Точность, подтвержденная данными: Yijin сокращает расходы на 20%, повышает эффективность на 30%

"Это самое разумное решение, которое мы когда-либо принимали" - Hope Global удваивает производственные мощности благодаря решению Yijin Solution CNC

Точность, подтвержденная данными: Yijin сокращает расходы на 20%, повышает эффективность на 30%

Компания Hope Global, мировой лидер в производстве оборудования для прыжков с парашютом, столкнулась с постоянными проблемами, связанными с эффективностью производства и ограниченной точностью традиционных методов обработки. Для решения этих проблем компания Yijin разработала индивидуальное решение с пятиосевым ЧПУ, которое позволило интегрировать несколько процессов в единый оптимизированный рабочий процесс. Это позволило устранить лишние этапы и значительно повысить эффективность производства. В результате скорость производства увеличилась на 30%, коэффициент выхода продукции превысил 99,8%, а компания Hope Global заложила прочную техническую основу для расширения производства компонентов аэрокосмического класса.

О клиенте: Hope Global

Hope Global является ведущим международным производителем, специализирующимся на парашютном снаряжении, уделяя особое внимание исследованиям, разработке и производству пряжек для парашютных шнуров и аксессуаров безопасности. Являясь предприятием среднего размера и имея в штате около 200 сотрудников, компания обслуживает клиентов в более чем 30 странах, включая клубы парашютистов, соревнования по экстремальным видам спорта и аэрокосмические организации. Основными продуктами компании являются высокоточные пряжки для парашютных шнуров, интеллектуальные системы блокировки и легкие компоненты для соединения парашютов.

Требования к обработке на станках с ЧПУ

• Высокоточное производство: Компоненты пряжки должны обеспечивать точность размеров ±0,005 мм, чтобы гарантировать надежность в экстремальных высотных условиях.
• Сложная геометрия: Запорные механизмы имели многоповерхностную изогнутую конструкцию, что требовало одновременной обработки по пяти осям для однопроходной формовки.
• Универсальность материалов: Производство включало обработку смешанных материалов, в том числе титановых сплавов, высокопрочного алюминия и композитов из углеродного волокна.
• Консолидация процессов: Восемь традиционных этапов обработки, таких как точение, фрезерование и сверление, необходимо было интегрировать всего в три операции с ЧПУ, чтобы сократить время выполнения заказа.

Предыдущий опыт работы с ЧПУ

До сотрудничества с Yijin компания Hope Global столкнулась с рядом ограничений в своей деятельности по обработке на станках с ЧПУ:

• Устаревшее оборудование: Первоначальная ставка на традиционные трехкоординатные станки с ЧПУ требовала многократного зажима сложных деталей, что приводило к низкой эффективности производства и непостоянной точности. Общий уровень выхода продукции колебался в районе 95%.
• Ограниченные обновления: Попытки усовершенствовать четырехкоординатные станки по-прежнему требовали ручного переключения процессов, что не позволяло поддерживать масштабируемое производство.
• Отсутствие интеграции данных: Отсутствие цифровых систем управления процессами привело к неорганизованному планированию производства и ненадежным срокам поставок.

Проблема перехода на обработку нержавеющей стали

1. Основная проблема

Когда компания Hope Global перешла на нержавеющую сталь для производства новых пряжек для парашютов, она столкнулась с серьезным конфликтом между свойствами материала и традиционными процессами обработки. Это привело к снижению эффективности производства ключевых компонентов на 30% и уменьшению выхода продукции с 95% (при использовании титановых сплавов) до всего лишь 82%. Изменения, необходимые для соблюдения более жестких требований к коррозии и прочности, вывели существующую систему обработки за пределы возможностей.

2. Ключевые болевые точки

• Низкая эффективность обработки
  • Высокая твердость нержавеющей стали (HRC 30-35) повышает стойкость к резанию, увеличивая цикл обработки до 2,5 раз по сравнению с аналогичными деталями из титанового сплава.
  • Ручное переключение процессов и частая смена инструмента приводили к простоям станка 25%.
• Вопросы точности и урожайности
  • Плохая теплопроводность (16 Вт/м-К) приводила к локальному нагреву выше 300°C, вызывая деформацию деталей и отклонения размеров более чем на ±0,02 мм.
  • Износ инструмента резко увеличился, требуя замены каждые 8 часов и ухудшая качество поверхности с Ra 0,8 мкм до 1,6 мкм.
• Эскалация затрат
  • Хотя нержавеющая сталь была на 15% дешевле титановых сплавов по стоимости сырья, неэффективность обработки привела к увеличению стоимости обработки на 22%.
  • Более высокий уровень дефектов приводил к дополнительным 8 часам ручного контроля и доработок на каждую производственную партию.

