Полностью автоматическая трубогибочная установка объединяет в себе процессы, предшествующие и последующие, обеспечивая быструю, безошибочную обработку, повторяемость и безопасность. Хотя такая интеграция может принести пользу любому производителю, она особенно привлекательна для тех, кто работает в зарождающейся, но конкурентной сфере производства электромобилей.
Электромобили (ЭМ) не являются чем-то новым. В начале 1900-х годов, с появлением электрических, паровых и бензиновых транспортных средств, технология электромобилей была больше, чем нишевым рынком. Хотя бензиновые двигатели победили в этом раунде, технология аккумуляторных батарей вернулась и останется с нами. Поскольку многие города по всему миру объявляют о будущих запретах на транспортные средства, работающие на ископаемом топливе, и многие страны объявляют о своем намерении запретить продажу таких транспортных средств, альтернативные силовые агрегаты будут доминировать в автомобильной промышленности. Это всего лишь вопрос времени.
Данные о продажах показывают, что транспортные средства на альтернативных видах топлива набирают обороты в течение многих лет. По данным Агентства по охране окружающей среды, рынок электромобилей, подключаемых гибридных электромобилей (PHEV), транспортных средств на топливных элементах и ​​гибридов, отличных от PHEV, в США составил 7% от общего объема в 2020 году. Этот рынок едва существовал 20 лет назад. Цифры Федерального управления автотранспорта Германии говорят сами за себя: доля транспортных средств с альтернативными силовыми агрегатами среди всех вновь зарегистрированных транспортных средств в Германии в период с января 2021 года по ноябрь 2021 года близка к 35%. За этот период доля вновь зарегистрированных электромобилей составила около 11%. С точки зрения легковых автомобилей рост новых электромобилей в Германии особенно заметен. В этом сегменте доля электромобилей среди всех вновь зарегистрированных легковых автомобилей за весь 2020 год составила 6,7%. С января по ноябрь 2021 года эта доля резко возросла до более чем 25%.
Этот сдвиг вносит кардинальные изменения в деятельность автопроизводителей и всю их цепочку поставок. Легкая конструкция — это тема: чем легче автомобиль, тем меньше энергии требуется. Это также увеличивает запас хода, что имеет решающее значение для электромобилей. Эта тенденция также привела к изменению требований к изгибу труб, при этом растет спрос на компактные и высокопроизводительные компоненты, особенно тонкостенные трубы из высокопрочных материалов. Однако легкие материалы, такие как алюминий и армированные углеродным волокном пластики, часто дороже и сложнее в обработке, чем традиционная сталь. С этой тенденцией связано резкое увеличение использования форм, отличных от круглых. Для легких конструкций все чаще требуются сложные, асимметричные формы с различными поперечными сечениями.
Распространенной практикой в ​​автомобильном производстве является сгибание круглых трубок и их гидроформовка в окончательную форму. Это работает для стальных сплавов, но может быть проблематично при использовании других материалов. Например, армированный углеродным волокном пластик не может гнуться на холоде. Ситуацию усложняет тенденция алюминия к затвердеванию со временем. Это означает, что алюминиевые трубы или профили трудно или невозможно согнуть всего через несколько месяцев после их изготовления. Кроме того, если желаемое поперечное сечение не круглое, гораздо сложнее соблюдать заданные допуски, особенно при использовании алюминия. Наконец, замена традиционных медных кабелей алюминиевыми профилями и стержнями для передачи тока является растущей тенденцией и новой проблемой гибки, поскольку детали имеют изоляцию, которая не повреждается во время гибки.
Переход на электромобили приводит к изменениям в конструкции трубогибов. Традиционные стандартные трубогибы с заданными параметрами производительности уступают место машинам для конкретных продуктов, которые можно адаптировать к потребностям производителей. Производительность гибки, геометрические размеры (такие как радиус изгиба и длина трубы), пространство для инструмента и программное обеспечение настраиваются для лучшего соответствия конкретным требованиям производителя к процессу и продукту.
Этот сдвиг уже происходит и будет только усиливаться. Для того чтобы эти проекты были реализованы, поставщику системы необходимы необходимые знания в области технологии гибки, а также необходимые знания и опыт в проектировании инструментов и процессов, которые должны быть интегрированы с самого начала этапа проектирования машины. Например, для производства алюминиевых профилей с различными поперечными сечениями требуются инструменты сложной формы. Поэтому разработка и оптимизированная конструкция таких инструментов становятся все более важными. Кроме того, для гибки углепластика требуется механизм, который применяет небольшое количество тепла.
