兩年多來，總部位于德國加興的福伊特公司一直在使用獨特的機械手設(shè)備生產(chǎn)用于公共汽車變速箱的行星齒輪架。該設(shè)備的核心是兩臺帶車削功能的?？铺?nbsp;T45 五軸多功能加工中心。整個加工過程只需兩次裝夾即可完成。其成效是顯著的：與先前共使用九臺機床的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝相比，所需空間減少到原先的四分之一，加工時間縮短了 30%，單個組件的生產(chǎn)時間僅為原先的20%。
想象一下，您乘坐著公共汽車在城市中穿行：汽車停下來讓乘客上下車，然后重新啟動，加速、剎車、再停車，如此反復。如果您在整個過程中沒有發(fā)現(xiàn)任何顫動或換擋異響，那么這輛車極有可能配備的是福伊特迪瓦(DIWA) 自動變速器。“迪瓦 (DIWA)”指的是差動轉(zhuǎn)換器（德語為 Differenzialwandler，其名稱由此而來）。這種變速器能在一定速度范圍內(nèi)實現(xiàn)平穩(wěn)起步，而其他變速器要做到這一點需要換擋兩到三次。
目前，全世界有超過 16 萬臺迪瓦自動變速器在運行。這是有其原因的：憑借創(chuàng)新的設(shè)計和超高品質(zhì)，迪瓦變速器深受乘客和駕駛者的喜愛，也因此贏得了公交公司和制造商的青睞。不僅如此，由于降低了油耗，迪瓦變速器還能確保更低的用車成本。不過，能取得如此大的成功，技術(shù)革新并非其唯一決定性因素，可靠交付、靈活性和極具競爭力的性價比同樣重要?！拔覀儠掷m(xù)監(jiān)控我們的生產(chǎn)工藝，去尋找優(yōu)化的機會。”福伊特公司(Voith Turbo) 德國海德漢總部的生產(chǎn)技術(shù)總監(jiān) FriedrichOberl?nder 說道。“我們的工作重點是不斷優(yōu)化我們的自動化水平和工藝過程中的技術(shù)參數(shù)，以及為我們的員工合理構(gòu)建工藝流程中無法實現(xiàn)自動化的部分?！盕riedrich Oberl?nder福伊特公司(Voith Turbo) 德國海德漢總部的生產(chǎn)技術(shù)總監(jiān)
試驗臺上誕生的生產(chǎn)概念
負責生產(chǎn)福伊特變速器的加興工廠也同樣遵循著這些要求?！盀榱吮ＷC我們的靈活性和成本效益，我們保持著高度的縱向一體化。”加興工廠的生產(chǎn)總監(jiān)Vincent Ross 解釋道。“要做到這一點，我們需要不斷檢查我們的工藝流程，去發(fā)現(xiàn)任何優(yōu)化的可能性?！?/span>
2018 年，負責這一優(yōu)化工作的員工發(fā)現(xiàn)，當時迪瓦變速器中安裝的行星齒輪架的生產(chǎn)設(shè)備需要改進。此外，當時采用的按序進行的多階段生產(chǎn)工藝已不再匹配那時的技術(shù)能力?！耙蚨覀冐叫韬喕に嚵鞒滩⒉捎脛?chuàng)新技術(shù)。”Friedrich Oberl?nder 強調(diào)說?他負責著所有工廠的優(yōu)化工作。“我們決心要同步實現(xiàn)最大程度的自動化和加工工藝的優(yōu)化，以保障大規(guī)模批量生產(chǎn)?！?/span>
?？铺?T45?優(yōu)化生產(chǎn)的關(guān)鍵
2018 年 AMB 展會期間，Oberl?nder在參觀斯達拉格展位時萌生出一個可以實現(xiàn)該目標的想法。當看到當時最新款的?？铺?nbsp;T45 五軸多功能加工中心時，他意識到了行星齒輪架生產(chǎn)的潛力。“這臺加工中心具有卓越的剛性設(shè)計，最重要的是帶有一個快速、動力強勁的轉(zhuǎn)臺。原先需要六道工序才能完成的生產(chǎn)過程，現(xiàn)在只需要這一臺加工中心就能完成，而且只需要進行兩次裝夾。”隨后，他們與斯達拉格凱姆尼茨工廠的機械工程師以及其他五軸加工中心制造商進行了大量的探討。Vincent Ross 參與了當時的決策過程，他說：“在決定采用斯達拉格設(shè)備之前，我們進行了結(jié)構(gòu)化分析和綜合風險分析。”
對此選擇，F(xiàn)riedrich Oberl?nder 的解釋是：“當時，斯達拉格是唯一一家能夠提供帶 400 mm 托盤的緊湊型銑車復合加工中心，并且轉(zhuǎn)速和扭矩都符合我們的應用要求的供應商，而這臺設(shè)備就是?？铺?nbsp;T45。當然，以往的良好體驗也起到了一定的作用。畢竟，當時我們已經(jīng)和斯達拉格合作很長時間了，我們對現(xiàn)有的?？铺丶庸ぶ行囊约八惯_拉格提供的支持都非常滿意。”
