Деревообрабатывающее оборудование
и комплексный инжиниринг

BIESSE - Революция в производстве окон

Объединение опыта реализации самых разнообразных по масштабу и сложности проектов на территории России, накопленного ГК «Глобал Эдж», с высоким технологическим уровнем оборудования компании Biesse способно дать большой положительный эффект как в деле развития мебельной и деревообрабатывающей промышленности России, так и для успешной деятельности компаний. Это общее для итальянской и российской стороны мнение послужило основной причиной для налаживания партнерских отношений.

О компании

Фирма Biesse S.p.A., основанная в 1969 году, на сегодняшний день является одним из крупнейших производителей и поставщиков современного высокотехнологичного оборудования для деревообрабатывающей и мебельной промышленности. Вся продукция Biesse S.p.A. отличается безукоризненным качеством и отвечает всем международным стандартам. В 2009 г. компания отметила своё 40-летие. За этот сравнительно небольшой период времени маленькая компания, родившаяся в г. Пезаро, прошла путь от производителя небольших серий инновационных сверлильно-присадочных станков до мирового лидера в области производства многофункционального оборудования и интегрированных систем для обработки древесины, стекла, пластика, металла и камня.

Ведущим подразделением фирмы остается Biesse Wood Division, которое разрабатывает и производит оборудование для мебельной и деревообрабатывающей промышленности, обеспечивающее полный цикл обработки изделий из древесины и материалов на ее основе. Кроме того, Biesse Wood Division обеспечивает свое оборудование, оснащенное ЧПУ, программами собственной разработки для наиболее полной реализации его возможностей.

Фирма Biesse занимает на российском рынке прочные позиции благодаря, прежде всего, безупречному качеству и широким функциональным возможностям своей продукции. Самые высокие оценки российских предпринимателей и специалистов получили мощные, высоко-производительные центры для форматного раскроя древесных плит, сверлильно-присадочные станки, автоматические станки для облицовки кромок, шлифовально-калибровальные станки и, конечно, обрабатывающие центры с ЧПУ. Но на этот раз, мы представляем без преувеличения уникальное оборудование для производства оконных блоков.

Гибкость производства — требование времени

В развитии технологии производства дверных и оконных блоков нетрудно проследить три основных направления: повышение производительности, повышение уровня автоматизации и механизации и расширение возможностей технологического оборудования для обеспечения необходимой гибкости производства. Причем гибкость производства приобретает все большее значение для удержания позиций предприятия на рынке.

В качестве главных причин, следует отметить общемировые тенденции развития рынка оконных блоков. Аналитики отмечают, что доля, связанная со строительством новых зданий, снижается за счет увеличения доли оконных блоков приобретаемых для замены отслуживших свой срок. Эта тенденция, как, впрочем, и тенденция использования при строительстве новых домов нестандартных окон приводит к тому, что при снижении массового спроса на блоки определенного типа (стандартные), на рынке растет спрос на сравнительно небольшие партии окон самой разнообразной конструкции. В соответствии с этими тенденциями развивалось и технологическое оборудование, и способы организации технологического процесса: от выбора наиболее выгодных (по объему и ассортименту) заказов к последовательному выполнению заказов различной номенклатуры и объема и далее — к выполнению различных заказов «одним пакетом».

Эволюция развития оборудования для производства окон

Рис. 1. 30 лет развития: от традиционных станков до технологии «реального времени»

На рис. 1 представлена диаграмма, которая наглядно иллюстрирует эволюцию развития этой техники. Примерно до начала 80-х годов прошлого века в производстве оконных блоков использовались станки и линии, которые отличались отсутствием достаточной гибкости. Гибкость оборудования, в рассматриваемом случае, определяется временем, которое требуется для его перенастройки в случае изменения параметров технологической операции (изменение размеров и формы заготовки, замена режущего инструмента и т.д.). Кроме того, в процессе изготовления окон требуется выполнять целый ряд операций, которые требуют применения не только различного инструмента, но и различных станков.

Иначе говоря, оборудование, применяемое до начала 80-х требовало достаточно больших затрат времени и труда для переналадки и отличалось высоким уровнем специализации. В условиях, когда успех предприятия существенно зависит от его способности быстро реагировать на изменения конъюнктуры рынков сбыта продукции, применение такого оборудования приводило к существенным потерям производительности и росту издержек при смене ассортимента выпускаемой продукции. Сам технологический процесс представлял собой цепочку операций, которые выполняли отдельные станки, связанные межстаночными связями.

