Den helautomatiske rørbøyeenheten kombinerer oppstrøms- og nedstrømsprosesser, og kombinerer rask, feilfri prosessering, repeterbarhet og sikkerhet. Selv om denne integrasjonen kan være til fordel for enhver produsent, er den spesielt attraktiv for de som er i det gryende, men konkurransedyktige feltet for produksjon av elektriske kjøretøy.
Elbiler er ikke noe nytt. Tidlig på 1900-tallet, med fremveksten av elektriske, dampdrevne og bensindrevne kjøretøy, var elbilteknologi mer enn et nisjemarked. Mens bensindrevne motorer har vunnet denne runden, har batteriteknologien kommet tilbake og er kommet for å bli. Med mange byer rundt om i verden som kunngjør fremtidige forbud mot fossildrevne kjøretøy og mange land som kunngjør sin intensjon om å forby salg av slike kjøretøy, vil alternative drivlinjer dominere bilindustrien. Det er bare et spørsmål om tid.
Salgstallene viser at kjøretøy basert på alternative drivstoffer har vunnet terreng i årevis. Ifølge Miljøvernbyrået (EPA) utgjorde det amerikanske markedet for elbiler, plug-in hybrid-elbiler (PHEV-er), brenselcellebiler og hybrider utenom PHEV-er 7 % av totalen i 2020. Dette markedet eksisterte knapt for 20 år siden. Tallene fra den tyske føderale trafikkmyndigheten taler for seg selv: Andelen kjøretøy med alternative drivlinjer av alle nyregistrerte kjøretøy i Tyskland mellom januar 2021 og november 2021 er nær 35 %. I denne perioden var andelen nyregistrerte elbiler rundt 11 %. Fra personbilperspektivet er veksten av nye elbiler i Tyskland spesielt uttalt. I dette segmentet var elbilandelen av alle nyregistrerte personbiler for hele året 2020 6,7 %. Fra januar til november 2021 har denne andelen steget kraftig til mer enn 25 %.
Dette skiftet medfører dramatiske endringer for bilprodusenter og hele deres forsyningskjede. Lettvektskonstruksjon er et tema – jo lettere kjøretøyet er, desto mindre energi kreves. Dette øker også rekkevidden, noe som er avgjørende for elektriske kjøretøy. Denne trenden har også ført til endringer i krav til rørbøying, med en økende etterspørsel etter kompakte og høyytelseskomponenter, spesielt tynnveggede rør laget av høyfaste materialer. Imidlertid er lette materialer som aluminium og karbonfiberforsterket plast ofte dyrere og mer utfordrende å bearbeide enn tradisjonelt stål. Relatert til denne trenden er den dramatiske økningen i bruken av andre former enn runde. Lette konstruksjoner krever i økende grad komplekse, asymmetriske former med forskjellige tverrsnitt.
En vanlig praksis innen bilproduksjon er å bøye runde rør og hydroforme dem til sin endelige form. Dette fungerer for stållegeringer, men kan være problematisk når man bruker andre materialer. For eksempel kan ikke karbonfiberforsterket plast bøye seg når den er kald. Det som kompliserer saken er aluminiums tendens til å herde med alderen. Dette betyr at aluminiumsrør eller -profiler er vanskelige eller umulige å bøye bare noen få måneder etter at de er produsert. Hvis det ønskede tverrsnittet ikke er sirkulært, er det også mye vanskeligere å overholde forhåndsdefinerte toleranser, spesielt når man bruker aluminium. Til slutt er det en voksende trend og en ny bøyeutfordring å erstatte tradisjonelle kobberkabler med aluminiumsprofiler og -stenger for å føre strøm, ettersom deler har isolasjon som ikke vil bli skadet under bøying.
Overgangen til elektriske kjøretøy fører til endringer i design av rørbøyere. Tradisjonelle standard rørbøyere med forhåndsdefinerte ytelsesparametere viker for produktspesifikke maskiner som kan skreddersys til produsentenes behov. Bøyeytelse, geometriske målinger (som bøyeradius og rørlengde), verktøyplass og programvare justeres for å bedre samsvare med produsentens spesifikke prosess- og produktkrav.
Dette skiftet er allerede i gang og vil bare forsterkes. For at disse prosjektene skal bli virkelighet, trenger systemleverandøren nødvendig ekspertise innen bøyeteknologi samt nødvendig kunnskap og erfaring innen verktøy- og prosessdesign, som må integreres helt fra begynnelsen av maskindesignfasen. For eksempel kreves komplekse verktøyformer for å produsere aluminiumsprofiler med forskjellige tverrsnitt. Derfor blir utvikling og optimalisert design av slike verktøy stadig viktigere. I tillegg krever bøying av CFRP en mekanisme som påfører en liten mengde varme.
