菲賽普CADDY 系列冷剪設(shè)備在成本和精度兩方面代表著這類裝備的最高水平,主要優(yōu)勢為⑴水平式結(jié)構(gòu)設(shè)計;⑵下料速度快,產(chǎn)量達(dá)到120 件/分鐘,最大機(jī)型CADDY 180 的產(chǎn)量也能達(dá)到33 件/分鐘;⑶開放式刀具及棒料和坯料雙重約束;⑷機(jī)臺轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu),保證鋼坯垂直度達(dá)到90°±0.5°;⑸重量精度高,確保生產(chǎn)出重量誤差在±0.3%范圍內(nèi)的精密鋼坯。CADDY 冷剪機(jī)具有最完整的系列范圍,覆蓋5 ~180mm 直徑的加工范圍;可附加在線感應(yīng)加熱裝置,為特殊材料提供溫剪工藝;從CADDY 衍生的CODEBRASS 系列冷剪機(jī)專用于有色金屬棒料的下料生產(chǎn)。
S 系列高速棒料鋸切生產(chǎn)線加工范圍覆蓋了所有規(guī)格的棒料,最大加工直徑可達(dá)800mm。采用一次性鋸片的菲賽普新型高速圓盤鋸具有以下優(yōu)勢:⑴高生產(chǎn)率,鋸切鋼坯直徑100 毫米,長度400 毫米,F(xiàn)ICEP S35 機(jī)型每小時產(chǎn)量超過260 件;⑵鋸片成本降低,一次性鋸片可鋸切高達(dá)70 平方米的鋼材,而且無需修磨;⑶鋸片厚度減少,切口損耗降低(鋸切直徑110 毫米棒材的切口寬度僅2.5 毫米,直徑為220 毫米的棒材要求切口寬度僅4 毫米。
徐敏新:菲賽普自創(chuàng)立以來,創(chuàng)新始終是推動公司不斷向前發(fā)展的最大動力。在鍛造設(shè)備領(lǐng)域,菲賽普的特點在于“精”。
菲賽普從1930 年創(chuàng)建之日起即開始制造沖剪設(shè)備,在下料技術(shù)這塊有著深厚的底蘊。在全球范圍內(nèi),菲賽普是熱剪機(jī)的唯一供應(yīng)商,CADDY 冷剪機(jī)一直是歐美主要鍛造工廠的標(biāo)配設(shè)備。菲賽普有多種類型的棒料裝載機(jī)構(gòu),它們與自動儲料架和AGV 小車相結(jié)合,利用激光引導(dǎo)將料捆從倉庫轉(zhuǎn)移到機(jī)器儲料工位,再利用自動上料機(jī)構(gòu)將棒料逐一喂入輥道,實現(xiàn)上料過程的無人化。自動稱重/分選系統(tǒng):集成在出料端的電子秤在線檢查每個下料工件的實際重量,并連續(xù)記錄測量值,根據(jù)與設(shè)定點的誤差自動調(diào)整下料長度,以保持工件的重量在操作員設(shè)定的公差范圍內(nèi);出料輸送帶設(shè)有多個出口,用于分選不同的重量等級;可優(yōu)化工件收集框裝填數(shù)量并實現(xiàn)不停機(jī)自動切換。
在鍛造壓力機(jī)上,菲賽普也不遑多讓,1995 年在全球首次將革命性地永磁直驅(qū)式直線電機(jī)技術(shù)應(yīng)用到螺旋壓力機(jī)上,DD 系列直驅(qū)式壓力機(jī)的驅(qū)動和結(jié)構(gòu)設(shè)計以及能量回收技術(shù)也一直處于市場領(lǐng)先地位。近年來,KERS 技術(shù)替代了原有的電容回收系統(tǒng),進(jìn)一步簡化了系統(tǒng),提高了能量回收和轉(zhuǎn)換效率。菲賽普最新開發(fā)的MF 系列機(jī)械壓力機(jī)取消了傳統(tǒng)的雙減速扭矩傳動系統(tǒng),代之以緊湊的帶橫向飛輪軸的行星齒輪傳動系統(tǒng),這一改變在結(jié)構(gòu)設(shè)計和機(jī)器制造方面體現(xiàn)出了優(yōu)勢。此外,MF 系列在總體設(shè)計方面也有所創(chuàng)新,它利用數(shù)字孿生技術(shù)創(chuàng)建模型,CAD 模型被組成機(jī)器的各種部件的所有技術(shù)特征持續(xù)“豐富完善”,以使其成為一臺真正的“虛擬原型機(jī)”。最終交付給用戶的機(jī)器將有一個與其完全匹配的“虛擬機(jī)器”,它可以模擬機(jī)器現(xiàn)場工作狀態(tài),幫助用戶發(fā)現(xiàn)并排除機(jī)器故障,同時也有助于研發(fā)部門不斷改進(jìn)設(shè)計。
徐敏新:菲賽普一直強調(diào)以客戶為中心,其質(zhì)量保證體系的建設(shè)也以客戶滿意為主要目標(biāo),質(zhì)量保證主要體現(xiàn)在以下幾個方面。
⑴通過與客戶建立伙伴關(guān)系,不斷尋求創(chuàng)新和有競爭力的解決方案,從而持續(xù)改善產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)質(zhì)量。
⑵有效運用“內(nèi)部客戶”概念,持續(xù)改進(jìn)內(nèi)部業(yè)務(wù)流程,實現(xiàn)所開展的質(zhì)量保證活動的有效性和競爭力。公司管理體系基于ISO 9001:2015 標(biāo)準(zhǔn),集團(tuán)內(nèi)所有工廠的管理制度統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。
