Системи за 3D лазерна обработка Mazak: Революция в производството на тръбни и стоманени конструкции

• Машини • Фирмени публикации • Специален брой: Индустриални машини на бъдещето • 20.05.2025

Производството на стоманени конструкции за железобетонни съоръжения, други тръбни конструкции, машинни рамки и т. н. често включва множество обработващи процеси. Дълги, големи и тежки листове материал, тръби и конструкционна стомана трябва да бъдат транспортирани от зоната за съхранение до съответните металообработващи машини за всеки различен процес. Материалът трябва да се подложи последователно на рязане, набраздяване, фрезоване, пробиване, огъване и други процеси, за да се формова компонентът, който след това да бъде сглобен и заварен. Много от тези процеси се извършват ръчно и доскоро не бяха лесни за автоматизация.

Недостигът на квалифицирани работници, особено в сектор заваряване, е силно изразен и ако дадена компания продължи да отделя много време за производство, тя ще се сблъска със сериозни проблеми при реализирането на различни продукти в бъдеще. Освен това, винаги е нужно и намаляване на разходите чрез оптимизиране на наличностите и съкращаване на времето между различните процеси с цел подобряване на ефективността на производството.

За да се разрешат тези проблеми, е необходимо да се работи върху мерки за оптимизиране на човешкия труд, включително автоматизация.

Значително редуциране на часовете човешки труд и времето за изпълнение

През 2000 г. Yamazaki Mazak представя своята серия FG за 3D лазерна обработка на стоманени тръби, чиято концепция се базира на традиционен японски подход за изграждане на структури с възможно най-малко крепежни елементи и използване на сложни методи за съединяване на компонентите. Серията включва автоматични обработващи системи, които използват четири синхронизирани патронника за закрепване, преместване и завъртане на материали с голяма дължина, като тръби, стоманени секции и детайли със специална форма. Едновременно се използва 3D лазерна глава за рязане, скосяване и пробиване на отвори. Допълнителните опции включват функция за автоматично нарязване, за която е необходимо само да се зареди материалът и да се стартира машината.

Тази система може да се разглежда като единна автоматизирана фабрика. Чрез автоматизиране на множество процеси е възможно да се намали ръчният труд, като се елиминира нуждата от преместване и позициониране на обработвания материал за всеки процес, което води до много ползи, като например редуциране на времето за изпълнение и спестяване от пространството, необходимо за реализацията на производствената дейност.

Серия FG интегрира редица модерни технологии и над 20-годишен опит в областта на лазерното рязане на тръби и профили, включително едновременно 11- до максимум 32-осно CNC управление, разработено специално за обработка на тръбен материал.

Реалните ползи от серия FG на Mazak

Настоящите FG-220/FG-400 NEO са четвъртото поколение от серията. Те наследяват основните характеристики от първото поколение, като едновременното 11-осно управление, и обединяват процесите на рязане, скосяване, фрезоване, пробиване и резбоване в една машина, което прави възможна непрекъснатата и автоматична обработка на дълги тръби и структурни материали с голяма точност. Процесите на огъване, сглобяване и заваряване трябва да се извършват отделно. Въпреки това, чрез пълноценно използване на обработващите машини от серия FG и оптимизиране на процесите на преразглеждане на материалите и дизайна, е възможно значително да се намалят работните часове за заваряване и други операции.

Например, клиент производител на трактори изработва различни части чрез множество процеси (рязане, пробиване, огъване) и ги асемблира на приспособления за временно и след това за финално заваряване. С времето за настройка на всеки процес и преместването между операциите, времето за изпълнение на производството е 45 дни. За да се съкрати срокът за доставка на детайлите, е необходимо предварително да се произведат голям брой части, които да се складират. След внедряването на машина от серия FG, производственият материал се заменя с тръбен, а дизайнът се променя, за да стане възможно частите да бъдат сглобени и заварени в определената форма, без да са необходими приспособления, просто чрез напасването на скоби и канали. В резултат на тези промени времето за изпълнение на производството е съкратено на 2 дни. Така става възможно изделието да се достави в по-кратък срок, дори ако частите са изработени след получаване на поръчката, а складовата наличност в процеса на производство е намалена със 75%.

Серия FG значително подобрява ефективността чрез автоматизация и консолидация на процесите в производствената и строителната индустрия, които изработват конструкции от тръби и структурни материали. Доставчиците на метални материали, които снабдяват тези сектори, също могат да внедрят серия FG за своите собствени нужди, което ще доведе до значителна добавена стойност.