成功的發(fā)展伙伴關(guān)系
福伊特與斯達拉格聯(lián)手進行了該生產(chǎn)設(shè)備的概念規(guī)劃。Vincent Ross 解釋道：“ 我們考慮了各種概念，包括不使用機械手的傳輸系統(tǒng)。不過，為了配合我們讓自動化設(shè)計實現(xiàn)最大靈活性的戰(zhàn)略，我們最終還是決定采用帶關(guān)節(jié)式機械手的解決方案。這樣不僅可以實現(xiàn)上下料，還能自動重新配置機床?！?br/>斯達拉格聘請了一位外部自動化專家參與該項目的實施。這支由三方人員組成的團隊打造出了一個由兩臺?？铺?nbsp;T45 加工中心和一個承載能力高達 500 kg 的機械手組成的加工單元。機械手負責檢查坯料進給，并為兩臺加工中心上下料。目前，該設(shè)備用于加工三種不同的行星齒輪架，共 20 種變體型號。當更換產(chǎn)品時，機械手將安裝所需的夾爪，并為機床更換所需的夾具，而無需停機。夾爪和夾具（包括托盤、支撐油缸和動力卡爪）已預裝在機械手單元中。坯料和行星齒輪架成品分別通過兩條獨立的運輸帶送入和送出設(shè)備。
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關(guān)鍵因素：員工的專業(yè)素養(yǎng)和不懈努力
“通過雙方合作，我們?yōu)樾行驱X輪架安裝了全新的生產(chǎn)系統(tǒng)，其效率之高讓我們大為驚嘆?！盫incent Ross 說。他認為，參與人員是他們?nèi)〉眠@一成果的關(guān)鍵因素。“正是福伊特員工和?？铺貙＜页錾膶I(yè)素養(yǎng)、專業(yè)知識和不懈努力，才讓我們實現(xiàn)了在一臺機床上通過兩次裝夾完成自動化整體加工的想法。”Ross 承認，實現(xiàn)這一目標的道路并非一帆風順。他們所安裝的?？铺豑45 是新款機型的首個型號系列，以前并沒有用于這種連續(xù)作業(yè)。因此，旋轉(zhuǎn)傳輸系統(tǒng)最初出現(xiàn)了過早磨損的問題，但通過設(shè)計調(diào)整，這一問題得到了緩解，最終取得了令所有人都滿意的結(jié)果。斯達拉格還成功改進了齒帶式刀庫：他們發(fā)現(xiàn)，刀庫皮帶使用的材料對福伊特使用的冷卻潤滑劑很敏感，因此在進行了合適的試驗后，將其更換為另一種材料。
Friedrich Oberl?nder 還提到，OP 20 裝夾位置的夾持力曾出現(xiàn)過問題，后來通過在夾頭上涂上特殊涂層得以解決?！拔覀凖R心協(xié)力，一起發(fā)現(xiàn)和找出每一處問題，然后認真地解決問題?！監(jiān)berl?nder 肯定道?！斑@也正是像斯達拉格這樣的合作伙伴的出色之處?！?/span>
單位面積產(chǎn)量成倍增加
Vincent Ross 對此表示肯定，并且對現(xiàn)在達到的正常運行時間感到滿意：“經(jīng)過 2 年多的實踐驗證，我們的設(shè)備綜合效率 (OEE) 達到 90% 以上?！睉{借這臺新設(shè)備，他的團隊每年能夠生產(chǎn)五位數(shù)的行星齒輪架，產(chǎn)量與先前基本相當，但所需空間減少了約 75%，生產(chǎn)時間縮短了約 80%。這主要得益于裝夾時間和非生產(chǎn)時間的大大縮短。此外，純加工時間也縮短了約 30%?！皢T工分配是對成本效益影響最大的一個因素?！盕riedrich Oberl?nder 補充道?！坝捎谏a(chǎn)設(shè)備的自動化，我們今后將能更有效地管理我們的資源，并且高效地調(diào)配成熟的技術(shù)工人?！?/span>
開辟新前景
這一結(jié)果對客戶的影響極為顯著?！靶略O(shè)備最大限度壓縮了在不同型號之間轉(zhuǎn)換的成本和工作量，我們的靈活性因此大大提高，從而可以更快地響應客戶的要求?！盕riedrich Oberl?nder 說道?！俺酥?，這一解決方案還為我們開辟了新的前景。”Vincent Ross 肯定道，“新的加工單元讓我們不僅可以為迪瓦 6 生產(chǎn)行星齒輪架，還可以為下一代產(chǎn)品?迪瓦 NXT 7 速混動變速器生產(chǎn)行星齒輪架，在工藝可靠性和成本方面都堪稱完美。即使是未來幾代的變速器或類似組件也完全沒有問題?！?/span>
