大批量生产时的数字化控制

　　本文译自德国Werkstatt und Betrieb 杂志

　　Schabmüller 公司是为汽车工业领域生产大批量生产优质零部件的供应商。自2003 年开始，Schabmüller公司就在奥迪总部因戈尔施塔特市附近的格罗斯梅林开始运营了。此前，这家1978 年由Franz Schabmüller 创立的企业一直是特种车辆领域中的零部件供应商，直到1988 年才开始进入新的行业之中。凭借强大的发动机和汽车底盘零部件的加工和组装能力，Schabmüller 公司成为今天汽车领域中最成功的技术服务商之一。

　　该公司的客户名单中包括了戴姆勒、奥迪、保时捷、捷豹和路虎等知名品牌，但它的最重要客户则是大众。大众委托Schabmüller 公司生产的产品是发动机的气缸盖罩。气缸盖罩生产线中共有16 台加工中心，26 台机器人和一些外围设备。Schabmüller 公司生产的气缸盖罩是大众VW-3.0 升V 型发动机左右气缸盖的保护壳：它很好地保护了凸轮轴- 轴承盖组件。气缸盖罩的年产量高达32万套。

　　在真正开始按照大规模生产方式生产之前，Schabmüller 公司一直采用的都是单机生产的生产方式：1名工人操作1台加工中心完成1份合同订单的生产任务。

　　在2013 年收到大众年产97 万轴承架的生产合同之后，Schabmüller 公司不得不改变原有的生产方式了。“ 我们知道，当我们配置7-8 台加工中心完成同一订单的生产任务时，所需要的刀具数量绝对少不了。这时，生产管理部门很难凭肉眼跟踪刀具的质量情况，很难及时做好刀具的生产准备工作。而生产不能停顿，不能因缺少某种刀具而停工。” Schabmüller 公司总经理Helmut Häckl 说。

　　重要的刀具管理系统

　　但恰恰发生过这种令人担忧的事情：一晚上的时间刀具库中6 支同一规格的钻头都用完了。从早班开始，当天只能用剩下的最后一支钻头继续工作。很难想象发生了什么。用过的、磨损的刀具和新刀具都放在一起，常常因为不能及时识别是新刀具还是旧刀具而影响正常生产。Häckl 明确地表示：“刀具管理中的混乱现象多次影响了我们正常的生产过程。”

　　Schabmüller 公司需要一个提供刀具管理且不断优化刀具管理的合作伙伴。Häckl 说：“我们当然有着丰富的切削刀具专业技术知识，这一点非常重要。只有这样才能和刀具管理系统的专家们一起讨论什么是最佳的问题。”最终，来自阿伦市的精密刀具专业公司玛帕成为了Schabmüller 公司的合作伙伴。因为这家刀具生产商是Schabmüller 公司最重要的刀具供应商，为Schabmüller公司生产制造了许多PKD 多晶金刚石刀具和整体硬质合金刀具。

　　玛帕公司设计的刀具管理系统是根据客户要求量身定制，包括了刀具存放领用、粗调、刃磨、大批量生产时的技术支持、刀具使用寿命、使用周期管理以及刀具耐用度优化等。

　　刀具的领用集中出现在产品生产过程中。除了Unibase系列的卧式刀具柜之外，玛帕公司还为Schabmüller 公司专门设计制造了立式刀具柜。立式刀具柜特高的抽屉特别适合于存放大型成套刀具。Schabmüller 公司使用的刀具中大约有90% 的刀具都是根据客户订单而专门设计制造的。玛帕公司的应用技术工程师兼刀具销售经理Michael Stockbauer 说：“专用刀具实现了最短的生产节拍。”Stockbauer 和他的同事每个星期都要到格罗斯梅林3-4 次。如果要开始一个新的合作项目，玛帕公司的人每天都会亲临现场。

　　全方位服务

　　玛帕公司还负责处理需要修理或者需要重新刃磨的刀具，必要时也会订购新刀具。技术人员在刀具库旁边修复刀具，之后就直接入库。已经用钝的、达到刀具使用寿命的报废刀具则放在单独的货架中。

