Минимизация деталей и проектирование компонентов решает несколько задач

Компания Milltronics Manufacturing Company, производитель станков с числовым программным управлением (ЧПУ), расположенная в Ваконии, штат Миннесота, является крупным производителем и продавцом высококачественных и экономичных обрабатывающих центров, фрезерных и мостовых станков, а также токарных станков, продаваемых как в Соединенных Штатах, так и за рубежом. .

За свою почти 25-летнюю историю Milltronics несколько раз меняла свою маркетинговую философию, чтобы выжить в очень конкурентном бизнесе. Первоначально они производили и продавали системы ЧПУ (компьютер, запрограммированный с помощью информации о размерах, который управляет движениями фрезерных станков) отечественным производителям станков. По мере того как на рынок поступало все больше и больше импортных товаров, американские производители уходили, убежденные, что они больше не могут конкурировать.

С уменьшением числа отечественных производителей Milltronics начала продавать продукцию «под ключ», устанавливая собственные ЧПУ на импортные станки. Дополнительные правительственные санкции почти истощили их источник машин, а также источник железа для немногих оставшихся клиентов. На тот момент их единственным оставшимся выбором было строить машины самостоятельно. Это был путь, который многие пробовали раньше и потерпели неудачу. Разница была в том, как они это сделали. Успех Milltronics во многом объясняется тем, что количество деталей в их машинах сведено к минимуму, а компоненты разработаны для решения нескольких задач.

Они назвали свою новую линейку продуктов «Партнер», что определяет общее отношение компании. Milltronics разработала «партнерские отношения» со своими сотрудниками, поставщиками и клиентами. Эта стратегия, в свою очередь, повлияла на технические возможности, конкурентоспособные цены и переопределение всего сегмента станков.

Именно благодаря этому партнерству между компанией и поставщиком Milltronics решила серьезную инженерную проблему, которая угрожала качеству и будущему дизайну одной из самых популярных линеек ее продукции — обрабатывающих центров с ЧПУ. Компания устанавливала щеточные серводвигатели постоянного тока на машины, которые не могли предложить техническое и производительное превосходство серводвигателей переменного тока.

Когда производитель станков решил установить бесщеточные двигатели на обрабатывающий центр серии VM17, Роберт Пейдж, инженер-электрик, отвечающий за сервоприводы и двигатели, стал неотъемлемой частью этого инженерного изменения. «В начале этого проекта мы определили, что рынок требует бесщеточных систем, — говорит г-н Пейдж, — главным образом из-за их скорости и надежности». На рынке было несколько быстрых щеточных двигателей постоянного тока, но по сравнению с более новой бесщеточной технологией они считались устаревшими. «В целом, — отмечает г-н Пейдж, — бесщеточные двигатели работают быстрее, и отпадает необходимость менять щетки или беспокоиться о коммутационных пределах».

Компания экспериментировала с различными комбинациями сервоприводов и двигателей от разных производителей в течение 18 месяцев. В некоторых случаях они тестировали продукты одного и того же производителя; в других случаях они смешивались и сочетались. «Наши результаты были не такими уж хорошими, — констатирует г-н Пейдж. "У нас все еще были проблемы, и мы продолжали искать варианты, которые были проще в использовании и более надежны."

Компания начала присматриваться к сервосистеме Sigma от Yaskawa Electric (Нортбрук, Иллинойс), компактной, высокопроизводительной комбинации бесщеточных серводвигателей в сочетании с гибкими полностью цифровыми усилителями. Семейство продуктов Sigma обеспечивает более высокий крутящий момент к инерции, более высокий крутящий момент на длину и более высокий крутящий момент на доллар, чем другие системы, которые они проанализировали.

Питер Дженнузо, региональный менеджер по продажам Yaskawa Machine Tool Sales Group, организовал поставку бесщеточных серводвигателей, приводов и кабелей компании Milltronics для установки на обрабатывающий центр, который должен был быть отправлен на выставку IMTS в сентябре 1996 года. «Я был очень впечатлен. со скоростью и общей производительностью этой модели-прототипа», — заявляет г-н Пейдж. «Это вызвало огромный интерес у посетителей выставки, которые в то время становились все более проницательными в технологии и производительности цифровых бесщеточных двигателей переменного тока».