⑶協(xié)助和支持供應(yīng)商提高產(chǎn)品質(zhì)量并共同成長。
⑷在生產(chǎn)實踐中,菲賽普質(zhì)量管理部門負(fù)責(zé)定義、詮釋和驗證產(chǎn)品是否符合客戶的要求和現(xiàn)行規(guī)范;評估和盡可能減少與每個生產(chǎn)流程相關(guān)的風(fēng)險,并解決可能導(dǎo)致所提供的產(chǎn)品和服務(wù)不符合規(guī)范的任何問題。
⑸通過以下途徑傳播“品質(zhì)文化”:
①持續(xù)宣傳和溝通內(nèi)部所有生產(chǎn)過程和所有活動符合質(zhì)量管理體系要求的重要性;
②全員參與各項品質(zhì)管理活動;
③支持技術(shù)部門主導(dǎo)的“過程所有者”活動,并定義所有者的相關(guān)職責(zé)范圍;
④系統(tǒng)性驗證質(zhì)量管理體系是否達(dá)到預(yù)期的結(jié)果。
對于產(chǎn)品質(zhì)量通常的理解是基于產(chǎn)品本身而言,沒有高品質(zhì)的產(chǎn)品,企業(yè)將失去競爭力。我認(rèn)為產(chǎn)品背后的服務(wù)質(zhì)量也同樣重要,對用戶來說,后者也許更有意義。菲賽普質(zhì)量管理部門制定的很多策略也是在與客戶持續(xù)互動的過程中逐漸完善,這也是對公司以客戶為中心的宗旨的寫照。
徐敏新:菲賽普長期與大中小企業(yè)合作,用戶提出各個環(huán)節(jié)的工藝指標(biāo),菲賽普研制不同的裝備予以滿足,通過這種合作模式,共同開發(fā)了許多有特色的專業(yè)生產(chǎn)線,例如鉆桿接頭生產(chǎn)線、半軸生產(chǎn)線、高強度螺栓生產(chǎn)線等。
同時,鍛造企業(yè)下游用戶產(chǎn)品的生命周期越來越短,鍛造企業(yè)不得不應(yīng)對短平快的要求,因此,要求自動化生產(chǎn)單元更加“柔性”,具備快速應(yīng)對小批量、多品種訂單的能力。近期,菲賽普為一家生產(chǎn)重型卡車零部件的知名汽車零件制造商設(shè)計的柔性生產(chǎn)線,可提供多種工藝組合,能鍛造各種規(guī)格和復(fù)雜程度的齒輪,通過這條新型生產(chǎn)線,菲賽普重新定義了柔性鍛造的未來。此生產(chǎn)線具備五種操作組合(可擴(kuò)展到七種),徹底改變了傳統(tǒng)的每種零件都有單獨生產(chǎn)線的做法;允許工件在任何位置進(jìn)入,因為不同的工段都可以獨立工作。
基于此模式,我們的生產(chǎn)線可以制造一個需要完整的預(yù)成形和鍛造工藝循環(huán)的復(fù)雜零部件,甚至可以同時鍛造兩個完全不同的零件。
徐敏新:下料工段通常不是國內(nèi)鍛造企業(yè)的優(yōu)先考慮事項,有限的資源往往先投入到壓力機(jī)的改造。要全面實現(xiàn)“中國制造2025”以及“工業(yè)4.0”所制定的目標(biāo),下料工段實現(xiàn)自動化、智能化生產(chǎn)也勢在必行。考慮到產(chǎn)能要求、工藝及材料的不同特點,鋸切和剪切下料方式仍將長期存在,目前我們已有足夠的技術(shù)手段打造一個包括自動物流系統(tǒng)在內(nèi)的全自動鋸切或剪切系統(tǒng)。從用戶層面來說,下一步要解決如何將下料工段融入整個鍛造工廠的智能化管理體系內(nèi),即打通管理平臺與終端設(shè)備之間的數(shù)據(jù)流和信息流。
菲賽普作為設(shè)備制造商,以“工業(yè)4.0”為引領(lǐng),以產(chǎn)品為中心,努力實踐從產(chǎn)品設(shè)計、制造和運維保障的全生命周期管理。例如,菲賽普在新近研發(fā)MF3150 熱模鍛壓力機(jī)的過程中率先嘗試了應(yīng)用西門子DIGITAL TWIN,即“數(shù)字孿生”技術(shù)。它通過以數(shù)字化方式為實物機(jī)器創(chuàng)建虛擬模型,即數(shù)字孿生體,在虛擬環(huán)境中對實物的各項指標(biāo)進(jìn)行驗證和測試,從而加速研發(fā)過程,降低制造過程的出錯率。
對用戶來說,這項技術(shù)的好處是便于后期運行維護(hù)保障。用戶現(xiàn)場機(jī)器的各項狀態(tài)數(shù)據(jù)將通過智能傳感器采集,經(jīng)物聯(lián)網(wǎng)實時發(fā)送到數(shù)字模型,菲賽普售后部門不僅可以遠(yuǎn)程指導(dǎo)用戶排除故障,還能通過分析預(yù)測故障提前報警,協(xié)助用戶制訂預(yù)防性維修計劃,最大程度地降低故障停機(jī)率。同時,通過對這些歷史數(shù)據(jù)的積累和分析,為研發(fā)部門提供產(chǎn)品優(yōu)化的方向,加速產(chǎn)品迭代。隨著信息處理技術(shù)以及工業(yè)建模、仿真和傳感技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化設(shè)計、制造和運維將常態(tài)化,下料設(shè)備也毫無疑問在這一規(guī)劃內(nèi)。