透明度创造效率

　　本文译自德国Werkstatt und Betrieb 杂志

　　德国西北部迪尔门市的Lidu 机械制造公司是一家按照客户合同订单生产各种钢材、轻金属材料和有色金属材料制成品的合同制造商。工程师兼企业管理委员会成员Frank Schaefer 解释说道：“直径从1-1200mm，长度尺寸3200mm，我们可以为各行各业的客户快速生产各种不同的车削件和立方体零件，可以是单件试制也可以是小批量生产，有时也可以按照一份订单组织500 件的生产。”

　　这家公司原来生产的产品主要是铺轨机的零部件，而今天Lidu公司的许多合同都是来自能源发电领域中的客户。Lidu 公司也能为风力发电机制造大型零部件，例如风力发电机中的变速箱。除此之外Lidu 公司也可以为采矿设备、天然气和石油供应设备生产零部件。由于Lidu 公司能够非常灵活地生产制造高复杂性的零部件，且具备丰富的专业技术知识和技能，因此在合同制造市场中占据了有利的市场地位。

　　多种不同的刀具

　　Lidu 公司购买了7 台加工空间很大的三轴和五轴加工中心以及X 轴方向加工范围至1200mm、Z 轴方向加工范围至3200mm 的车削加工中心和车铣加工中心。对此，负责生产准备的Benedict Dammann 解释说：“我们的加工中心都配备了托盘更换机构，这确保了最短的毛坯装夹辅助时间。因为我们可以在切削加工的同时更换托盘和毛坯。这也使我们能够高效灵活地生产不同的零部件。最近，我们还投资购买了1 台新的加工中心。这台加工中心的托盘库可以容纳12 个托盘，有13 个工位。这台设备也使我们可以在无人值守的情况下，利用一整夜的时间完成不同零部件的生产加工。”

　　多种多样的被加工零件和机床设备需要大量不同的钻头、镗刀、车刀、铣刀和铰刀。正如Dammann指出的那样：最多时要为一个零件的生产加工准备50种不同的切削刀具，完成这些刀具的生产准备、测量、调整和对刀。为了准确调整和测量如此众多的刀具Lidu 公司早在10 年前就购买了卓勒公司研发生产的Venturion 对刀仪，利用这台设备测量和调整加工中心所需的钻头和铣刀等绕轴线对称旋转的刀具。

　　在很短的时间内对刀仪就证明了自己物超所值。“因为在这一对刀仪上可以非常简单、方便地测量和调整各种车刀，因此在2015 年我们决定再次购买1 台Venturion 600 型对刀仪。新购买的对刀仪也适合测量、调整像角度头之类奇形怪状的加工刀具，”在谈到它的好处时Dammann 继续说道，“卓勒公司的触屏操作和形象符号操作理念完全符合我们的要求，操作人员可以快速直观地使用对刀仪。”

　　缩短的生产准备过程

　　对刀仪简化了刀具测量和调整的生产准备工作过程、缩短了刀具准备的工作时间。Lidu 公司IT 技术经理ThomasLorrek 解释说道：“只需轻轻按一下开始按键，整个刀具的测量和调整就能达到μm 级的精度。Venturion 对刀仪还能根据刀具的名称和编号确定刀具的几何参数，自动地测量这些参数并创建该刀具的数据记录。”在收到一份合同订单时，生产准备人员就可以根据对刀仪提供的数据及时准备好完成订单所需的所有数据，包括刀具调整表。

　　刀具的每一个数据都会传输给加工中心的数控系统。这就省去了刀具标签，尤其是省去了手动输入刀具参数。“数字化的数据传输确保了传输数据的准确性，避免手动输入刀具参数导致的错误。”Dammann 说。

　　直接将刀具参数输入到机床设备的控制系统中也加快了控制系统内部的数据处理进程。例如加工复杂零件时平均需要50 把刀具，这50 把刀具的刀具参数可以在几分钟之内就发送到加工中心的数控系统中去。Dammann 表示：这种数字化数据传输也是迈向无纸化生产的第一个重要步骤。

　　早在几年前Lidu 公司的专家们就认识到了数字化技术的深远意义和能够带来的巨大优势。“由于当时还没有适合我们灵活性生产的专用软件，因此我们自己开发了满足生产实际需要的企业资源管理系统（ERP）。”Lorrek 说。为了推动数字化技术的进程，Lidu 公司还引进了刀具数据管理系统。

