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TRUMPF
对于位于Uetendorf的合约制造商 Laserschnitt AG的所有者兼总经理Patrick Gerber来说，智能工厂是无可替代的选择。通过数字化管理，它既可以轻松处理大量短期订单，同时始终保持对所有流程的控制。
乍一看，位于图恩（瑞士）附近的 Laserschnitt AG 公司与传统的合约制造商没有任何区别。公司接受来自各行各业的订单，从设计师、艺术家到从事金属结构的工程师，再到工业供应商，例如车辆制造等。因此，在公司的厂房里有各种各样的钣金件。这家公司目前拥有 17 名专业人员，可以切割、折弯和焊接 0.5 至 25 毫米厚的钢板、不锈钢板、铝板、铜板和黄铜板。
不过，仔细观察一下工作流程，就会发现这里与传统的合约制造商有明显差异。熟练的工人在各自的工作岗位上聚精会神地工作，不可思议的是，他们似乎知道目前在各种生产状态下需要加工哪些数量众多的钣金零件。他们敏捷而安全地将钣金零件通过内部加工流程——从激光切割机到各种折弯机，再到手工焊接和返工工作站，最后到去毛刺或打磨及订单分拣。几乎没有与各个生产订单相关的纸质文件。
一
逐步优化
Patrick Gerber解释说，他大约在七年前开始利用数字化组织的可能性。九年前，他从当时的公司所有者手中接管了这家合约制造商。Gerber说道：“多年来，我们的特点一直是极其可靠且在极短时间内生产钣金零件。我们专注于单件、小批量以及大批量生产，每年制造数千个组件，” Gerber补充道：“高度灵活性使我们获得了越来越多的订单。”
“与此同时，我们的客户期望我们变得更加灵活，并能够在更短的时间内交货。我的目标一直是通过特别短的交货时间和高质量的产品以公正的价格使我们在竞争中脱颖而出。” Gerber希望在钣金复杂单件或原型的生产中，将周转时间从通常的四到六周缩短到仅仅四到六天。
二
受限于常规结构
Gerber进一步表示，他的商业理念取得了极大的成功。“然而，几年前我们的组织已经不堪重负。我很快意识到，靠传统的计划、管理和组织方式，无法在几天内处理大量单件和只有三到十个组件的小批量订单。”因此，Gerber投资了自动化和数字化。他首先引进了一台连接钣金料库的TruLaser 5030光纤激光切割机。
但这只能让整个生产中的一小部分提高工作效率。在其他部分，现有的组织结构和原有的软件架构阻碍了更大的灵活性。流程非常耗时且繁琐。每个订单和钣金件都必须在 ERP系统中创建数据。为了生成数控程序，又必须在 CAD/CAM 程序中再次创建这些数据。此外，工作计划人员还需要将内部订单数据和附带的技术信息（工件图纸、刀具信息、刀具设置和夹具以及材料）打印成订单表格，然后交给专员和机床。单个加工工序完成后，每个生产步骤相应的数据必须要收集，并将其传输回ERP系统。很多情况下，商业和技术领域的相同数据必须分别记录和创建。
三
首选集成系统
Gerber深信，只有尽可能全面和一致的数字化，才能改善之前不尽如人意的情况。他要求更短的周转时间、高透明度和最大灵活性。因此，他投资了通快公司的TruTop Fabs ERP系统。这款专为钣金加工商设计的模块化软件，集成了用于NC编程的TruTop Boost 3D CAD/CAM系统。它能为切割、冲压和折弯机生成优化的NC程序。
在ERP系统中，钣金加工的所有流程都可以通过相应的模块进行数字化记录和控制。这包括采购（Purchase模块）、报价准备和订单管理（Customer模块）、内部成本计算（Calculation模块）和规划（Quickjob和Storage模块）、控制（Quickjob和Production模块）和生产监控（Fabs APP模块）以及机器数据监控（Monitor模块）。
Gerber强调了这个集成系统的决定性优势：“我们只需一步就能创建所有后来在商业成本计算和订单规划以及所有技术工作流程中所需的数据。这大大缩短了处理时间。在收到询价时，所有数据已经为报价创建完毕。如果我们接到制造所需钣金零件的订单，我们可以立即开始处理。”
四
内部完全数字化
Laserschnitt AG现在已经完全数字化了内部数据和信息流。“近年来，我们逐步实施了智能工厂，尽管这个词最初并不为人所熟知。几年前，这被称为工业 4.0。对我来说，使内部流程变得更快、更透明是至关重要的。另一方面，我很早就认识到数字化的深远可能性，”Gerber说道。
如今，所有关于生产订单的数据都通过内部数据网络直接发送到机器或专业人员的终端。在激光切割机上切割后，每个组件都会贴上一个带有条形码的标签。扫描条形码时，相关的终端或机器上的CNC控制系统会从TruTop Fabs软件中获取所需的数据。CNC控制系统接收到相应的NC程序。在手工工作站，例如焊接，待执行的工作活动以表格和图纸的形式显示。一旦工作流程完成，终端的专业人员会对此进行确认，并获得一张标签，上面存储着后续待完成工作步骤的条形码（简短形式也可以是纯文本）。