3. Неудачные попытки в прошлом

• Попытки увеличить скорость резания (со 120 до 180 м/мин) только усугубляли сколы инструмента и прижоги заготовок.
• Для обработки криволинейной поверхности использовалось четырехосевое оборудование, но проблема удаления стружки при обработке глубоких отверстий в нержавеющей стали не была решена (остатки стружки в отверстии приводили к тому, что диаметр отверстия не соответствовал допуску).
• Внедрение технологии покрытия инструмента сторонних производителей увеличило срок службы инструмента на 10%, но не обеспечило соответствия динамическим параметрам обработки на пятиосевом оборудовании.

Почему Hope Global выбрала услуги Yijin CNC

1. Каналы Discovery

• Целевая экспозиция на отраслевых мероприятиях
  Компания Hope Global впервые познакомилась с высокоэффективными решениями Yijin для обработки нержавеющей стали во время живой демонстрации технологии пятикоординатного ЧПУ на выставке 2024 Aerospace & Defense Manufacturing Show. Производительность в режиме реального времени и возможности интеграции процессов произвели сильное впечатление на техническую команду.
• Привлечение с помощью технического контента
  Углубленное изучение Ицзинь Белая книга по технологии прецизионной обработки нержавеющей сталипредставленный на сайте yijinsolution.com, привлек внимание отдела исследований и разработок Hope Global. Их особенно заинтриговала запатентованная технология Yijin Алгоритм динамической компенсации параметров резания и активно обратился за консультацией.

2. Ключевые факторы принятия решений

Несколько важнейших возможностей убедили Hope Global в необходимости сотрудничества с Yijin для обработки нержавеющей стали:

• Экспертиза по конкретным материалам
  Использование компанией Yijin режущих инструментов из сплава Hastelloy в сочетании с технологией внутреннего охлаждения под высоким давлением позволило эффективно решить проблемы износа инструмента и тепловой деформации. Это решение обеспечило срок службы инструмента на 40% больше, чем в среднем по отрасли.
• Контроль точности и допусков
  Пятиосевое оборудование Yijin обеспечивает точность позиционирования ±0,005 мм, что значительно превышает допуск ±0,02 мм, достижимый при использовании традиционных методов. Это было необходимо для соблюдения требований к точности контуров перепроектированной пряжки парашюта компании Hope Global.
• Процессы с цифровым обеспечением
  Компания Yijin взяла на себя обязательство завершить процесс от CAD-моделирования до поставки первой детали в течение 72 часов. Использование цифрового двойного моделирования помогло сократить цикл проб и ошибок и ускорить готовность производства.
• Проверенный послужной список
  Предыдущий успех в повышении эффективности обработки глубоких отверстий для аэрокосмических деталей из титанового сплава на 25% еще раз подтвердил возможности Yijin и укрепил уверенность Hope Global в своих решениях по обработке нержавеющей стали.

3. Индивидуальные решения и уникальные преимущества

Компания Yijin разработала индивидуальное решение с ЧПУ, которое позволило решить конкретные задачи компании Hope Global по обработке нержавеющей стали. Ключевые элементы включали:

• Пятиосевое соединение с оптимизированной стратегией инструментальной обработки
  Ицзинь разработал пошаговая стратегия многослойной резки которая регулирует скорость подачи в зависимости от градиента твердости нержавеющей стали. Это позволило свести к минимуму резкие изменения усилия, характерные для традиционной обработки, и повысить стойкость инструмента и целостность поверхности.
• Компенсация тепловой деформации в режиме реального времени
  Встроенный инфракрасный датчик температуры контролирует температуру заготовки в режиме реального времени. Запатентованный алгоритм динамически регулирует расход охлаждающей жидкости до ±30% для поддержания тепловой деформации в пределах ±0,003 мм, обеспечивая жесткий контроль размеров.
• Полная прослеживаемость данных процесса
  Каждая партия создавала цифровую двойную запись, содержащую 12 ключевых параметров обработки, включая состояние инструмента и кривые силы резания. Эти данные заложили прочную основу для дальнейшего совершенствования процесса и обеспечения качества.
• Оперативная послепродажная поддержка
  Компания Yijin взяла на себя обязательства по 2-часовому реагированию на проблемы с оборудованием на месте и обеспечила ежегодное техническое обслуживание, направленное на оптимизацию параметров обработки. В ходе реализации проекта компания Yijin в трех случаях проактивно помогала Hope Global оптимизировать технологические маршруты.

