一臺(tái)帶多托盤上/下料系統(tǒng)的高速激光切割系統(tǒng)將生產(chǎn)率翻了一番，將所需勞動(dòng)力減少了一半，并提高了零件質(zhì)量，從而給自己帶來(lái)了更多的業(yè)務(wù)。 標(biāo)準(zhǔn)板金工廠有限公司（SSMW）成立于2001年2月，主要是為了支持標(biāo)準(zhǔn)維護(hù)公司（SMC） — 一家位于田納西州孟菲斯市擁有50多名全職員工的總/機(jī)械承包商。當(dāng)時(shí)，SMC副總裁Geoprge Hampton正在尋求一種合適的手段，從而給其食品處理、化工及醫(yī)療工業(yè)的客戶盡快且盡可能高效地提供統(tǒng)包（Turnkey）、高質(zhì)量普通建造、過(guò)程管道、機(jī)械安裝工件、結(jié)構(gòu)鋼工件以及板金制造等服務(wù)。如今，SSMW已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，并且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了這個(gè)目標(biāo)。通過(guò)添設(shè)一臺(tái)帶CNC控制多托盤上/下料系統(tǒng)的高功率飛行光路4kW CO2激光系統(tǒng)，該工廠已經(jīng)提高了自己的能力及業(yè)務(wù)，從而可以在孟菲斯地區(qū)以及整個(gè)美國(guó)范圍尋求更加多樣性的制造和生產(chǎn)業(yè)務(wù)范圍。 圖1：SSMW公司采用一臺(tái)Axel 3015 L 4KW CO2激光切割系統(tǒng)， 它將現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)和構(gòu)造、先進(jìn)激光技術(shù)與先進(jìn)材料加工技術(shù)結(jié)合 為一體。上料單元每個(gè)工位可以搬運(yùn)尺寸為3/4英寸、堆厚達(dá)12英寸的板材在公司剛剛開業(yè)時(shí)，制造操作主要是手工進(jìn)行的，并且以勞動(dòng)密集為特征。它的工作大部分是定制的不銹鋼元件，包括廚房設(shè)備、材料搬運(yùn)設(shè)備、傳送器和傳送滑道以及用于食品行業(yè)的設(shè)備等。許多零件尺寸很大，并且輪廓非常復(fù)雜，諸如錐體、漏斗、異徑管之間的轉(zhuǎn)換導(dǎo)管、分段的彎管以及廚房的排風(fēng)管道等，但該公司在小零件生產(chǎn)方面也具有專業(yè)技術(shù)。批量大小一直在1000件以內(nèi)。Hampton很快意識(shí)到零件的復(fù)雜性以及快速生成高精密零件需要更加高級(jí)的技術(shù)。在經(jīng)過(guò)8個(gè)月的研究和比較后，Hampton和SSMW副總裁Tommy Ripley購(gòu)買了一臺(tái)由紐約州Akron市的Strippit/LVD公司生產(chǎn)的Axel 3015 L 4kW CO2激光切割系統(tǒng)。 在尋找滿足車間不斷增長(zhǎng)之需求的激光系統(tǒng)時(shí)，Hampton 和 Ripley考慮了板材尺寸能力、切割厚度能力、功率、自動(dòng)化程度、以及操作的簡(jiǎn)便性等。他們對(duì)這些特征，連同速度、精度、切割質(zhì)量和軟件等都進(jìn)行了評(píng)估。帶有集成上/下料系統(tǒng)及4kW CO2激光器的飛行光路激光系統(tǒng)使設(shè)備的特點(diǎn)和能力得到了最好的統(tǒng)一。Hampton說(shuō)：“我們要用盡可能高的精度以及盡可能快的方式達(dá)到最高的質(zhì)量水準(zhǔn)。” 一部分、漏斗、異徑管之間的轉(zhuǎn)換導(dǎo)管、組合的肘形管以及廚房排風(fēng)管 道等，但是它也生產(chǎn)小尺寸零件。批量大小在1000件以內(nèi)。公司的大部分工件都是厚度為20～22標(biāo)準(zhǔn)單位（gauge）直至1/2英寸的不銹鋼元件。利用該激光系統(tǒng)，SSMW可以切割較厚的不銹鋼，這樣它與當(dāng)?shù)仄渌麢C(jī)加工廠相比，就具有更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。 4kW的激光功率還允許該工廠以較高的生產(chǎn)速度高效處理或薄或厚的軟鋼（3/4英寸）及鋁（3/8英寸）材質(zhì)。這種高輸出功率使進(jìn)給速度達(dá)到了最大化，同時(shí)顯著提高了生產(chǎn)率。激光系統(tǒng)的飛行光路設(shè)計(jì)能夠幫助精確實(shí)現(xiàn)較高的切削速度，而不管待切削的板材的尺寸或重量為多少。該公司可以達(dá)到以超出300英寸/分鐘的速度切割零件，并以6700英寸/分鐘的速度進(jìn)行重復(fù)定位。 SSMW用氮輔助氣體處理無(wú)氧化物的零件，從而不產(chǎn)生毛刺。高質(zhì)量零件在激光系統(tǒng)上通過(guò)一道工序就可以加工出來(lái)。激光處理后的零件質(zhì)量避免了費(fèi)時(shí)的磨削以及精加工操作，并保證了成本效益更好的生產(chǎn)。 零件質(zhì)量對(duì)該工廠尤其重要，因?yàn)樗闹饕蛻艨倳?huì)出于美觀及衛(wèi)生的原因，而要求最高的零件質(zhì)量和精度。