不二越的工作机事业部主要从事汽车产业用的工作机械,例如拉床、滚轧机以及专用加工中心。该事业部拥有能够覆盖广泛工艺流程的设计和制造技术,并通过与其他部门的工具和机器人联动,擅长开发能够解决客户问题的产品。长期以来,公司以特定部件的专用机为主力,具备了整体掌控部件加工所需的生产技术,包括工艺设计、工具选择和条件设定。这也是其优势所在。2016年,公司推出了“Skyving Gear Shaping Center”系列,旨在开拓汽车以外的市场。这是一种能够应对多种齿轮的复合加工机,旨在吸引电动汽车(EV)市场的关注。为了了解该公司工作机事业的过去与未来,我们采访了负责产品开发的两位代表。
问:请谈谈贵公司近百年历史中,工作机事业是如何发展的。
川端:我们公司成立于1928年,旨在实现工具的国产化。最初,制造工具所需的材料和设备全部依赖欧美进口,但我们希望“开发自有材料”、“打造更适合我们使用的设备”,于是于1938年开始自主开发特种钢,次年内制工作机。此后,在政府推进工作机国产化方针的指导下,我们也开始对外生产拉床和磨床。这成为工作机事业独立成一个部门的契机。
1950年代之后,我们产品开发重点对准汽车产业的大规模生产机器,并扩大了业务规模。最具代表性的大规模生产设备是拉床。使用拉刀进行形状加工的拉床,由于无需操作工人的熟练技巧,且在工具寿命期内能够稳定、高精度地加工,因而在汽车产业中备受青睐。另一个面向汽车产业的产品是我们从60年代开始生产的传输机。这是一种通过输送装置连接多台专用机,在传输工件的过程中进行钻孔、铣削、镗孔等多种加工的设备,最长可达40米。
问:在传输机上加工了哪些部件?
川端:主要加工的是曲轴、气缸盖和连杆等发动机部件。然而,随着车型的增加和零部件的多样化,传输机的局限性逐渐显现。虽然传输机擅长大批量加工单一部件,但每当部件种类变化时,就必须更换专用机,导致了巨大的成本。因此,在70年代,我们开始将各个专用机改造成加工中心,开发出能够加工多种部件的设备,并在2000年左右得到了汽车制造商的广泛应用。目前,我们将这一产品称为“加工单元”。
问:2000年左右,传输机还是主要产品吗?
川端:是的。从生产数量上看,拉床的数量是最高的,但传输机的单价非常高。目前,我们的主要产品是拉床、滚轧机和加工单元。此外,我们还提供Skiving Gear Shaping Center、研磨机和Power Finisher等产品。研磨机主要用于内部生产,尽管如此,其生产数量仍然很大,成为了一个隐形的主力产品。
适合高硬度材料淬火后加工的硬拉床“HW-5008”
问:虽然您公司产品种类繁多,您认为贵公司工作机械的优势是什么?
川端:我们的优势在于我们拥有广泛的工艺流程的设计和制造技术,无论是淬火前的粗加工,还是淬火后的精加工,我们都能生产出高精度、高刚性的设备。我们还擅长与公司内部的工具部门、机器人部门和轴承部门合作,提供综合性的设备解决方案。例如,客户提出需要某种机器时,我们能够建议使用何种工具和设备以提高效率。
机床技术部经理 川端光宏
问:在制造像传输机这样的专用机方面,是否也有培养了某些优势?
川端:确实非常显著。在传输机的设计中,我们基于一张工件图纸进行工艺设计和工具选择。这意味着我们承担了汽车制造商生产技术部门的角色。没有履行生产技术部门职责的话,就不可能接到订单。这一过程中积累的经验和知识也被应用到了Skiving Gear Shaping Center的开发中。我们不仅与制造Skiving刀具的工具部门合作,还致力于提出实现客户要求的循环时间和加工精度的加工条件和方法。
问:Skiving Gear Shaping Center是贵公司2016年推出的相对较新的产品。开发的原因是什么?
