8 | Оборудование и инструмент для профессионалов | металлообработка | 3/2014

Production Site of Tomorrow: OKUMA

The Japanese manufacturer of top-class metal-cutting equipmet OKUMA Cor-poration has launched an autonomous full-cycle production plant Dream Site 1 in Japan. The main principles of its operation include maximum automa-tion, consolidation of all production processes in a single space, coordina-tion of orders and supplies, application of green energy production and saving technologies.

Annotation

Японская фирма OKUMA Corporation известна среди машиностроителей всего мира своими 5-осевыми токарно-фрезерными обрабатывающими центрами. Они создаются в  соответствии с  политикой компании, считающей, что единственным способом поддержания традиционного эксклюзивного качества, которое присуще продукции OKUMA, является расположение ее производственных мощностей только на  японской земле. Воплощением концепции фирмы стал «завод будущего» Dream Site, введенный в строй в ноябре прошлого года.

Японская корпорация OKUMA Corporation, выпускающая металлорежущие станки выс-шего класса, открыла у  себя на  родине новый завод Dream Site. Цель этого шага  — сохра-нение и укрепление ее ведущего положения на мировом рынке за счет сосредоточения все-го производства в Японии. Введение в строй новых мощностей стало логичным следствием политики корпорации OKUMA, существенно отличающей ее от большинства других крупных производителей станков. Последние строят свои заводы в различных частях мира, чтобы на-ходиться ближе к своим потенциальным заказчикам, уменьшать затраты на транспортировку и повышать конкурентоспособность за счет использования более дешевой рабочей силы.

Йосимаро Ханаки (Yoshimaro Hanaki), президент и генеральный директор OKUMA, представ-ленной на украинском рынке компанией ООО «НПГ СТАНКОПРОМИМПОРТ», говорит, что достиже-ние целей корпорации возможно, только если производство станков будет оставаться в Японии — даже несмотря на высокий курс иены и немалую стоимость доставки продукции заказчику за тыся-чи километров от места ее изготовления. Г-н Ханаки ссылается при этом на традиционные ценности, присущие его соотечественникам. Японцы славятся во всем мире таким жизненным принципом, как kaizen, означающим постоянное улучшение всех сторон любой деятельности. Цель подхода kaizen в преломлении OKUMA — производство без потерь, и над ее достижением работают все, от дирек-тора до  рядового рабочего, что в  итоге приводит к  повышению эффективности любых действий и процессов. Не менее известно и понятие monozukuri, сущность которого можно выразить в стрем-лении к созданию совершенных в своем качестве изделий, достижению более высокой производи-тельности и длительного срока службы, к постоянному повышению надежности.

ЗАВОД БУДУЩЕГО

OKUMA

Евгений Бурлаков., инженер-программист ООО «НПГ «СТАНКОПРОМИМПОРТ», г. Харьков

Автор статьи

Оборудование и инструмент для профессионалов | металлообработка | 3/2014 | 9

НА ОБЛОЖКЕ ЖУРНАЛА

Будучи верной этим традиционным японским принципам, OKUMA заинтересована в рас-ширении производства именно на  своих заводах, находящихся в  префектурах Aichi и  Gifu. По словам г-на Ханаки, навыки компании в машиностроении, опыт и традиции, сложившиеся за ее 115-летнюю историю, невозможно повторить в любом другом месте, кроме Японии.

DREAMSITE КАК ВОПЛОЩЕНИЕ БУДУЩЕГО DS1 (Dream Site 1) — это автономный завод с полным циклом производства, имеющий

площадь 23 600 м 2 и состоящий из двух цехов: непосредственной обработки и сборки деталей. Он оснащен системой управления всем техпроцессом по маршруту «загрузка материала — непосредственная обработка — комплектация и предварительная сборка — узловая сбор-ка — окончательная сборка — проверка с заполнением протокола испытаний станка — от-грузка покупателю». Цеха оборудованы 40 станками OKUMA последних моделей, имеющими высокую степень автоматизации, скорость и  точность, включая портальные и  горизонталь-ные ОЦ, многофункциональные и шлифовальные станки, оснащенные ГПС (роботы, погрузчи-ки, системы автоматической подачи СОЖ и утилизации стружки). Самые крупные гибкие про-изводственные модули (ГПМ) включают в себя портальные центры и обрабатывают чугунные станины и прочие массивные высокоточные узлы; другие предназначены для производства бабок, суппортов и  колонн. Имеются роботизированные производственные модули (РПМ) для изготовления компонентов шпинделя и  узлов многоцелевых станков и  вертикальных ОЦ, а  также гибкий автоматизированный участок для шлифования цилиндрических частей.

