公司消息

博世力士樂雜誌:Rexroth產品的應用(2012.2)。

2012/12/18
案例1:部件少,產能高。
PCMC公司生產的柔版印刷機Fusion集換工裝時間短和廢料少的優點於一身,博世力士樂的技術對此的支援是功不可沒的。


位於美國威斯康辛州綠灣市的 Paper Converting Machine Company (PCMC) 公司開發研製了Fusion印刷機,這種柔版印刷機比它的前身工作效率更高,這要歸功於力士樂的驅動技術、控制技術以及線性傳動技術為此起到了至關重要的決定性作用。“在這個行業中提出了縮短換工裝時間,由此而增加寶貴的印刷時間的要求,而且印刷機還要避免浪費,無論是材料還是時間都是如此”,PCMC公司印刷、塗層與熱塑研發部負責人 David Wall 說道。
 
很短的加油停車時間
印刷機Fusion配置有力士樂的自動化系統IndraMotion 和伺服電機,完全滿足了這種高要求。機器根據所配置的彩色印刷裝置的數量帶 17 根軸或 21 根軸工作,另外的七根軸負責紙張輸入和設置在機器首尾上的紙捲筒之間的拉力控制。每台 Fusion 印刷機都由一個直徑在 2.4 米到 3 米之間的中央印刷滾筒組成,在它的周圍可以佈置八個或十個印刷裝置,每個印刷裝置都配置有兩個印刷輥,這些印刷裝置負責把圖片和顏色印刷到被印刷的材料上,印刷輥由 IndraDrive M 伺服電機和系列 IndraDyn T 的直接驅動電機來驅動。
“更快、更簡單”- 這就是對選擇設備所需的控制器的要求。IndraMotion MLC 能夠控制配置最多 64 根軸的設備實現同步運動,因此,非常耗時的手工完成的各顏料裝置的壓力調整和顏色調整工作已經成為了歷史。一個集成的可視檢查系統能夠在一個很短的時間內對調准器進行調准,這個標記保證了各種單個的顏色能夠準確地套印在一起,隱藏在幕後的高新技術幫助印刷機順利地完成非常複雜的任務。所達到的效果是:在更換了紙捲筒後柔版印刷機能夠很快重新開始工作。控制器通過電機的資料能夠獲取印刷滾筒最佳定位的時間點。由PCMC研發的PrintSense功能發揮了很大的作用:它將每個印刷裝置中的印刷滾筒和塗料輥精確地組合在一起,而此時就可以開始印刷工作了。
集成的安全功能元件和能源回收利用功能為Fusion帶來了額外的競爭優勢。迄今為止在各軸制動時產生的能量都以熱能的形式損失掉了,在新研發的機器中能夠對它們進行回收並重新送回系統,從而節約了能源。Wall接著介紹了另一個優點:“在更換印刷板的過程中,”Safe Stop”功能能夠把各軸安全可靠地停在預先設計的位置上,而以前我們必須為此配置一套制動或聯鎖機構,這就需要更多的零部件。”

高效的組裝系統
使用較少的零部件就意味著降低了成本,同樣從這個角度出發,在Fusion印刷機中規定了新的標準。通過採用智慧型傳動技術,PCMC的新機器與其前身相比幾乎省去了60%的零部件,因為,現在只需兩種不同規格的電機來驅動十一根機器軸。在這裡採用的是來自力士樂的範圍廣泛的標準組裝系統中的直接驅動電機 IndraDyn T,這種液體冷卻式轉矩電機由單獨的定子和轉子組成,能夠達到最大13800 Nm 的轉矩,因此,它能夠以比以前快六倍的速度來加速Fusion印刷機。“擁有大量的標準電機是力士樂的強項之一”,系統組合公司CMA/Flodyne/Hydradyne的銷售工程師 Doug Anderson 強調說。專家們為PCMC選擇了一種必須在15秒內停車的電機用於大型印刷滾筒,另一種型號的電機用於不同寬度的圖片輥和彩色輥的驅動。

安全的框架
為了使印刷輥即使在高加速的情況下也能安全且精確地保持在固定的位置,為此PCMC在線性傳動技術方面也採用了力士樂的產品,而且這些產品必須具有一定的特性:在每次印刷任務更換的時候必須使印刷裝置和彩色裝置對印刷板更換的工作能夠來回移動,而一旦新的印刷工作開始起動,它就必須重新穩定固定,並安全可靠地夾持住印刷輥和網線輥,只有這樣,才能即使在最大的回轉速度的情況下也能精確地印刷每層彩色圖案。在Fusion印刷機中,精密的滾珠絲杠傳動系統和四個滾珠導軌導向系統一方面保證了所必需的靈活性,另一方面也保證了機器的穩定性,這些產品的結構非常緊湊,能夠穩定地夾持很高的載荷,而且能夠無錯誤地工作上千個小時之久,而只需很少的維護工作。“機械元件不許無所控制地晃動,否則就會對印刷圖像產生影響,力士樂的滾珠絲杠傳動系統和滾珠導軌導向系統為我們的Fusion印刷機提供了達到要求的剛度所必須要達到的間隙和誤差”,Wall說道。
第一台柔版印刷機已經在PCMC的客戶投入了使用,並在客戶那裡引起了很大的反響。David Wall 知道其原因是什麼:“改善的換工裝時間和一目了然的系統設計方案使機器能夠非常簡單地增加生產性的印刷時間,再加上節約能源的優點為新型Fusion印刷機的成功投入使用作出了卓越的貢獻。”由這種印刷機印製的精美包裝必然會得到顧客的厚愛,能夠使逛街購物成為人們的一種享受。



