灵活应变带来经济收益
制造商将服务和生产功能外包已蔚然成风。但是压缩机生产商Neuman & Esser的做法却截然相反：掌握对大型压缩机进行加工的整个生产工艺控制权。
Neuman & Esser公司董事總經理Alexander Peters
德国亚琛附近的于巴赫-帕伦贝格市座落在一片因煤矿开采而形成的地势中。杂草丛生的陡峭山丘在地平在线勾画出一种奇异的轮廓，似乎在不断提醒읦人们，这个小城市地处德国西部硬煤开采地区的边缘。当地居民对能源生产的细节了如指掌。在几公里以外的软煤开采地区，人们对这片区域内不断开采的露天煤矿最终会迫使高速路出口点（甚至整个村庄）搬离原位早就习以为常。
于巴赫-帕伦贝格是大型压缩机生产商Neuman & Esser(NEA)的总部所在地。这些压缩机可在炼油厂中用来压缩氢气，目前更多的则被用作压缩天然气。NEA的技术主管Norbert Winands解释说，“例如我们刚接到德国一家公用事业公司的大笔合同，利用地下岩洞储存天然气。”压缩机也用于食品工业的PET瓶生产（这需要大型吹塑机）以及使用氧、氢、氮等工业气体的各种工艺。全球压缩机市场的总价值估计在15至16亿欧元之间。拥有800名员工的NEA在该市场中居于第三、甚至可能第二位。Winands表示，“我们的主要市场是美国和亚洲，尤其是中国及中东 —— 也就是在油井附近、石化工业和炼油厂聚集的地区。”
Rene Schlotterhose用硝酸盐冷却金属
活塞压缩机销售计划背后的逻辑十分简单和具有吸引力。NEA卖给客户的是安装即用系统。作为核心件的压缩机在德国制造，通常约占合同价值的四分之一至三分之一。重达160吨的较大型设备在于巴赫-帕伦贝格的主厂区制造。较小型的压缩机在德国莱比锡附近武尔岑的另一家工厂制造。而在德国、意大利、印度、泰国、巴西、美国和其它国家的独立分支机构则负责提供额外的零件，以确保能定制出“完整”的压缩机系统。从减振器到管道、润滑油系统等所有服务于压缩机的装置都在进行最后组装的国家购买。
Winands解释说，“这样做的好处是，系统自然就能符合该国的一般标准。同时我们也解决了一个问题：有些国家要求产品包含一定比例的本地内容 —— 也就是说在该国生产的零件。”
这是一套很好的系统，但是压缩机需要依赖可靠的曲轴和锻制曲轴毛坯供应，公司购买现成的曲轴和坯料，然后加工成最终状态。但是Winands指出，NEA几年前就意识到供应可能会成为问题，特别是较大的曲轴。Winands回忆说，“当时英国两家大型曲轴制造商刚刚破产，而在欧洲能制造如此大型压缩机的公司屈指可数。”
这样，NEA担心会过度依赖少数几家供应商，因而决定投资自己的计算器数控加工中心，必要时可以从零开始，利用锻制圆棒材制造曲轴。但是由于工厂对曲轴的需求有限，加工中心也需要能够制造其它零件。因此，NEA于巴赫-帕伦贝格工厂生产主管Achim Hoch和机械专家Willi Tetz开始寻找解决方案。Hoch回忆说，“我们想要一台能够完整地制造曲轴的机床，而且只需最低限度的夹紧要求。另外，它必须能生产至少3种其它工件。”
区域刀具服务供货商兼山特维克可乐满分销商KFW Team（即Kornel Fohn-Werkzeuge-Team的缩写）从一开始就参与了规划。KFW在NEA的整个生产过程中引进了山特维克可乐满Capto模块化系统。目前它的任务是确保这项新投资能够反映标准刀具应有的机遇和要求。共有3家制造商入选，最终由一台山崎马扎克的Mazak Integrex e-650-H多任务机床胜出。
本来山崎马扎克（Mazak）并没有被考虑作为供货商，原因是Integrex机床的床身一般
这台多任务机床取得成功的一个决定性因素是其配套刀具。在这方面NEA也考虑了3家供货商，它们的任务是制定刀具及生产运营计划，不仅包括曲轴，而且还包括十字结联轴节、连杆和汽缸等。山特维克可乐满赢得了这份工作，原因之一是它在车铣曲轴方面具有最广泛的能力。据Winands报告说，经过6个月的测试和分析后，该机床正式开始运作，至今已无故障顺利运作了一年多时间。
Winands补充说，“到现在为止，我们还没有改动过一件刀具。机床从一开始就准确无误地运行至今。”每年制造的曲轴在50至60个之间。他说，“这些轴可带有两个、4个甚至6个曲柄，重量从最小的500至600公斤到最大的3.5至4吨。而长度则在2.3至
以前，使用传统机床制造最小型的曲轴需要花费80至90小时。Winands指出，“如今在机床上加工一台曲轴只要25至30小时。”因此，有了这样的机床，NEA消除了延迟交付曲轴的可能性，从而能放心地开展业务，因为已十分清楚，交付目标不成问题。公司可以利用准时的交付保证来帮助赢取合同，并能避免因错过交付日期而受到处罚。 这种罚款可以占一份400至600万欧元合同的1%。