Данный подход позволяет быстро перенала-живать производство и выпускать широкий ассортимент продукции как большими, так и мелкими партиями, и при этом позволяет:

◆ увеличить производительность каждой единицы оборудования без его остановки;

◆ достичь максимальной эффективно-сти даже в  мелкосерийном производстве с большим разнообразием продукции.

В цехах обработки деталей и  сборки поддерживается постоянный температур-ный режим, что позволяет добиваться неиз-менности температуры деталей в  течение всего процесса изготовления и высочайше-го качества на выходе.

Соединение информационных техно-логий с  многолетним опытом производства позволило вывести завод DS1  на  новый тех-нический уровень. Компания также внедри-ла системы адаптивного контроля произ-водства и  визуализации, которые позволяют объединить весь цикл изготовления станков, управлять им и планировать работу в режиме реального времени. Все предприятие рабо-тает с применением схемы непрерывного со-вершенствования качества PDCA (планирова-ние — действие — проверка — коррекция).

Можно выделить следующие основные принципы организации «завода будущего», реализованного OKUMA уже сегодня.

◆ Автоматизация. Увеличение произ-водительности достигается не  за  счет до-полнительных площадей или роста числа работников, а благодаря максимальному ис-пользованию ресурса времени. Повсемест-ное внедрение автоматизации позволяет за-воду работать по принципу 24/7, задействуя минимальное количество сотрудников, осо-бенно в  ночное время. Автоматизирована, в  частности, загрузка сырья. Однако наибо-лее наглядным и результативным вариантом автоматизации в  цехах является примене-ние гибких производственных линий (ГПЛ).

MU-6300V

Обновленная стойка ЧПУ OSP-P300S

MULTUS U4000

НА ОБЛОЖКЕ ЖУРНАЛА

10 | Оборудование и инструмент для профессионалов | 10 | Оборудование и инструмент для профессионалов |

ГПЛ состоят из обрабатывающих центров OKUMA, объединенных системой загрузки паллет Fastems, которая облегчает работу с автоматизированным складом деталей. Меняя местами паллеты с  за-готовками и  деталями с  требуемой частотой, эта система позволяет ОЦ эффективно работать, даже если размеры партии небольшие, а разнообразие обрабатываемых деталей велико.

Данный подход имеет смысл и  тогда, когда идет речь об  изготовлении крупногабаритных деталей. Длина самой большой ГПЛ на DS1, при-меняемой с этой целью, достигает 120 м. Система Fastems в  ней объединяет четыре портальных центра, расстояние между колоннами каждого из которых составляет 2,5 м.

◆ Консолидация. Это практическая противо-положность принципа разбиения работы по це-хам. DS1  увеличил свою эффективность путем объединения почти всех этапов производства под одной крышей. Механическая обработка, комплектация, предварительная и  окончатель-ная сборка, проверка и отправка — все это про-исходит в  пределах одного помещения. На  ста-дии сборки станки остаются в  цеху на  одном месте, а все компоненты и узлы подвозятся к ним по мере необходимости.

◆ Координация производства и  поставок. При создании нового завода компания строила информационную систему, позволяющую пред-приятию работать как единое целое. Система управления координирует заказы и  равномер-ное распределение загрузки производственных мощностей, обеспечение деталями в  необходи-мом количестве для сборки. Она способна ра-ционализировать выполнение многочисленных заказов, координацию производства отдельных компонентов и  график поставок. Без нее требо-валось  бы поддержание больших запасов ком-понентов для сборки, но тогда завод превратил-ся бы в огромный склад.