案例2:積極參與革新
借助于力士樂的圓管系統EcoShape,Deutz股份公司的員工們把“精益生產方式”在日常工作中輕鬆自如地付諸實施。他們在自己的車間裡就能簡單快捷地製成新的生產輔具。
Deutz公司不僅只是為員工們定期舉辦學習班,而且也在生產車間的中部設置了一個根據日本的“持續改善”的生產哲學命名的“Kaizen車間”。

讓浪費沒有立足之地
坐落在科隆跑爾茨區的Deutz公司的生產基地是這家企業在全球最現代化的發動機生產廠之一,專門從事著發動機的生產製造工作。客戶把這些發動機產品應用在多個領域中,如行走機械、農業機械或者船舶等行業。客戶對產品的專門需求是多種多樣的而且要求極高,所以生產的速度非常之快:每90秒就有一台新的發動機離開工廠。為了保證如此之高的生產量,必須使生產加工流程對新的條件能夠快速作出反應,為此,員工們隨時可以進入佈置在發動機生產車間中部的“Kaizen車間”,這樣就能夠簡捷地組建新的生產輔具,從而快速地匹配於正在進行中的工作流程。員工們可以在為此目的而建造的試驗裝配線上對其所組建的輔具進行優化和對日常工作的適用性進行試驗,而同時生產流程可以不間斷地繼續運行。

每天都有新的生產輔具
這個車間的基礎是儲備了很多圓管系統EcoShape中的部件的大型料庫。力士樂的銷售夥伴PTS自動化公司為這個車間供貨了所需的零部件,並且幫助Deutz公司組建了第一批生產輔具。公司員工們對能夠如此輕鬆快速地利用EcoShape把“持續改善流程”應用於日常工作當中感到歡欣鼓舞,幾乎是每天都有新的輔具產生:“大量組合的可能性使所有的要求都能得到滿足,這也是這種系統優於其它系統的原因之一”,Laakmann高興地說道。利用根據同樣也是從遠東引進的錯誤避免原理Poka-Yoke原理設計的簡捷的連接技術,可以將19種不同的零件無錯誤地組合在一起。在這裡,裝配工也可以根據具體的應用範圍使用完全相容的力士樂“手工生產系統”和“基本機械元件”中的部件。最終組裝完畢的結構完全由堅固的鋁型材組成,並且可以馬上投入到日常工作當中。


為未來做好了準備
這種系統的應用可能性同樣也是多種多樣的,例如,員工們組建了一種機架用於把發動機輸送到中部車間,並在那裡對組裝輔具進行試驗。因此,這樣的輸送工作無需很大的體力,正是採用EcoShape組成的、這些減輕工作負擔的輔具為現在和將來的工作提供了極大的方便。
 


案例3:更好的霜淇淋棒
加拿大的霜淇淋棒製造商 John Lewis 借助于變轉速泵驅動系統在一個工序的環節中就節約了 70% 的能源。
加拿大魁北克省的 John Lewis Industries 公司的木材廠:在這裡的生產線上每天都要生產兩千六百多萬隻霜淇淋棒。這傢俱有傳統的企業自1920年以來一直為在世界占主導地位的霜淇淋生產商供應無異味的梨木霜淇淋棒。這家企業採用的是根據 Forest Stewardship Council (FSC) 認證的可持續性林業經濟,然而這家供應商還想要在其生產加工中盡可能降低能耗。
 

 
可持續性林業,可持續性生產。
因此,這家企業為其生產流程啟動了一個優化專案。在這個項目中,這家公司與能源效益專家博世力士樂一起把木板加工設備中的用於液壓驅動式運動軸的動力站作為了革新的主要目標。在這個加工位置上,一套自動起升裝置負責把樹幹升起,並將其輸送到木材廠進行加工。在上料裝置被卡住時,由一台由動力站驅動的吊車負責把被卡住的樹幹拉出,並將其送入生產流程。為了使操作人員能夠在這種情況下靈活迅速地作出反應,並且能夠快速地完成這種手動操作的工作,至今為止一直是採用一台定量泵負責始終以全功率向系統供油,其中多餘的流量直接返回油箱。這樣一來,在部分負載工作的情況下,動力站要消耗十二千瓦的功率,而在尖峰負載的情況下需要消耗二十千瓦的功率。