Winands解释说，“在这一行业中，交付时间是一个大问题。如果压缩机没有准备好，那么炼油厂的许多工作都要停下来。因此我们的灵活性至关重要，例如，当锻制曲轴毛坯供货商不能准时交货时，我们也能生产曲轴赶上交付日期。”新机床正好提供了这样的灵活性，以及根据需要制造其它零件的能力。Winands表示，“这台机床使我们成为更强大的竞争者。”他总结说，“这就是我们的决定性优势。”在做出购买机床的决策后，Neuman & Esser（NEA）便着手实施全新的制造工艺。虽然尚未确定谁是机床供应商，但是公司已开始为各种刀具和操作工艺做规划。山特维克可乐满派出专家参与了这个过程，他们主要为复杂的车削、磨削和钻削操作提供刀具设置和制造计划。
NEA技术主管Norbert Winands表示，“一般来说，人们只会购买配备适用技术的机床。”因此，NEA的技术团队很早就开始考虑刀具问题。山特维克可乐满本地分销商KFW Team的销售代表Walter Rehahn解释说，“大部分时候，刀具的选择在规划机床投资的过程中并未及早考虑在内，从而导致了特殊刀具的高成本。但在这个案例中，我们通过与投资者、机床出售方和刀具专家之间的早期合作而避免了这种问题。”
共有3家供货商获邀提交标书。当NEA要求为新的多任务机床设备提交标书时，Rehahn向山特维克可乐满的杜塞尔多夫办事处寻求建议。Rehahn回忆说，“当时对我们来说，这是个未知领域。”他亲自处理NEA客户的工作长达28年，对该公司的各种情况非常熟悉。NEA希望山特维克可乐满能装备一种“奇迹机床”，以便能制造至少4种工件：曲轴、十字结联轴节、连杆和汽缸等。
山特维克可乐满在杜塞尔多夫的凸轮轴和曲轴制造中心主管Günter Wermeister亲自接管了这个项目，他也是车铣工艺的少数专家之一，他与团队一起制定了一个出色的计划。在NEA主管生产并负责标书申请的Achim Hoch表示，“山特维克可乐满提供了最具优势的提议组合。”由于NEA需要使用相对较多的特殊刀具（约40%），而且NEA已在使用模块化的山特维克可乐满Capto系统，因此从已有的基础上开始做起比较明智，从而可以在复杂的情况中获得灵活性。Wermeister指出，“正如所有项目一样，这个项目的准备工作极其重要。团队成员专注于需要制造的工件，在计算器上进行设计、绘图、试验、失败、再绘图、测试，最终选定了一系列刀具和刀轨。Wermeister说，“我们给了自己充分的时间，以避免犯错，因为很显然，规划过程中的错误将导致后来的高成本。”这一方法取得了成效，最终没有必要对任何刀具做出改动或修正。
但是，即使有详细的规划，也不可能简单地把机床组装起来，然后按一下开关开始操作。Wermeister解释说，“这种把车削刀具和车削工件结合起来的车铣操作需要有个习惯过程，而且具有高度的复杂性。这对刀轨的编程也有影响。”
NEA本身并没有雇用CAD-CAM领域的专业人员，因此投标的一个条件是需要在机床制造商交付的模块帮助下，在机床上进行编程。但是在这个案例中，机床制造商山崎马扎克在车铣方面并没有太多经验，这意味山崎马扎克、山特维克可乐满和NEA的3位最具经验的机床操作员必须密切合作来完成项目，因此开发、微调和培训需要三管齐下。机床操作员Rainer Dietzel回忆道，“我们3位操作员组成一个团队，花了6个月才达到熟练使用（机床）以及100%成功操作的程度。”而Winands则回忆说，“我们循序渐进，从最简单到最困难的都做了。我们用实心金属制造出一个曲轴样品，以此来传授垂直车铣的技巧，以及倾斜B轴的制造工艺，这对于形成一条挖根切槽而不对表面造成损害是必需的。”
现在机床已如常运行，而3位操作员也能独立操作。更确切地说，他们是团队运作，正如Dietzel指出，“我们制造大型轴需要100小时，分3个班次。准备工作和团队的实际工作必须达到目标。”Dietzel在NEA工作了将近30年，把这项新任务视作是一种挑战，而且是好的挑战。他说，“工作变得更加全面，但也更加有趣了。”
Achim Hoch（左）、Walter Rehahn、Günter Wermeister和Norbert Winands在Mazak Integrex机床旁
（山特维克技术杂志--07.3）
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