保障微型移液系统机械精度的高能力自动车

寂静回声

Elias Kalt先生是位于瑞士博纳杜茨市的、拥有800名员工的Hamilton公司的机械制造部生产经理。他解释说：“对于血液和DNA分析系统来说，移液系统的机械精度是整个分析仪器质量的关键。”

这家美国和瑞士的合资公司，是血液和DNA分析、医疗技术、药理和实验室分析等诊断系统的行业领导者。这些分析通常是使用多通道移液管计量的微量物质来进行的。由于所需的数量很小，即使移液管和相关致动器的最细微的机械偏差，都会对结果造成重大影响。因此Hamilton实施零缺陷原则。

微升注射器的玻璃瓶由多个金属和塑料的高精密部件组成

高精度加工的完美证明

最高的自动化水平
“一方面是对质量和精度的最高要求，另一方面又存在竞争成本，我们的工作就是在这两者之间谋求平衡，”车削车间经理Udo Wagner补充道。车削车间是作为独立的事业部进行管理的，它必须在与外部供应商的国际竞争中坚守自己的阵地。此外，根据已利用的生产能力来看，高达20％的制造订单必须是来自外部客户的，并且要满足市场要求。因此公司非常重视要求极端苛刻的零部件的加工，以进一步提升自己的质量水平。目前，生产的全部零部件共有约800种，生产批量从50到几千件不等。

为了在竞争中跟上步伐，同时能够支付相对较高的瑞士工资，公司使用最好的自动化水平，来优化昂贵的机械设备的利用率。该部门实施两班制工作，车间设备每周7天每天工作24小时连续运转，仅在圣诞和新年假期才有两周的中断。

凭借良好的刀具设置支持、大量的机床轴线（高达13个轴）和自动化送料系统，自动车床每年可以运行7400多个小时。这其中员工发挥着关键的作用，他们通过智能作业模块来实现设备的最佳使用。

Tornos机床是车削车间的支柱
“近20年来，我们车削车间一直依靠Tornos瑞士型车床Deco系列的优势，”Kalt先生说。他强调指出这些机床实现了高速度和高精密的完美结合。Kalt先生说，具有13个轴线的机型能够出色的管理加工任务，即使是包括径向和背轴加工的最有挑战性的任务。这些机床用于加工钢、不锈钢、铝或黄铜，甚至塑料。事实上，难处理和长切屑的合金材料的加工也是没有任何问题的。总的来说，博纳杜茨工厂配备了5台Tornos 的Deco机床。这些机床编程简单，可以灵活地进行员工调配。目前，第六台Tornos机床——CT20正用于罗马尼亚员工的培训，他们正在罗马尼亚建立另一个生产基地。

Tornos CT 20加工区视图，照片左侧：数控机床背轴加工用的背轴夹头

成熟的伙伴关系
“采购多通道自动移液系统中的一个精细部件时，我们遇到了一些问题。从那时我们开始了与Tornos的合作，”Udo Wagner回忆说。“在使用多通道移液器的实验室诊断系统上，微型注射器由互相同轴移动的夹钳驱动。内侧的一对夹钳与黑色塑料活塞的短小末端之间的强制锁紧，是只有Tornos机床才能保证的决定性因素。”移液是通过微型塑料注射器来完成的，注射器由两对可相互滑动的夹钳来驱动。外侧夹钳用来固定注射器主体，内侧夹钳用来夹持细而短的活塞杆末端。夹钳对注射器组件的固定不容失误，必须防止任何部件发生移动。为了保证完美的强制锁紧，内侧夹钳必须具有带咬口的极细内螺纹，咬口的几何精度也必须十分精密，最大公差为3/100毫米。直到1998年，这些部件还必须从外部采购，实际上只有一家供应商能够提供符合质量要求的产品，而且价格相当昂贵，因为他们要使用两个系统进才能加工出这些零件。另外，不断发生的严重交货问题让情况更为复杂。这些问题非常严重，以至于Hamilton的管理层开始怀疑继续提供该产品是否合理。

那时，Hamilton开始拼命寻找能够加工夹钳的车床制造商。Tornos是唯一一家有勇气来征服这项任务的公司。因此Hamilton订购了第一台Tornos机床—Deco 2000，但前提是它能安全、可控的生产出符合质量和数量要求的零件。事实证明机床精度很高、速度很快，而且坚固耐用。“面对紧急的瓶颈问题，Tornos是唯一能够满足我们技术要求的供应商。机床交付后，我们一直使用它制造高精度零件，已超过18年，而且机床还能满足其他任何要求。”Udo Wagner说到。在过去的18年里，这台机床一直按照所描述的性能生产高精度零件，而且还能满足对它提出的任何其他要求。在此期间，博纳杜茨的工厂又增加了四台机床，罗马尼亚的子公司增加了两台机床。

精确预设后的刀具可以安装到机床中，并通过几个简单的步骤进行设置。

高效的支持
“机床出现问题或发生故障时，厂家给予的高品质支持，对我们也很有决定性意义”Elias Kalt说。由于财务原因，机床的全年使用计划安排的极为紧凑，几乎没有缓冲意外停机的余地。另外，几乎没有能够保证质量要求的外部供应商，因此几乎没有任何备用方案。所以机床发生故障时，Hamilton完全依赖快速的现场服务。Kalt先生说，非常幸运，到目前为止Tornos机床的故障率都保持在绝对合理的范围内。需要服务时，Tornos的服务技师反应迅速，执行工作时具有很高的职业素养和效率。