Попытка создания универсальных станков (center) и устранение части межстаночных связей не привела к заметному улучшению ситуации и не получила дальнейшего развития.Не останавливаясь подробно на дальнейших шагах, предпринятых для повышения гибкости и производительности оборудования для изготовления оконных блоков, отметим, что все они в должной мере не смогли разрешить противоречия между этими двумя важнейшими показателями. Интегрированные системы высокой производительности способны полностью реализовать свой потенциал только в случае выпуска ограниченного ассортимента окон стандартной конструкции, а гибкие специализированные обрабатывающие центры с ЧПУ и линии с их использованием обладают низкой производительностью. Попытки комбинировать различные технологические схемы в рамках современных технологических решений позволили добиться приемлемого результата, но при этом стоимость и сложность оборудования резко возрастала. А главное, в этом случае не удается полностью устранить потери времени на вспомогательные операции.

Приведем простой пример. Рассмотрим два типа технологического оборудования, обозначив их условно: система А и система Б. Допустим, что для обеих систем среднее время на обработку детали составляет 1 минуту. Но для системы А тре¬буется определенное время, чтобы заменить инструмент. Пусть это время составляет 12 секунд. Допустим, что для системы В в этом нет необходимости, она работает в режиме «реального времени», т.е. время на замену инструмента равно нулю. В этом случае выигрыш в производительности составит (нетрудно посчитать) — 20%! Можно ли реализовать на практике подобную систему? Оказалось, что можно.Добиться практически полной гибкости технологического процесса, т.е. проведение операций в режиме «реального времени» — вот главная задача, которую поставили перед собой специа-листы фирмы Biesse

Что такое «мультицентр»?

В стремлении получить оптимальную компоновку узлов и агрегатов новой технологической системы, обеспечивающей минимальные потери времени на ее переналадку как в целом при переходе на изготовление нового изделия, так и при выполнении отдельных операций, специалисты фирмы Biesse пришли к идее создания «мультицентров» с ЧПУ. Такие системы, по их мнению, должны строиться в соответствии с двумя основными принципами: «all-in-one» («все в одном») и «real-time» (выполнение операций в режиме «реального времени»). С первым принципом все понятно: «мультицентр» должен выполнять все операции по изготовлению деталей оконного блока из брусковых заготовок.

Второй принцип требует отдельного пояснения. Он предполагает сведение к минимуму времени на вспомогательные операции и переходы. Каждая следующая операция в этом случае выполняется немедленно после завершения предыдущей без затрат времени на смену инструмента и изменение положения обрабатываемой детали. Более того, «мультицентры», работающие по этому принципу способны обрабатывать одновременно две детали или выполнять с деталью две и более операции одновременно.

Достигается это благодаря двум главным инновационным техническим решениям: рациональному размещению шести обрабатывающих агрегатов и особой конструкции рабочего стола с элементами закрепления и позиционирования заготовок. Для обеспечения высокой гибкости центра в его состав входят несколько рабочих групп (револьверные головки, магазины сменного инструмента, шпиндели с блоком фрез), которые содержат от 100 до 200 различных режущих инструментов. На рис. 2 представлена схема размещения основных шести рабочих агрегатов «мультицентра».

Схема размещения основных шести рабочих агрегатов «мультицентра»

Рисунок 2. Схема размещения основных рабочих агрегатов «мультицентра» Biesse

- Тр0 - независимый универсальный пильный узел (пильный диск диаметром 300 мм)
- Тр1, Тр2 - электрошпиндели с магазинами на 22 инструмента
- Тр3, Тр4 - шпиндели с блоками фрез и антискольными приспособлениями
- Тр5 - специальный шпиндель, выполняющий формирование, отделение и закрепление штапика.

Возможности центров могут быть расширены за счет установки дополнительного магазина на 44 инструмента.Кроме того, в состав центра входят агрегаты для сверления отверстий (например под шканты) и выборки пазов под фурнитуру и шпонки.В процессе обработки детали фиксируются на рабочем столе. Позиционирование ее относительно рабочих агрегатов и обработка выполняется без придвижения самой детали по рабочему столу (без скольжения). Это не только повышает точность обработки, но и обеспечивает сохранение высокого качества заранее отшлифованных поверхностей.

Для этой цели специалисты Biesse разработали инновационную конструкцию рабочего стола, на которую фирма получила патент. На рабочем столе размещаются траверсы, которые способны передвигаться синхронно или независимо друг от друга по двум осям (Х и У). На каждой траверсе располагается от одного до трех зажимов особой конструкции, способных фиксировать детали толщиной от 40 до 140 мм и передвигаться по траверсе. Управление перемещениями траверс и зажимов осуществляет ЧПУ центра.

