Increased capacity without increased space

< Back to 斯达拉格集团简讯 2017 年 02 期

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提升产能，无需扩大占地面积

位于柏林的 GEA 制冷德国有限公司(GEA Refrigeration Germany GmbH)采用全新海科特 HEC 630 Athletic 和 HEC 800 Athletic 加工中心，取代了原先三台老化的铣床，用于加工螺杆压缩机外壳。这一决定让他们把加工时间缩短了约 40%，同时在占地面积不变的前提下额外提高了生产能力。

维也纳的一个风洞、迪拜的一座室内滑雪场和斯图加特展会有什么共同之处?它们都采用了 GEA 的冷却设备。该国际技术集团还为许多其他工业应用提供合适的制冷和空调解决方案，如发动机试验台和喷漆车间、仓库和食品(酸奶、冰激凌等) 冷链。

GEA Grasso 螺杆压缩机是这些设备的核心组件，由公司位于柏林的工厂制造。 2016 年，该厂的压缩机出厂量约 1,500 台，分为 28 个不同型号，冷凝水流量从 280 m3 到 1,100 m3 不等。其特点是:效率高，使用寿命长。

海科特 HEC 630 和 HEC 800 加工中心的重要优势:超大工作区，带加工深孔用的镗杆，过程十分可靠。

柏林 GEA 制冷设备厂中的螺杆压缩机制造:三台全新海科特 HEC 加工中心使壳体单元的加工时间缩短约 40%。

这种螺杆压缩机主要由转子和壳体构成。每个制造商都会严格保密自己的转子型线，因为它是实现高效率的基础。不过，吸力、压力和转子外壳也对质量有着显著的影响。从法兰面到转子轴承的装配孔，都必须严格遵守形位公差。生产部经理 Hanno Heim 解释说:“轴的平行度对于确保转子长期无故障运行来说尤其重要。为此，我们把位置精度提高到 20 μm 以上，同心度和倾斜度的精度要提高到 10 μm 以上。”

加工过程的现代化改造迫在眉睫

加工壳体单元对机床的要求极高。除了前面提到的高精度，还要求高可靠性和超大行程，特别是外壳体积约 1 立方米、重约 1.5 吨的超大型螺杆压缩机。

Ronny Kolbe(左)和 Burghardt Krüger 联手为新加工中心创建并优化了数控程序。他们在此次成功推出新机床的过程中功不可没。

投资购置新加工中心能大幅提高生产能力，以前外包的壳体加工现在可以收回自己工厂做了。”

为了确保整个产品范围内的壳体的经济加工，GEA 决定用最先进的技术来改造其位于柏林的工厂。由于近期销售量剧增，一部分生产必须外包，要恢复到完全内部生产需要额外的生产能力。

他们计划更换两台老化的卧式加工中心，以满足大幅缩短加工时间(特别是停机时间)，提高加工精度，尤其是纵深孔的加工精度的要求。此外，还需要高机床可用性、最新的西门子 840 D sl 控制器，并改用 HSK-100 刀柄。“我们考虑了优化加工过程中的每一个细节，”生产部经理 Hanno Heim 强调说。“然后我们全面比较了各大厂家的相关机床，包括加工相关部件涉及到的所有工艺的加工节拍。”

机床操作员 Sascha Sagert 很喜欢使用新的 HEC 加工中心工作。新型控制面板和最新的西门子 840 D sl 控制系统提供了清晰的工作概览。

HEC 630 Athletic 成为最关键的加分项

在使用复杂的评分系统进行评估后，GEA 的管理人员决定从精密机床制造领域的全球技术领导者——斯达拉格集团购买机床。他们先订购了一台海科特 HEC 630 Athletic 卧式加工中心，几个月后又添置了一台海科特 HEC 800 Athletic 用于加工大型零件。

有多个因素影响着这一决策。其中之一便是，经过计算，HEC 630 可以比以前的加工过程节省 36% 的时间。相比之下，与之最接近的竞争对手只能达到 30-32%。海科特加工中心在机床技术评估中名列榜首，除此之外，过去的良好经验也让这家位于凯姆尼茨的机床制造商充满吸引力。

从技术角度来看，海科特 HEC 630 凭借其出色的总体设计脱颖而出。其轴配置使机床极为稳定:X 轴和 Y 轴在刀具侧，Z 轴在工作台侧。热对称设计的主要组件为其提供了牢固的支撑。数字交流进给驱动与所有直线轴上复杂的滚柱导轨和滚珠丝杠主轴相结合，共同为可靠的加工过程奠定了坚实的基础。

