強(qiáng)大的專有技術(shù)做后盾——普福爾茨海姆的注塑成型工藝
J?rg Vetter 每每開(kāi)車進(jìn)入德國(guó)南部普福爾茨海姆的工業(yè)園區(qū)時(shí)，都會(huì)舉首仰望廠房的窗戶。“每次看到它在工作，心里就覺(jué)得很高興。”，這個(gè)能讓這位
Hermann Hauff GmbH & Co. KG 注塑車間技術(shù)部主管會(huì)心一笑的就是 Arburg Allrounder Cube 2900 注塑機(jī)。這臺(tái)注塑機(jī)從2019年開(kāi)始就在Hauff的工廠里生產(chǎn)洗碗機(jī)的洗完籃滾輪。這些塑料元件包含兩個(gè)相互連接的部件，一個(gè)是可自由活動(dòng)的輪子，另一個(gè)則是固定安裝的插孔。對(duì)洗碗機(jī)輕松裝載和卸載不可或缺的滾輪是在這臺(tái)注塑機(jī)中注塑成型的。
注塑成型和安裝全在 Hauff 與注塑機(jī)制造商 Arburg 共同合作打造的全自動(dòng)化流程中完成。
與大型注塑機(jī)適配的獨(dú)一無(wú)二的系統(tǒng)
“我們的系統(tǒng)和大部分自動(dòng)化流程是全世界少有的”，技術(shù)部主管 J?rg Vetter 說(shuō)道，“我們因此省下了四到五臺(tái)注塑機(jī)的成本，我們的員工也不必疲于處理單調(diào)的重復(fù)性生產(chǎn)任務(wù)。” Hauff 每年使用該單元僅僅是為
BSH Hausger?te GmbH 就能生產(chǎn)出約 6,000 萬(wàn)個(gè)零件，未來(lái)三年內(nèi)產(chǎn)量還將增加到 7,500 萬(wàn)件。Hauff家族企業(yè)是 Hermann Hauff 于 1966 年在普福爾茨海姆創(chuàng)立的，現(xiàn)在由兩個(gè)女兒 Andrea Hauff 和 Carmen Hauff-Bischoff 接棒，生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的精密注塑零件和注塑成型工藝的模具。Hauff 的客戶領(lǐng)域包括“白色家電”的家電技術(shù)、汽車和醫(yī)療技術(shù)。
位于普福爾茨海姆的 Hauff 公司使用注塑機(jī)生產(chǎn)塑料零件
注塑成型產(chǎn)業(yè)中自我要求很高的隱形高手
“我們從別人放棄的塑料加工開(kāi)始”，J?rg Vetter 闡述著企業(yè)理念。身為公司 20 年資深員工的他對(duì)公司歷史如數(shù)家珍：“冰激凌勺生產(chǎn)起來(lái)簡(jiǎn)單又便宜。
但如果是注塑重量為 0.0004 到 400 克的高科技精密組件，就要靠質(zhì)量取勝 ——這項(xiàng)工作并不是每家工廠都能勝任。” 而位于普福爾茨海姆的 Hauff 之所以隨時(shí)都能滿足符合這項(xiàng)要求，其實(shí)除了 Arburg 公司外，
robomotion GmbH 公司也功不可沒(méi)。
以高品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和使用精準(zhǔn)的模具進(jìn)行塑料加工
Robomotion GmbH這家技術(shù)公司專門從事設(shè)計(jì)和構(gòu)建客戶定制的自動(dòng)化解決方案，特別是針對(duì)塑料行業(yè)。因此，機(jī)器人專家則成為了Hauff公司制訂自動(dòng)化生產(chǎn)流程中最搶手和最重要的開(kāi)發(fā)合作伙伴。
被稱為“一件流”（one piece flow）的自主流程
流程的任務(wù)是重新設(shè)計(jì)洗碗機(jī)洗碗籃滾輪的生產(chǎn)和安裝流程，使生產(chǎn)線能夠在優(yōu)化和提高有限的生產(chǎn)空間利用率時(shí)，還能提供產(chǎn)量與效率。Arburg 通過(guò)集成
Foboha 的 Reverse Cube 使“一件流”自主流程能夠?qū)崿F(xiàn)。。“
我們必須取消手動(dòng)操作，構(gòu)建從注塑機(jī)到托盤的自主生產(chǎn)——這就是‘一件流’，即一個(gè)連續(xù)、不間斷的自動(dòng)化生產(chǎn)流程。 ”robomotion 總經(jīng)理 Andreas Wolf 解釋道。Arburg 與 J?rg Vetter 及其團(tuán)隊(duì)一起仔細(xì)研究了整個(gè)流程，從而開(kāi)發(fā)出一個(gè)系統(tǒng)，其中集成了注塑機(jī)、 Foboha Cube、相關(guān)的機(jī)器人單元和所需的抓手，并與 robomotion 協(xié)作集成了碼垛機(jī)。
