关注客户的特殊需求

第一个适配阶段，在Mazak 公司的Variaxis j-600 5X 五轴联动加工中心上安装Cellro 刀库，该刀库有256 个刀位，能够保证长时间的持续运作。（图源：Mazak 公司）

Kastner & Seitz 数控加工技术公司位于施塔恩贝格湖（Starnberg See）附近的伊京市，他们的加工车间就像是Mazak 公司的展厅一样，结合了日本公司的机器品质和Mazatrol 数控系统，任何供应商都难以与之匹敌。

但现在Mazak 公司的销售工程师Jürgen Schill面临着一个难题——在向加工要时间的今天，是否考虑将五轴加工中心去代替Kastner & Seitz公司现有的两台卧式加工中心？

答案是否定的。因为Kastner & Seitz公司创始人Peter Kastner和Jürgen Seitz都坚定地认为，无论多么高效率的加工，首先必须确保能够在德国这个高薪酬的国家顺利地运作下去。

挑战非生产性的非生产时间

生产加工的工件包含了尺寸长达700毫米的铣削件，材料从铝到钢、铜和钛甚至有时还有塑料。公司拥有20名员工，按照三班生产工作制工作，客户来自航天航空行业、半导体和电子工业以及通用机械制造业，有小批量生产也有重复性订单。

令Kastner & Seitz公司感到自豪的是他们的主轴运行时间能够达到5000小时/年。为了保证如此高的运作效率，他们不断优化所有加工环境的工作步骤：简化工作准备、缩短准备时间和丰富工具库，这些都是提高生产效率的基础。“在我们重组工作流程后，大大减少了因为错误的原材料、刀具或者装置而造成的等待时间。我希望，每一名员工在任何时候都能够快速获取他们工作任务所需的信息和工具”，Seitz解释道。因此为每一个订单任务都制定了准确的工作计划，除了夹具位置以外还提供了对刀具和所需装置的说明。

大型刀库提升生产效率

非加工时间的优化是成功的秘诀之一 ——连续不断的自动化概念要求将非加工时间降至最低。首先从刀具开始：为了减少准备时间，刀夹和刀具总是放在一起并进行数字化分类。在机器上配有80-120把甚至240把的大型刀库，可以节省操作者打开工具箱的时间。同时还可以储存5000把组装的刀具，通过一套可独立调整的软件进行监控，除了显示长度和直径等参数以外还会显示图像数据，以便简单地重新再次确认。

在工件区域也同样进行了优化：在测量区使用零点夹紧系统来夹紧工件。零点夹紧系统不仅能够减少准备时间，还能保证操作的灵活性和速度。Kastner & Seitz公司参与了夹紧系统成批生产的开发过程。谈及优点，Seitz讲道：“如果接到了特殊订单，我们会停止标准件当前的加工过程。不需要再进行任何调整，在完成特殊订单加工后，标准件的生产加工可以立刻跟上，重复精准度为1 毫米！这样才能保证我们的主轴运行时间最大化。”

Kastner & Seitz 公司生产的复杂的车削件和铣削件。（图源：Hanser）

对于某些需要五轴加工的订单，Mazak公司原本推荐的是Variaxis j-600 5X五轴联动加工中心。但是因为它的刀库只有30个刀位，并且在机器内部的工作盘中只有18个刀夹，现在已经无法保证在整个周末进行连续无人操作了。

这家日本公司成熟的机器设计理念保证了机器能够稳定并且无干扰的运行，然而有利也有弊——机器的性能虽然非常可靠，但是并没有充分考虑到用户的特殊需求（比如运行路径）。而在德国，一家高度专业化的供应商应当能够用标准机器满足客户的各种需求，这一点非常重要。

是时候改变方向了

Seitz回忆起项目成立之初的情景：“作为一名忠诚的用户，我们从不怀疑Mazatrol数控系统的优势和Mazak 公司的顶级服务，我们已经向Mazak 公司提出了自动化的需求。”Mazak公司随即在内部组建了一个项目团队，对Variaxis j-600 5X五轴联动加工中心的完整的自动化方案进行试验。Cellro 的刀库有256个刀位。一个六轴机械手负责工作圆盘的装配，从圆盘到主轴完成刀具的更换。

如此大型的刀库完全能够容纳足够多的工件，这是无人操作的第一步。此外还需要一个在生产周期内准备工件的装置。选择了Zero Clamp 公司的四轴装卸机械手，占地面积非常小。细长的柱型结构能够安装在机器门边，在有需要的时候能够手动进行准备。在正常运行时则由机械手接管。和大多数不是移动毛坯件就是移动托盘的处理系统不同，这种装卸机械手能够自主更换夹具。使用该机械手能够在不需要夹具的情况下储存零件——这给分包加工增加了另一个优势：灵活性。而且可以存储的工件数量也增加了。“一个工作站可以容纳十个零件，重量可达100公斤。这样机器可以在周末无人监控的情况下持续运行。”Seitz解释了这个装置的用途。“唯一的问题是切屑桶，必须每六秒清空一次，我们马上要采购一台压块机。”

Fanuc 公司的一个六轴机械手正在从柱形刀库中取出刀具更换到机器的工作圆盘上。（图源：Hanser）

对于成功秘诀，Seitz表示：“必须要有强烈的想要改变的意愿，并且洞悉市场需求。”这也是Mazak 公司的座右铭。Kastner & Seitz 公司会定期拜访客户，从有意向的客户处他们得知，这种将刀库和装卸单元连接在一起的做法广受好评。

Mazak公司新建立的工程师部门现在正在为客户的特殊需求寻找解决方案——未来将有很大的发展潜力。