Precision on a grand scale

< Back to Magazine No. 01-2017

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大批量生产中保持精度

来自德国凯姆尼茨的大型加工中心——用于模具制造

管理委员会的成员 Stefan Zatti：“我们每周 7 天每天的机床运行时间平均为 21 小时”

有时，企业家不得不作出极其勇敢的决策，以求获得成功——Otto Hofstetter 公司的历史就证明了这一点。幸亏有了这些勇敢的决策，这家中型瑞士公司才能取得这样的业绩，现已跃升为全球市场排名第二的聚酯瓶（PET bottle）模具制造商。将坯板生产放到公司内部，并且为此采购 3 台海科特 (Heckert) HEC 1250 大型加工中心也是该公司实现成功的重要因素。

老 Otto Hofstetter 在 1955 年创办了这家公司，当时它还只是一家为当地企业服务的分包商，不过，仅仅两年以后，他就开始生产注塑模具了。他已经意识到新兴塑料的潜力和注塑工艺的潜力，并且迅速建立高精度模具制造商的良好声誉。该公司专门从事薄壁产品的模具制造，包括高度复杂的注塑，尤其是食品包装。1977 年是这家来自瑞士乌茨纳赫市的公司决定性的转折点，当时，可口可乐公司开始寻找新的包装，他们希望寻找一种更轻盈的包装，以取代玻璃瓶。虽然这家饮料巨头的一家合作伙伴已经开发了一种塑料瓶，却找不到一家模具制造商来生产这种塑料瓶。虽然这种塑料瓶是吹塑成型的，材料仍然需要作为坯体放入吹塑机。这种注塑坯体包括带螺纹的颈部和类似试管的轮廓；这种材料用于将瓶子吹塑至其最终形状。Otto Hofstetter 公司在随后的筛选阶段表现出色，并且赢得了这家饮料巨头的惠顾。于是，在 10 年的时间里，该公司都是可口可乐瓶坯在美国的独家注塑模具制造商。

套筒的范围：不同尺寸的硅制彩色套筒。流通领域的客户是其主要的客户群体。

20 世纪 90 年代中叶，塑料瓶的激增浪潮到达了欧洲，而相应的模具业务也在迅猛发展。该公司创始人 Otto Hofstetter 的儿子已于 1997 年接手了公司的管理工作，他决定大规模扩大生产能力：他打算发展公司内部的坯板生产能力，而在以前，坯板是在公司外部制造的。当然，这意味着必须采购新的机床，这是因为现有铣削中心的最大工件尺寸过小的缘故。根据模具的不同，最大的坯板规格为 1.5 × 1 m，厚 20 cm，重量为 2,500 kg，对精度的要求很高。一个模具最多可以有 144 个凹洞，5 张底板（可合成一个模具）的公差小于 1 mm 的百分之一。毕竟，底板不仅自身必须要精确，而且还要彼此完美相称。

“产品、价格和服务都合适——多年来，斯达拉格集团的 7 台机床已经屡次证明了这一点。”

由于 Hofstetter 已经成功使用了配有卧式主轴的 2 台海科特 CWK 800 加工中心，所以为了增加生产能力，该公司决定再次联系斯达拉格集团。该公司管理委员会成员、销售与营销部主管 Stefan Zatti 回忆说：“两个现有的 CWK 800 系统被证明是可靠的机床，具备高度的可利用率，所以当我们为底板生产寻找大型机床时，我们决定再次联系斯达拉格集团。我们的另一个重要考虑因素是，事实已经证明，斯达拉格是一个可靠、稳定的合作伙伴。” 在视察了斯达拉格在凯姆尼茨的工厂后， Hofstetter 公司的决策者们深感震撼，因此他们采购了 2 台 CWK 1250 机床，而非另一种原先看中的机床。除了这些高品质的机床以外，另一个动摇决策的特点就是托盘交换装置，它可以自动移除和更换工件。CWK 1250 有 2 个托盘装夹区域，每个托盘上可以夹住 2 个工件。这意味着可以在无人值守的情况下最多连续加工 4 个工件。正如 Zatti 所说，CWK 1250 实现了“在完全采购该设备的一年内，坯板的公司内部生产率达到 100%”。8 年以后，这些机床的生产能力已被耗尽，这是因为工作小时较长，而且是时候考虑为更换机床而投资了。

热流道板：PET 热流道板的一段。原始坯板的 70% 已加工。

因此，Hofstetter 公司订购了首台 HEC 1250 机床，每台都配有 3 块托盘区域。后来，该公司又额外采购了 2 台。第三台机床甚至实现了足够的生产能力，可再次在公司内部生产更多的零件，而这些零件的生产之前是分配给供应商的。这 3 台机床彼此相邻地屹立在专门建造的车间内。负责模具底板生产的部门经理 Albert Kuster 对 HEC 1250 的刀具库的印象尤为深刻。其他配有链式刀库的机床令人难以接触刀具，只能从卸刀区卸载刀具。斯达拉格集团的方案采用4 个塔式刀库。操作者只需确定刀具所在的塔号，转动刀塔，然后就可以打开门操作刀具。

这 3 个系统拥有磨损监测系统，可在切削时测量主轴所需的扭矩，并且用该扭矩值计算加工刀具的状态。另外，使用激光测量系统对工件执行破损监测，这样做可以实现无人自动加工操作。如果模具破裂，机床将自动更换模具—— 如有可能的话——或者通过移动电话告知待命的员工。这意味着这种加工最多可以持续 12 小时，能够非常高效地在通宵或周末工作，而无需轮班。在像瑞士这样的高薪国家，这是一个重要因素。“我们每周 7 天每天的机床运行时间平均为 21 小时”，Zatti 补充道。“剩下的 3 个小时花在改装和维护工作上。我们对这些机床高度的可利用率感到非常高兴。”

令人印象深刻的机床：Hofstetter 公司建造的车间和 3 台海科特 HEC 1250 加工中心。

“我们对斯达拉格集团员工所执行的安装工作极其满意。我们甚至能够挑选服务团队，也能挑选曾经与我们工作过一段时间的员工。每台机床花费了 6 周时间进行调试——对于如此巨大的加工中心，这是不可思议的速度。我发现，我们的建议和所提议的改进措施被纳入了考虑范围，这是种非常积极的态度。因此，第二台机床就加入了我们建议的改进措施（基于我们使用第一台机床的经验），而且在第二个系统调试时，第一台机床也得到了最新的更新！”

three Heckert HEC 1250 machining centres

16× 套筒模具：用于硅套筒制造的 16×模具。

“我们的心声被听到了”，Zatti 继续说道， “而且这种感觉很好。这三台机床和放置它们的新车间对我们公司而言都是重大投资。由于这些机床调试后的运行速度更快，所以我们立刻就能够开始回收花在这些机床上的资金。这对投资回报至关重要。我们的注塑机每天最多可以生产 100 万个坯体；只有对模具及其制造采用最严格的要求才能实现这个产量。我们不是无缘无故成为全球第二位的 PET（聚酯）模具制造商的。我们已经用最高的品质和较短的交付周期达到了这一地位，而 HEC 1250 是我们在这两方面取得成功的一个关键因素。”

谈到与该制造商的合作关系，Zatti 的反应十分积极：“产品、价格和服务都合适—— 多年来，斯达拉格集团的 7 台机床已经屡次证明了这一点。我们与供应商是合作伙伴的关系，不是典型的供应商关系，我们一直与斯达拉格集团完美合作，尤其是我们意见有分歧的时候。如果你想移山，你就需要一个可靠的合作伙伴——而我们就在斯达拉格集团找到了这样的合作伙伴！”