文/李國強

隨著客戶對產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提升，銳邊倒圓、去除污漬、去除毛刺等在鈑金加工過程中越來越重要，為此，庫伊珀技術(shù)工程有限公司（以下簡稱“庫伊珀”）便投資了一項新的系統(tǒng)性技術(shù)裝備，用自動化的加工模式實現(xiàn)工件加工處理過程與整個生產(chǎn)流程同步進行，如圖1所示。

圖1 裝備自動化使工件加工與生產(chǎn)流程同步化

位于德國美普恩的庫伊珀，擁有330名員工，主要為再生能源、拖車制造、通用工程機械和車間器械等行業(yè)生產(chǎn)部件和配件，工廠實行三班生產(chǎn)。經(jīng)過四代人的努力，庫伊珀已經(jīng)從一個手工作坊發(fā)展成為鈑金加工處理行業(yè)的高科技企業(yè)。

庫伊珀的發(fā)展基于高端的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，所以公司技術(shù)裝備的增加總是瞄準(zhǔn)市場需求的變化，現(xiàn)如今，庫伊珀又投資購進了利瑪LISSMAC品牌的SBM-XS 300型機床，如圖2所示，該設(shè)備通過一次進料過程即可同時完成經(jīng)過激光切割和沖剪下料的鈑金部件正反兩個表面的去毛刺和銳邊倒圓等加工處理。

圖2 利瑪LISSMAC品牌SBM-XS 300型機床

對于鈑金加工行業(yè)及其用戶來說，涂層附著力及防銹功能是鈑金部件重要的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，這就是為什么庫伊珀要不可避免地投資于一項有針對性的技術(shù)裝備的原因?？偨?jīng)理米切爾·庫伊珀已經(jīng)在公司工作了15年，他這樣描述了當(dāng)時的決策過程：“起初，我們認(rèn)為一臺多用途綜合加工處理設(shè)備以及濕法加工工藝對于任何一個工件來說都是正確的解決方案。以往的幾年里我們一直使用這樣的設(shè)備，但是加工效果卻不令人滿意。所以我們開始尋找能夠滿足我們需要的技術(shù)裝備。”濕法加工工藝存在著使工件發(fā)生銹蝕的困擾，特別是在鋼件打磨時，打磨加工后的工件上有冷卻液殘留。濕法研磨設(shè)備的維護成本比起其他設(shè)備也高很多。此外，新設(shè)備要能夠保證快速的加工處理過程，從而能在最短的時間內(nèi)滿足客戶的交貨需求。老設(shè)備可以用來加工鋁和不銹鋼工件。采用利瑪LISSMAC品牌的新型技術(shù)裝備，庫伊珀完全可以做到使工件的雙面去除毛刺和銳邊倒圓與整個生產(chǎn)流程同步進行。由于這項新的投入，工件的加工處理效果得到改善，加工處理能力得到提升，尤其體現(xiàn)在多種材質(zhì)工件的加工處理方面。同時，這項新的投資也改善了加工處理控制流程，尤其是在物料流送方面。

用自動化實現(xiàn)與整個生產(chǎn)流程的同步化

利瑪LISSMAC品牌SBM-XS 300型機床是一款緊湊型設(shè)計的雙面加工設(shè)備。加工微小工件時，它能夠確保極高的加工效率和高水平的柔性加工能力。這臺設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計屬于單機工作模式，由于庫伊珀的工件加工處理過程需要與整個生產(chǎn)流程同步進行，因此設(shè)備需要自動化的加工模式。“鈑金部件的加工處理過程在較短生產(chǎn)周期內(nèi)不能實現(xiàn)系統(tǒng)化及其與整個生產(chǎn)過程的同步化。同時，一個無可辯駁的事實是，一位高級專家不應(yīng)該僅僅從事那種每十秒鐘往傳送帶上擺放工件的簡單勞動，所以生產(chǎn)設(shè)備必須實現(xiàn)自動化，這個道理人人都能理解，而且自動化的效果必須與加工處理過程相適應(yīng)。”總經(jīng)理米歇爾·庫伊珀這樣說道。

庫伊珀三年前建立的機器人項目工作團隊里有兩位員工，他們和奧斯納布呂克大學(xué)進行了大約兩年的項目研發(fā)并取得了成果：機器人可以自主識別待加工部件，將這些部件從托板上抓取，隨后放置在機器的進料傳送帶上；部件經(jīng)過SBM-XS 300型機床加工處理后，在出料傳送帶上被機器人抓取并在另一個托板上碼垛；同時，機器人還將新部件抓取并放置在進料傳送帶上；在沒有待加工部件的時候，機器人會轉(zhuǎn)換到清零狀態(tài)，只會將余下的加工后的部件進行抓取和碼垛。回顧過去，米歇爾·庫伊珀說道：“自動化項目的研發(fā)與實施是主要的挑戰(zhàn)，因為在處理過程中生產(chǎn)節(jié)拍需要2～3次的調(diào)整”。由于自動化項目的實施，機器可以實現(xiàn)三班連續(xù)運轉(zhuǎn)，當(dāng)然，需要的時候機器也可以進入單機生產(chǎn)模式。

加工過程對于操作者來說是非常簡單的事情，因為許多工作流程都實現(xiàn)了自動化，機床和整個自動化系統(tǒng)都是穩(wěn)定可靠的，所以生產(chǎn)訂單可以在最短的時間內(nèi)完成。