Решение: Технический подход Yijin

Чтобы удовлетворить строгие требования Hope Global к обработке нержавеющей стали, компания Yijin внедрила передовое, полностью интегрированное решение, сочетающее в себе высокоточное оборудование, интеллектуальное программное обеспечение и технологии мониторинга в режиме реального времени.

1. Оборудование и основные технологии

• Платформа для обработки
  Развернул DMG MORI DMU 80 monoBLOCK пятиосевой обрабатывающий центр, оснащенный Heidenhain iTNC 640 Система управления для высокоскоростных и высокоточных операций.
• Совместимость материалов
  Предназначен для обработки аустенитные нержавеющие стали (316L, 17-4PH) и закаленные осаждением марки (например, H1150D), известные своей коррозионной стойкостью и механической прочностью.
• Стратегия оснастки
  • Используется Твердосплавные инструменты с гастелловым покрытием (например, Sandvik Coromant CoroMill 316) с режущими кромками с отрицательной фаской для снижения усилия резания и повышения стойкости кромок.
  • Встроенный Инструментальные держатели высокого давления с внутренней смазкой (10 МПа) для эффективного отвода стружки при обработке глубоких отверстий диаметром до 5× (5D).

2. Усовершенствование программного обеспечения и автоматизации

• Система CAD/CAM
  Принято Открытый разум HyperMILL 2024Интеллектуальное распознавание особенностей позволяет определять сложные зоны резания в нержавеющей стали и упрощать программирование траектории инструмента.
  • Задействован Модуль адаптивной резки на основе искусственного интеллекта динамическая регулировка скорости подачи (±15%) для достижения оптимального баланса между износом инструмента и эффективностью обработки.
• Цифровое моделирование близнецов
  Работает Программное обеспечение для моделирования ЧПУ Hexagon для создания виртуальной модели обработки. Это позволило проверить траекторию инструмента, проанализировать распределение силы резания и заблаговременно избежать проблем с вибрацией, часто возникающих при обработке нержавеющей стали.
• Интеграция IoT и компенсация в режиме реального времени
  Оборудованные машины с Датчик Keyence Laser Tracerспособный отслеживать тепловое расширение заготовки с точностью ±0,001 мм. Эти данные запускают алгоритмы компенсации координат в реальном времени для поддержания точности размеров на протяжении всего процесса обработки.

3. Персонализация и инновации

Успех компании Yijin в удовлетворении потребностей Hope Global в механической обработке обусловлен не только передовым оборудованием, но и индивидуальными инженерными решениями и инновационными технологиями.

1. Нестандартные приспособления и инструментальные решения

• Гидравлические расширительные хомуты
  Специально разработанные для тонкостенных деталей из нержавеющей стали (толщина стенок ≤ 1,5 мм), эти зажимы оказывают равномерное радиальное давление, устраняя проблемы деформации, характерные для механических зажимных систем. Разброс размеров был снижен с 0,01 мм практически до нуля.
• Модульная система резцедержателей
  Быстросменный интерфейс HSK63 обеспечивает быструю замену инструмента при работе по пяти осям. Благодаря точности повторяемости ±0,002 мм эта система минимизировала время простоя при обработке глубоких отверстий и поддерживала непрерывность высокоскоростного процесса.

2. Оптимизация проектирования для обеспечения технологичности (DFM)

• Перепроектирование легких конструкций
  Твердый сердечник пряжки зонта был переработан с использованием сотовой внутренней структуры поддержки. Подтвержденная анализом методом конечных элементов ANSYS, новая конструкция сохранила механическую прочность при уменьшении съема материала на 40%.
• Улучшенная геометрия поверхности
  Радиусы переходов были увеличены с R0,5 мм до R1,2 мм, что позволило снизить риск интерференции инструмента и концентрацию напряжений - оба эти фактора критически важны для надежной пятиосевой обработки.
• Прорыв в интеграции процессов
  Компания Yijin разработала комплексную стратегию обработки, сочетающую в себе токарная обработка, фрезерование и лазерное сверление в единый оптимизированный поток. Первоначальный 8-этапный процесс был сокращен до 3 ключевых операций:
  1. Обточка наружного диаметра
  2. Пятиосевое фрезерование поверхностей
  3. Лазерное сверление - эта инновация сократила общий цикл обработки на 60%.

