W pełni automatyczna giętarka do rur łączy procesy wstępne i końcowe, zapewniając szybką i bezbłędną obróbkę, powtarzalność i bezpieczeństwo. Choć taka integracja mogłaby przynieść korzyści każdemu producentowi, jest ona szczególnie atrakcyjna dla tych, którzy działają w dopiero rozwijającym się, ale konkurencyjnym sektorze produkcji pojazdów elektrycznych.
Pojazdy elektryczne (EV) nie są niczym nowym. Na początku XX wieku, wraz z pojawieniem się pojazdów elektrycznych, parowych i benzynowych, technologia pojazdów elektrycznych nie była już tylko niszą rynkową. Podczas gdy silniki benzynowe wygrały tę rundę, technologia akumulatorów powróciła i jest z nami na stałe. Biorąc pod uwagę, że wiele miast na całym świecie ogłasza zakazy pojazdów napędzanych paliwami kopalnymi, a wiele krajów ogłasza zamiar zakazu sprzedaży takich pojazdów, alternatywne układy napędowe będą dominować w przemyśle motoryzacyjnym. To tylko kwestia czasu.
Dane dotyczące sprzedaży pokazują, że pojazdy oparte na paliwach alternatywnych zyskują na popularności od lat. Według Agencji Ochrony Środowiska, amerykański rynek pojazdów elektrycznych, hybrydowych pojazdów elektrycznych typu plug-in (PHEV), pojazdów na ogniwa paliwowe i hybryd innych niż PHEV stanowił 7% całości w 2020 r. Ten rynek ledwo istniał 20 lat temu. Dane Niemieckiego Federalnego Urzędu Transportu Samochodowego mówią same za siebie: udział pojazdów z alternatywnymi układami napędowymi wszystkich nowo zarejestrowanych pojazdów w Niemczech w okresie od stycznia 2021 r. do listopada 2021 r. wynosił blisko 35%. W tym okresie udział nowo zarejestrowanych pojazdów BEV wynosił około 11%. Z perspektywy samochodów osobowych wzrost nowych pojazdów elektrycznych w Niemczech jest szczególnie wyraźny. W tym segmencie udział pojazdów elektrycznych we wszystkich nowo zarejestrowanych pojazdach osobowych w całym roku 2020 wyniósł 6,7%. Od stycznia do listopada 2021 r. udział ten gwałtownie wzrósł do ponad 25%.
Zmiana ta niesie ze sobą drastyczne zmiany dla producentów samochodów i całego ich łańcucha dostaw. Tematem przewodnim jest lekka konstrukcja – im lżejszy pojazd, tym mniej energii potrzeba. Zwiększa to również zasięg, co jest kluczowe w przypadku pojazdów elektrycznych. Trend ten doprowadził również do zmian w wymaganiach dotyczących gięcia rur, przy rosnącym zapotrzebowaniu na kompaktowe i wydajne komponenty, zwłaszcza cienkościenne rury wykonane z materiałów o wysokiej wytrzymałości. Jednak lekkie materiały, takie jak aluminium i tworzywa sztuczne wzmocnione włóknem węglowym, są często droższe i trudniejsze w obróbce niż tradycyjna stal. Z tym trendem wiąże się drastyczny wzrost wykorzystania kształtów innych niż okrągłe. Lekkie konstrukcje coraz częściej wymagają złożonych, asymetrycznych kształtów o różnych przekrojach poprzecznych.
Powszechną praktyką w produkcji samochodów jest gięcie okrągłych rur i hydroformowanie ich w celu nadania im ostatecznego kształtu. Działa to w przypadku stopów stali, ale może być problematyczne w przypadku stosowania innych materiałów. Na przykład plastik wzmocniony włóknem węglowym nie może się zginać, gdy jest zimny. Sprawę komplikuje tendencja aluminium do twardnienia z wiekiem. Oznacza to, że rury lub profile aluminiowe są trudne lub niemożliwe do zgięcia zaledwie kilka miesięcy po ich wyprodukowaniu. Ponadto, jeśli pożądany przekrój nie jest okrągły, znacznie trudniej jest zachować wstępnie określone tolerancje, szczególnie w przypadku stosowania aluminium. Wreszcie, zastępowanie tradycyjnych kabli miedzianych profilami i prętami aluminiowymi do przesyłu prądu to rozwijający się trend i nowe wyzwanie w zakresie gięcia, ponieważ części mają izolację, która nie ulegnie uszkodzeniu podczas gięcia.