節約 70% 的能源
為了改善這種不令人滿意的效率,力士樂的專家們決定採用變轉速泵驅動系統 Sytronix SvP7000。集成在系統中的IndraDrive電機在工作迴圈的間歇,或者在部分負載工作時會自動降低轉速,使泵只向系統提供吊車操作員實際所需的流量。這種改建工作立即就見到了效果:在部分負載工作時動力站僅消耗兩千瓦的功率,節約能源高達 70%。
更換工作本身也相當簡單:預設的功能以及用於控制系統通訊的開式介面極大地簡化了控制部件接入系統的工作,即使是在已經安裝完畢的設備中也是如此。使用者不需要進行繁複且耗時的程式設計工作,而只需對預設的控制器進行參數化即可。
 
同時也更安靜
能源問題既是一個重要的,同時也是一個影響員工的工作條件的因素。“我們所講的並不是一個純粹的能源節約問題,而同時也是一個明顯降低工作噪音和獲得一個更好的系統行為的問題”,John Lewis Industries 公司改建專案負責人Stéphane Pronovost 解釋說。因為,Sytronix一方面在不採取額外的防噪措施的情況下即可使平均噪音下降20分貝,另一方面,按需控制的控制器也改善了操作性。在與實際消耗進行高動態匹配的過程中,集成的控制器非常睿智地利用
了流體技術的特殊性,從而使操作人員不必進行調整工作。另外,現在的吊車比以前動作更加靈敏和產能更高。
 
用於未來的標準
另外,Sytronix還減少了設備對冷卻功率的需求,因為,液壓油發熱的現象要比以前減少很多,這就提高了液壓油的使用時間,因而再一次降低了能源消耗。“我希望這種技術能夠成為所有未來的液壓動力站的工業標準”,Pronovost 強調說。John Lewis Industries 公司為此做出了應有的貢獻,並且正在準備對其它的動力站也進行改建。



案例4:把可靠性放在首位

中國的柴油機製造商中船三井公司利用模組化的系統解決方案使其大型船用柴油機的交貨期縮短了一半。
大型船舶需要大型驅動裝置。上海中船三井造船柴油機有限公司專門生產這種大型驅動裝置:船用大功率低速柴油機,柴油機氣缸直徑為980毫米,轉速為每分鐘97轉,功率高達50000千瓦。另外,船用發動機的正常運行還取決於一些非常關鍵的控制元件,例如設置在橋樓和機房中的控制閥箱、應急控制閥箱等。

整體集成
但是,這些子系統的供貨和安裝並沒有像中船三井公司想像的那樣一帆風順,因此,他們開始尋求另一種解決方案。“組裝各種控制閥箱這類‘細緻活’相對比較繁瑣,並且大多數情況下只允許在很短的時間內完成,時間非常緊迫,因此,我們積極努力地尋找一個有資質的供應商來配合分擔這方面的一些集成工作”,中船三井採購項目經理方澤新談到。恰逢此時,一家資深供應商提出了變元器件供應為模組化設計組裝模式的方案,這就是譽滿全球的供應商:博世力士樂。雙方可以說是一拍即合。

 
博世力士樂長期為中船三井提供各種氣動控制閥和重要的 Variable-Injection-Timing 控制單元,這些控制元件的作用就是對發動機進行操縱,如控制噴射燃油的時間和角度、啟動、停車和換向,換向操縱由專門為這種應用開發的氣動換向缸來完成。中船三井對雙方可靠的密切合作感到非常滿意,所以決定將這些子系統的裝配和準時供貨的工作委託給博世力士樂來完成,從而決定性地優化了整個運作過程,自此雙方的合作進入了新的階段。博世力士樂在上海康橋加工中心的員工們擁有在船舶技術方面的專業知識,在那裡完成控制閥箱的組裝工作。根據客戶的具體要求將原來分散的元件進行模組化的集成,與管路、箱體相配合構成控制閥箱,革命性地實現了閥箱的整體交付。中船三井因而獲得的是一種新的全部模組化的控制閥箱。

節約時間和成本
通過密切合作帶來了效益的提高:在此之前,中船三井的安裝工必須根據設計的要求來選用管件、箱體等部件,然後與閥件進行組裝,才能得到完整的控制閥箱,而且還要為此尋找供應商。自從博世力士樂供應完整的模組以來,使客戶的運作週期縮短了一半:從以前的四個月縮短到了兩個月。博世力士樂氣動應用經理王淵對此談到:“我們已經在箱體上預留出了精確的控制閥箱進氣口和出氣口以及必要的電氣介面。而用戶方中船三井公司在接收後只需要與佈置好的管路線路做簡單的連接就可以正常使用,無需等待控制箱安裝後再進行配管和配線工作,這就節省了很多時間。”這種配合默契的合作同時也節約了成本,中船三井採購項目經理方澤新介紹說:“這種改進不但效果更佳,還為我們節省了約 5% 的整體成本。”
 
不斷繼續改進
此外,博世力士樂在控制箱集成的過程中還融入了一些控制設計方面的獨到經驗,既為用戶實現了價值的提升,也使博世力士樂在產品之外的一些技術優勢體現得淋漓盡致。

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