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封面文章


第 5 卷- 2017 年 9 月刊
未来依旧长路漫漫



机器人器械


设置阶段


工艺验证阶段


设计阶段


Norblast工厂鸟瞰图

  在过去的四十年中,Norblast这个名字在复杂且有魅力的高科技表面处理领域中,已成为世界研究和创新的标兵。众所周知,任何机械系统性能的改善都受到构成该系统组件的表面特征的强烈影响。不管是简单还是复杂的机械系统,都会受到外力作用及相同部件表面动作传递和相互作用的影响。材料的表面区域或次表面区域由此成为机械系统内外力的传播源。所以,改善部件表面状态会提高改善整个系统性能的可能性。近年来,蓬勃发展的创新型热处理和机械处理技术满足了日益增长的性能和可靠性的需求,或换句话说,是对质量需求的回应。概括来说,在未定义上下文和目标的情况下,谈论表面处理是模糊不清的。

  不同的工业环境有不同的需求,并且往往以各种方式进行创新,这些方式有时大不相同。提及高科技环境时,我们自然会想起航空领域。人类面对太空时的挑战是最引人入胜的,并且往往一定与技术概念相关。很简单,创新必须经历研究阶段到应用阶段,其间需要通过一个非常有效和严格的确认和验证过程。这一领域的任何故障,即使是微不足道的故障,可能也会产生灾难性的后果。所有这一切并不意味着不应该追求创新,恰恰相反,这意味着创新应该在饱含渊博的知识以及掌握所涉及工艺的基础上加以发展。即使对于最小的风险因素,也有必要进行预测并建立预防措施。

  另一个具有极高技术水平特点的环境是生物医学领域,与太空领域相比可能不那么突出,但仍然引人注目,并且这一领域一直在寻求新的突破。就该领域对生活质量的影响而言,其重要性不言而喻,但同时有缺陷的仪器或组件还存在固有风险。知识是至关重要的,而且必须一步一个脚印构建知识的大厦。这就是为什么要进行调查、深入研究、实验,为什么会失败以及为什么要理解什么有用、什么无用的原因,从而建立丰富的知识体系以及责无旁贷地进行工业环境研究。

意大利一家著名的“家族企业”

  该公司成立于1977年,生产压缩空气驱动的喷丸强化与喷砂清理设备。20世纪80年代是一个充满创业精神的十年。意大利市场需要越来越多的产品,而企业成功的关键是能够满足市场需求。表面处理被认为是一种纯粹的美学程序,一些关于正在发展的技术的想法或者说实际上可能提高组件性能的想法在之后的几年才发展成熟,现在有大学专门为“表面工程”设计了一套课程,而在过去几年里,这几乎是不可能的,因为那时候的人们对“表面工程”的概念与现在完全不同。对于一个只有二十名员工的公司来说,做研究的想法似乎是不可能的。第一步是创建一个小实验中心,在那里可以进行表面处理并且尝试新的解决方案,为了确保测试尽可能涵盖更多的科学内容,Norblast决定与意大利大学合作进行研究。这种更结构化的方式使得该小实验中心逐渐成长为一家独立的公司,如今,这家公司被称为Peen Service,是Norblast集团下一个成熟的研发中心。最初,这家公司的规模太小成为了Norblast发展的艰难限制,但是由于Norblast坚定的决心,并且始终相信其可以使精加工处理水平更上一层楼,从而达到真正的技术级别,他们最终克服了这个限制。多年来,Norblast不断发展壮大,同时保持了其典型的家族企业特征,一直顽强地面对各种挑战。而其最终目标是提供具体和量身定制的解决方案,改进单一工艺或整个生产系统。

一切设计从聆听开始

  聆听客户的需求、目标和整体环境条件是优良设计过程的基本。为了提出解决方案,必需进行调查和了解。在工作和研究过程中获得的经验为与客户在合作过程中进行良好的交互提供了可能,通过对与各种解决方案相关的优缺点进行预防性分析,最终得到最佳配置。

  最近的挑战之一是生物医药行业的技术型喷砂清理设备,目的是通过控制粗糙度来增强骨骼的附着度,该公司生产量身定制的假肢部件,并计划推动部件的极端个性化,以诊断检查和通过计算机化的3D建模为基础,根据每个单一患者的具体要求生产独特的假体部件,使每个部件独一无二,并且不同于其他假体生产过程。在这些条件下,批量生产就毫无意义了,有时,这种类型部件的总体生产量相当高,其被细分为大量极小批次的部件,直到其可媲美单个定制的部件。在类似的条件下,生物医学领域中极其重要的工艺数据的可追溯性,甚至必须扩展到单一部件。因此,最重要的是识别每一个相关元素,并在合适的工艺单中将其“冻结”,类似于喷丸强化处理。此外,小批次部件处理设备需要能够非常快速地变更格式,尽可能减少手动干预。

  还有,Peen Service获得的经验使得以用户的角度设计处理设备成为可能,通过直观逻辑创建系统,并且使其易于管理。当然,这不是依靠一个抽象的元素,而是依赖于一个企业良好布局的生产流程车间。所有这一切均引入了进一步的限制因素。必须满足的所有要求和相关边界条件打破传统方案、以新方式设计制度是必须的。并且有必要设计出一个完全自动化的机器人设备,其详细配置和精确控制工艺参数可以保证精确度和一致性,以达到所需的质量水平。正在引入的产品创新之处在于使用单个机器人,其同时作为组件操纵器,装卸组件至喷丸强化设备,并且作为处理过程中机舱内部部件的移动器。这种配置使得设备可以变得更紧凑,并且更好地管理易损件,从而提高设备的可靠性和寿命。此外,机器人配备了一个配有组件自动识别系统的视频摄像机,可以实现所需处理的灵活性,并且可以很好地定位前一步生产线中的部件。

  刚刚描述的例子证明,暂时不存在一个真正有效的标准解决方案。Norblast的独特标志充满了个性化,其灵感来源于定制逻辑的方法。



Norblast S.r.l.
Via Carpigiani 7
40138, Bologna, Italy
电话:+39.051.531037
传真:+39.051.530133
邮箱:norblast@norblast.it
www.norblast.it


 
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