制造波与车床自动化

作为獾州的骄傲，水星的海洋在当地被简称为"雇佣兵"这个81岁的美国标志的根源给了它丰富的历史，使它成为社区的骄傲和划船公众的喜爱。与此同时，它的成功也让默克成为了竞争对手羡慕的对象。Mercury Marine是全球领先的各类海洋推进系统制造商，是Brunswick Corp.的一个26亿美元的部门，在世界各地拥有超过5200名员工。

超过80年的创新的船艇发动机的发展已经离开了丰迪拉克，威斯康星州，位置是一个极其著名的技术实力和生产卓越的仓库。今天，41号州际公路旁边的庞大校园占地面积超过250万平方英尺，包括各种各样的工程和制造学科，以及实现这一切的大约3300名个人。

在4号工厂，所有的齿轮和轴都是为Mercury Marine在世界各地的工厂生产的内、外驱动器生产的。这一庞大的工程包括所有MerCruiser的支柱轴、传动轴、转向轴、前进齿轮、倒车齿轮和小齿轮内侧和船尾驱动发动机， MerCruser Alpha和Bravo船尾驱动器，水星柴油发动机和柴油船尾驱动器，水星运动喷气机，以及所有舷外发动机．负责这项艰巨任务所需的制造工程师、工业工程师和程序员团队的人是Jason Noworatzky，工厂4工程经理。对于与制造轴和齿轮的过程有关的所有事情，Noworatzky先生和他的团队创建和建立制造和质量程序，以及所需的资本支出，以高效地生产部件，最重要的是，以满足水星的严格规格。接下来，他们根据速度、人工成本和零件的完美程度来选择最好的机械和自动化。Noworatzky先生说:“质量——我们围绕着质量建立流程。”

其中一个特别需要劳动密集型的部件是用于Mercury Marine舷外的转向轴的空心部分。前面的过程是一个多机单元。开始的过程是一个单轴车床与一个单一转塔和尾架与棒材进料器。然后它会被运送到另一台机器上进行钻床操作。接下来，零件被转移到另一台机器进行无心研磨操作，然后被运送到最后的滚齿操作。这种零件生产方法已经沿用了几十年。“我在这里工作了25年，一直都是这样做的，”制造工程师比尔•库西克(Bill Cusick)说。之前的多机单元过程使用了两个操作符。

最终，很明显这些细胞中的机器需要被替换。为了寻找一个现代的解决方案，库西克研究了新的现代机械。库西克指出:“技术最终赶上了时代，所以我们现在可以在一台机器上使用所有的流程。”“我们不再需要在旧的滚齿机上运行它们。”

高级程序员Chris Erke就质量问题发表了看法。“从一台机器到另一台机器，很难保持真实的位置和跳动，而不是在一台机器上完成，你可以控制它。”

一个适当的平衡

库西克说:“对我们来说，这次搬迁很大程度上是为了提高质量。”“这意味着用一台机器完成。”团队必须在机器容量和能力、机器数量和预计的生产要求之间做一个良好的平衡。在创造了一种记分板后，一种解决方案胜出了。库西克先生找到了该公司信赖的当地机床经销商，莫里斯中西部并开始了关于更换旧的五机电池的对话。“我们创建了一个SOW(工作声明)，解释我们想要一个车床，将我们的加工过程完成，”库西克先生说。“我们对增加额外作业所需的周期时间有一个很好的想法。”

库西克和埃尔克向莫里斯中西部公司(Morris Midwest)转达，他们认为，一台有两个转台和两个主轴、再加上一个棒材进料器和一个卸料器的车床就可以工作了。“有了新技术，我们不认为生产它会有问题，所以它从一端进入，然后出来，”埃尔克说。“我们基本上知道如何完成，但莫里斯中西部公司选择了合适的机器，做了所有的工程和处理所有的径流。”

弗兰肯车床的兴起

2017年，第一个新的棒材给料机/车床/卸料机组合单元交付给4号工厂。由于它的规模和能力，新okuma.LT3000 EX被亲切地称为“弗兰肯车床”。不久之后，第二间牢房(与一号牢房完全相同)被安置在第一个牢房的旁边，很快就被商店工作人员称为“弗兰肯车床的新娘”。

“弗兰肯车床”的两侧都是边缘技术”机器使这一过程成为真正的一次性技术优势。在当前设置中使用的自动化是生产具有所需质量的“一次性完成”零件所需要的部分。的大熊町LT3000交货是一种开放式车床，具有高柔性的8英寸卡盘级双主轴车削中心。这台多功能卧式双主轴机床在所有转塔上集成了车床和铣/钻功能。

