Wie Drehzentren das neue Paradigma effizienter intelligenter Fertigung umgestalten

Im Bereich der industriellen Fertigung ist Effizienz der Kernindikator zur Messung der Produktionswettbewerbsfähigkeit. Mit dem zunehmenden Marktwettbewerb haben sich bei dem traditionellen "nacheinander-Mehrmaschinen-Verfahren" Schmerzpunkte wie lange Taktzeiten, häufige Linienwechsel und instabile Präzision herauskristallisiert. Als Repräsentant der Kompositverarbeitungstechnologie bietet das Drehzentrum (Turning Center) mit seinem innovativen Modell der "Vollständigen Mehrere Prozesse in einem Durchgang" eine neue Lösung für Fabriken, um Effizienzengpässe zu überwinden.

1. Die Zwickmühle des traditionellen Produktionsmodus: Das Spiel zwischen Effizienz und Kosten

In herkömmlichen Bearbeitungsszenarien muss ein komplexes Teil oft durch mehrere Prozesse wie Drehen, Fräsen, Bohren und Gewindeschneiden gehen, und jeder Prozess erfordert separate Anlagen und Betreiber. Dies führt nicht nur zu wiederholtem Spannen und Positionieren des Werkstücks, was Zeitverluste verursacht, sondern auch zu kumulativen Fehlern aufgrund mehrfacher Referenzkonvertierungen, wodurch die Ausbeute schwer gewährleistet ist. Laut Statistiken macht der Nicht-Bearbeitungszeitanteil (wie Formwechsel, Debugging und Testen) im traditionellen Modus bis zu 40 % aus, was zu einem wesentlichen Hindernis für die Steigerung der Produktivität in Fabriken wird.

2. Wälzcenter: Verbundbearbeitungstechnologie treibt Effizienzrevolution voran

Das Wälzcenter realisiert "Einstell-Bearbeitung" von Drehen, Fräsen, Bohren, Bohren, Gewindeschneiden und anderen Prozessen durch die Integration fortschrittlicher Module wie Mehrachsantrieb, Kraft-Drehteller und Nebenspindel. Seine technischen Vorteile zeigen sich in drei Dimensionen:

Prozessintegration, Taktzeitverkürzung

Das Drehzentrum ist mit Y-Achse- und C-Achse-Kopplungsfunktionen sowie mit Hochgeschwindigkeits-Werkzeugen ausgestattet und kann in einer Spannung radiale und axiale Verbundbearbeitungen durchführen. Zum Beispiel: Bei der Bearbeitung eines Getriebewickelrads im Automobilbereich erfordert der traditionelle Prozess 5 Geräte für 7 Schritte, während das Drehzentrum durch Programmoptimierung alle Prozesse in ein Gerät integriert, den Produktionszyklus von 120 Sekunden auf 60 Sekunden verkürzt und die Effizienz um 50 % steigert.

Präzisionssprung, Qualitätskontrolle

Integration mehrerer Prozesse vermeidet vollständig Positionsausrichtungen, die durch wiederholtes Spannen der Werkstücke entstehen. Die gemessenen Daten eines Herstellers präziser Lager zeigen, dass nach dem Einsatz des Drehzentrums der CPK-Wert (Prozessfähigkeitsindex) der Schlüsseldimension von 1,2 auf 1,8 gestiegen ist und der Ausschuss um 70 % reduziert wurde.

Flexible Produktion, Kostenersparnis und Effizienzsteigerung

Das Drehzentrum unterstützt die gemischte Fertigung von mehreren Arten. Durch das schnelle Werkzeugwechselsystem und intelligente Programmierung kann ein Produktwechsel innerhalb von 30 Minuten abgeschlossen werden. Mit dieser Funktion hat ein Unternehmen für 3C-Teile den Lieferzyklus kleiner Serienbestellungen um 60 % verkürzt und den Auslastungsgrad der Anlagen auf über 85 % erhöht.

3. Umsetzungspraxis: vom technologischen Upgrade zur Wertschöpfung

Nehmen wir ein Unternehmen für Luft- und Raumfahrtteile als Beispiel. Die ursprüngliche Verarbeitung der Motorhaube erforderte 12 Prozesse, wie grobes Drehen, feines Drehen, Fahren von Führungen und Bohren, mit einer durchschnittlichen täglichen Produktionskapazität von nur 80 Stück. Nach der Einführung des Fünf-Achsen-Drehzentrums wurde durch die Integration mehrerer Prozesse und dynamische Fehlerkompensationstechnologie die Anzahl der Schritte auf 3 reduziert, die durchschnittliche tägliche Produktionskapazität stieg auf über 150 Stück, der Energieverbrauch sank um 20 % und der Platzbedarf wurde um 50 % reduziert. Diese Transformation half dem Unternehmen nicht nur, internationale Aufträge zu gewinnen, sondern förderte auch die Erweiterung der Wertschöpfungskette von "einfacher Bearbeitung" zu "intelligenten Fertigungsdiensten".

4. Zukünftige Trends: intelligente Ermächtigung und Aufwertung

Mit dem Vertiefen von Industry 4.0 sind die neue Generation von Drehzentren tief in das Internet der Dinge, digitale Zwillinge und KI-basierte Prozessoptimierung integriert. Zum Beispiel wird durch die Verwendung eingebauter Sensoren zur Echtzeit-Erfassung von Schwingungen, Temperatur und Werkzeugverschleiß und die Kombination mit cloudbasierten Algorithmen der Gesundheitsstatus der Anlage vorhergesagt, um Ausfallrisiken im Voraus zu vermeiden; und das auf Big Data basierende Selbstlernsystem für Bearbeitungsparameter kann den Fräsprozess stetig optimieren und so das Effizienzpotenzial weiter ausreizen.