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月将原有的二氧化碳激光器替换为一台价值近80万英镑（约合130万美元；图1）的Bystronic ByStar Fiber 6520光纤激光轮廓加工中心以来，金属板材切割效率翻了一番。这台4kW光纤激光器拥有6.5米×2米的加工床，是迄今为止交付给英国市场的最大的光纤激光器。
Indespension 采购总监 Steve Sadler 表示：“我们主要切割 43A 和预镀锌低碳钢，以及一些铝材，厚度从 1 毫米到 12 毫米不等。在厚度不超过 3 毫米的情况下，光纤激光器的切割速度是二氧化碳激光器的三倍。它切割 1 毫米厚的钢材时，每秒可加工 10 个孔。随着厚度的增加，光纤激光器的优势逐渐减弱，但总体而言，在我们处理的所有规格上，ByStar 的速度都是二氧化碳激光器的两倍。它一下子解决了我们工厂因二氧化碳激光器无法满足我们不断增长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 型号激光器进行部分交换而购买的。Sadler 证实，尽管这台旧机器每天工作长达 20 个小时，但仍能实现良好的价格，凸显了保值性是从该制造商购买设备的优势。
最初，投资激光切割的主要原因是为了更好地控制拖车的生产，并节省将工作外包给钣金分包商的费用。另一个重要的考虑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，我们不得不购买一、两或三套原型钣金件，”萨德勒继续说道。“分包商不太愿意生产这么小的批量，所以价格往往很高，而且他们需要四到六周的时间才能交付原型件。如果我们需要修改设计，然后回到分包商那里再制造一些原型件——比如一套新的挡泥板——那么可能还要再拖延一个月左右的时间。现在，我们可以在几天内自行生产零件，将新拖车的交付周期从通常的六七个月缩短到不到五个月，改装拖车的交付周期则从三四个月缩短到不到两个月。”
萨德勒指出，十年前，很少有拖车采用激光切割技术，而如今，这种技术已得到广泛应用。事实上，产品的设计都围绕着现代激光切割机的强大功能展开。其优势之一是加工精度极高，组装过程中组件能够精准快速地装配在一起，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，这是一种经济有效的方法，可以通过在零件上加工出大量的孔和槽来减轻零件的重量。如果采用手动方式，则会耗费过多的人力，因此不经济。
激光切割单元实行白班和夜班制，夏季实行熄灯制，每天共计工作18至20小时，每周工作五天。其余时间则实行白班制，每天熄灯10至12小时。
Indespension 决定不安装自动化设备，因为其处理的板材尺寸种类繁多，导致自动化装载存在问题。此外，零部件尺寸范围也很广，从 5.8 米以下的板材到下层板材，不一而足。因此，需要操作员值守来管理这些尺寸的多样性，因此采用了手动吸盘升降系统来搬运板材（图 2）。
图 2. 在 Indespension，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，如果生产批次仅涉及几个简单的零件，并且这些零件是从薄板切割而成，那么公司就会面临一个问题。光纤激光切割机的切割周期非常快，以至于操作员在下一块加工好的板材准备好之前，没有时间完成上一块骨架零件的抖动，也没有时间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好的板材转移到离线站，另一名工作人员可以帮助移除组件。
Indespension拖车使用的激光切割钣金件中，80%需要折弯。因此，在安装第一台激光切割机时，也同时交付了一台来自同一供应商的串联折弯机（图3）。
从同一家供应商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折弯组件的顺序，包括后挡料位置和刀具规划，从而最大限度地减少延误和停机时间。
该软件具有完整的模拟功能，负责从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、质量和环保方面引领市场，”萨德勒总结道。“收购百超光纤激光器有助于我们实现这些目标，并带来亟需的产能提升。这也标志着我们对英国制造的承诺，这是我们公司理念的重要组成部分。”