　　“在选择合适的软件系统时，卓勒公司的TMS 刀具管理解决方案的功能和优势给我们留下了深刻的印象。”Lorrek和Dammann 说道。正如他们所说的那样，这款软件使用运行非常流畅，能够与现有的对刀仪相互匹配，操作使用非常简单并且具有很好的扩展性能。

　　“卓勒公司的TMS 软件系统完全满足了我们的需要。最有利的是，我们生产过程中所有相关领域中使用的软件系统都有着相同的操作界面，例如CAM 编程用的AV 技术、刀具准备、仓储物流以及加工中心的调整设置和实验操作。这也是我们选用卓勒TMS 刀具数据管理系统的关键原因之一。”为了能够在厂区内各个地方都能使用这款软件，Lidu 公司利用无线网络实现了与笔记本电脑的连接。

　　通用性和过程可靠性

　　Lorrek 认为这一系统的另一个好处是：刀具的数据可以保存在服务器的专用数据库中。这就确保了所有Lidu 公司相关企业都能获取相同的最新数据。“只要把刀具数据存储到数据库中，并对这些数据加以维护，就可以提高Lidu公司切削加工过程的可靠性。公司里所有刀具数据都是最准确的。这一优点要归功于并行运行的数据库。例如CAM程序员利用这些刀具数据编写数控程序、预调和测量刀具，仓库管理人员利用这些数据清仓查库等等。”Lorrek 解释说道。

　　卓勒公司开发的TMS 刀具数据管理系统的另一大优势就是它集成了Web 服务、有API 应用程序接口。这就可以使用不同的应用软件检索数据库中所有的刀具数据或者维护、修改数据库中的刀具数据。正如Lorrek 所说的那样：“我们自己开发设计了生产制造应用程序。它可以在所有切削加工设备旁的笔记本电脑中使用。”

　　利用Web 服务器和丰富的扩展应用，操作人员总是能够在第一时间知道每一把刀具的当前的状况信息，知道每一个刀具附件在其使用周期内的具体位置。利用其他的接口也可以与自动化的LIFT 刀具库相互连接起来，了解刀具的库存数据、最小库存量、补充订购的刀具、附件数量和将刀具订单传输给企业资源管理系统。

　　Dammann 表示说，卓勒公司的TMS 刀具数据管理系统确保了很高的透明度，可以迅速了解到各种刀具的数量和冗余。这也使得Lidu 公司能够很快地优化刀具库存，通过这一软件系统了解到的不仅仅是使用过程中刀具的具体位置，也能知道哪些刀具正在修磨。

　　刀具数据管理系统的另一个优点是：始终用相同的附件组装成一套复合刀具，例如始终用同一编号的接杆等等。“这也提高了切削加工工艺过程的可靠性，尤其是重复订货的订单，我们能够始终用相同的刀具进行加工，确保达到客户要求的质量和精度。”Dammann 说。CAM 程序员可以利用标准的数据格式或者3D 图形的格式将新刀具的数据传输到卓勒公司的软件系统中去。

　　软件系统的扩展

　　由于刀具库中的刀具和生产过程中使用的刀具管理得到了优化，因此今天Lidu 公司的工作效率比以前提高了很多。“我们的刀具管理人员对刀具情况一目了然，这省去了冗长的搜寻检索。”Lorrek 说。Dammann 谈到的另一个优点是，优化生产准备过程。“一旦将某支刀具装入加工中心的刀具库中，它就会留在那里以便今后继续使用。卓勒公司软件系统的Web 服务器功能使我们自己开发的生产制造应用程序自动给出这类刀具的列表。这种透明度最大程度地减少了刀具配置、设备调整以及生产准备等的工作量。”

　　Frank Schaefer、Dammann 和Lorrek 一致认为：卓勒公司开发的TMS 刀具数据管理系统和对刀仪极大地提高了Lidu 公司的生产灵活性和工艺过程可靠性。对此，Dammann 说道：“成功的将夹具模块集成到软件系统中，刀具附件的集中管理和工艺装备的成套管理都增强了我们企业的实力。在工装夹具领域中，我们也像切削刀具管理一样有着很强的优势。”

　　工艺装备的情况也应有很高的透明度，避免冗余而造成浪费。而始终用相同的工艺装备加工相同的零件也大大提高了切削加工过程的可靠性。在数据管理软件中保存着每一种工装夹具夹紧工件时的照片，并可用于重复出现的合同订单。

　　“利用好数字化技术的优势是未来继续在德国进行生产制造、提高国际竞争力的重要标准之一。从我们长远发展的目标来看卓勒公司也是我们最佳的合作伙伴。”Schaefer说。