AMADA的钣金自动化与柔性生产简析

随着我国经济正式进入“新常态”，钣金加工领域也在潜移默化的变化之中。根据AMADA用户普遍反映的情况显示，当前市场被分为了两极：

⑴通过价格优势游刃于市场的企业，由于利润空间长期被挤压，导致无论是人员素质还是加工手段都难以得到进一步的提升。虽然完全有能力应对长期加工的订单，但却面临着新客户数量不足，老客户订单量急剧下降的窘境，经营举步维艰。

⑵以更高的品质，更快的交货期为主导的企业，其订单量与利润都处于节节攀升状态，这类企业往往在以往的市场上遭遇品质与价格抉择的两难境地，尤其是遇到对精度要求并不高的订单时更为突出。但随着市场总量的减少和信息的发达化，这类企业的业绩不降反升，体现出逆势而上的光景。

是什么因素带来这样大的两极化区别呢？AMADA认为，除企业自身的经营管理要素以外，在生产手段和生产工艺上能不能走在时代的前端，是决定其自身的市场定位的关键所在。目前，走在时代前端的生产手段，则毫无例外的倾向于少人化甚至无人化生产，这就不得不依赖自动化或柔性生产线了。

自动化硬件系统

我们分析一下自动化的一些主要类型。

钣金柔性生产线

图1 柔性落料加工生产线ACIES解决方案

图1所示为一套落料加工生产线系统。它的功能是：根据 络上传输过来的加工程序，先从材料料架上选取需加工的材料，同时从模具库中自动更换加工所需的模具，利用复合加工机ACIES2512T进行数冲、激光、攻丝及倒角等加工，加工完成后的零件通过自动搬运装置TK系统搬运至产品仓库，同时进行下一件的加工。在整张板材加工完成后，剩余的外框（即骨架材）将自动堆垛至骨架材收集区进行单独管理。这样一套柔性生产线，可无人化的高效应对任何批量、任意品种的落料加工。由于整个加工过程中板材全程处于毛刷台面之上，取消了人工搬运过程，所以绝对不会产生表面划伤或留下指纹油脂，提高了产品品质。

图2 全自动高精度混合驱动折弯生产线HG-AR

为配合以上方案，我们还提供了折弯自动化方案，如图2所示。首先通过AR CAM系统对折弯工件进行无需示教的自动编程及排序，根据需折弯的零件，自动安装模具，再通过机械手夹持零件，进行折弯。最后将已折好的产品自动堆垛，准备送至后道工序。考虑到自动化设备必须长时间连续运转，是绝不能允许因液压油的油温变化导致精度产生偏差的问题的，所以我们在设备本体的驱动回路上，采用伺服电机来控制液压油供应的混合驱动结构，保证长时间稳定加工。再加上机器本身拥有自动检测、调整角度的BI系统以及根据实际板厚自动调整参数的TDS系统。所以根本无需担心精度问题，可实现长时间无人化的稳定加工。

以上介绍的钣金柔性化生产线，可针对多品种，小批量，短交货期要求的生产，目的是为了更灵活、更方便的应对各种钣金订单，也就是基于柔性化概念出发设计的解决方案。

B to B自动化生产线

与柔性化生产线不同，基于大批量定型产品的高速化加工需求，可以采用B to B自动化生产线系统。所谓B to B，指的就是从BLANK（落料）直连BEND（折弯）的无人化生产线。B to B钣金自动化生产线如图3所示。

图3所示生产线的加工流程为：首先从料架或自动仓库上取出板材，经过冲剪联合机进行无微连接的落料加工，通过分拣仓库进行需折弯和无需折弯或无法折弯的产品分拣，需折弯的产品会通过材料翻转机翻转，最后进入折弯中心进行折边加工。而无需折弯或无法折弯的产品则自动送出，以备直接送至下道工序。

图3 B to B钣金自动化生产线

该生产线的优点是：针对大批量定型产品，可进行极高速的产品加工。由于适用该生产线的产品很多是需要拍平加工的，所以即使无法进行去毛刺也不会影响产品品质。

该生产线的缺点是：无法进行灵活的生产布局。一般而言，这条线的最高加工效率是受限于最慢的加工工序的。所以如果换成新的产品，冲剪环节慢于折边环节时，折弯中心就必须等待冲剪提供的材料，时间会被浪费；反之，当冲剪环节快于折边环节时，材料会在折弯中心前等待，当感应器感应到有等待的材料时，冲剪加工机是无法继续加工的，这样落料方面的时间就被浪费了。

企业可以以上述简析为参考，根据自己实际产品及将来的发展方向，选择适合自己的自动化解决方案。AMADA还提供根据客户产品及工厂布局情况，量身定制最适合的自动化方案。

自动化软件系统

除了上述的硬件设施外，为了进一步降低产品次品率，降低试样加工的成本和时间，就需要与相应的软件系统配合来发挥其威力。为此，AMADA提供了VPSS虚拟模拟试做系统。

其工作的原理如下：首先对接收到的3D或2D图纸进行自动展开，自动绘制展开图，通过自动对折弯及焊接的可行性进行验证后，就可以得到与设备参数完全匹配的折弯程序。接着，利用这些准确无误的展开图，自动在落料设备上进行排版及编程。在这个过程中，如果设备上搭载有自动分拣系统TK装置的话，还能自动对分拣过程进行编程。由于AMADA的所有柔性生产线及自动化系统都能对应 络连接，所以编制好的程序只要保存到服务器上，设备就能实时共享这些信息。最后，工作人员只需要把材料送入料架系统，确认好加工日程表后，生产线就能进行24小时不间断的稳定加工了。

必须要看到，随着自动化系统的导入，加工节奏会陡然上升，所以对图纸正确性的要求则变得更高。一旦发现由于展开出错等问题导致无法折弯，对企业而言损失是巨大的。AMADA的VPSS

系统的优点就在于：在保证加工图纸正确且经过了各个工序的可行性分析后，即可进行0次品率的加工。

如果接收到的订单都是大批量生产的话固然是好，但随着时代的发展，市场的细分化以及产品的个性化、定制化将会越来越盛行。钣金行业的“新常态”将是多品种、小批量的更进一步的发展，在这个时代里，如何提供更高品质的产品，以及提供更稳定的交货期则是摆在每家企业面前必须要克服的难题。

总结

采用AMADA的自动化及柔性生产系统，可以帮助企业做到：

⑴剔除人为因素导致的不稳定的生产品质及周期，做到365天始终如一的高品质生产；

⑵通过 络传输，准确无误的加工图纸和程序，保证了产品合格率，进一步降低生产成本，在有限的价格中提高利润空间；

⑶通过高效稳定的落料加工生产线，可以将打磨修毛刺等二次加工剔除在工序之外，真正做到降低人工工时的目的；

⑷通过无需示教的自动折弯编程，真正实现无人化折弯需求，解决瓶颈工序难题。

目前中国正在经历的“新常态”时代，其实在日本以及西方发达国家都曾经经历过。所以，AMADA所提供的各种解决方案都是在那些国家及地区经过无数实践的考验而成形的，可以说，现在AMADA所提供的解决方案，是能够保证使用者即使放眼十年后都不至于落后的方案，以此帮助AMADA的用户在新的市场环境中乘风破浪，成为“新常态”中的领航人。

——节选自《钣金与制作》 2018年第4期