主要 CNC 升级计划助力发动机制造商延长关 生产线生命周

Fiat Powertrain 目前正在升级 20 台关键机床的 CNC 系统,以延长其生命周期并将未来维护停机时间降至最低。这 些机床用于该公司巴西 Campo Largo 发动机制造厂的曲轴和汽缸体生产线。每台机床均需一套定制升级套件,其中 包括 NUM 专门设计的高性能 CNC 单元、伺服驱动器和电机,以实现快速安装、改善诊断并简化备件管理。

Fiat Powertrain 是 Fiat Chrysler 集 团 成员之一,在全球各战略地点运营其制 造工厂,其中在南美有 4 家。Campo Largo 厂位于巴西库里提巴市郊,专门 生产 1.6 升和 1.8 升 E.torQ 灵活燃料发 动机,用于汽油或乙醇驱动的中型轿车。

该工厂是南美最现代化的工厂之一,原 本由 Chrysler 设立,2008 年被 Fiat 收 购,对 Fiat 在过去 12 年中领跑巴西汽 车市场居功至伟。Campo Largo 目前每 年生产约 23 万台发动机。

在制造运营过程中,Campo Largo 厂充 分利用了多轴 CNC 自动生产线、加工 中心和专用机床。其包括范围广泛的 Cinetic-Landis 曲轴磨床、用于曲轴外 部滚切和磨削的 Heller 机床以及 Fiat 子 公司 Comau 生产的用于汽缸体加工的 自动生产线。总体而言,该工厂曲轴和 汽缸体生产线配备了 20 台关键 CNC 机 床,使用 120 多个进给轴。这些机床 由 NUM 1050 系列 CNC 单元进行控制, 该单元包括 NUM MDLU1 伺服驱动器和 NUM BMH 系列伺服电机。

随着 CNC 系统的老化,Fiat Powertrain 对于停机时间增加这一可能性感到日益 忧虑。故障排除、采购备件和进行常规 机床维护可能历时较长,并对生产输出 造成不利影响。考虑到机床可妥善进行 机械维修,2012 年,该公司作出战略决 策,对全部 20 台机床进行现代化 CNC 控制器、驱动器和电机升级,以延长生 产线生命周期。

Fiat Powertrain 评估了各家 CNC 制造商 的产品和服务,最终得出结论,NUM 可 针对该工厂的特定需求提供最佳升级解 决方案,因为 NUM 是当前机床的 CNC OEM,能提供性价比最高的快速执行解 决方案。正如 Campo Largo 工厂技术 支持经理 Tarcisio Cruz Filho 所解释的 : “事实上我们对将要升级的日常生产所 需的机床,提出了一些要求极为苛刻的 挑战。我们需要一家拥有丰富专业知识 和资源的 CNC 供应商,对巴西工厂的系 统设计和安装进行协作,同时,这些系 统自身必须拥有与我们现有的 CNC 设备 水平精确匹配的功能性。我们对 NUM 瑞士管理团队展现的项目敬业精神印象 深刻,对 NUM 美国办事处提供的包括 数次现场拜访在内的技术支持水准也非 常满意,还有一点,在巴西市场提供这 一系列 CNC 的供应商并不多。”

更换 CNC 系统的一大关键要求是,相关 的工程方式要确保升级能够以最快速度 完成,而制造中断时间却要减至最低。 通过视频会议,来自 Fiat Powertrain 和 NUM 的技术团队迅速达成一致,通过使 用与前一代 1050 系列 CNC 相同的可靠 架构,NUM 的 Axium CNC 平台可为机床 提供影响程度最低的升级解决方案,确 保接线和软件修改降至最低限度。

在 CNC 升级过程中,每台机床上的伺服 驱动器将由 NUM 最新的 NUMDrive C 系 列型号所取代 ;这些市场上最高效和功 率密度最高的驱动器避免了复杂的支架 冷却布局,可进一步简化安装。

升级程序还将更换机床全部进给轴上的 电机。机床开始安装了 NUM BMH 系列 无刷型伺服电机,采用当时机床设计商 中非常流行可靠的中等惯量设计,适用 于不同的定位应用。但现在,NUM 的 BPH 系列伺服电机将取而代之,可提供 更强大的性能和环保水平。全新 BPH 电 机拥有与前一代产品物理结构相同的轴 端、轴直径和法兰尺寸,这使得替换工 作更为便捷,同时,功率和传感器连接 器方向可在安装期间进行调整,以适应 机床配置。NUM 还提供较短的适配器电 缆,无需对现有电机电缆进行变更,节 省了大量时间。

Tarcisio Cruz Filho 指出,升级速度对 于 Fiat Powertrain 的生产规划至关重 要。“对于我们曲轴和汽缸体生产线上 的每台 CNC 机床,我们只允许最多 4 天 的停用时间。这些生产线上的大多数机 床如今已经完成了升级,在每次单项升 级时 —— 即便是对于采用 7 个控制轴 和主轴的复杂机床 —— 花费的时间也 少于我们的预期,这在很大程度上要归 功于 CNC 设计和规划。机床的诊断现在 大幅提升,可以帮助我们更高效地进行 预防性维护,我们的技术人员现在已经 熟悉 CNC 系统,有效帮助我们在今后减 少生产停机时间。我们计划在年底前完 成全部升级,目前一切都在按照计划进 行。”

实际上,在知识传递方面进行协作已经 证实是另一个有价值的合作领域。正如 Fiat Powertrain 拉美运营部制造工程总 监 Claudio Rocha 所说 :“NUM 在升级 期间为我方的维护人员提供的信息交流 和培训极为重要。我们十分欣赏 NUM 采用的透明作业方式以及在本次项目中 体现的敬业精神。”

伊利诺伊州纳坡维尔市 NUM 公司总经 理 Steven Schilling 表示 :“我们的工 程师拥有汽车业内所采用的此类高度专 业化的 CNC 机床的丰富知识 —— 我们 曾经在底特律、加拿大和墨西哥为“三 巨头”提供服务。本次项目中,Fiat 在 NUM 的指导下充分参与了每一个阶段 的升级工作。这使得 Campo Largo 厂的 Fiat 控制技术人员获取了高水平的 NUM 系统专业知识,有助于实现使生产线生 命周期得以最大化的项目整体目标。这 是 NUM 有能力向客户提供端到端服务 选项的一个范例,其将助力于 Fiat 保持 “领先一步”的竞争优势。