3. Инновационные процессы и контроль качества

Подход Yijin объединил передовые технологические разработки с жестким контролем качества, обеспечив точность, надежность и полное соответствие аэрокосмическим стандартам.

Инновации в процессах

• Низкотемпературная смазка минимального количества (MQL)
  Компания Yijin внедрила систему распыления жидкого азота с температурой -30°C в зоне резания, чтобы значительно снизить тепловыделение при обработке нержавеющей стали. Этот метод позволил снизить температуру в зоне резания до 180 °C, эффективно минимизировать тепловые деформации и сохранить стабильность размеров.
• Оптимизированные траектории движения инструментов
  Замена традиционной вертикальной резки на спирально-слоистый помол Стратегия позволила снизить пиковую силу резания на 35% и увеличить срок службы инструмента с 8 до 12 часов. Это позволило не только повысить стабильность обработки, но и сократить расходы на инструмент и незапланированные простои.

Меры контроля качества

1. Обеспечение точности

• Соответствие жестким требованиям
  • Точность размеров: ±0,005 мм, соответствует стандартам ISO 2768-IT6
  • Профиль поверхности: ≤0,01 мм, проверяется с помощью сканирующего датчика Renishaw SP25M
  • Шероховатость поверхности: Ra ≤ 0,8 мкм, измерено с помощью профилометра Mitutoyo SJ-410
• Автоматизированный контроль в процессе производства
  Станок с ЧПУ был оснащен контактным датчиком Renishaw OMP600, позволяющим автоматически проверять размеры после каждой операции. При обнаружении отклонений система подавала сигнал тревоги и в режиме реального времени корректировала параметры резки для поддержания точности.

2. Сертификация и соответствие

• Стандарты и правила
  • Сертифицированы по стандартам ISO 9001:2015 (управление качеством) и AS9100D (стандарт качества для аэрокосмической отрасли)
  • Соответствует требованиям ITAR (Международные правила торговли оружием), обеспечивая безопасную обработку конфиденциальных данных о механической обработке.
• Прослеживаемость материалов
  Все партии нержавеющей стали были снабжены сертификатами EN 10204 3.1B, а ключевые данные обработки, такие как сила резания и температура, архивировались в течение более пяти лет для обеспечения полной прослеживаемости и готовности к аудиту.

4. Проверка результатов

1. Повышенная эффективность производства

• Сокращение времени цикла
  Время обработки одной партии сократилось с 48 до 33 часов, что позволило сократить срок поставки на 30%.
• Интеграция процессов
  Пятиосевая обработка позволила свести к минимуму ручные операции и сократить время переключения нескольких процессов с 25% до 8%, оптимизировав рабочий процесс.
• Экономия затрат на инструмент
  • Срок службы инструмента увеличился с 8 до 12 часов, что позволило сократить ежегодные расходы на замену инструмента на 40%.
  • Внутреннее охлаждение под высоким давлением уменьшает сколы инструмента, снижая потери инструмента за операцию на 65%.
  • Эти усовершенствования способствовали общей годовой экономии средств в размере около $120 000.

2. Улучшение качества

• Повышение ставки доходности
  • Выход продукции увеличился с 82% до 99,2%, а количество брака сократилось на 89%, что означает уменьшение количества бракованных деталей на 16 штук на партию.
  • Расходы на оплату труда и инспекции, связанные с переработкой, снизились на 78%.
• Обеспечение точности
  • Размерные отклонения были снижены с ±0,02 мм до ±0,005 мм, что соответствует стандартам допусков аэрокосмического класса.
  • Показатель соответствия профиля поверхности достиг 100%, что обеспечивает стабильность характеристик изделия.
• Модернизация поверхности
  • Шероховатость поверхности (Ra) улучшилась с 1,6 мкм до 0,8 мкм, время полировки и последующей обработки сократилось на 50%.