Растущее давление издержек, охватившее автомобильную промышленность, также ощущается по всей цепочке поставок. Короткие циклы и исключительная точность сейчас важнее, чем когда-либо. Компании, стремящиеся оставаться конкурентоспособными, должны эффективно использовать ресурсы. Это касается не только временных и материальных ресурсов, но и человеческих ресурсов, особенно основных сотрудников на производстве. В этой области удобные и надежные процессы являются ключевым фактором повышения экономической эффективности.
Производители труб и OEM-производители, которые занимаются изготовлением труб собственными силами, могут реагировать на постоянное давление затрат и другие давления, стремясь к высокопроизводительным станкам, которые точно соответствуют их потребностям. Современные листогибочные прессы должны использовать многоступенчатую технологическую стратегию, которая включает такие функции, как настраиваемые многорадиусные гибочные инструменты, которые облегчают простую и точную гибку с очень короткими трубами между изгибами. Это развитие технологии гибки блестяще проявляет себя в производстве трубчатых компонентов с несколькими радиусами, в производстве систем «гибка в гибке» или в производстве других сложных трубных систем. Станки для обработки сложных изгибов могут сократить время цикла; для производителей с большими объемами производства даже несколько секунд, сэкономленных на компоненте, могут оказать огромное положительное влияние на эффективность производства.
Другим ключевым компонентом является взаимодействие между оператором и машиной. Технология должна поддерживать пользователей настолько, насколько это возможно. Например, интеграция отвода гибочной плашки — ситуация, когда гибочная плашка и поворотный рычаг работают отдельно — позволяет машине регулировать и позиционировать различные геометрии труб во время процесса гибки. Другая концепция программирования и управления начинает подготовку вала к следующему изгибу, пока текущий изгиб все еще выполняется. Хотя для этого требуется, чтобы контроллер непрерывно и автоматически контролировал взаимодействие осей для координации их движений, усилия по программированию дают огромные преимущества, сокращая время цикла на 20–40 процентов в зависимости от компонентов и желаемой геометрии трубы.
Учитывая переход на альтернативные силовые агрегаты, автоматизация важна как никогда. Производителям трубогибочных станков необходимо сосредоточиться на широкой автоматизации и возможности интеграции рабочих процессов за пределами гибки. Это касается не только гибки труб в крупносерийном производстве, но и все чаще — в мелкосерийном производстве.
Современные листогибочные прессы для крупносерийного производства, такие как CNC 80 E TB MR от Schwarze-Robitec, идеально подходят для нужд производителей в цепочке поставок для автомобильной промышленности. Такие характеристики, как короткое время цикла и высокая эффективность использования ресурсов, имеют решающее значение, и многие производители полагаются на такие опции, как контроль сварных швов, встроенная резка и роботизированные интерфейсы.
При полностью автоматической обработке труб различные этапы процесса должны быть надежными, безошибочными, повторяемыми и быстрыми, чтобы гарантировать стабильное качество результатов гибки. В такой гибочный агрегат должны быть интегрированы этапы обработки вверх и вниз по течению, включая очистку, гибку, сборку, формовку концов и измерение.
Также необходимо интегрировать погрузочно-разгрузочное оборудование, такое как роботы, и дополнительные компоненты, такие как манипуляторы труб. Основная задача — определить, какие процессы наиболее подходят для соответствующего применения. Например, в зависимости от требований производителя, ленточный загрузочный склад, цепной склад, подъемный конвейер или конвейер для сыпучих материалов могут быть подходящей системой для трубчатого питателя. Некоторые производители листогибочных прессов максимально упрощают интеграцию, предлагая собственные системы управления, которые работают совместно с системой планирования ресурсов предприятия OEM.
Хотя каждый дополнительный шаг удлиняет технологическую цепочку, пользователь не испытывает никаких задержек, поскольку время цикла в целом остается прежним. Самое большое отличие в сложности этой системы автоматизации заключается в строгих требованиях к контролю, необходимых для интеграции гибочного агрегата в существующую производственную цепочку и сеть компании. По этой причине трубогибы должны быть готовы к Индустрии 4.0.
В целом интеграция является наиболее важным фактором. Крайне важно, чтобы OEM-производители работали с машиностроителями, имеющими большой опыт в разработке машин, совместимых с различными подсистемами в полностью автоматизированном производственном процессе.
Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным отрасли металлических труб, в 1990 году. Сегодня он остается единственным изданием в Северной Америке, посвященным этой отрасли, и стал самым надежным источником информации для профессионалов в области труб.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The FABRICATOR вы можете легко получить доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Электронная версия журнала The Tube & Pipe Journal теперь полностью доступна, обеспечивая легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.
Воспользуйтесь полным доступом к цифровому изданию журнала STAMPING, в котором представлены новейшие технологические достижения, передовой опыт и отраслевые новости для рынка штамповки металлов.
Теперь с полным доступом к цифровой версии The Fabricator на испанском языке вы получите легкий доступ к ценным отраслевым ресурсам.