Технические представители Yaskawa также оказали большую поддержку. «Всякий раз, когда мы просили о помощи, они сразу же приходили сюда, чтобы работать с нашими людьми. Я знаю, что один технический специалист провел два дня на нашем предприятии, чтобы убедиться, что приводы полностью подобраны надлежащим образом, — сказал г-н Пейдж. хорошо — одна из вещей, которые нам нравились с самого начала.Они сделали все возможное, чтобы предоставить нам различные модели сервоприводов Yaskawa Sigma для тестирования в наших прототипах, и без колебаний забрали те, которые мы не выбрали. предоставили нам инструменты, необходимые для первоначального открытия и начала работы. Кривая обучения была быстрой благодаря их инженерным усилиям и техническим знаниям, которые они предоставили на заводе."

«Наши инженерные испытания с использованием бесщеточных серводвигателей и приводов показали отличные результаты», — добавил г-н Пейдж. «Они работали одинаково при каждом включении — от одной машины к другой. Это значительно облегчило мою жизнь, потому что теперь мне не нужно точно настраивать серводвигатели и приводы. Они абсолютно одинаковы и всегда работа."

В последнее время Milltronics проводит гораздо более тщательные испытания, чтобы гарантировать точность своих машин. Одним из наиболее строгих является испытание Renishaw на стержне с шариком. Машина запрограммирована на вырезание круга, измеренного на предмет округлости, чтобы увидеть, насколько он близок к теоретическому совершенству. Это сложная операция для приводов и управления двигателями станков. Он всеобъемлющий, поскольку измеряет все аспекты машины. По словам г-на Пейджа, бесщеточные серводвигатели каждый раз совершают круглые плавные круги.

Настройка системы, настройка параметров, автоматическая настройка, мониторинг производительности и поиск и устранение неисправностей стали намного проще с SVMON, программным пакетом Sigma System. «Его очень легко использовать», — отметил г-н Пейдж. «SVMON позволяет подключить кабель RS-232 к передней панели привода и загрузить параметры примерно за 15 секунд. Файл параметров поддерживается для каждой оси этих станков, поэтому мы просто включаем приводы, загружаем параметры , и они готовы к работе."

Тим Рашлегер, главный операционный директор, еще на этапе тестирования подумал, что бесколлекторные двигатели и приводы Sigma Servo и, одновременно, более высокий технологический уровень, который они обеспечивают, будут слишком дорогими — что это будет стоить слишком дорого, а кривая обучения может быть слишком длинным, чтобы запустить продукт. Но оказалось совсем наоборот. «Стоимость перехода с серводвигателей Yaskawa Sigma на самом деле была меньше, чем предыдущие усилия», — сказал он. «Я думаю, это можно разделить на четыре категории. Во-первых, кривая доведения продукта до скорости и готовности к работе была очень быстрой. Во-вторых, цена была лучше, чем мы думали. Когда цена была учтена в наших цифрах объема, они были легко оправдать. В-третьих, технически на полу серводвигатели и приводы Sigma собираются быстрее и тестируются быстрее. , следовательно, недовольных клиентов. Итак, получается, что общая стоимость использования сервоприводов Yaskawa Sigma выгоднее, чем более низкая технология.

Ассортимент продукции Milltronics разделен на обрабатывающие центры и инструментальные станки. Две трети ее бизнеса приходится на линейку продуктов для обрабатывающих центров, а одна треть приходится на продукты для инструментальных цехов. Существует шесть моделей обрабатывающих центров Milltronics с ходом стола от 25 на 16 дюймов до 100 на 30 дюймов и мощностью до 20 л.с. для обработки в тяжелых условиях. Все они, за исключением модели начального уровня, производятся с серводвигателями и приводами Sigma. «С производственной точки зрения для нас было очень продуктивно построить несколько моделей с одними и теми же серводвигателями», — говорит г-н Рашлегер. «Ранее нам приходилось покупать несколько различных размеров DC в больших количествах, чтобы получить лучшую цену, а затем иметь большой запас. Благодаря ценности Yaskawa в диапазоне 40 и 50 дюймов, мы можем охватить несколько моделей машин. с одним сервоприводом."