Økende kostnadspress som feier over bilindustrien merkes også i hele forsyningskjeden. Korte syklustider og ekstrem presisjon er nå viktigere enn noensinne. Selskaper som ønsker å forbli konkurransedyktige, må bruke ressurser effektivt. Dette inkluderer ikke bare tids- og materialressurser, men også menneskelige ressurser, spesielt kjerneansatte i produksjonen. På dette feltet er brukervennlige og pålitelige prosesser en nøkkelfaktor for å forbedre kostnadseffektiviteten.
Rørprodusenter og OEM-er som håndterer rørfabrikasjon internt kan reagere på ustanselig kostnadspress og annet press ved å søke høyytelsesmaskiner som nøyaktig oppfyller deres behov. Moderne kantpresser må bruke en flertrinns teknologistrategi som inkluderer funksjoner som tilpassbare flerradiusbøyeverktøy som muliggjør enkle og presise bøyninger med svært korte rør mellom bøyningene. Denne utviklingen innen bøyeteknologi skinner i produksjonen av rørformede komponenter med flere radier, i produksjonen av bend-in-bend-systemer eller i produksjonen av andre komplekse rørsystemer. Maskiner for håndtering av komplekse bøyninger kan redusere syklustider; for produsenter med høyt volum kan selv noen få sekunder spart per komponent ha en enorm positiv innvirkning på produksjonseffektiviteten.
En annen nøkkelkomponent er samspillet mellom operatøren og maskinen. Teknologien må støtte brukerne så mye som mulig. For eksempel lar integreringen av tilbaketrekking av bøyedysen – en situasjon der bøyedysen og svingarmen opererer separat – maskinen justere og posisjonere ulike rørgeometrier under bøyeprosessen. Et annet programmerings- og kontrollkonsept begynner å forberede akselen for neste bøying, mens den nåværende bøyingen fortsatt pågår. Selv om dette krever at en kontroller kontinuerlig og automatisk overvåker samspillet mellom aksene for å koordinere bevegelsene deres, gir programmeringsarbeidet store fordeler, og reduserer syklustidene med 20 til 40 prosent, avhengig av komponentene og ønsket rørgeometri.
Gitt overgangen til alternative drivlinjer, er automatisering viktigere enn noensinne. Produsenter av rørbøyere må fokusere på omfattende automatisering og muligheten til å integrere arbeidsflyter utover bøying. Dette gjelder ikke bare rørbøyninger i storskala serieproduksjon, men også i økende grad for produksjon av svært små serier.
Moderne kantpresser for storprodusenter, som CNC 80 E TB MR fra Schwarze-Robitec, er ideelle for kravene til produsenter i bilindustrien. Egenskaper som korte syklustider og høy ressurseffektivitet er kritiske, og mange produsenter er avhengige av alternativer som sveiseinspeksjon, innebygd avskjæring og robotgrensesnitt.
Ved helautomatisk rørbearbeiding må de ulike trinnene i prosessen være pålitelige, feilfrie, repeterbare og raske for å sikre jevn kvalitet på bøyeresultatene. Oppstrøms og nedstrøms prosesstrinn må integreres i en slik bøyeenhet, inkludert rengjøring, bøying, montering, endeforming og måling.
Håndteringsutstyr som roboter og tilleggskomponenter som rørhåndteringsmaskiner må også integreres. Hovedoppgaven er å bestemme hvilke prosesser som er mest egnet for den aktuelle applikasjonen. Avhengig av produsentens krav kan for eksempel et båndlastelager, kjedelager, løftetransportør eller bulktransportør være det riktige systemet for en rørmater. Noen kantpresseprodusenter gjør integrering så enkel som mulig ved å tilby proprietære kontrollsystemer som fungerer sammen med OEM-produsentens ERP-system.
Selv om hvert ekstra trinn forlenger prosesskjeden, opplever ikke brukeren noen forsinkelse, ettersom syklustiden generelt forblir den samme. Den største forskjellen i kompleksiteten til dette automatiseringssystemet er de strenge kontrollkravene som kreves for å integrere bøyeenheten i den eksisterende produksjonskjeden og bedriftsnettverket. Av denne grunn bør rørbøyere være klare for Industri 4.0.
Totalt sett er integrasjon det viktigste. Det er avgjørende at OEM-er samarbeider med maskinbyggere som har lang erfaring med å utvikle maskiner som er kompatible med de ulike delsystemene i en helautomatisert produksjonsprosess.
Tube & Pipe Journal ble det første magasinet dedikert til metallrørindustrien i 1990. I dag er det fortsatt den eneste publikasjonen i Nord-Amerika dedikert til industrien, og har blitt den mest pålitelige informasjonskilden for rørfagfolk.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The FABRICATOR, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.
Den digitale utgaven av The Tube & Pipe Journal er nå fullt tilgjengelig, og gir enkel tilgang til verdifulle ressurser i bransjen.
Få full tilgang til den digitale utgaven av STAMPING Journal, som gir deg de nyeste teknologiske fremskrittene, beste praksis og bransjenyheter for metallstemplingsmarkedet.
Nå med full tilgang til den digitale utgaven av The Fabricator på spansk, enkel tilgang til verdifulle bransjeressurser.