生产部经理 Hanno Heim 对现代化措施所带来的额外生产能力感到非常满意。现在，所有壳体加工业务再次回归 GEA 自有工厂。

多年来一直在 GEA 负责壳体加工的工艺工程师 Burghardt Krüger 也参与了这次决策。他向大家强调了一项其他制造商无法提供的优势:“即使是斯达拉格的中型加工中心——海科特 HEC 630 和 800 也都配有镗杆。对于加工纵深孔而言，这是一个巨大的优势，因为这样我们就可以使用短小精悍的刀具达到较高的精度和过程可靠性。”如果没有镗杆(直径 125 mm，延展长度 500 mm)，我们只能使用长而笨重的刀具。这些刀具成本更高，而且容易振动和弯曲，会增加出现加工误差的可能性。

超大工作区和便捷的集屑操作

Burghardt Krüger 还提到了另一个重要细节——工作区:“与以前的机床型号相比，使用海科特 HEC 加工中心后，我们的干涉范围和行程得到大幅增加。这意味着我们可以使用比过去更小的机床，这在安装空间有限的情况下十分有利。”

工作区的设计还能让切屑自由落到居中的排屑器内，避免切屑堆积在工作区中，影响过程可靠性。Krüger 还对使用固定护板取代伸缩护罩给予了积极的评价，因为其提供的功能部件可以很好地隔绝切屑和冷却液。由于固定护板不必和直线轴一起运动，因此机床能够达到更高的加速度和进给速度。

凭借更长的 Z 轴和 2.5 吨超大工作台承重，海科特 HEC 800 Athletic 甚至能胜任最大型 GEA Grasso 压缩机外壳的加工。

40 % 缩短加工时间

在海科特 HEC 630 树立了成功标准后， GEA 决定购置第二台同系列机床:海科特 HEC 800 Athletic，该加工中心为加工大型壳体专门配置，带有加长的 Z 轴，并且工作台承重达 2.5 吨。

Ronny Kolbe 的工作与海科特 HEC 加工中心非常密切。这位生产规划及管理专家与 Burghardt Krüger 一起创建并优化了该加工中心上运行的数控程序。他还提到了另一个已经过实践验证的优势——刀库带有 255 个刀位，可自动收纳刀具，刀具最大直径可达 340 mm，长度可达 800 mm。“如此大的刀库容量给予了我们极高的灵活性，我们不必再去不断地更换刀具，即使最小批量的生产也一样。我们还把加工每个壳体所需要的装夹操作从三次减少到两次。”虽然有着超大刀具容量，但这款塔式刀库占用的面积却比其他解决方案更小，这是空间狭小的情况下要考虑的一个关键因素。

成功的团队合作:GEA 员工(从左向右)Ronny Kolbe、Sascha Sagert、 Burghardt Krüger 和 Hanno Heim 为相互间专业、可靠的合作伙伴关系向代表斯达拉格及海科特全体参与员工的 Ulrich Seidel 表示衷心的感谢。

省时超过 40 %

现代化措施的成效喜人:在实际生产中，使用海科特 HEC 630 生产 GEA Grasso M 系列压缩机外壳的加工时间比原先缩短了约 45%。使用海科特 HEC 800 生产 GEA Grasso LT 系列的超大型螺杆压缩机也能达到这一省时程度。正是这些经过验证的实战成果说服了管理人员比原计划提前更换另一台机床。2016 年 12 月，GEA 柏林工厂又购置了一台海科特 HEC 800，取代了原先的海科特 CWK 1000。更短的加工时间不仅能降低制造成本，还大大提高了生产能力，原先外包的壳体加工业务现在可以收回自有工厂。

此次新投资还标志着 GEA 柏林工厂为未来和“工业 4.0”做好了准备。为此，维护部主管 Manuel Marks 很高兴能够管理这三台新机床。“这些机床可以通过斯达拉格 Connect 系统进行远程监控。也就是说，只要有一台平板电脑和网络连接，我就可以随时随地查看各机床当前的运行参数，比如零件程序、轴位置、主轴转速、数控模块、刀具等。我可以通过温度和振动传感器连续监控机床状况，这样就不再需要预防性维护，而是可以根据具体情况进行维护。软件可以检测出磨损加剧或者润滑失效等情况，让我能及时作出响应。” 软件还能报告故障和错误消息，并在必要时提供完整机床文档的直接访问。如果 GEA 未来决定通过更多的斯达拉格机床来增强生产能力，那么这些机床都可以轻松地集成到斯达拉格 Connect 系统中。