重新考量冗餘問題

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tags:    時間:2014-03-11 23:40:54
重新考量冗餘問題簡介
    40和50年代的製造廠家們了解一些加工技術。配備常設刀具、加工汽車零件的多工位自動機床生產線速度很快,易看護,易控制。較短的刀具行程使非切削運動保持最小……
重新考量冗餘問題正文
    

40和50年代的製造廠家們了解一些加工技術。配備常設刀具、加工汽車零件的多工位自動機床生產線速度很快,易看護,易控制。較短的刀具行程使非切削運動保持最小;一個操作員可以給多個主軸上料;而加工工序的串列布置則使得可以方便地確定哪個工位出了問題。

當然,這些配備常設刀具的生產線也有缺點。其中一個問題是,如果生產線的任何部件發生問題,則所有的加工都停機,並且所有生產都癱瘓。維修和保養人員必須時刻在場,隨時做好準備。

成本較低的CNC技術的出現使得可以用柔性更高、適配性更好的生產戰略來替代那些配備常設刀具的生產線。90年代,面對生產批量減少並且需要更頻繁地重新配置其過程這種現實,汽車供應商們採用標準CNC加工中心進行加工,這些加工中心通常以并行方式作業。

 

這種并行方式的冗餘性減少了快速維修的壓力。如果一台加工中心發生故障,則其他的可以繼續生產。因此,這些機床的擁有者可以指望機床供應商而不是自己的人進行維修。串列生產由這種「多重化」理論替代,其中各台獨立的機床完成的是一模一樣的作業。許多製造廠家依然青睞這種方法。

但是,現在這種情況可能會發生改觀。機床供應商Licon公司(美國密執安州Ann Arbor市)的銷售主管Lothar Koerner說,現在應該是重新考量冗餘性的時候了。串列生產在許多方面已經有了改善。

他提到了以下趨勢:

1.電子產品。機床電子產品不再因為接觸冷卻液而發生故障。可靠性很好,並且還在進一步提高。

2.潤滑技術。歷史上,這是生產設備發生故障的主要原因,但是潤滑如今通過自動系統進行控制。反饋可以確保潤滑液得到很好的分配。

3.刀具系統。現代刀具材料在較長的刀具壽命中可以提供良好的性能。一把加工鋁的多晶金剛石刀具可以加工100,000個零件。需要頻繁更換刀具可能在過去阻礙了串列生產,但是如今卻無須如此頻繁地更換刀具。

4.控制系統。它們如今要比以往全面得多,其中帶有內置的故障診斷功能。

諸如上述趨勢越來越多地使得各大工廠可以依賴以專門順序排列的加工操作過程。如今,工廠不再如此需要將自己的資源花在多重化上。

串列方式的好處

Licon生產串列生產系統。公司為大批量加工的零件??特別是汽車零件??提供柔性CNC直線及迴轉多工位加工機床。Licon的CNC技術其關鍵是抓取加工中心可以提供的柔性方面的優點,而消除標準加工中心給批量生產帶來的制約。當在加工中心上進行系列生產時,必須在每台機床上進行松夾和重新裝夾過程,這樣就增加了影響過程一貫性的變數。

串列生產的部分優點與刀具系統及夾具有關。并行生產需要單獨的機床來攜帶補充夾具和刀具。這種額外的庫存不僅增加了額外的購買價格,同時還增加了與管理及維護相關的額外成本。然而,當過程可以給指定工位或機床分配特定工序時,夾具可以保持到位,而刀具可以相應分配。因此,加工過程成本更低、更簡單,更容易排除故障。

Koerner先生說,柔性多工位機床擴展了串列生產的優點。這些機床上進行串列生產的潛在好處包括:

?節省勞動力。柔性多工位自動機床是帶有多根主軸的單台機床。零件一般夾在單個托盤或夾具上,自動從一個工位移到另一個工位。而彼此獨立的系列機床則可能需要各種操作員,輸送方式讓單個操作員給特定過程所需要的所有主軸上料。

?成本和地面空間。一條多工位自動生產線的資本開支可能要比可比加工中心生產線的低。佔地面積幾乎可以肯定要比後者小。

?生產率。現代加工中心可以進行精密高速切削。但是,一個典型生產零件其循環時間有70%發生在切削以外。多工位自動機床可以採用與過去配備常設刀具的多工位自動生產線相同的方式??通過將刀具靠近工件的較短行程??而部分降低這種非生產時間。

?支持方面的節省。機床的多重化會產生維護作業的多重化。切屑必須排除,冷卻液必須更新,液壓系統必須補足。Koerner先生說,人們通常低估這方面的影響。但是,這些操作有可能對採用多台機床的過程產生很高的間接勞動成本。

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