提升涂裝材料附著力的需求

引進利瑪LISSMAC品牌的技術(shù)裝備需要解決的一個技術(shù)難題就是要提升涂裝部件表面涂裝材料即涂層的附著力。部件切割邊緣不能充分地被涂層包裹，這在采用防銹保護涂料對部件進行涂裝時尤其凸顯。切割邊緣的毛刺和氧化物殘留（俗稱氧化皮）對于鈑金涂裝作業(yè)來說也是需要急于解決的問題。然而，在采用氧氣切割時，切割氣體在切割邊緣留下了氧化皮，由于要進行預(yù)處理，操作人員還不能夠肯定這種氧化皮能否完全去除。為避免這個問題的發(fā)生，操作人員采用氮氣切割，而這又導(dǎo)致微型毛刺的產(chǎn)生，毛刺的大小最終取決于板材厚度。然而可以肯定的是，激光切割會在切割邊緣留下非常鋒利的刃口（又稱銳邊），為了確保更佳的涂層附著力，庫伊珀只能押注于銳邊倒圓了。經(jīng)過銳邊倒圓處理的工件無論外觀還是質(zhì)量都得到顯著改善，如圖3所示。

圖3 銳邊倒圓處理前后對比

威廉·庫伊珀40年前接手了父親的金屬構(gòu)件公司，并在30年前建立了鈑金加工車間且做了27年的持股人兼管理者，3年前他把公司傳給了他的兒子，即第四代傳人米歇爾·庫伊珀。如今，他仍然對公司提出忠告并強調(diào)：“我們必須以不斷提升的加工質(zhì)量滿足市場對鈑金部件表面處理效果日益增長的需求，這些需求包括防止部件銹蝕，包括防止人體劃傷，還包括加工部件整體性的感觀質(zhì)量”。

為客戶提供效率和質(zhì)量保障

卡爾森·漢恩坎珀在庫伊珀已經(jīng)工作十年，作為運營經(jīng)理和公司所有生產(chǎn)部門工作的責(zé)任人，他知曉公司引進新技術(shù)裝備的核心需求，他說：“我們必須保證有效和可靠的生產(chǎn)加工流程，最終確保效率的提升。”威廉·庫伊珀則強調(diào)指出：“成本效益是當(dāng)然的焦點與核心問題。然而，自動化催生了公司在德國的新的業(yè)務(wù)范圍并確保了生產(chǎn)，引進利瑪LISSMAC品牌的SBM-XS 300型機床顯然是成功的。”在他看來，部件的加工質(zhì)量已經(jīng)驗證了這項新技術(shù)。此外，該機床處理后的各類厚度的工件，都適于做下一步的表面涂層處理，如KTL噴涂、濕法罩光漆涂層、粉末噴涂或鍍鋅處理等?！巴ㄟ^銳邊倒圓處理，很大程度上解決了涂層附著力的問題，對切割刃口進行倒圓處理后，涂層材料在工件表面的附著力明顯增強了。此外，我們的客戶也尤其看重工件外觀質(zhì)量的耐久性?！泵仔獱枴煲羚耆缡钦f。

這些已經(jīng)足以說明銳邊倒圓是一個附加的工序，是為確保用戶界定的產(chǎn)品質(zhì)量而做的有意識的投入。經(jīng)過倒圓處理的工件其外觀感覺顯著改善，其內(nèi)在質(zhì)量也是如此。用戶們也相應(yīng)地增加了經(jīng)過倒圓處理的專用部件的訂單。

可靠的合作伙伴與一貫的價值取向

利瑪LISSMAC與庫伊珀的實質(zhì)性合作已經(jīng)開展了多年，如雙方在VDLB（德國鈑金加工行業(yè)激光切割使用者協(xié)會）平臺上就鈑金加工處理上的各類問題進行著卓有成效的探討和交流。由于利瑪LISSMAC機床起初采用的是單機生產(chǎn)模式，因此，他們在交流過程中萌生了實現(xiàn)機床操作自動化的愿景，而且在不到一年的時間內(nèi)，這種愿景就成為現(xiàn)實。利瑪LISSMAC鈑金技術(shù)裝備部門區(qū)域經(jīng)理德爾克·舒爾施泰德這樣說道：“回顧過去幾年，雙方攜手同行，利瑪LISSMAC提供機床的操作界面，庫伊珀最終完成自動化流程的研發(fā)。”看著利瑪LISSMAC這套全新的自動化微型工件去毛刺、倒圓技術(shù)裝備，利瑪LISSMAC和庫伊珀的負(fù)責(zé)人感到非常滿意，如圖4所示。

圖4 德爾克·舒爾施泰德（左）、卡爾森·漢恩坎珀（中）和米歇爾·庫伊珀（右）

作為技術(shù)裝備生產(chǎn)者的利瑪LISSMAC所依靠的是一種堅定而一貫的價值觀，而作為鈑金部件生產(chǎn)者的庫伊珀亦是如此。威廉·庫伊珀說道：“庫伊珀的每一個加工處理循環(huán)總是以與利瑪LISSMAC的咨詢磋商開始，我們也總是以同樣的咨詢磋商與客戶的每一個訂單相伴隨，將來，我們?nèi)詴沾死^續(xù)下去。”米歇爾·庫伊珀在談到公司未來發(fā)展目標(biāo)時說道：“將來，我們要專注于提升整體生產(chǎn)流程技術(shù)水平和產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)然，這背后的生產(chǎn)流程數(shù)字化與網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)列為庫伊珀的議事日程?！?/p>