為注塑成型量身定制的機(jī)器
“整套系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)耗時(shí)兩年多，光軟件就用了一年”，J?rg Vetter 說(shuō)道。“在這一過(guò)程中我們不斷衡量和重新思考。”Foboha 專門針對(duì) Hauff 的特殊要求設(shè)計(jì)了“Cube”—— 一個(gè)將兩個(gè)組件的生產(chǎn)和安裝相結(jié)合的工具。 從注塑機(jī)的名稱“Reverse Cube 2900”就能看出端倪：這個(gè)鋼制方塊可繞著其中軸反向旋轉(zhuǎn)，因此在這一自動(dòng)化生產(chǎn)流程中，注塑成型的零件憑借特殊的抓手可在兩個(gè)工作步驟內(nèi)被完成組裝，然后通過(guò)輸送帶送至包裝單元和碼垛單元。“這套系統(tǒng)是全世界獨(dú)一無(wú)二的，只有我們才有” ，Vetter 自豪地說(shuō)道。
使用 KR QUANTEC PA 進(jìn)行塑料加工
輸送帶將生產(chǎn)單元與 robomotion 的包裝和碼垛單元相連，市場(chǎng)上高速度碼垛機(jī)器人
KR QUANTEC PA 就是在這個(gè)包裝和碼垛單元里工作。
“修長(zhǎng)的碼垛機(jī)器人用途廣泛且動(dòng)性強(qiáng)，干擾輪廓極小” ，Andreas Wolf 說(shuō)道。在 Hauff 的廠房里，機(jī)器人折疊裝運(yùn)紙箱，將紙箱放在輸送帶下方，裝箱后封箱，并堆放在歐洲標(biāo)準(zhǔn)托盤上。
工廠每天出貨三個(gè)托盤，每個(gè)托盤有 45 箱子，共計(jì) 70,200 個(gè)塑料滾輪。
從注塑成型到機(jī)器人碼垛
“這套系統(tǒng)完全獨(dú)立運(yùn)行，無(wú)需其他維護(hù)成本” ，Andreas Wolf 說(shuō)道。“我們規(guī)劃了八小時(shí)的緩沖時(shí)間。時(shí)間一到，員工就必須將裝好的托盤從系統(tǒng)取走。也就是說(shuō)：注塑機(jī)可自行完成一整個(gè)班次的作業(yè)。”
在規(guī)劃時(shí)通過(guò)仿真避免錯(cuò)誤
為了確保庫(kù)卡機(jī)器人在生產(chǎn)過(guò)程中能夠順利完成這個(gè)復(fù)雜的工作步驟，因此必須盡可能精確地對(duì)工作系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃，Arburg和robomotion就將庫(kù)卡機(jī)器人離線編程的智能規(guī)劃軟件KUKA.Sim 整合到系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中。“正因?yàn)樯a(chǎn)車間的空間非常有限，因此在系統(tǒng)及其功能正式啟用前，必須先行試用。這樣我們?cè)诠こ屉A段就能進(jìn)行周期時(shí)間分析，并將結(jié)果納入布局和設(shè)計(jì)中。也就是虛空間的‘邊干邊學(xué)’”，Wolf 說(shuō)道。“如果沒(méi)有 KUKA.Sim，系統(tǒng)配置肯定會(huì)更加繁瑣和昂貴，甚至錯(cuò)誤百出。這對(duì)中小企業(yè)而言，是難以承受地成本損失。”
滿懷熱情實(shí)現(xiàn)塑料加工自動(dòng)化
對(duì) Cube 系統(tǒng)及其可能性的深入理解有助于 J?rg Vetter 讓 Hauff 員工對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)心悅誠(chéng)服。 這位技術(shù)部主管說(shuō)：“要讓大家理解，新科技的目的不是與人為敵，而是服務(wù)人類，減輕人類的工作負(fù)擔(dān)，讓工作更有變化，這還需要一點(diǎn)時(shí)間來(lái)證明”。特別是在這個(gè)專業(yè)技術(shù)人才日益短缺的時(shí)代，這是一項(xiàng)重要因素。“我們不斷地精益求精，我的想法已經(jīng)超前邁出了好幾步，我正在和管理層以及技術(shù)合作伙伴共同思考如何提高單機(jī)的產(chǎn)量。如果想到值得一試的新方法，我們也會(huì)將想法付諸行動(dòng)。”