川端:在专注于汽车产业产品开发的过程中,我们意识到必须开发其他能够销售的机器。这种危机感成为开发的起点。在开发过程中,我们认为只有与工具部门合作的机器才能实现差异化,因此将焦点放在我们擅长的齿轮切削工具上。当时,我们用于汽车产业的齿轮切削工具只有拉床和滚轧机,而我们已经退出了滚齿机和剃齿机的制造。
另一方面,关于Skiving加工,我们在30年前曾为大学制造过测试机,从那时起,工具和数控控制装置已经取得了进步,具备了实用化的条件。齿轮加工机在汽车以外的领域也有需求。因此,我们首先以建筑机械市场为目标,在2016年推出了能够加工直径达450mm的大型工件的Skiving Gear Shaping Center“GMS450”。随后,为了吸引规模更大的汽车产业市场,我们将可加工的工件直径缩小,增加了直径220mm的“GMS200”和直径40~100mm的“GMS100”等产品系列。
可进行各种加工的车削插齿中心“GMS100”
问:各自有擅长和不擅长的领域,对吗?
蒲地:是的。正因为如此,我们在2022年推出的GMS100中,除了Skiving加工,还引入了滚齿加工。这样可以先通过滚齿加工快速加工外齿轮,再利用Skiving加工内齿轮和带阶梯的小齿轮,从而提高效率。
问:GMS系列开发中遇到的困难是什么?
蒲地:为了实现齿轮的精细形状,比如齿面的凸度(冠状齿),我们在如何相对同步工件轴和刀具轴的运动以及机械控制方面遇到了很大挑战。此外,为了让用户更简便地进行加工,我们开发了用于Skiving加工的交互界面作为可选功能。用户只需输入工件形状、刀具形状和加工条件,系统就能自动生成加工程序。由于我们公司以往主要生产专用机,这是首次开发全功能的交互界面,所以费了不少功夫。
工作机技术部 开发设计 天齿加工项目 蒲地贵也
问:齿轮加工机的开发主题是什么?
川端:随着汽车向电动化(EV)发展,客户对齿轮的高精度、高效率以及静音化的需求日益强烈。实现静音化不仅要求齿轮的精度,还涉及到齿轮形状的优化。我们正在开发能够满足这些要求的齿轮加工机。虽然具体细节不便透露,但我们认为,如果不改变齿轮的制造方式,将难以满足未来客户的需求。因此,我们正在开发设备,着眼于如何进行加工才能制造出优质的齿轮。
问:是否与工具部门有合作?
川端:当然。工作机械离不开工具的支持。例如,我们会提出“我们开发了具有这种动作的机械,请开发相应的工具”,反之亦然。最终,能否提供让客户满意的产品是最重要的。我们的技术部门与工具部门在同一楼层办公,日常交流非常方便。
蒲地:从不同的角度获得意见非常宝贵。工具部门的员工可能会指出“机械的这个部分有问题,需要调查”,我们会意识到问题所在。同样,我们也会向他们提出工具方面的改进建议。通过这样的互动,产生新的想法,最终开发出让客户满意的产品。
问:与工具部门的紧密合作是你们公司的优势。那么,您认为10年后会需要怎样的工作机械?
蒲地:可以肯定的是,“能够满足客户要求的加工精度的机械”在10年后仍将受到需求。换句话说,就是“不费力的机械”和“能够迅速实现想法的机械”。在齿轮加工方面,将会出现更复杂的形状和更高的要求。客户在进行新齿轮加工时,将会需要能够自动提供最佳工具和加工条件的机械。此外,这种方法也可以应用于我们的工作效率提升。目前,在向客户推荐产品之前,我们会进行多次测试加工,以验证精度和找出问题。我们计划将这些测试加工中获得的大量数据整合到Skiving加工的自动程序生成功能中,从而简化测试加工的过程。
问:这个角度不仅有利于用户,还能提高贵公司的效率,真是个有趣的视角。最后,请谈谈贵公司在工作机械开发中坚持的重要原则。
川端:在产品开发中,我们始终把客户的需求和问题放在首位。我们追求的是以市场为导向,而不是以制造者为优先的产品导向。此外,作为开发人员,我们重视倾听客户的声音。无论开发者在桌前思考多久,都无法浮现出好的创意。客户的话语是启发新产品和新加工技术的关键。此外,作为设计师,理解加工的基本原理并据此设计设备也至关重要。当遇到困难时,如果没有掌握这些基本原理,就无法设计出优良的设备。最后,我们始终以热情、诚意和速度回应客户的需求。我们将继续坚持这些一直以来重视的原则。