Przejście na pojazdy elektryczne powoduje zmiany w konstrukcji giętarek do rur. Tradycyjne standardowe giętarki do rur ze wstępnie zdefiniowanymi parametrami wydajności ustępują miejsca maszynom przeznaczonym do konkretnych produktów, które można dostosować do potrzeb producentów. Wydajność gięcia, wymiary geometryczne (takie jak promień gięcia i długość rury), przestrzeń na narzędzia i oprogramowanie są dostosowywane tak, aby lepiej odpowiadać specyficznym wymaganiom procesowym i produktowym producenta.
Ta zmiana już trwa i będzie się tylko nasilać. Aby te projekty doszły do ​​skutku, dostawca systemu musi posiadać niezbędną wiedzę specjalistyczną w zakresie technologii gięcia, a także niezbędną wiedzę i doświadczenie w zakresie projektowania narzędzi i procesów. Wszystkie te elementy muszą być zintegrowane od samego początku fazy projektowania maszyny. Przykładowo, do produkcji profili aluminiowych o różnych przekrojach wymagane są narzędzia o złożonych kształtach. Dlatego też coraz ważniejsze staje się opracowywanie i optymalizacja konstrukcji takich narzędzi. Ponadto gięcie CFRP wymaga mechanizmu, który dostarcza niewielką ilość ciepła.
Rosnąca presja kosztowa, która dotyka przemysł samochodowy, jest również odczuwalna w całym łańcuchu dostaw. Krótkie cykle realizacji i wyjątkowa precyzja są obecnie ważniejsze niż kiedykolwiek. Firmy, które chcą pozostać konkurencyjne, muszą efektywnie wykorzystywać zasoby. Dotyczy to nie tylko zasobów czasowych i materiałowych, ale także zasobów ludzkich, zwłaszcza kluczowych pracowników w produkcji. W tej dziedzinie przyjazne dla użytkownika i niezawodne procesy są kluczowym czynnikiem poprawy efektywności kosztowej.
Producenci rur i producenci OEM, którzy sami zajmują się wytwarzaniem rur, mogą reagować na nieustanną presję kosztów i inne czynniki, poszukując wysokowydajnych maszyn, które dokładnie spełnią ich potrzeby. Nowoczesne prasy krawędziowe muszą wykorzystywać wieloetapową strategię technologiczną, która obejmuje takie funkcje, jak konfigurowalne narzędzia do gięcia wielopromieniowego, które umożliwiają łatwe i precyzyjne gięcia przy bardzo krótkich rurach między gięciami. Ten rozwój technologii gięcia doskonale sprawdza się w produkcji elementów rurowych o wielu promieniach, w produkcji systemów gięcia w gięciu lub w produkcji innych złożonych systemów rurowych. Maszyny do obsługi złożonych gięcia mogą skrócić czasy cykli; w przypadku producentów produkujących duże ilości nawet kilka sekund zaoszczędzonych na jeden komponent może mieć ogromny pozytywny wpływ na wydajność produkcji.
Kolejnym kluczowym elementem jest interakcja między operatorem a maszyną. Technologia musi wspierać użytkowników w jak największym stopniu. Na przykład integracja cofania matrycy gnącej – sytuacja, w której matryca gnąca i ramię wahadłowe działają oddzielnie – umożliwia maszynie regulację i pozycjonowanie różnych geometrii rur podczas procesu gięcia. Inna koncepcja programowania i sterowania rozpoczyna przygotowywanie wału do następnego gięcia, podczas gdy obecne gięcie jest jeszcze w toku. Chociaż wymaga to od sterownika ciągłego i automatycznego monitorowania interakcji osi w celu skoordynowania ich ruchów, wysiłek związany z programowaniem przynosi ogromne korzyści, skracając czasy cykli o 20 do 40 procent w zależności od komponentów i pożądanej geometrii rury.
