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最近这段时间，常能听到许多金属成形工厂管理者们夸耀又购入新设备、那些设备如何优化运行时间等话题。比如，由家具零部件制造商Hickory Springs公司开办的、坐落在美国阿肯色州Ft.Smith市的金属成形工厂，最近安装了三机一体的新型会田（Aida）矫直送料冲压生产线。
为什么在目前经济情况下投资新的冲压设备呢？当然不是为了管理其母公司发来的增加订单——母公司还在应对不断增加的离岸供应商的竞争呢。显著增加冲压能力（购进这款可实现110吨、200吨、600吨三种性能的会田冲压生产线），目的是以冲压机分包供应商的身份开设车间，从母公司发展出去——这家工厂的管理层从2006年起就在朝着这个方向努力。
“我们将工作重心集中在新的冲压生产线规格上，尽可能地优化运行时间，最大限度降低停工时间，”工厂经理Allen Williams说：“为了实现这个目标，我们需要使生产线运行达到最快速度、材料浪费降至最小、提高卷料速度、优化料卷尺寸。”他们还成功安装了一条新的12英寸去皮机，可以给110吨冲压机喂料，即使特别厚的线材也能处理，无需手动。 （图片） 这架去皮机由美国密歇根州斯特灵海茨的Coe Press Equipment公司供货，他们将这款设备模块化了。其实早在几年前他们就开发了类似技术，用于大性能机型。新设备可以为中小型矫直机用户进行电动卷料制丝。 “即使重型材料也能在5分钟之内拉出一条新的卷丝，”Williams说。
Coe Press公司还能为200吨、600吨冲压应用设计更方便的送料方案，包括伺服进给系统、拉直器、制丝卷轴以及载重量10000和20000磅的钢卷车。伺服进给系统安装在压力机上，将材料从一个没有紧扣的圈环上拉下。在600吨冲压机上安装着一个42英寸的线路轨，而在200吨的压力机上安装着一个36英寸的线轨。Stafford还在每条新装生产线上安装了Wintriss SmartPac 2控制器，配置了霍尼韦尔Wintriss LETS生产报告软件。（图片） 多样化进程
Hickory Springs公司1944年成立，那时只是一家家具用圈状弹簧的制造商，现在却已成为家具（比如休闲躺椅和可睡沙发）解决方案最大制造商之一。它旗下还有一家汽车零部件供应集团Hickory Springs Automotive以及一个管磨机事业部。在金属成形领域的核心竞争力是其多滑块成形机和夹子冲压技术。当21世纪初，对其核心竞争产品的市场需求下降时，公司开始投资开发其它的金属成形技术，以扩大新的市场份额。
“从2006年开始，我们就开始在20%的业务领域开展多样化，试图将业务扩展到家具业之外，” Williams向记者描述了其Ft. Smith工厂经理们的具体工作目标。这家工厂是为Hickory Springs服务的金属成形车间。Hickory Springs旗下一共有这样的制造工厂55家。“充分利用我们管磨机的客户基础，就能快速地将他们添加到我们的冲压客户名单里，为他们提供零部件以及增值组装——我们正在为多功能车（RV）和普通汽车工业、以及零售商店制造零部件，”Williams说。
那家工厂有一个重要工作，就是为集团的一个管磨机客户冲压、焊接汽车组件，这个项目是2010年2月启动的。“这个项目要用到一些长12英尺的模具，”制造工程师Tim Wells说：“我们首次投标此项目时，这些模具填满了我们最大的冲压生产线。所以我们需要新的冲压生产线，来处理这种尺寸、甚至更大尺寸的模具。”
“工厂已经有很长时间没有采购过任何新的冲压设备了，”Wells说：“我们的冲压生产线融合了各种品牌的机型，有时没法达到最优的运行效率水平。我们想扩大生产领域，成为客户足以信赖的冲压供应商，而这不仅要求高质量，还要求在较大工作量的情况下，缩短接活、交活周转时间。所以我们决定上马新的、完全工程化的冲压生产线。现在，我们的工作效率已多次充分证实了当初作这个决策的正确性。”
“为确保我们能够达到及时盘存调节（just-in-time）的要求，我们为每位客户建立了一定的库存量，”William说：“有一个零售店客户的交货时间特别紧，他要求一个零件的库存量必须达到1万件，之后才会下10万件的订单，要求2周内交货。我们对此必须快速反应。之前我们收购新的冲压设备，就是为了应对这种挑战。新型高速110吨冲压生产线，让我们可以更有效的及时完成大额订单任务。”
精心计算
2009年1月，这个三机一体全装备冲压生产线入驻了他们32000平方英尺的冲压车间。这家工厂的面积共有18万平方英尺，包括2万平的制造车间。Wells针对重达26000磅的较大型模具，精心评估计算后，设置了此600吨闭式压力机的规格参数，用于汽车零部件冲压生产。
Wells说：“我主要评估了零部件可能出现移动的冲击点，”他还对比了Aida提供的冲压能量曲线，计算了所需能量。“我们需要更具工程设计的解决方案，来架构所有生产线，”Wells还重新考虑了车间之前采购的设备如何安排。“我们有一些小型设备（比如一些进给矫直机），在大号钢材作业上表现优良（比如7号至14号的钢架压模）。但是在小号轻型材料（比如0.03英寸的汽车零件）上，常出现瑕疵。所以我们特别为那些较薄的材料作业制定了600吨冲压生产线，希望以每分钟25行程的速度，将36英寸材料完美加工出来。
在汽车零部件压模上，这个600吨冲压生产线可以在一个常规基础上应对5种不同的模具，通常可制造10000个零部件，工作周期为两个星期。至于较小型的零部件，可以在新的200吨冲压生产线上处理。它采用开式机架，每分钟50行程。
致力于快速换料
要实现高产量高速度冲压生产线的压模，有一个因素非常关键，就是快速换料。Wells及其团队对此领域进行了深入探索。“我们遇到的最大挑战是在110吨冲压生产线上， ”Wells说：“它的运行速度达到每分钟100冲程，不到一小时就能处理掉重达6000磅、72英寸规格的卷材，换卷材的速度为10次/班。这款Coe伺服喂料系统和新的去皮机，帮我们将换卷材速度精调到8~9分钟了。”
在110吨冲压生产线上进行的最多的工作，就是为零售店客户压制小型平板薄片。Wells说“我们尽可能地在生产线上铺设开，但是还是得和卷材组较劲，试图将材料放入脱粘站。这时就需要去皮机来帮忙——它可以抓住卷材，迫使其在矫直机上拉直，同时不影响到卷材组。
“在那款两轴去皮机的机架上，有一个可伸缩的刀刃，能够达到卷材的最边缘。其锥形头使拉出丝卷变得更容易了，也能使宽度变窄。同时，在上机架上装有一个电动拉丝卷轴，在拉出丝带的过程中，在这个卷材和去皮机机台之间，压紧前一个卷材的边，降低去皮机机台，就能矫直卷材。“我们非常喜欢这套设备，还想为新型200吨生产线再买一套。”
当换卷材速度降至10分钟以下时，为了节省冲压运行时间，Wells及其团队没法对此工序进行精调了。他希望将换卷时间砍掉一半，以增加在冲压车间的操作时间。
Wells说：“比如，我们将大量卷材按垛按一定方向躺好，直立架上机台，就能以最快速度装上生产线。我们还采用了感应存货末端的传感器，这样操作工就能对什么时候开始换卷材心中有数，而不是在那儿坐等最后20英尺卷材在生产线上冲压完毕。”
12/22/2010
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