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徕斯机器人助力Druckguss Westfalen现代化

--自动化带来节能与灵活

供稿:库卡工业自动化(昆山)有限公司 2013/9/9 18:11:39

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那些认为铸造厂总是又脏又暗的人们一定还未见识过Geseke的Druckguss Westfalen。在过去的几年中,这家定制铸造厂的生产范围已经有了很大的扩展,现在甚至可以生产汽车行业的精密部件。扩建的那座灯光明亮的现代化铸造厂大厅不仅获得了ISO/TS 16949:2009标准认证,还带来了新产品新氛围。这家家族企业对徕斯机器人系统自动化的实力已青睐了很多年。正是这份长期的信赖一步步地带来了他们铸造工厂的现代化。

      “目前,我们在产铸件的40%被确定为是汽车行业的”总经理Rolf Cramer 和Franz Baier解释说。“并且所要求的质量和洁净标准,是过去我们很难达到的。自1964年以来,家具行业一直是我们的战略重点。如今,我们不仅可以制造压铸外壳,甚至还可以生产汽车安全辅助系统,例如,为避免PCB短路,车间残留数必须少于400微米。与此同时,也需要更高件数。基于这些原因,我们重新布置了工厂。”

       在ISO/TS 16949 认证的审核过程中,一切都必须以过程为导向。系统必须以最快最可靠方式运行,所以就将铸造大厅再扩展20%。此外,大厅正面用玻璃装修来改善采光。简而言之,大厅部分是工厂改进的第一步。我们共投资了350万欧元用于厂房建设,550万欧元用于投资机械设备和自动化系统。
流程导向和铸造件数量化(约700种不同的压铸模)给了我们足够的理由去重新考虑自动化。而从总经理和铸造厂经理Steffen Druselmann的观点来看,先进的生产自动化是必须的。

项目:自动化升级及其后果
       对于铸造而言,能源是一个决定性的话题,事实上,铝必须在700 °C或以上的温度下进行加工。因此,我们首先购买了一个新的中央熔炼炉,从而节省了大量的能源。然后再优化生产节拍,增加件数。
      “我们的目标始终是用两个铸造机彼此相对形成一个自动化单元” Steffen Druselmann这么介绍。在这个环节,徕斯机器人为我们提供了自动化系统,因为数十年来,Druckguss Westfalen始终对来自法兰克福地区企业的专业性和可靠性充满信任。“与原先自动化前相比,有部分新增加工单元的产能增加了20%以上,与人工操作相比,性能就更高了。
       基于徕斯机器人创新的单元可视化方案,我们的自动化才有了可能。在铸造过程中,徕斯的机器人是系统的主体,通过智能控制,它可以分析其他外围设备的当前状态。PLC对所有生产状况相关信号进行分析。根据系统的图形设计,将传感器和设备安装于相应位置。图示化的触屏界面易于操作,将出现故障的位置清淅呈现。所有单元设备都是一目了然,从浇铸机/外围设备,到机器人,铸件控制和骤冷槽,再到切边机以及急停按钮和安全设备。软件解决方案能够让操作人员迅速解决问题,而不需要作费时的停工排查。Rolf Cramer补充到:“这样可以大大减少故障停机时间,不需要像以前那样,工人要检查整个单元来排除故障。正是这样的改进,使得一个铸工可以从中心点同时监测两个工作单元 - 同时也显得面对面的设计非常合理。”
       在标准化的铸件单元中,设备数量基本上是相同的。因此在根据客户现场情况第一次设置完成后,可视化软件可以很容易的被转换到其它铸件单元,而不需要再进行编程。这可以节省成本,因为徕斯的软件授权仅需一次。另外,我们也考虑将徕斯提供的单元和信息系统集成,这样的话,系统将变成一个完整层级的主机系统。生产计划数据和商业信息可以很容易地被联系起来。
       关于节能方面,事实上,自动化系统节省了我们每年达几百万千瓦时的电能:新的铸造单元不仅速度快,且中断现象更少更短。这样就节省了额外的能量,因为大多数设备空转时也要消耗能量。再一个问题,就是淬火槽循环水的恒温调节。机器人激活鼓风机产生水花,这样可缩短冷却过程。除此之外,所有的液压和真空泵(用于切边过程中铸件的固定)在定义的停工期间都要关闭。对新的、功能强大的加热/冷却装置也要积极进行控制。即使是铸造模分模剂,也要使用单独的电路,因为过去对固定和移动的模具各自的喷雾量,是不能单独控制的 - 喷雾介质也是一个成本因素。