前两个牢房都配备了FMB Turbo 5-65 bar馈线．这些是杂志式单位，其送入杆，只要12英尺，均具有填充燃油通道，可以在纺丝条周围创造流体动力轴承效果，以平稳运行。标准单位杂志存储容量为11英寸。随着该轴部分的零件长度和循环时间，Okuma可以在换档期间处理相当一点的管道，所以边缘技术增加了边缘烧烤，这是一个延伸的杂志装载系统，其具有额外的28英寸的库存在没有操作员需要手动装载馈线的情况下运行较长。

诺沃拉茨基说:“我们过去可能有一两台车床安装了卸载器，但这是迄今为止我们在最主流的产品上迈出的最大一步。”“我们不能放弃这部分，因为它会损坏花键。完成的零件有表面光洁度要求。”

一号和二号电池于2017年安装，并配备了Edge Technologies的FleXsys LE(加载/提取)单元的部分卸载过程。这个装置是为大型零件的自动化设计的，特别是长轴工作。它的设计是为了进给和缩回切割成部分长度的棒料——大到直径为2.5英寸，长为37英寸——用单轴数控车床生产。12英尺的管库存被送入大隈的主轴与FMB Turbo 5-65。

《弗兰肯车床3:自动化的崛起》

第三个囚室于2019年底与新的囚室一起抵达Rebel 80伺服卸载器， Edge Technologies最新开发的自动零件拆卸系统，可提取直径为8至80毫米的零件。这是一个更多功能的单位，比以前的版本运行在单元1和2。老单位没有控制系统，将通信与车床作为FMB条馈线做。FleXsys LE需要额外的编程。虽然这些装置经过调整后运行良好，但Mercury Marine公司要求Edge Technologies公司提供更新的卸载装置配置，以解决这一缺陷。Rebel 80伺服卸载机的发展是答案。Edge一直致力于新型卸载器的开发，并将通信问题作为Mercury安装的首要任务。现在，在第三个单元上，Okuma LT3000 EX, FMB给料机和边缘卸料机都作为一台机器与工业4.0型优化通信和功能。

Rebel 80伺服卸料机的特点是有几种方法来拆卸零件，有各种方法将提取器连接到零件上，从子主轴上拉出零件。这些设备被称为末端执行器。可用的端部执行机构包括用于外径夹持的棒夹头、膨胀内径夹持器、三点外径夹持器、进给手指、角夹持器、用于铁磁性材料的电磁铁，以及用于异形和异型材料的特殊工程解决方案。

为了保护部件饰面，在转向轴上的花键的情况下，提取V托盘轻轻地将轴放在盒表面上，该轴的表面上覆盖有非金属材料。倾斜表可调整，使卸载器能够“轻松卸载”大直径部件。

Rebel 80伺服卸料机的特点是轴向位移轨道，允许单位轻松滑出车床主轴衬垫的变化和维护访问车床的背面。它配备了一个远程控制挂件和一个以触摸屏和菜单驱动程序为特色的对话控制。该控制还存储无限的部分程序。

第三个电池也受益于棒状馈线技术的进步。FMB Turbo 5-65配备为A型，具有新的自动调整导流通道系统。聚氨酯导槽自动调整到合适的直径，允许一个导槽运行直径从5mm到65mm的棒材。这一特性使Mercury Marine能够快速改变不同的轴直径，而无需改变导向通道设置。这种设计有助于快速设置即时生产。

随着零件质量的提高，这些电池提供了降低劳动力成本和更好地利用地板空间的优势。理想情况下，诺沃拉茨基将有一块空白的石板，按照他的意愿重新配置他的生产车间。他解释说，驱动他的团队的两件事是合并业务和尝试分担劳动。

展望未来，诺沃拉茨基先生认为，添加自动化等自动化，如带有这些车床所采用的条形送料器和卸载者将是常态。“我没有预见到现在在这里进入的新细胞没有某种自动化。无论是扇形机器人，龙门系统，酒吧喂料器还是卸载机。“他预测，可以最大限度地减少工作所需的劳动量。“劳动力是溢价”，“奥特拉茨基先生的总结结果。

因为操作这样的电池需要更高的技术专业知识，Mercury Marine为员工提供课程来提升他们的技能。Noworatzky说:“这确实需要更高级别的操作员。”为了实现这一目标，Mercury公司将其操作员送到当地的社区大学，在那里他们将学习1级和2级加工课程。一旦完成，他们可以测试接收年来的认证。

水星海洋|mercurymarine.com

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