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McGregor Metal的過去與現在: 伺服沖床帶來令人驚豔的轉變

許多工程師和工廠主管都知道伺服沖床可以為沖壓製程的優化帶來不少好處,但他們更想知道這些好處能帶來的效益有多大。伺服沖床與機械沖床之間的差異究竟是像蘋果與橘子的比較,還是更像蘋果與牛排的比較?
最好的說服是眼見為憑。一間位於俄亥俄州的金屬沖壓公司 McGregor Metal 在 2021 年購買了一台 400 噸的伺服沖床,並一試成主顧。在各種可能的應用上,McGregor Metal 見證了沖壓工藝的改善,一一驗證了他們對伺服技術的期望。
傳統的沖壓工法已無法帶來競爭優勢
McGregor Metal有 40 多年的沖壓生產經驗,公司從小規模開始持續發展成提供國內汽車、家電和電子行業等領域的合約供應商。該公司的模具工程師 Larry Borders 分享了他們在購買伺服沖床前的營運情況。工廠原有 13 台沖床,沖壓速度為每分鐘 30 到 50下左右。雖然設備運作良好,但缺乏能夠提高產量並克服生產效率低下的能力,造成設備設定時間過久和複雜工件的高不良率等問題。
當 McGregor Metal 獲得一批包含 100 個不同沖壓工件的訂單時,公司高層決定必須研究不同的製程來完成新獲得的訂單。透過深入的研究,McGregor Metal 決定購買協易的 SDG2-400,一台 400 噸的直驅伺服沖床。他們相信,新技術可以為他們帶來未來所需的競爭優勢。
伺服沖床為McGregor 帶來好處
協易伺服沖床加入生產行列後,McGregor Metal 獲得了顯著的市場競爭力,製造方面有了大幅地進展,包括產能增加、停機時間減少、操作更簡單、模具壽命延長以及產品品質提高。
模具工程師 Larry Borders 強調了伺服沖床帶來的重大改變,「當客戶進來看到機器運作時,他們會看到伺服沖床旁邊的機械沖床運轉速度只有它的一半,然後他們看到伺服沖床所沖壓出的工件品質,(機械沖床的產出)簡直無法相比。」他解釋道。
產量倍增
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使用伺服沖床最顯著的優勢之一是能夠明顯增加產量。Larry Borders 說:「任何能放在伺服沖床上生產的任何工件,我們都能讓它的產量加倍。任何模具,任何工件都可以。」這種生產力的提升歸功於沖壓時以Half Motion(鐘擺模式)取代傳統Crank Motion (曲軸模式)的衝頭運動曲線而達成。採用Half Motion,產量可以翻倍,證明了伺服沖床的效率和靈活性。進一步具體說明,這台伺服沖床承接了廠內至少三分之一的沖壓件數量,相當於其他12台機械沖床的總產量。 |
產品品質提升
McGregor 團隊發現,以前在機械沖床中遇到有問題的工件,現在透過伺服沖床改善反而沖壓成果異常出色。Borders 表示:「我們發現有些工件透過機械沖床無法達到令人滿意的品質。但在伺服沖床中卻能產出優質的產品。到目前為止,只要是在伺服沖床上生產的工件,百分之百達到我們想要的品質水準。」這種轉變讓McGregor更有信心在伺服沖床上持續生產優質的沖壓件,同時減少了過去在故障排除方面花費的大量時間和資源。 |
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產品不良率大幅降低
在金屬沖壓中,品質控制至關重要,因為一個有缺陷的沖壓件可能讓公司未來得付出昂貴的代價。Borders 分享了一個例子,過去曾有一個在機械沖床上生產的小型拉伸工件,這個工件極有挑戰性,其不良率高達 50%,不僅浪費板金材料,產量也比預期減少了一半。後來將該套模具移至伺服沖床上生產後,Borders 可以在衝頭工作區段減速以改善成型結果。這樣做的結果是產品品質顯著提高,不良率接近於零。
換模速度更快
伺服沖床為McGregor Metal 提高了換模效率。Borders 說:「我們的換模時間縮短了一半。」在設定好一套模具的相關參數後,機台自動儲存資料,之後便不再需要調整閉合工作高度和平衡氣缸,因為這些設定都由沖床自動完成,大幅減少設定時間。由於每台協易伺服沖床內建 200 組模具記憶,只要設定一次,未來換模作業皆可輕鬆完成,明顯減少停機時間。這種快速的換模能力提高了整體生產力和操作靈活性。
模具設定作業更簡易
模具設置和故障排除通常會消耗製造部門寶貴的生產時間。Borders 解釋了伺服沖床上的手輪如何徹底改變這些過程,迅速成為他工作上的最佳幫手。手輪允許精確調整衝頭位置,以連續模來說,減少很多導銷定位設定時的猜測和試錯。 Borders 可以用手輪移動衝頭,讓導銷移動到精準的位置,並找到確切的設定角度。然後他重複這個過程以準確完成導銷的定位設定。
此外,手輪這項功能明顯地減少後續因誤送異常所花費的時間。Borders 強調,這個工具使 McGregor 能夠在很短時間內解決問題,提高了整體效率,減少了停機時間。
整體操作更容易上手
使用伺服沖床,機台的操作變得更簡單。這意味著操作員可以有更多時間關注與監控生產過程和確保品質,而不是不斷花時間去調整機台。Borders 說:「操作簡單多了…設定好後不需要擔心太多。」
如果感測器發生故障,使用手輪反轉衝頭的能力也有助於在感測器故障期間防止機台的損壞,保持操作的簡便性並保護設備。
模具壽命延長
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在 McGregor Metal 觀察到最令人印象深刻的好處之一是模具壽命的延長。在協易伺服沖床上安裝的模具現在比安裝在機械沖床中的模具壽命延長了三倍。Larry Borders 說:「我們現在可以沖壓 30 萬個工件才需要進行修模,而機械沖床只能沖壓 10 萬個。」這類改善不僅減少了模具維護成本,還提高了他們的製造效率。 |
展望未來
看到SDG2-400 為工廠帶來的好處後,McGregor Metal現在成為伺服技術的提倡者。Larry Borders 相信,再添購兩台伺服沖床可以淘汰掉工廠中的六至七台的機械沖床。在體驗過協易美國出色的銷售和服務後,協易已經成為 McGregor Metal 未來在購買伺服沖床優先考慮的品牌。Borders 解釋道:
「如果未來我們再投資另一台伺服沖床,那一定是協易 。」
從McGregor Metal 的案例中可發現,伺服沖床與機械沖床的差異不是微小的,而是本質上即有差異——就像蘋果與牛排的不同。投資伺服技術為企業帶來競爭優勢,確保了高標準的產品品質和高效率的生產。這個成功案例顯示了在沖壓製程中採用伺服沖床的優勢,證明了對於那些願意接受變革的人來說,這些好處既是有形的也是深具革命性的。
