打造單件生產競爭力

位于北萊茵-威斯特法倫州東北部的東威斯特法倫-利普地區是德國領先的經濟區域之一。該地區以中小型企業為主，這些企業通常為家族企業。其中之一就是位于胡爾霍斯特的Heidkamp Metallbearbeitung。2008 年，創始人Jörg Heidkamp在一個車庫里用2臺新的三軸加工中心開始了創業。2009年，公司引進了CAM系統；2012年，在專門建造的廠房中安裝了第一臺五軸加工中心。不久后，又添置了一臺五軸機床，這是截至2023年的最新機型。從一開始，該發展就伴隨著工件夾緊技術的一貫理念。

固定在托盤上的中心夾具使Heidkamp Metallbearbeitung的換模時間極短，并幾乎完全消除了非生產時間

“2012年，我們在訂購了五軸機床并開始詳細規劃工件夾緊后，就聯系了Gressel。”現任公司負責人Jan Heidkamp說道。Gressel 負責德國北部和東部地區的銷售工程師Reiner Hartmann提出了一種新的夾緊解決方案，在成功完成測試階段后，Heidkamp公司采用了該解決方案，包括零點夾緊系統和控制臺。

靈活加工各種材料

除鑄鐵外，所有常見材料都可以加工，其中大部分是鋁材。目標是在短的準備時間內靈活生產各種尺寸的部件。通常的批量大小在1-10件之間，很少達到100件。特別是單件和原型件，交貨期往往非常緊迫。部件尺寸從火柴盒大小到1000×600mm不等。大型刀具庫和托盤系統的自動化使復雜的訂單也能經濟地完成。

公司成立僅1 年后，Heidkamp 就投資購買了CAM 系統，以高效地編程加工流程

Hartmann透露：“在胡爾霍斯特，Heidkamp使用了我們的Centrinos中心夾具。“這款夾具結構緊湊，非常適合當地的部件。”

他還透露：Jan最初看好的其實是一款固定夾具，用他的話說就是“一種眾所周知的方案”。然而經過測試階段，他完全被中心夾具所折服。“在較小夾深條件下，我們仍能實現極高的夾持力，從而獲得出色的切削加工性能。此外，不同型號配備相應夾具，使我們能夠高度靈活地應對各種工況。”

例如當加工區域受限且需使用短刀柄時，Heidkamp可采用更窄（65mm）的夾具，由此帶來的優勢就是工件加工的穩定性與精度得以保障。

自動化提高了產量

Heidkamp投資購買了另一臺無需自動化的五軸機床。很快，提高產量的需求變得迫在眉睫。由于不希望采用輪班制，因此第二臺機床配備了托盤交換系統，實現了自動化。

除了縮短生產周期，Heidkamp還致力于提升生產柔性，實現重復性零件的無人化加工。“憑借在手動操作領域積累的經驗，Centrinos夾具順理成章成為自動化方案的選擇，”Jan如是說，“16個工位的配置使我們在下班后也能持續生產，即便是單個零件。通過這種方式，我們既提升了產能，又縮短了交付周期。”

再次起決定性作用的是Centrinos的靈活性和安全的夾緊功能。Jan說道：“這些系統非常堅固，能夠可靠地完成工作。這才是最重要的。”

實現最大靈活性

2023 年，Michael Jürging加入了Heidkamp。雙方之間已經存在聯系：Jürging經銷Hedelius機床和Gressel夾具，因此Hartmann充當了聯系人的角色。他的專業支持在胡爾霍斯特已經得到了認可。

Hedelius Acura 65是Heidkamp目前的主力設備——配備大型刀具庫、托盤交換系統和適合自動化生產的夾緊技術

這次，從一開始Heidkamp就確定要投資購買一臺自動化機床。“現有的16托盤已經達到了產能極限。第二臺設備將減輕生產負擔，并帶來額外的產能。”Jan解釋道。對他而言，這是一臺關鍵設備。經過多次咨詢和對梅彭工廠的參觀，他最終選擇了Acura 65。這次參觀幾乎完全確認了所需的配置，主要側重于實現最大的靈活性。

Heidkamp使用的Centrinos中心夾具及其后續產品C2.0可確保對各種部件進行靈活、精確且穩定的夾緊

作為立式機床，Acura 65占地面積小，工作空間寬敞，令人印象深刻。Heidkamp選擇的相對高轉速主軸還具有足夠的扭矩，能夠很好地處理該合同制造商的所有材料。Jan強調：“對我們來說，重要的是機床可以從側面自動操作，并且從前面可以自由進入。這樣就可以實現良好的混合生產。此外，在自動化方面，多機床操作選項對我們也很重要，這樣我們將來就可以用托盤交換系統為姊妹機提供服務。”

該系統最多可容納50個托盤，目前約有30個托盤在使用。隨著第二臺機床的連接，整個托盤交換系統將得到充分利用。“Heidkamp特別考慮了刀具庫的靈活性，”Jürging強調道，“一個擁有245個刀具的刀具庫，如今可將準備時間縮短到幾乎為零。”

具有擴展夾緊功能的后續產品

當自動化系統在托盤尺寸和地面間距方面的配置方案明確后，Jan解釋道：“我們再次與Hartmann共同規劃了夾具方案，旨在通過優化配置為我們的小批量生產實現最短的換模時間與最大產能。”

Centrinos已不再適用。因此，其升級型號——第二代中心夾具C2.0成為了Heidkamp的新選擇。“由于第二次自動化改造擁有更多托盤資源，我們通過優化配置將所需更換的夾具數量降至最低，”Jan詳解道，“如今所有夾具均固定安裝在特定托盤工位上，使非生產時間趨近于零。”

面向未來需求的準備

“今年內我們將引入全新物料管理系統，”Jan透露，“現有生產計劃體系雖運行良好，但為應對日益增長的個性化零件與定制尺寸需求，我們必須未雨綢繆。”去年該企業投產了首臺車床，并持續拓展新的業務領域。

盡管規模持續擴張，企業仍將保持5名員工的核心團隊架構。“這樣的規模讓我們感到舒適，”Jan強調，“況且提升產能另有他途——我們正通過強化編程能力與自動化技術實現可預估的生產周期。接下來還將對兩臺姊妹機床實施自動化改造，屆時產能將獲得額外提升。”

本文譯自德國Werkstatt und Betrieb雜志
     作者：Michael Hobohm

來源：榮格-《國際金屬加工商情》

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