Biorąc pod uwagę przejście na alternatywne układy napędowe, automatyzacja jest ważniejsza niż kiedykolwiek. Producenci giętarek do rur muszą skupić się na szerokim zakresie automatyzacji i możliwości integracji przepływów pracy wykraczających poza gięcie. Dotyczy to nie tylko gięcia rur w produkcji seryjnej na dużą skalę, ale coraz częściej również produkcji bardzo małych serii.
Nowoczesne prasy krawędziowe dla producentów produkujących na dużą skalę, takie jak CNC 80 E TB MR firmy Schwarze-Robitec, idealnie spełniają wymagania producentów w łańcuchu dostaw branży motoryzacyjnej. Krótkie czasy cykli i wysoka efektywność wykorzystania zasobów mają kluczowe znaczenie, a wielu producentów korzysta z takich opcji, jak kontrola spoin, wbudowane odcinanie i interfejsy robotyczne.
W przypadku w pełni zautomatyzowanej obróbki rur poszczególne etapy procesu muszą być niezawodne, bezbłędne, powtarzalne i szybkie, aby zapewnić stałą jakość efektów gięcia. W takiej jednostce gnącej muszą być zintegrowane wszystkie etapy przetwarzania w górę i w dół, w tym czyszczenie, gięcie, montaż, formowanie końcówek i pomiary.
Urządzenia przeładunkowe, takie jak roboty i dodatkowe komponenty, takie jak urządzenia do obsługi rur, również muszą zostać zintegrowane. Głównym zadaniem jest określenie, które procesy są najbardziej odpowiednie dla danego zastosowania. Na przykład, w zależności od wymagań producenta, odpowiednim systemem dla podajnika rurowego może być magazyn taśmowy, magazyn łańcuchowy, przenośnik podnośnikowy lub przenośnik materiałów masowych. Niektórzy producenci pras krawędziowych maksymalnie ułatwiają integrację, oferując zastrzeżone systemy sterowania, które współpracują z systemem planowania zasobów przedsiębiorstwa OEM.
Mimo że każdy dodatkowy krok wydłuża łańcuch procesu, użytkownik nie odczuwa żadnych opóźnień, gdyż czas cyklu pozostaje na ogół taki sam. Największą różnicą w złożoności tego systemu automatyzacji są rygorystyczne wymagania dotyczące sterowania, niezbędne do zintegrowania jednostki gnącej z istniejącym łańcuchem produkcyjnym i siecią firmy. Z tego powodu giętarki do rur powinny być gotowe na Przemysł 4.0.
Ogólnie rzecz biorąc, najważniejsza jest integracja. Niezwykle istotna jest współpraca producentów OEM z producentami maszyn, którzy mają duże doświadczenie w tworzeniu maszyn zgodnych z różnymi podsystemami w ramach w pełni zautomatyzowanego procesu produkcyjnego.
W 1990 roku czasopismo Tube & Pipe Journal stało się pierwszym magazynem poświęconym branży rur metalowych. Obecnie jest to jedyne czasopismo w Ameryce Północnej poświęcone tej branży i najbardziej wiarygodne źródło informacji dla specjalistów zajmujących się rurami.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The FABRICATOR, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Cyfrowa edycja czasopisma The Tube & Pipe Journal jest już w pełni dostępna, umożliwiając łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.
Ciesz się pełnym dostępem do cyfrowej wersji czasopisma STAMPING Journal, w którym znajdziesz najnowsze osiągnięcia technologiczne, najlepsze praktyki i wiadomości branżowe dla rynku tłoczenia metali.
Teraz, dzięki pełnemu dostępowi do wydania cyfrowego The Fabricator w języku hiszpańskim, masz łatwy dostęp do cennych zasobów branżowych.