根据德国机械设备制造业联合会（VDMA）的最新研究表明，中国的机械工程市场在接下来的几年内将经历一次快速变革，特别是中端市场将得到快速发展。根据VDMA的数据显示，今后3～5年内，中端市场在整个市场中的份额比例将由34%增至40%。对此，机床制造商埃马克为中国客户提供了一系列适应市场发展的解决方案。主轴自动上下料技术是埃马克公司的专家为中国市场量身定制的机械加工理念的基础，其简单的自动化理念保证了灵活、稳定、高产量的零部件生产，它的出现将使那些采用人工上下料和复杂的加工系统设备退居生产二线。
 

　　主轴自动上下料核心优势

　　埃马克早在20世纪90年代就开始开发主轴自动上下料这一创新技术。多年来，埃马克在该技术方面研究开辟了许多新的应用，并对其工序进行了不断完善。主轴自动上下料系统的基本原理是通过工作主轴将工件传输到加工区，实现集成的自动化，随后进行高速的不同加工。整个过程的行程极短，而且只需一次设置。这一技术成功的核心是什么？埃马克亚太区总监Christoph Hoene先生用“简约和灵活”这两个词做了回答：“尽管我们采用的自动化技术可能比较简单，但却能灵活地完成大量操作。”

　　自动化解决方案，比较才能更了解

　　以OEE（设备综合效率）三要素，即机床的有效利用率、生产效率和其制造出的部件品质为指标，将主轴自动上下料原理与其他竞争技术比较，可以更直接地看出该原理体现的技术优势。以多层制造系统为例，它们往往使用机械手或复杂的夹持系统来将单个机床连接起来。然而，很常见的是这类系统中的工件很不易操控，因此操作极易中断；而频繁的中断会极大地降低系统利用率。运用主轴自动上下料技术，可省去一部分常用的自动化系统，而且可以保证整个生产过程的稳定性和准确性。工件在机床之间的传输是通过加工区后方的传送带或往复式传输系统完成的。简单的自动化模块会将工件从传送带上拾取，并放入每台机床的菱形框中，其他工作则由主轴来完成。与其他解决方案相比，自动化量可提高15%～30%，而定制机床设计更可确保生产过程的安全性，从而保证很高的机床利用率。从生产效率来说，这些紧凑的上下料设备之间的行程非常短，确保部件的输送时间达到最低，从而保证在给定时间内达到最高的产出率。Hoene先生说，通过考察市场上的其他相关技术，与那些复杂的连接技术解决方案的产出率相比，埃马克配备有主轴上下料设备的专业化制造系统高产出率优势显着。

　　纯人工上料 ，还是部分自动化？

　　无论是多层生成线还是单个机床的独立应用，埃马克自动化技术都能助其生产实现高度的灵活性。在人工上料的情况下，操作人员可将夹紧的部件手动插入菱形框，再由菱形框送入上下料工位，操作人员再从菱形框中取下加工完成的部件。

　　是什么原因让生产厂商会依赖这种部分自动化的过程呢？使用卧式车床纯人工上料不是更简单吗？Hoene先生解释说：“当我们从部件品质这一OEE要素观察时，这一点体现地尤为明显。纯手动上料会有很多风险，可能导致夹持错误。如在汽车领域，1μm的细微差异都会决定部件的品质。而在卧式机床的生产过程中，部件的优劣很大程度上要取决于操作人员的能力。”考虑到这一点，主轴自动上下料解决方案则是最好的选择。因为它可以做到工件的夹紧与加工都极为精确，甚至还可以根据需要装上测量系统进行品质监督，使错误的可能性降至最低（见图1）。

      图1　可选的测量工具

     图1所示为可选的测量工具，位于加工区域外的测量探头进行在线质量控制，在加工完成并传回传动带之前，机床会对工件进行自动测量，起到在线质量控制的作用。
 

　　技术发展在影响机床效率方面也起到了非常重要的作用。以汽车制造业为例，很多传动装置和发动机部件都经历了巨大的变革，越来越小型化，形状构造也变得更复杂。尽管如此，所有相关生产过程必须要同时保持很高的生产效率。“如果新的机床在几年后生产效率下降，不再满足日益变化的生产需求，那它就会对设备综合效益产生负面影响。”Hoene先生强调说。机床的灵活性对于埃马克的开发人员来说非常重要。他们采用一种模块化设计来配置每台机床，使其可以适应某项特定的任务，每个工序及其自动化都可以根据需求进行变换。这就确保了可随时对系统进行调整，使其能应对日益增加的批量或是不同工件尺寸的生产。图2所示埃马克研发的新型生产系统——齿轮生产系统，在方便连线、工作速度及设计的灵活性方面都给客户留下了很深的印象，车削、滚齿和去毛刺——模块化设计针对分配的操作任务，对每台机床进行精确配置。

        图2 埃马克齿轮生产系统

     
　　面对诸多领域快速的技术变革，埃马克认为这是一个非常好的市场契机。Hoene 先生表示：“我们有能力根据客户需求为其定制部件上下料解决方案。这种系统的高效率性，是其他自动化技术无法与之相媲美的。这是一种决定输赢的能力。”