混合加工系统允许汽车零部件制造商随着需求的增加逐步提高产能，而不会打乱整个工厂的生产节奏。参观任何一家汽车工厂，你一般都会看到一些常见的生产设备，从组合机床到灵活的加工中心系统。现在，一种新的加工系统正在汽车生产车间悄然出现。柔性加工系统由柔性组合机床和重型卧式加工中心组成。加工中心主要完成这个系统中大部分的加工任务，其他专用机床主要负责一些关键的精加工。混合加工系统的最大优势在于，它允许制造商随着需求的增加逐渐增加产能，而不会打乱整个工厂的生产节奏。此外，制造商可以很好地控制设备的投入，以较低的产能启动工厂的初期运营。这是位于密歇根州雷德福的戴姆勒公司底特律柴油机公司采用的策略。海勒机床公司提供的混合加工系统帮助底特律柴油机公司提高了柴油机机体的加工效率。对于其新的DD15重型发动机平台，底特律柴油机公司分三个阶段投资数百万美元购买柴油机机体的加工设备，包括混合加工系统。这套全自动龙门加工系统负责加工该厂1200磅铸铁柴油机缸体。分为十个加工步骤，完成后即可组装。整个加工系统包括几个重型卧式加工中心，一个带有可更换刀头的数控加工中心和一些灵活的模块化机床。通过这个系统，底特律柴油机公司可以在不调整设备的情况下生产多达32种不同的发动机型号。在项目开始时，底特律柴油机公司的产品开发部门认为有必要在所有类型的气缸体上确定相同的定位和夹紧点。最后，他们从加工的可行性出发设计了DD15发动机。为了推动这一项目的进展，底特律柴油机公司还与海勒机床公司建立了合作。底特律柴油机公司生产管理经理大卫米切尔表示，海勒公司在整个项目中发挥了重要作用，尤其是在11L、13L和15L发动机相同定位和夹紧点的加工可行性设计方面。上述所有发动机组可以使用相同的夹具，这对于管理同类型产品的产量至关重要。同时，底特律柴油机公司可以在同一条生产线上生产不同类型的产品。混合加工系统中最重要的设备是海勒MCH-400D卧式加工中心，可以在同一加工系统中直接装卸棱形工件。该设备的加工区域可容纳1.45米长、1.68米直径。发动机缸体加工第一步，海勒加工中心铣曲轴半圆孔，粗铣前后端面、底面、轴承盖面，还负责钻孔。然后海勒HCS 450D用组合铣刀铣削发动机缸体隔板。在混合加工系统的同一区域，海勒柔性自动生产线立即对气缸耳轴的后端进行端面铣削。在这个关键的加工操作中，使用了角端铣刀。汽车制造商越来越多地使用数控加工中心(上图)和组合机床(下图)来生产发动机。前者可以满足频繁变化加工的需要，后者用于变化不大的加工。NextpageMitchell表示，海勒加工系统的一个优点是在缸体旁边的粗铣关键加工中使用了可更换刀盘的铣床。这样，机器可以在更换刀具的同时继续运转，从而提高生产效率。米切尔还说，其他设备供应商曾建议使用一种特殊的设备，但他们在更换工具时仍然不得不停止机器。接下来的六个缸体加工工序由卧式加工中心完成，利勃海尔龙门起重机完成装卸。为了保证工件的公差和规格，海勒采用了将较大的棱柱体工件放在加工中心依次加工的方法。
接下来，气缸工件被运送到另一台MCH-400D机器，用于精加工气缸水套、粗铣气缸盖和法兰面、平镗法兰孔和粗镗气缸内径。关于缸膛的粗镗，Mitchell指出海勒公司提供的标准加工中心有U轴刀具启动装置，可以切削气缸水套底部。他指出，其他供应商的设备没有提供这种功能。接下来，MCH-400D机器钻孔并攻丝气缸盖和底面，然后完成底面和轴承盖安装端面的铣削，然后用枪钻主机油孔并完成侧端衬套的铣削。接下来用枪钻完成油孔，钻底面，攻丝，用平底扩孔钻。在Op 70工序中，钻孔、铰孔和攻丝是在缸体的左右两侧完成的。在系统的最后一个加工区，钻孔、攻丝、铰孔在缸体前后完成，此外还使用角形球铣刀进行倒角。海勒灵活的自动生产线接下来完成剩下的加工。自动生产线采用灵活的可配置设备单元，安装在标准设备上。Heller对这些单元的接口进行了标准化，使得刀架、夹具等与工件相关的单元可以在整个加工过程中使用。此外，这些自动化生产线还有一个特点是采用自备控制站，采用分散控制原理。海勒柔性自动化生产线的设计思路是通过设置程序可以对机床进行重新配置，可以给用户带来更低的整体拥有成本。海勒说，总拥有成本不仅要考虑设备的初始资产投资，还要考虑设备整个生命周期的维修和维护成本。减少停机时间也非常重要。
。在缸体加工的倒数第二个工序Op120中，柔性自动生产线采用同轴多孔镗杆对曲轴孔进行精镗而获得推力轴承面，同时完成对孔径直径的测量。另外一条柔性自动生产线对缸体前端面进行精铣加工，接着传送设备将缸体输送到下一个加工设备——MCH-400D，对法兰端进行平底镗钻、铰孔并测量。
在最后一步工序中，柔性自动生产线对缸孔进行精加工及测量，对耳轴进行端面铣削，同时加工出水槽。至此，缸体即可进行组装了。
据底特律柴油机公司制造总监Joerg Sieverding表示，公司发现他们的组合加工线与Heller系统相比，不仅在柔性生产方面，在整个车间环境方面也有很大的差异。
“缸体加工区域的污染越少越好，因为发动机组装就在Heller加工设备的边上。我们以前从来没有想过要这么做。但是所有设备布局都非常紧凑合理，”Sieverding说。
Mitchell还表示将加工和组装放在同一区域从长期来看也会带来好处。整个布局可以节省时间，组装人员站在其工作位置就可以看到缸体是否在加工，因为他们可以看到缸体在生产线上的情况，相距大概只有40-50米，测量站也抬头即见。此外，所有操作人员都在统一站在设备的一侧，减少了叉车进入生产区域的次数。
底特律柴油机公司与Heller的合作卓有成效，这主要在于双方进行了深入的沟通和交流。“达到这样的效果，你需要一个愿意帮助你设计出满足你要求的合作伙伴，一个愿意提出建议的合作伙伴。”Mitchell由衷表示。