◆ Энергосберегающие технологии. DS1  ос-нащен 500  солнечными батареями, смонтиро-ванными на  поверхности стен, и  3800  на  кры-ше здания завода. Они генерируют мощность 1037 кВт. Для утепления стен здания используют-ся теплоизоляционные плиты. Дополнительное озеленение цехов обеспечивает уменьшение концентрации СО2  в  воздухе. Завод оборудован и  такими энергосберегающими устройствами, как светодиодные светильники, инверторные компрессоры и тепловые насосы. Для предотвра-щения прямого притока наружного воздуха, ког-да транспортные средства заезжают и выезжают из  завода, используются тамбур-шлюзы. Благо-даря всем этим усилиям удалось снизить затраты на энергоносители более чем на 30 %.

В итоге DS1  позволил компании увеличить выпуск готовой продукции на  30 %, до  120  стан-ков в  месяц, что составит порядка 3  млрд иен в год, и вдвое сократить производственный цикл, что положительно отразится на времени достав-ки и  качестве обслуживания клиентов. Высокий уровень автоматической обработки позволил со-

Завод будущего Dream Site 1 (DS1)

Оборудование и инструмент для профессионалов | металлообработка | 3/2014 | 11

НА ОБЛОЖКЕ ЖУРНАЛА

для диагностики не  нужен специалист по  программному обеспечению. Ее может легко выполнить оператор станка в  любой момент, без длительной остановки оборудо-вания. В-четвертых, не  требуются дополни-тельные измерительные приборы и  инстру-менты.

ЛУЧШЕЕ ОТ OKUMA Особенно сильны в  последнее время

позиции компании в  создании 5-осевых и токарно-фрезерных ОЦ с ЧПУ: более 10 но-вых моделей было выпущено за  последние 18  месяцев, а  сбыт многоцелевых токарно-фрезерных центров составляет 21 % от  ее годового оборота.

Серия MULTUS U — это универсальные многофункциональные токарно-фрезерные станки с  ЧПУ, позволяющие сократить время наладки, уменьшить количество установов, повысить точность и свести к минимуму вспо-могательное время. Одна из  их особенно-стей — наличие системы предотвращения столкновений (Collision Avoidance System) в стандартной комплектации. Вместе с ЧПУ OSP-P300S она позволяет контролировать симуляцию обработки в  реальном времени и  предотвращать потенциальные столкнове-ния до того, как они приведут к серьезным по-вреждениям. Реализованная на  этих станках концепция температурной стабильности (Thermo-Friendly) гарантирует высокую точ-ность даже в самых сложных условиях работы.

Данные станки позволяют выполнять фрезе-рование, точение и нарезание зубьев за один установ. В качестве опции возможна установ-ка противошпинделя (ось  W), позволяющая передавать детали с одного шпинделя на дру-гой, и  нижней револьверной головки для увеличения производительности. У  станков серии MULTUS U колонна, на которой установ-лен инструментальный шпиндель, расположе-на под прямым углом, что дает возможность использовать более тяжелые режимы при фрезеровании по  сравнению с  известными на  рынке станками серии MULTUS В. Объем снимаемой стружки при обработке стали 45 торцевой фрезой диаметром 50 мм дости-гает 602 см 3/мин.

Ярким примером оборудования се-рии служит модель MULTUS U4000  — ста-нок с  автоматической сменой токарного (L) и  фрезерного (M) инструмента, широким спектром возможностей обработки, кото-рый является воплощением мощи, скорости и гибкости в работе. Максимальная длина об-работки достигает 2 м, а диаметр — 650 мм. Главный шпиндель в базовой комплектации имеет мощность 22 кВт, два диапазона ско-ростей с  бесступенчатым регулированием, частоту вращения 5000  об/мин и  крутящий момент 427 Нм (доступна версия с крутящим моментом 700 Нм.) Также возможна установ-ка главного шпинделя мощностью 32  кВт, частотой вращения 4200 об/мин и крутящим моментом, достигающим 955 Нм.

Инструментальный шпиндель станка имеет индексацию оси В с точностью 0,001° (стандарт) в  пределах 240° и  установлен на подвижной колонне (ось Y) с диапазоном перемещения 300 мм (+/-150 мм), что обеспе-чивает широкие возможности комплексной обработки. Опционально доступна версия с  непрерывной обработкой по  оси B, при этом используется беззазорный передаточ-ный механизм нового поколения (roller cam gear). Максимальные обороты этого шпин-деля достигают 12 000 об/мин. Магазин име-ет стандартную емкость 40  инструментов (опционально — 80).