Быстрое перемещение станка VM16 с сервоприводами постоянного тока составляет 400 дюймов в минуту (дюйм/мин). Большинство других обрабатывающих центров в продуктовой линейке, использующих Yaskawa, имеют значительно более высокую производительность — обычно около 800 изобр./мин. «Когда вы продаете машину со скоростью 400 дюймов в минуту по сравнению с машиной со скоростью 800 дюймов в минуту, сервоприводы переменного тока Yaskawa отличаются от щеточных двигателей постоянного тока», — объясняет г-н Рашлегер. «На самом деле мы не выдвигаем ни одну из технологий за рамки разумного, и надежность обеих технологий, честно говоря, очень хорошая. функция 800 изображений в минуту выгодна.

«Кроме того, скорость подачи на поворотах при фактической резке металла увеличена на цифровых сервоприводах переменного тока. Это было бы очень требовательно для DC. С другой стороны, сервоприводы переменного тока из-за их более низкой инерции и очень высокой производительности превосходят в проектах требуется высокоскоростная обработка и трехмерная обработка.

«Сервоприводы Yaskawa Sigma используются в полевых условиях уже более шести месяцев, поэтому их значительное количество используется, — отмечает г-н Рашлегер, — и я никогда не получал ни одного отчета о том, что какой-либо из них недостаточно велик. Что бы они ни публиковали, спецификация, как правило, очень консервативна. Иногда ранее возникали вопросы о тяге машины при использовании DC того же размера, но это не рассматривалось с бесщеточными сервоприводами и приводами Sigma. И это важно.

«Надежность этих продуктов была исключительной — выше любой из тех, что мы когда-либо использовали с точки зрения использования. Наш сервисный отдел не сообщал о сбоях в эксплуатации в течение первых шести месяцев поставок, что, честно говоря, феноменально.

«Мы заметили, что некоторые из наших конкурентов начали производить некоторые из своих собственных сервоприводов», — сказал г-н Рашлегер. «Мы рассмотрели этот вариант, и он просто не имеет смысла. Изучение этой технологии — ее освоение и максимизация — просто не является тем опытом, на который, по нашему мнению, мы должны тратить наши ресурсы. Продукты очень конкурентоспособны». Яскава гораздо более компетентен в производстве этого продукта технически правильно, чем любая частная станкостроительная компания. С нашей точки зрения, невозможно спроектировать и сделать это самостоятельно, и мы будем продолжать поставлять эту часть станка. сердцем наших обрабатывающих центров, мы выбрали сервоприводы Yaskawa.

«Мы уже определили, что переход на бесколлекторные сервоприводы Sigma был очень хорошим решением для компании», — заявил г-н Рашлегер. «Мы очень рады тому, что это для нас сделало. Нам просто жаль, что мы не внесли изменения на шесть месяцев раньше, потому что мы платим цену за другие решения. свидетельствует о нашей уверенности в продукте и деловых отношениях."

Станки Toolroom невероятно конкурентоспособны, поэтому в этой линейке продуктов на счету каждый доллар. Требования к этим машинам обычно относятся к технологии постоянного тока.

Milltronics производит свои собственные системы ЧПУ, поэтому технические усовершенствования продукции Yaskawa очень ценятся», — говорит г-н Рашлегер. Milltronics недавно представила высокоскоростную систему управления Centurion с самыми современными технологиями, включая такие функции, как 3D-цвет. графики и высокоскоростного контурирования. Но он все равно не будет работать с максимальной производительностью, если он не будет согласован с сервоприводом с такой же модернизированной технологией. Объединение этих двух технологий дало Milltronics передовое преимущество в производительности. Обрабатывающие центры с таким уровнем производительность обычно стоит вдвое дороже.

«Что интересно в нашей компании, так это то, что здесь ведется реальное производство», — сказал г-н Рашлегер. «Мы доказываем, что в Америке существует технология, позволяющая крупной компании успешно производить качественные, ориентированные на ценность продукты и продавать их по всему миру. Мы считаем, что производственная база — это самое интересное, что происходит». ММС