По своим возможностям «мультицентры» Biesse представляют собой целый цех по производству компонентов оконных блоков, который занимает площадь от 35 до 120 м2 (в зависимости от модели и оснащения дополнительными устройствами механизации).
Центр управляется одним человеком, при этом на оператора возлагаются только функции загрузки и разгрузки центра и периодический контроль за его работой. Большую часть времени центр работает без участия оператора, который в это время может выполнять другую работу (например, сборку створок и коробок).

Программное обеспечение для ЧПУ «мультицентров» разработано специалистами фирмы Biesse, но при этом оно совместимо с другими программами системы CAD/CAM.

«Мультицентры» от Biesse

Первым в ряду предлагаемых фирмой Biesse моделей «мультицентров» стоит UniLine. Этот центр предназначен для использования на малых и средних предприятиях, производящих столярно-строительные изделия или в специализированных цехах строительных фирм. Он может производить прямолинейные детали стандартных оконных блоков или окон специальной конструкции. Центр способен работать до 50-60 минут без вмешательства оператора, который в это время может выполнять другую работу. Занимает небольшую площадь — 35 м2, а на выходе центра вы получите детали полностью готовые к сборке, установке стеклопакетов и фурнитуры.

Размеры заготовок, которые подаются на вход центра:

• длина 300 – 3200 мм;
• толщина: 40 – 140 мм;
• ширина: 40 – 160 мм;
• минимальная длина обработанной заготовки: 210 мм (без шипов).

В базовой комплектации центр оснащается цепным магазином сменного инструмента на 22 позиции с межцентровым расстоянием между инструментом — 180 мм. Время необходимое на смену инструмента составляет 8-10 секунд.В качестве опции к этому центру предлагается магазин Flexstore на 44 позиции.Компоновка рабочих групп станка может быть различной, в зависимости от пожеланий заказчика.Управление UniLine осуществляется системой ЧПУ, являющейся наиболее передовой по концепции, мощности, интерактивности, простоте интерфейса, уровню эксплуатационных показателей.

Конструкция центра предполагает многоступенчатую защиту рабочих групп и обеспечивает их полный обзор. Кабина, в которой он размещен, заметно снижает уровень шума и запыленность воздушной среды производственного помещения.UniWin HP WMS — это «мультицентр» Biesse, обладающий максимальной гибкостью, он способен выпускать детали для окон любой формы и любых размеров и для всех видов соединений, применяемых в конструкциях окон, без остановок для переналадки и снижения производительности. Станок способен достичь максимальной производительности с минимальным использованием рабочей силы.

Центр имеет 6 обрабатывающих агрегатов, 2 цепных магазина сменного инструмента на 22 позиции каждый. В качестве опции предлагается дополнительный магазин на 48 позиций.«Мультицентр» UniWin HP WMS имеет до 100 готовых к работе инструментов, доступных в режиме «реального времени».

Обрабатывающий центр

Рис.3. «Мультицентр» UniLine

Обработка арочной детали

Рис.4 Обработка арочной детали не представляет проблем

Обработка двух деталей одновременно

Рис.5. Обработка двух деталей одновременно

Обработка деталей рам непрямоугольной формы

Рис.6. Обработка деталей рам непрямоугольной формы

На фотографиях наглядно представлены возможности этого оборудования. UniWin HP WMS — настоящий «One Man Factory» (завод под управлением одного оператора)!

Фирма Biesse дополнила гамму мультицентров новой системой — UniProf, которая соединила возможности центра UniWin HP WMS и центра профильной обработки с ЧПУ - WinProf, выполняющего все виды продольной обработки (включая обрезку и закрепление штапиков).
UniProf — обеспечивает максимальную гибкость производства и при этом его производительность достигает уровня интегрированных автоматических линий. Такой «мультицентр» имеет в своем составе свыше 200 инструментов и широкий выбор фиксирующих элементов рабочего стола, предназначенных для работы с деталями различных размеров и формы.

UniProf под управлением одного оператора способен произвести за смену детали для 66 окон.Для более эффективной работы «мультицентров» фирма Biesse предлагает ряд устройств для механизации загрузки заготовок и разгрузки готовых деталей.

Рассказать о всех возможностях и достоинствах «мультицентров» в рамках одной статьи не представляется возможным. Поэтому всех заинтересовавшихся этой уникальной техникой мы приглашаем в Технический центр ГК «Глобал Эдж», где вы сможете более подробно ознакомиться с этим уникальным оборудованием.

Список номеров