DAVID LARCOMBE
在英国兰开夏郡博尔顿的拖车制造商 Indespension 工厂，自 2016 年 12 月将二氧化碳激光驱动的机器更换为 Bystronic ByStar Fiber 6520 光纤激光轮廓加工中心以来，金属板材切割生产率翻了一番，成本接近 £800,000（约130万美元；图1）。 4kW光纤激光器有6个。5 × 2米容量的床，使其成为迄今为止交付给英国市场的最大纤维机
FIGURE 1. 使用 ByStar Fiber 6520 光纤激光系统，在切割厚度不超过 5 毫米的材料时，可使用氮气作为切割气体，而在厚度超过 5 毫米的材料上，则可使用价格较低的氧气；切割边缘的质量差别不大
Indespension 的采购总监 Steve Sadler 表示：“我们主要切割 43A 和预镀低碳钢，以及一些铝，厚度从 1 毫米到 12 毫米。 光纤激光器切割深度可达 3 毫米，比二氧化碳激光器切割速度快三倍。 它能穿过 1 毫米厚的钢材，每秒产生 10 个孔。 随着厚度的增加，优势逐渐减弱，但总体而言，ByStar 在我们处理的所有规格上的速度都是其两倍。 它一下子就消除了我们工厂因二氧化碳机器无法满足我们不断增加的激光切割工作量而造成的瓶颈。”
该光纤激光器是用 2009 年供应的与 Indespension 容量相当的 Bystronic CO2 型号进行部分交换而购买的。 萨德勒证实，尽管这台旧机器每天工作长达 20 个小时，但仍然卖出了好价钱，凸显了保值是从该制造商购买设备的一大优势。
一开始，投资激光切割的主要原因是为了在更大程度上实现对拖车生产的内部控制，并节省将工作交给金属板分包商的费用。 另一个重要的考虑因素是简化原型设计和设计流程，并更快地将新产品推向市场。
“2009 年之前，在产品开发过程中，我们必须购买一套、两套或三套原型钣金零件，”萨德勒继续说道。 “分包商并不热衷于生产如此小的数量，因此价格往往很高，而且他们需要四到六周的时间才能交付原型。 如果我们需要更改设计并返回分包商处获取更多原型—那可能只是一些简单的事情，例如一套新的挡泥板—这可能还需要一个月左右的时间。 现在，我们可以在几天内自行生产零件，将新拖车的制造周期从通常的六七个月缩短至不到五个月，将改装拖车的制造周期从三四个月缩短至不到两个月。”
萨德勒指出，十年前，很少有拖车采用激光切割技术，而如今，这种技术已被广泛使用。 事实上，产品的设计都是围绕现代激光切割机的强大功能进行的。 其优点之一是加工非常精确，组装过程中部件可以精确、快速地装配在一起，无需耗时的装配
另一个好处是加工速度非常快，尤其是使用光纤激光器时，通过加入大量孔和槽，这是一种经济有效的减轻部件重量的方法。 手动操作太耗费人力，因此不经济。
激光切割单元实行白班和夜班作业，夏季还实行熄灯作业，每周五天，每天总计工作 18 至 20 小时。 在一年中的其余时间，该厂实行白班制度，每天熄灯 10 至 12 小时。
Indespension 决定不安装自动化设备，因为它处理的板材尺寸多种多样，导致自动装载出现问题。 组件尺寸范围也很大，从 5.8 米以上一直到最小。 因此，需要操作员的参与来管理多样性，因此使用手动吸盘提升系统来处理板材（图 2）。
FIGURE 2. 在 Indespension 公司，使用吸盘升降装置手动在 ByStar Fiber 6520 的穿梭工作台上进行板材的装卸。
然而，如果生产过程中只涉及几个简单的零件，而且这些零件是从薄规格板材上切割下来的，那么这就会给公司带来问题。 光纤激光机的切割周期非常快，以至于操作员没有时间在下一个加工板材准备好之前完成从前一个骨架上摇动零件，或者将下一个毛坯装载到交换工作台上
因此，该公司正在考虑将微标签纳入一些金属板切割程序中，以便异形零件仍然附着在骨架上，从而允许将整个加工过的金属板转移到离线站，另一名工作人员可以帮助移除组件。
Indespension 拖车所用的激光切割金属板零件中，80% 需要折叠。 因此，当安装第一台激光机时，也同时交付了来自同一供应商的串联折弯机（图3）
FIGURE 3. Indespension 的其中一辆工厂拖车，名为 Digadoc，展示了其金属板零部件所需的大量激光切割特征和折叠。
从同一供应商处采购激光切割机和折弯机可以提高生产效率，因为它们都使用相同的 BySoft 7 软件。 当在 Indespension 的 SolidWorks CAD 系统中设计新组件并将其导出到 Bystronic 控制软件（该软件本身包含强大的 3D CAD/CAM 功能）时，该模型会生成激光切割程序和弯曲组件的序列，包括后挡料位置和工具计划，从而最大限度地减少延迟和停机时间。
该软件具有完整的模拟功能，负责从一张板材中嵌套最大数量的零件、创建切割计划并提供制造过程的概述，包括立即访问生产和机器数据。
“我们致力于在创新、质量和环保资质方面引领市场，”萨德勒总结道。 “收购 Bystronic 光纤激光器有助于我们实现这些目标，同时也能提高我们急需的生产能力。 这也标志着我们对英国制造业的承诺，这是我们公司精神的重要组成部分。”
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