Оба шпинделя, левый и  правый, в качестве варианта оборудуются полно-

кратить число работников на заводе на одну треть.

По мнению г-на Ханаки, «при условии, что мировая экономика продолжит движе-ние по  пути устойчивого восстановления, в  этом году будет запущено строительство заводов DS2 и DS3, которое планируется за-вершить в  течение последующих двух лет. Они будут использоваться для сборки стан-ков различного размера и класса. Для этого понадобится дополнительное инвестирова-ние в размере около 12 млрд иен».

ТЕХНИЧЕСКИЕ НОВАЦИИ ФИРМЫ — ДЛЯ ЭФФЕКТИВНОЙ РАБОТЫ ЗАКАЗЧИКА От 2 %  до  3 % ежегодного оборота фир-

мы инвестируется ею в  исследования и  раз-работки. В исследовательском центре OKUMA работает 200  высококлассных инженеров. За несколько последних лет они создали ряд инновационных технологий, большая часть из  которых завоевала международное при-знание. Последним стало введение системы автоматической настройки по  пяти осям (5-Axis Auto Tuning System). По  словам спе-циалистов OKUMA, создание этой технологии было вызвано необходимостью повысить точ-ность обработки на  5-координатных станках и свести к минимуму геометрические ошибки, такие как смещение центрального положе-ния оси вращения, наклон ее по  отношению к ортогональным осям и т. д. Устранение таких ошибок обычно требует времени и  усилий. Более того, их диагностика, как правило, осу-ществляется вручную, что сказывается на точ-ности обработки. Упомянутая технология позволяет обнаруживать в  автоматическом режиме 11 типов ошибок, в то время как вруч-ную оператор может выявить только четыре. Системе потребуется всего 5–10 минут, в зави-симости от выбранного режима, на выявление и устранение ошибок, вместо 5 часов и более при настройке вручную.

Принцип действия основан на  исполь-зовании калибровочной сферы и  контакт-ного измерительного датчика погрешности взаимного позиционирования по 5 коорди-натам. С  их помощью производится расчет и  вносится коррекция в  параметры станка. Калибровочная сфера произвольно уста-навливается на  стол, далее по  программе в автоматическом режиме производятся из-мерения при различных угловых положени-ях стола. Затем вычисляются погрешности и задаются параметры для корректировки.

Преимущества ее использования для заказчика очевидны. Во-первых, значитель-но снижается процент выпуска бракован-ных изделий за  счет минимизации ошибок. Во-вторых, уровень точности при 5-осевой обработке сложных деталей увеличивается в четыре раза — с 12 до 3 микрон. В-третьих,

Президент корпорации OKUMA, г-н Yoshimaro Hanaki

Поворотный стол станков серии MU

12 | Оборудование и инструмент для профессионалов | металлообработка | 3/2014

НА ОБЛОЖКЕ ЖУРНАЛА

ценной осью С  и  дополнительной ниж-ней револьверной головкой, также по-зволяющей использовать как токарные, так и фрезерные инструменты.

Станок управляется системой ЧПУ OSP P300S собственной разработки компании, ос-нащен 19” экраном и эргономичной панелью управления с  возможностью регулировки угла ее наклона и рядом «интеллектуальных» функций. Для удобства оператора все при-боры контроля вынесены на  фронтальную часть машины, инструментальный магазин теперь тоже находится спереди станка, что облегчает загрузку и выгрузку инструмента.

Оборудование серии MU-V обеспечи-вает высокие характеристики производи-тельности, скорости и  точности благодаря сочетанию токарной и 5-осевой обработки. Быстрый и  мощный поворотный стол по-зволяет проводить многостороннее точе-ние и  резание сложных деталей по  5  осям одновременно за один установ. Он идеаль-но подходит для изготовления, например, пресс-форм, медицинских изделий и  вы-сокоточных деталей для авиакосмической промышленности.

Популярным станком серии является вертикальный ОЦ MU-6300V с  максималь-ными размерами загружаемой заготовки Ø  830  мм и  высотой 550  мм. Он позволяет добиться значительной эффективности и про-изводительности благодаря одновременной многосторонней обработке по  5  осям. Ма-шина имеет жесткую конструкцию порталь-ного типа с  заниженным центром тяжести, позволяющую выполнять как черновую, так и финишную обработку на высоких скоростях. Доступна опция точения, реализуемая за счет вращения поворотного стола.