灵活的生产——更好的收益
       新铸造单元的设计如此灵活,几乎所有产品都可以在任何系统进行生产。快速的夹具系统可以实现快速切换。徕斯机器人在机器人控制中,所有产品都要抽样储存。换模后,控制系统就会调用相应的产品,然后生产就可以进行重启。这是非常重要的,因为客户依赖于快速可靠的交付。Druckguss Westfalen过去的批量仅为500件,现在可以生产5000到40000件。
       为取得最佳结果,Druckguss Westfalen会提前咨询客户。客户提供3D模型和优化设计的建议。Steffen Druselmann:如果我们的模具和填充模拟在早期就做了声明,那么模具就可以投入到实际操作中,这样可以为客户节省时间和成本。
       我们总经理表示,新铸造单元(以及明年计划的单元)降低了维护维修费用,从而降低了整体的运营成本。在与徕斯机器人密切合作的几年中,铸造方面的大多数员工都得到了定期培训和再教育,这使得Druckguss Westfalen工厂的操作可独立运行。
       Geseke将可视化列为了一项重要技术进步,它不仅可以实现多机器操作,还具备故障日志功能。故障日志分析可以进一步优化生产过程,避免故障。

结果
       新铸造单元提升了高质量与持续清洁的概念,Druckguss Westfalen现在可以依据汽车和电气行业特殊规则进行生产高附加值产品。得益于此,我们才开启了除家具及机器零件外的其它市场。
       然而,Druckguss Westfalen将安装和设置工作留给了徕斯机器人的专家。“在咨询会议后,我司从徕斯机器人订购了全套系统,包括必要的CE检测及使用保证”,采购负责人Johannes Krause说道。“这种全套系统承包的形式降低了我们在系统操作方面风险,数十年的业务往来使我们关系十分亲密,我司也将继续向徕斯机器人下更多自动化订单。

徕斯科技 - 懂得如何在铸造方面增加效率

结论:
       空转导致一标准铸造单元大约三分之一的成本。
 * 因为系统更加智能化,机器人完全控制外围设备,并关闭不需要的驱动器。
 * 恒温冷却水调节,关闭周期循环。
 * 恒温控制风扇速度,关闭无铸件的存储区。
 * 降低炉子温度到安全处理范围。
 * 坩埚炉盖子。
 * 对昂贵的压缩空气的优化使用。
 * 切边机加载传感性,“感觉“必要的加载压力。 
 * 适应切边速度,降低能量消耗。
 * 在液压电路减小任务特定压力,减少热损失。

新标准铸造单元细节
 * 自动化砂芯:6轴徕斯取件机器人,集成系统控制,3爪旋转抓手。
 * 铸造控制,机器人示教器传感器管理。
 * 淬火槽冷却处理。
 * 徕斯高速切边机SEP Dialog III
 * 系统可视化:徕斯铸造可视化系统
 * 编程:徕斯精装套件

关于德国徕斯机器人集团:
徕斯机器人精耕于机器人技术与系统集成,是全球自动化行业的引领者。徕斯为广大的工业领域提供定制化的全面系统解决方案,主要应用包括:焊接切割,铸造,搬运,激光应用,涂胶,光伏组件,动力电池等。机器人产品涵括旋转关节机器人,直线型机器人、龙门机器人,水平旋转关节机器人,以及特种机器人。此外,还提供标准外围设备,压力机与技术服务。56年持续的成功,源于徕斯在自动化系统交钥匙工程领域的丰硕经验与不断创新。徕斯机器人集团总部位于德国Obernburg,由4家德国公司和16家国际子公司组成,在欧洲、美洲及亚太区众多国家都有代表处和合作伙伴。徕斯中国作为徕斯集团全资子公司, 2007年初正式于上海青浦开展业务,2013年4月落户昆山高新区。

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