（描述清晰：在CNC控制器的屏幕上，专业人员获得有关加工过程的详细信息。）
Gerber解释说，这种数字数据传输可以消除错误。此外，生产过程中的每位专业人员都可以在终端上简单地显示待处理的订单，扫描提供的组件数据，并立即开始设置机器或工作站。“这样我们就能在最短的时间内完成生产。由于订单数据可以随时从ERP系统中反复调用，我们还可以在生产过程中随时更改订单的优先级和顺序。这使我们能够轻松安排在进行中的生产中处理紧急订单，”Gerber 热情洋溢地介绍着智能工厂的优势。
五
软件和硬件一体化
随着内部数字化的推进，公司进一步投资购买了TruBend 5085 折弯机和自动化折弯机TruBend 5320。后者配备了模具（模具和折弯冲头）自动存储和更换系统。这简化并加快了折弯机的安装和调试，尤其是大型折弯模具的安装和调试。同时，它也减轻了员工在简单、繁重和体力要求高的工作中的负担。
Gerber表示：“员工可以专注于执行订单处理中的重要和有意义的活动，而不是被繁重的体力劳动耗尽。这也有助于缩短周转时间并提高灵活性。”此外，模具折弯机配备了ACB角度测量系统。这样，它能够自动将每片钣金弯曲到对应图纸的角度，而无需多次打样和耗时的手动测量。大大缩短了生产时间，特别是对于单个工件，它可以避免不必要的时间和原材料消耗。这意味着生产的工作效率可以更高。
（自动精确：闭模折弯机上的 ACB 角度测量系统可确保所有部件的折弯角度完全符合图纸中的规定，而不受材料特性的影响，也无需进行试折弯。）
Gerber进一步强调，与同一家制造商的机器和软件合作带来了深远的优势。“Gerber进一步强调，与单一制造商的机器和软件合作带来了深远的优势。“基本上，我们不需要与不同制造商讨论接口问题。一切都能无缝对接。对我们来说，通快的软件和硬件组合也具有决定性的优势。当订单部分或完全处理完成后，激光切割机和折弯机会自动向TruTop Fabs ERP系统反馈信息。当然，这使得我们能够更轻松地在内部跟踪订单，从而确保最大透明度。”
透明度进一步提高了效率。所有钣金都已在钣金仓库进行记录，并贴有条形码标签。一旦激光切割机取出一块板材用于切割嵌套的钣金零件，剩余的部分也会被标记（如果仍需使用仓储系统运输）并进行存储。因此，它可以在ERP和CAD/CAM系统中进行识别。如果需要从该废料中切割出一个钣金零件，系统会自动建议取出相关的废料板。
(无纸化：通过钣金零件上的条形码，专业人员可以从系统中获取有关生产流程和内部物流的所有信息。)
Gerber评论道：“特别是在当前金属板难以获得、原材料成本大幅上涨的情况下，这种从金属板材开始的全面监控为我们创造了巨大的效益。此外，我们也不需要手动存储和寻找合适的边角料，这依赖于员工的细心程度，也非常耗时。自动化和数字化使得这里的工作变得更加高效。”对于在激光切割机的自动化高架仓库中未（最初）存放的特殊金属板及其残余部分，也会通过ERP系统进行记录，并贴上条形码。这意味着工作规划者可以随时在3D CAD/CAM系统中使用这些信息进行生产订单。在生产过程中，专业人员根据粘贴的标签使用手动条形码阅读器记录这些板材。
六
数字化提高生产效率
Gerber强调，从订单接收、拣选到交付的内部流程的全方位数字化有助于提高生产力。尤其重要的是识别和缩短非生产性时间，并在各个加工步骤之前和之后避免不必要的工具、毛坯和夹具的搜索。他的观点是：“如果半成品因为滞留在后续加工的订单积压中而无法完成，那么再快的切割、冲压或折弯机有什么用？”短周转时间和高灵活性的决定性因素在于随时了解生产中机器和零部件的状态。这样，根据当前情况，就可以灵活地控制后续加工并立即安排。
“有了通快智能工厂系统，我们现在可以用同样的员工处理订单量增加了30%，因为我们可以随时优化流程的顺序，从而更快地处理订单，”Gerber满意地总结道。由于透明度，他能立即发现所谓的瓶颈，即意外延迟通行的工作站。他可以快速做出反应，例如在生产过程中增加第二台用于去毛刺钣金零件的机器。
（透明度：在工厂大厅的终端机上，专业人员随时了解即将进行的生产订单，并将其执行情况反馈给ERP系统。）
七
突破公司极限
Gerber现在明显偏好将3D体积数据（如STEP文件）作为客户的数据格式。“通过这些数据，我们的软件始终可以精确计算组件的加工和切割。此外，组件在所有维度上都被清晰定义。这样，我们避免了生产中的询问、客户的退货以及多次生产原型的情况。这也有助于我们能够快速灵活地进行生产和交付。”当然，这家合同制造商的专业人员仍然会基于草图或DXF数据进行工作，这些数据通常由从事金属结构的工程师提供。
Gerber希望未来有更多的公司进行数字化。“只有当数字化超越公司边界，覆盖从原材料到客户使用产品的所有领域时，才能充分发挥其优势。例如，如果数据格式合适，设计用于生产的3D钣金零件可以立即被接管，计算工作量并一键规划生产。这进一步提高了生产的灵活性。”
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