На поворотном столе используются система 2-моторного привода и  передача нового поколения (roller cam gear) для оси А и прямой привод для оси C, что обеспечи-вает высочайшее качество многосторонней

обработки сложных форм с быстрым, точным позиционированием и  легкими, плавными движениями. Больший диапазон перемеще-ния по оси А (от +90 до –120°) по сравнению с  предыдущими моделями серии позволяет избежать дополнительных установов при непрерывной 5-осевой обработке.

MU-6300V может быть оснащен систе-мой автоматической смены паллет, рас-ширенным инструментальным магазином, а  также автоматизированным загрузчиком, что дает возможность использовать станок как ячейку в составе ГПС.

Благодаря концепции температурной стабильности (Thermo-Friendly) MU-6300V выдерживает требуемую точность разме-ров с  первой и  до  последней детали, неза-висимо от времени прогрева или окружаю-щей температуры. Геометрические ошибки, недопустимые для точной обработки, легко измеряются и корректируются системой ав-томатической настройки по пяти осям.

MU-10000H — самый большой и мощ-ный горизонтальный 5-осевой станок с ЧПУ корпорации OKUMA, предназначенный для сложных операций по  изготовлению дета-лей для аэрокосмической индустрии, тяже-лого машиностроения и других крупногаба-ритных изделий. MU-10000H предоставляет пользователю возможность организации непрерывной и  эффективной работы в  те-чение длительного периода времени. Эта машина  — настоящая «рабочая лошадка» для вашего производства, которая обе-спечивает значительный крутящий момент и  высокую скорость, а  также стабильность, соответствующую стандартам OKUMA. Оп-ционально доступно оснащение системой предотвращения столкновений. Благодаря встроенной системе, реализующей кон-цепцию Thermo-Friendly, этот станок может работать «с  холодного старта», что сводит к  минимуму погрешности, возникающие в результате колебаний температуры.

Ключевые особенностиMU-10000H

◆ Большой поворотный стол с квадрат-ной паллетой 1 × 1 м.

◆ Максимально допустимый вес заго-товки 2 500 кг.

◆ Максимальные габариты заготовки: Ø1500 × 1125 мм.

◆ Максимальная мощность 45 кВт. ◆ Максимальный крутящий момент

1,920 Нм при 50 об/мин. ◆ Автоматический сменщик паллет

(на 2 паллеты).

Благодаря высочайшему качеству, оборудование OKUMA давно завоевало лидирующие позиции на  рынках Укра-ины и России. Каждая модель — инди-видуальна и достойна более глубокого внимания.

Вы сможете узнать более детальную информацию об оборудовании OKUMA, обратившись к специалистам компаний ООО «НПГ «СТАНКОПРОМИМПОРТ» и Phoenix Machine Tools AG.

Мы не просто поставляем оборудо-вание, инструмент и оснастку от лучших мировых производителей, мы осущест-вляем оптимальный подбор и комплек-тацию станка, выполняем монтажные и  пусконаладочные работы, предостав-ляем консультации по  эксплуатации и  ремонту поставленного оборудова-ния, занимаемся разработкой техноло-гического процесса изготовления дета-лей любой сложности по заказу клиента.

Сервисное, техническое обслужи-вание и ремонт оборудования, которое мы предоставляем нашим клиентам, всегда на  самом высоком уровне, т.  к. инженеры нашей компании регулярно проходят обучение и, перенимая опыт европейских и  японских специалистов, внедряют его в свою работу на украин-ских предприятиях.

ООО «НПГ «СТАНКОПРОМИМПОРТ» Компания «Phoenix Machine Tools AG» г. Харьков, ул. Клочковская, 298 Тел.: +380 57 716-54-54, тел.: +380 67 311-44-66, +380 67 644-33-11,факс:+380 57 716-56-56 info@phoenix-ua.com www.phoenix-ua.com

Контактная информация

Система 5-осевой автонастройки

АВТОМАТИЧЕСКАЯ ПОШАГОВАЯ НАСТРОЙКА

ЛЕГКАЯ И БЫСТРАЯ НАСТРОЙКА