造船業零件的高可用性

Brunvoll Motorfabrik早早創建於20世紀初，為漁船製造第一部柴油引擎和螺旋槳。這家公司依據Gjendemsjø兄弟，這兩位當地漁夫的理念，於1964年開發和製造方位角推進器，這仍屬船舶推進的主要原理。目前的Brunvoll集團，總部位於挪威的莫爾德（Molde），是強力船舶推進系統、高可靠度齒輪箱，以及創新控制電子設備的領導廠商。5個製造據點共有大約520位員工，確保從開發、製造，一路到服務的流程順暢。

Brunvoll多年以來仰賴高度自動化的製造流程，其中包括含有NTX 3000與機器手臂自動化的自主製造解決方案；這是DMG MORI在2022年專為該公司設計的方案。

創新的船舶推進系統運轉壽命超過25年

從漁船到油輪，來自於Brunvoll的船舶推進與控制系統遍及全球。Magne Gøran Lyngstad先生（流程與製造工程副總裁）說明：「目前有多達1萬部以上的設備正在運轉。」指出重要的船舶元件應用非常廣泛。75%的產量用於出口，而產品範圍則持續進行研發。「在創新研發方面一年投入7萬小時。」由於推進系統可靠性極高，運轉壽命甚至超過船舶本身。Kjetil Hoem先生（投資專案總監）進一步說明：「超過25年是慣例。」這表示除了幾乎完全獨立進行的研發與生產之外，服務對於Brunvoll也非常重要。

拜智慧型自動化解決方案之賜，每天有兩個無人照管的輪班期間

Kjetil Hoem先生說明高度的服務就緒狀態：「我們保證備用零件的高可用性，因為快速的反應時間至關緊要。我們包羅廣泛的產品需要從小到大的無數種類零件。現在我們說的是15個零件以下的批量規模。」

這要求高度的製造彈性。Magne Gøran Lyngstad先生舉一項解決方案為例：「藉助於智慧型自動化解決方案，除了傳統的輪班之外，我們能進行每天兩個無人照管的輪班，因此大幅增加我們的生產能量。」先前Brunvoll主要採用自動化加工中心和車銑機器。「最近的投資案涉及初次製造複雜的車削零件。」這正是DMG MORI粉墨登場的原因。
 

包括視覺系統在內的自動化6側完整加工

工具機製造商的自動化解決方案以模組化的MATRIS系統為基礎，包含一部NTX 3000，這是適用於歐規托盤的輸送帶系統，還有能自動更換夾鉗的FANUC機器手臂。單元中可整合7個。在3D視覺系統的協助下，機器手臂從歐規托盤拾取加工件，然後傳送到機器內。暫時儲存站可讓機器手臂夾取加工件。完工零件可以移除，在清洗站進行清潔，然後換到托盤上。Kjetil Hoem先生表示：「我們依據元件尺寸，使用中間的木製架子，將托盤上的加工件裝載到數層內。在此狀況下，機器手臂也能處理架子。」整套流程是由使用簡易的MAPPS控制器來控制。這套系統也為自動搬運車而準備就緒，Brunvoll計畫未來將用於供應與移除托盤。

MATRIS：包含視覺系統的加工件處理

• 透過MAPPS控制器進行MATRIS單元的控制作業：
  機器手臂夾鉗更換、夾爪變更、夾爪存放、對準與清洗或氣流站等
• FANUC機器手臂，包括3D視覺加工件辨識
• 透過歐規托盤來供應和移除加工件，包括機器手臂上的RFID讀取器，用於辨識托盤
• 暫時儲存站用於夾取不同的加工件
• 清洗與氣流站
• 60個存放位置，每一個容納3個夾爪，包括夾爪的進給區域
• 機器手臂夾鉗有7個存放盤
• 手動RFID讀取器用於夾緊夾爪和機器手臂夾鉗
• 透過Balluff晶片辨識刀具ID
• 準備未來搭配自動搬運車使用

 

NTX 3000：具備130 N・m主軸的高效能車銑加工

Brunvoll選擇NTX 3000以加工直徑從45至400 mm的加工件。重量可達120 kg的零件，其長度極限是400 mm。多功能的車銑中心甚至能確保複雜元件的6側完整加工。此外，也能進行能比美加工中心的銑削操作，這要歸功於扭力超過130 N・m的強大compactMASTER車銑主軸。使用的刀具配備了Balluff晶片，因此隨時能將正確的刀具資料讀取到機器內。

NTX 2000 / 2500 / 3000：同等級中的頂尖產品

• 車銑：能為最大ø670 ×1,538 mm的加工件進行6側完整加工
• turnMASTER車削主軸：
  8″夾頭；5,000 rpm；最大421 Nm
• compactMASTER車銑：
  主軸扭力132 N・m，長度350 mm
• 多工作業：
  多工作業：直接驅動B軸，進行複雜加工件的5軸同時加工
• 高度彈性，因為X軸能在主軸中心線下行進多達－125 mm
• 12挖槽BMT^*
  具備12,000 rpm，80 mm Y軸
• 提供FANUC上配備MAPPS的CELOS；以及配備SIEMENS的CELOS

* 內建馬達刀塔

 

透過自動夾爪更換而提供最高彈性

差異極大的加工件也需要差異極大的處理方式。Magne Gøran Lyngstad說明面臨的挑戰之一：「針對這個製造解決方案而言，機器手臂也能更換夾爪非常重要。」為達成此目標，DMG MORI在單元中配備特殊夾鉗和整合的架式系統，空間可以容納60組的3個夾爪。機器手臂可經由進給區域將夾爪放入機器手臂單元中，然後可以存放或立即使用。夾緊系統是由DMQP (DMG MORI Qualified Products) 夥伴Schunk所研發，特別針對該自動更換機制而設計。夾爪、夾鉗手臂和托盤，是由RFID系統加以辨識，以確保絕對的流程可靠度。

對於客戶的單一介面：來自單一來源的自動化解決方案

Brunvoll委任DMG MORI設計並安裝此自動化解決方案的部分原因，是所有設備均來自單一來源，而由一位連絡人員協調所有事項。具有競爭力的價位是另一項關鍵因素。在日本的一組團隊負責設計製造解決方案。Kjetil Hoem回憶說：「我們也在當地進行初步驗收，以期更輕鬆進行後續的改進作業。」自從在莫爾德完成最後的安裝以來，自動化NTX 3000的操作迄今極為可靠。

NTX 3000上的MATRIS使我們能全自動且可靠穩定的製造種類廣泛的不同元件。而且能為少於15個零件的批量進行製造，其中涵蓋夾鉗和夾爪的更換。

Kjetil Hoem
投資專案總監
Brunvoll AS

自動化使我們更能聚焦於研發和更優異的服務

因為夜間和週末採用無人照管製造，生產能量遽增，這是Brunvoll致力於自動化生產系統的理由之一。Magne Gøran Lyngstad的評論證實採用該解決方案的正確性：「事實是我們正在車削中使用此方案，並藉此彌補熟練人員的不足和人員方面的瓶頸。我們將訓練精良的員工潛力挹注於研發和服務，而非相對簡易的機器設定作業。」雖然Brunvoll對於目前40位年輕員工有良好的訓練計畫，自主生產的應用日增，實現更獨立且彈性化的規劃作業。「自動化解決方案協助我們維持強大競爭力，且能永續成長。」

備註：組織名稱與職銜在本文出版時為正確。