Влияние на бизнес

1. Оптимизация производительности и затрат

• Увеличение производительности
  Годовая производственная мощность выросла на 30%, с 200 000 до 260 000 единиц, что позволило Hope Global выполнить на 25% больше новых заказов клиентов.
• Сокращение расходов
  Комбинированные улучшения в использовании материалов и эффективности обработки привели к снижению общих затрат на обработку на 22%, что позволило сэкономить около $120 000 в год.

2. Расширение потребительской ценности

• Продвижение на рынке
  Достижение точности ±0,005 мм позволило компании Hope Global выйти на рынок компонентов аэрокосмического класса, что привело к получению пробного заказа от производителя беспилотников и открыло высокодоходный канал роста.
• Производительность услуг
  • Показатель удовлетворенности клиентов (CSAT) повысился с 82 до 94.
  • Уровень своевременной поставки достиг 99%, что укрепило надежность Hope Global в отношениях с клиентами.

3. Проверка данных

Все результаты подтверждаются данными, зарегистрированными с помощью интеллектуальных производственных систем Yijin Solutions, и отчетами, подтвержденными независимыми экспертами, в том числе:

• Машинные данные на основе IoT
  С помощью бортовых датчиков в режиме реального времени собирались такие показатели, как нагрузка на шпиндель, время цикла и сила резания.
• Сертификация третьей стороной
  Данные о размерах и качестве поверхности были подтверждены сертифицированным внешним испытательным агентством.
• Отчеты о влиянии затрат
  Финансовые показатели оценивались с помощью сравнительного анализа затрат, предоставленного внутренним финансовым отделом Hope Global.

Отзывы клиентов

Эффективность и экономия средств

"Решение Yijin по одновременной обработке по пяти осям полностью изменило наш процесс производства нержавеющей стали. Раньше на изготовление каждой партии уходило 48 часов, теперь - всего 33. Это позволяет нам легко справляться с пиковым сезонным спросом. Что еще более важно, затраты на инструменты снизились на 40%, что позволило сэкономить более $120 000 в год - огромный эффект для такой средней компании, как наша".
- Джон Смит, директор по производству, Hope Global

Качество и надежность

"Когда мы только перешли на нержавеющую сталь, наш коэффициент выхода продукции упал до 82%, что практически остановило проект. Инженеры Yijin решили проблему тепловой деформации и стабилизировали точность деталей на уровне ±0,005 мм с помощью алгоритма динамической компенсации. Теперь наши детали соответствуют стандартам ISO 2768-IT6, а отзывы клиентов в подавляющем большинстве случаев положительные".
- Эмили Чен, технический директор, Hope Global

Инновации и расширение рынка

"Цифровое двойное моделирование Yijin помогло нам избежать 90% рисков во время пробного производства. Такая дальновидная поддержка позволила нам пробиться в аэрокосмический сектор и недавно получить пробный заказ от производителя беспилотников. Yijin - это больше, чем поставщик, это стратегический партнер в нашем технологическом развитии".
- Майкл Браун, генеральный директор Hope Global

Сервис и долгосрочная ценность

"Инженеры Yijin провели две недели на месте в начале проекта, чтобы точно настроить наши параметры. Даже после завершения проекта их ежегодное обслуживание продолжает оптимизировать наш процесс. Именно благодаря такому глубокому и постоянному сотрудничеству мы выбрали Yijin".
- Сара Ли, вице-президент по операциям, Hope Global

Заключение

Внедрив интеллектуальную пятиосевую систему обработки с ЧПУ Yijin Solution, компания Hope Global добилась повышения эффективности производства на 30%, увеличила коэффициент выхода продукции до 99,2% и сэкономила более $120 000 в год на инструментах и обработке.

Эти результаты не только укрепили лидерство компании в секторе оборудования для прыжков с парашютом, но и подготовили почву для успешного выхода на рынок компонентов аэрокосмического класса. Техническая точность, цифровая интеграция и отзывчивая модель обслуживания Yijin обеспечили долгосрочную и измеримую ценность с первого дня.

Столкнулись с проблемами эффективности обработки, точности или контроля затрат?
Интеллектуальные системы ЧПУ Yijin Solution созданы для обеспечения прорывной производительности.
Свяжитесь с нами прямо сейчас, чтобы найти индивидуальное решение, отвечающее вашим производственным потребностям.

📞 Посетите: www.yijinsolution.com
📧 Email: info@yijinsolution.com