与优秀的合作伙伴一起改造， 赢得丰厚回报
装备精良的机床设备，定期更新的最新技术，是每个制造型公司的支柱。这种“再生”通常通过采购新机床来实现，但也经常通过对机床进行全面改造来实现。因此，这些机床开始了第二次生命，例如 Karl Bruckner GmbH 的 Ceres 330 外圆磨床，它由HDC Huttelmaier 进行了改造。参与者还包括：CNC 和软件制造商 NUM。
100 多年前，Karl Friedrich Bruckner 就以其创新的旋转中心为契机，进行了重大变革。今天，位于斯瓦比亚魏因施塔特的 Karl Bruckner GmbH 第三代经营者已经负责生产高精度车削和磨削中心，以及端面卡盘、端面驱动器和套筒轴。这些产品作为原始设备，供应给德国著名的机床制造商和世界各地的客户。
最近竣工的新大楼，占地约 6,500 平方米，拥有 64 名员工，负责满足所有客户需求，其中包括 35 名训练有素的生产专家。要求很高，因为必须始终如一地达到夹紧装置所需的精度。生产涵盖所有类型的加工，使用的机床能够实现这种高精度和强大的工艺稳定性。迄今为止，这包括来自 Schaudt Mikrosa BWF 的 Ceres 330 通用内外圆磨床，该磨床于 2004 年购买，专为直径达 300 毫米的工件而设计。
生产领班 Marc Sigle 负责生产的顺利进行，他不仅负责机床的加工性能，还分担机床的采购和更换。当使用 Ceres 330 达到所需的精度越来越困难时，Marc Sigle 探索了各种选择：“在尺寸精度和工艺稳定性方面，Ceres 多年来一直堪称典范。这台机床的设计相对简单，但与我们的产品完美匹配，多年来一直作为纯生产机床运行，没有任何问题，”Sigle 回忆道，他自己在 Ceres 上工作了几年，对它了如指掌。事实证明，这在各个方面都是有利的。
购买时，Ceres 330 是其系列中最后几台机床之一。随后制造商的整个机床项目完全停止。当备件和服务都不再可用时，称职的生产经理 Sigle 在过去几年中能够自己处理许多任务。根据 Marc Sigle 的说法，成本是决定不购买新机床而是改造 Ceres 330 的主要因素。
与新机床相比，改造的成本大约低 50%。但是，考虑到所有成本，节省的费用就更加可观了。不应低估继续使用现有刀具和磨削主轴的机会。“我们库存有大量合适的刀具和四个高质量磨削主轴，价值数万欧元，如果我们购买新的，其将无法继续使用。这是改造的有力支撑。”Sigle 说道。
Jörg Huttelmaier 提出了更多的建议，他是改造专家和专用机床制造商 HDC Huttelmaier 的所有者兼总经理，Marc Sigle 在一次成功完成的部分改造项目中认识了他。在其位于 Schorndorf-Weiler 的自有机床制造厂 —— 距离 Bruckner 仅 12 公里 —— HDC Huttelmaier 正在将二手磨床升级到最新技术水平，现在已经是第三代家族企业。Huttelmaier 公司拥有庞大的机床和设备维护、现代化和大修专家团队，必要时还有合格的分包商，确保为每个项目提供专业的完整机械、几何和电气大修。
改造挑战
Jörg Huttelmaier 肯定了关于改造旧机床是否值得的问题。“除了降低成本之外，支持改造的一个原因是，机床操作员对机床非常熟悉，因此不需要任何培训时间。空间要求保持不变，通常地基可以继续使用。”Jörg Huttelmaier 说道并补充道：“可持续性和回收是当今的重要主题。从环境的角度来看，改造总是一件好事，因为二氧化碳排放量比新机床低得多。”
Jörg Huttelmaier 继续说道：“改造并不是简单地用新零件替换所有旧零件。相反，必须根据恰当的判断和经验，来决定应该在何处使用哪个流程。我们的改造程序总是从对机床进行详细调查并记录所有损坏开始。为此，需要完全拆卸机床。然后将大修的个别措施和步骤以及客户的要求记录在规格表中，并与客户达成一致。”
对于 Ceres 330，主要挑战不是机床的状况，而是加工程序的要求——换言之，就是控制系统。最初，他们考虑用同一制造商的新控制系统来更换旧控制系统。但是，对 Bruckner 来说必不可少的程序改编需要大量的编程，因为除其他外，还需要用于内圆磨削和修整的特殊功能。然而，只有使用该制造商提供的独立软件包，才能以同样巨大的成本实现这一点。