　　玛帕公司刀具管理项目经理Matthias Hahn 认为，领用前的刀具粗调能够给客户带来许多好处：“如果让设备操作者自己调整刀具，他会耗费大约半小时的时间。在设备较多时这些时间合计起来就非常可观了。”另外，由专业的人员调整刀具总是更好的。

　　Häckl 对玛帕公司快速的信息反馈也给予了高度评价：“当我们将CAD 模型发送给玛帕公司之后，很快就会收到Stockbauer 的回复。如果事情紧急，我们会在3-4 天时间里收到新刀具的报价或者关键刀具可能的替代解决方案。”作为一名技术顾问，Stockbauer 已经站在刀具管理项目引进工作的最前线了，这也是客户给出的好评之一。

　　综合性的数字化物流

　　Schabmüller 公司也是最早使用C-Com 软件系统管理刀具数据的企业之一。该软件系统能够实现整体性的数字化物流，并将物流与企业现有的管理系统连接到一起。这一大型平台极大方便了所有项目参与者的工作。在这一平台里，每一种刀具都有自己单独的编号，并在这些刀具编号后记录着所有重要的数据信息，例如实际库存、最大最小库存以及每次领取使用的批量数等等。如果从某设备中取下一把刀具，平台的显示面板会在几秒钟内更新库存信息。利用红绿灯表示刀具库存数据的方法是一种非常实用的方法：一眼就可以看到哪些刀具的库存数已经达到了必须购买的临界值了。

　　自从引进刀具管理系统之后，Schabmüller 公司就真正掌握了刀具消耗的真实情况。Häckl 说道：“过去我们无法了解到刀具成本费用的真实情况。”现在，Schabmüller 公司和玛帕公司一起分析刀具管理系统中的数据，分析生产过程中刀具消耗的真实情况。刀具管理系统中的数据揭示了刀具管理中的薄弱环节，可以详细地将结论归结到某台设备或者某根加工主轴上面。在物资采购会议上可以根据即将到期的信息制定刀具采购计划。

　　团队合作也改进了刀具管理的工作流程。购买新刀具之后，Schabmüller 公司首先按照玛帕公司推荐的切削用量使用这些刀具，然后再一步一步优化。就像生产经理AlbertNeumeier 所介绍的那样：“当我们遇到难题时我们就会求助玛帕公司。每一个项目中都会遇到这样或者那样的棘手问题，都必须多多少少调整一下加工工艺才能达到目的。”Hahn也说道：“Schabmüller 公司推动、促使我们不断努力。这是一大好事，因为通过不断尝试会带来很好的结果。”

　　为了增加企业职工对刀具的认知，Schabmüller 公司派了3 名员工到玛帕公司阿伦和阿尔滕施塔特两地进行了为期4 天的刀具专业技术培训。4 天时间里，除了学习整体硬质合金刀具、PKD 多晶金刚石刀具和精密孔加工刀具以及切削的专业技术知识之外，3 名职工还参加了实用性很强的技能培训。“这就是我们愿意继续派员参加技术培训的原因。”Neumeier 继续说道。

　　像所有的供应商企业一样，Schabmüller 公司也必须定期的进行审计。今年的审计也包括了对Schabmüller 公司合作伙伴有关事宜、项目的审计。玛帕公司的刀具管理系统得到了独立的第三方认可，并在百分制评分中得到了98.5的高分。审计人员认为，刀具管理系统的设计非常周到，工作效率非常高。

　　Schabmüller 公司继续以很快的速度发展壮大。新项目的筹备工作正在紧锣密鼓地展开。除了现有的两个生产车间之外，正在建造第三个生产车间。从2025 年起，第三生产车间将只生产大众1.5 升发动机的气缸盖罩。这种气缸盖罩的年产量超过了91 万件，机床设备的投资总额高达2450万欧元。玛帕公司也将通过自己开发的刀具出入库系统对新项目中的刀具进行管理。迄今为止，Schabmüller 公司使用的玛帕刀具多达750 种，新项目开始后还会再增加150 种刀具。