Hampton說(shuō)：“我們希望以更及時(shí)而成本效益更高的方式提供高質(zhì)量零件和元件給我們的客戶。我們希望成為推動(dòng)這一行業(yè)的工作標(biāo)準(zhǔn)的一份子。” 圖3：SSMW用4kW激光機(jī)加工的材料范圍很寬，包括不銹 鋼和鋁材質(zhì)。大部分零件為22 標(biāo)準(zhǔn)單位(gauge)厚～1/2英寸的不銹鋼。利用高功率諧振腔，該 公司可以加工更厚的材料，處理更寬范圍的項(xiàng)目機(jī)床的坐標(biāo)軸定位精度為± 0.002英寸/40英寸，重復(fù)定位精度為± 0.0004英寸，確保了一致的高精度處理。激光切割的精度和一致性還降低了焊接和組裝時(shí)間。零件非常平滑而精確地組裝在一起。Hampton說(shuō)：“在激光系統(tǒng)上切割的零件可以完美地裝在一起，從而大大減少了焊接和精加工方面的勞動(dòng)。” 考慮到未來(lái)的工作，并且為了每天24小時(shí)操作該激光系統(tǒng)，SSMW添設(shè)了一個(gè)三托盤上/下料系統(tǒng)。利用多個(gè)托盤，車間可以快速更換材料，大大降低材料的搬運(yùn)。上料系統(tǒng)在每個(gè)工位可以搬運(yùn)3/4英寸以內(nèi)堆厚為12英寸的板。它可以依據(jù)所卸材料的重量或零件的尺寸通過(guò)CNC控制下料系統(tǒng)的速度，以確保所卸下的零件可以平穩(wěn)地堆放。切割好的零件被存放在一個(gè)承重達(dá)5噸、堆放高度達(dá)14英寸的剪刀工作臺(tái)上。 利用完全集成的CNC控制式上/下料系統(tǒng)，可以獨(dú)立完成上料和下料功能，總的上/下料時(shí)間為40秒。上/下料系統(tǒng)的集成還允許進(jìn)行無(wú)人看管生產(chǎn)，讓操作員可以騰出時(shí)間完成其他任務(wù)。當(dāng)激光系統(tǒng)在進(jìn)行切割時(shí)，機(jī)床操作員可以對(duì)下一組零件進(jìn)行編程。無(wú)人看管操作為SSMW節(jié)省了大量成本，自從安裝了激光機(jī)以來(lái)，已經(jīng)大大縮減了對(duì)勞動(dòng)力的需求。 圖4：SSMW給食品加工、化工及醫(yī)療行業(yè)的客戶提供零件。該公司提供交鑰匙工程、 高質(zhì)量一般建造、過(guò)程管道系統(tǒng)、機(jī)械安裝、結(jié)構(gòu)鋼工件以及板金制造等服務(wù)分包制造或激光加工使Hampton很少需要控制交貨時(shí)間、生產(chǎn)過(guò)程或者最終結(jié)果。如今，SSMW能夠比以前可以更快地響應(yīng)客戶的需求并提供單源解決方案(Single-source solution)。Hampton說(shuō)：“我們的工作很大部分是在工廠下班時(shí)完成的。不必依賴于某個(gè)人讓我們感覺很安心。” 他繼續(xù)說(shuō)：“我們把服務(wù)作為我們生意的出發(fā)點(diǎn)。激光系統(tǒng)使得我們可以完全控制什么時(shí)候零件可以制造好，以及它們?nèi)绾沃圃臁Ｖ苻D(zhuǎn)時(shí)間是我們業(yè)務(wù)中一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題，我們的聲譽(yù)也建立在對(duì)客戶能作出及時(shí)響應(yīng)，并在客戶需要時(shí)給他們提供非常高質(zhì)量的產(chǎn)品之上。” 他補(bǔ)充道：“這臺(tái)激光機(jī)使得我們的客戶對(duì)我們的能力具有更大的信心。我們的客戶想要將精力集中在他們的業(yè)務(wù)上；他們想要將自己的制造任務(wù)委托給自己所信任的廠家去完成。” 此外，該激光系統(tǒng)的靈活性還使得Hampton及Ripley可以追求其公司原有的支持業(yè)務(wù)以外的新業(yè)務(wù)。Hampton說(shuō)：“該激光系統(tǒng)使得板金制造更加簡(jiǎn)單，并且使我們具備了追求新業(yè)務(wù)所需要的多樣性。” SSMW工廠最近擴(kuò)大了規(guī)模，增加了18000平方英尺面積，現(xiàn)在擁有30名全職員工。Hampton說(shuō)，在激光技術(shù)方面投入的成本已經(jīng)得到了回報(bào)。 “這筆資金對(duì)一個(gè)小公司來(lái)說(shuō)是一筆較大的投資，但是我們針對(duì)利益而權(quán)衡了風(fēng)險(xiǎn)，我們對(duì)自己的業(yè)務(wù)以及與客戶的關(guān)系有信心。市場(chǎng)周轉(zhuǎn)是一個(gè)問(wèn)題，但不是一個(gè)大問(wèn)題。我們已經(jīng)在業(yè)務(wù)上實(shí)現(xiàn)了增長(zhǎng)。” 對(duì)于SSMW工廠，業(yè)務(wù)機(jī)遇正在不斷增長(zhǎng)。公司最近投資了額外的制造設(shè)備，包括一臺(tái)帶Easy-Form激光自適應(yīng)折彎系統(tǒng)的Strippit/LVD PPEB 190/13精密彎板機(jī)以及一臺(tái)Global 20 1225 CNC轉(zhuǎn)塔式?jīng)_床。額外的產(chǎn)能進(jìn)一步擴(kuò)展了標(biāo)準(zhǔn)板金廠通過(guò)高質(zhì)量產(chǎn)品快速而高效滿足客戶需求的能力。