在项目开始前，HDC 专家已经熟悉现场的要求。“在 HDC，我们有自己的程序员，为各种控制系统编写程序。但在这种情况下，工作量和相关成本远远超出了正常水平，”Jörg Huttelmaier 说道。“我们的评估是，我们需要一个 CNC 控制和软件合作伙伴，其系统具有全面的灵活性和开放性，足以实现 Bruckner 对 Ceres 330 的各种加工要求。”
为了解决这个问题，Jörg Huttelmaier 联系了控制和软件制造商 NUM 的德国南部销售经理 Marc Riedl。深入的讨论表明，NUM 正是 Bruckner 应用的理想合作伙伴。
控制软件，无懈可击
作为高端 CNC 解决方案制造商，NUM 的业务遍及全球，尤其是在亚洲、美国、法国和斯堪的纳维亚国家/地区的市场上取得了成功。在德国、奥地利和瑞士，该公司主要以其控制软件而闻名，该软件有不同的变体，可用于铣削、车削、磨削操作和齿轮切削。
这家瑞士公司的总部设于图芬，提供多样化的完美配套的产品，例如 CNC、驱动器和电机。此外，其还提供培训、支持和服务热线。NUM CNC 控制系统的特点是系统对操作员完全开放，使其专业知识得以轻松实施，并完美适应各种机床。为了充分利用这种灵活性，NUM 提供了必要的开发工具，或者 NUM 员工可以根据客户规格实施特殊功能并将其投入运行。
在 NUM，重点始终放在客户的需求上。这意味着各种 HMI 都是预先配置的，但可以根据应用进行调整。NUM 的专家团队负责这项定制工作。“我们可扩展且灵活的 Flexium+ 系列 CNC 系统非常适合改造，因为其可以完美地适应任何需求和任何机床，”Marc Riedl 阐述道。
“由于支持 200 多个轴、40 多个通道、4,000 个 EA、超过 1 GB 的 PLC 内存和超过 30 MB 的 CNC 用户内存，Flexium+ 能够轻松控制最苛刻的应用。因此，我们也能够轻松满足 Bruckner 的各种要求，并集成任何所需的加工。”
NUM 运营着三个独立的技术中心，并设有应用部门，在这里开发客户特定的解决方案，其中之一位于斯瓦比亚的 Holzmaden。“一个特别之处在于，我们的三个技术中心相互之间积极交流，”Marc Riedl 说道。“因此，经常性的客户调整被整合到每年发布的每个新版本中；只遗留了非常特定的客户细节。通过这种方式，我们的系统始终领先于市场一步。”
Bruckner 使用的软件包是车间编程解决方案 NUMgrind。这为磨削提供了几乎无限的可能性，并包含许多现成的外圆和非圆磨削以及修整功能。操作员可以通过直观的车间编程和 3D 可视化轻松调整这些功能，以满足特定的磨削需求。
具体改造措施
Ceres 330 的状况相对较好，尤其是外壳等金属板件，因此只需要重新喷漆。在机械大修期间，更换了 X1 和 Z1 轴的滚珠丝杠和滚柱再循环装置。更换了工件主轴滑块和工件头架以及气动系统、油气润滑系统和冷却系统中的磨损和有缺陷的部件。安装了新的绝对值光栅尺。
电气设备，包括控制柜、布线和控制面板，进行了全面更新。此外，还安装了新的驱动器和电机，以及带有合适软件的新 CNC 控制器。整个改造工程最终耗时八个月。自 2022 年 7 月以来，Ceres 330 已在 Bruckner 恢复全面运行。
Marc Sigle 对他的新机床非常满意。“一方面，该机床在工艺可靠性、可重复性和精度方面与新机床一样可靠。软件特别为锥度磨削、面摆磨削和双面磨削提供支持，这是旧控制系统无法做到的。现在可以毫无问题地进行半径和轮廓磨削。磨削过程更多变，编程更快。现场支持很棒，但我们也通过 Team Viewer 与 NUM 进行了多次沟通。”
三个合作伙伴得出的结论是什么？“良好的团队合作，”Marc Sigle 高度赞扬联合项目。靠近改造者 HDC 的地理位置，以及随时运行测试的相关可能性是独一无二的。Marc Riedl 补充说：“我们在项目期间建立了良好的合作伙伴关系，并在过程中采纳了客户的建议和要求。将来，我们公司的新开发成果可以很容易地融入 Bruckner。通过这种方式，控制系统始终保持最新状态。”改造者 Jörg Huttelmaier 总结道：“这个项目的挑战非常大。但是，当拥有最佳专业知识的合作伙伴走到一起时，就像他们在这里所做的那样，那么就不会出现任何问题。”
(September 2023)