本文刊登于《现代制造》2024年增刊第01期，原文标题《工厂数字化转型的“秘诀”》，作者为F. Stephan Auch、Stéphane Itasse。
无论是大厂还是小厂，自动化技术都是成功的关键。随着订单趋于小批量，生产系统必须更加灵活。装夹系统在其中发挥着决定性作用：Stark夹具系统公司提供的解决方案，实现了托盘产品的高效自动化加工。
图1 双向作用的Hilma.ASH液压夹具是自动化生产中最常用的夹具系统。结合Stark的机用平口钳与零点装夹系统，可进一步提升灵活性
自动化需求持续上升
Stark夹具系统公司总经理Martin Greif指出，劳动力短缺和技术工人不足正推动自动化成为紧迫议题。企业希望通过自动化改善工作环境，减少重复性劳动。同时，先进成熟的自动化技术已具备普及条件。
行业竞争加剧也促使企业提升设备利用率，实现夜班和周末的无人值守生产，延长高成本设备的投资回报周期。
提升设备调整效率至关重要
Martin Greif强调，这一趋势影响所有规模企业，尤其是中小型机械加工厂。这类企业普遍面临小批量、多品种的生产挑战，频繁更换托盘和工件成为常态。产品变型增多，对自动化装夹系统的灵活性提出更高要求。
在2023德国汉诺威机床展（EMO）上，Stark展示了最新研发的液压、电动及机械驱动夹具系统，包括Hilma.ASH液压平口钳、Hilma.ASE电动夹具和Hilma.MCP机械夹具。此外，三面或四面夹紧的Turmspanner夹具具备更多夹持点，兼容塔式夹具功能，满足复杂自动化场景需求。
单件生产也能实现自动化
Stark提供涵盖零点系统、机用平口钳及接口技术的一体化自动化装夹方案，支持从机器人上下料到机床工作台全自动运行，集成冷却润滑、数据传输与传感器系统。
即便订单仅为单件，其系统仍可高效处理圆形、棱柱形、大小各异的零件毛坯。通过自动化工艺装备，实现托盘快速更换、成品自动归箱以及机床工作台上零件的自动装夹与切换。
在小批量生产中，托盘上的毛坯可通过机用平口钳或塔式夹具固定，并由机器人完成夹具自动更换，实现全流程无人干预。
图2 Stark系列产品支持多种应用场景与驱动方式，构建最优自动化装夹方案。持续的工作状态监控、高可用性与丰富的产品变型，构成无人值守加工的基础
液压夹具应用最广
Hilma.ASH液压夹具系统是五轴加工中心常用的模块化自动定心夹具，最大行程达80 mm，适用于尺寸差异大的毛坯装夹，显著减少所需夹具种类。
该系统缩短了换夹与换盘时间，降低设备停机频率，提升有效加工时长。一套Hilma.ASH系统可替代多个行程短、灵活性差的传统夹具。
配备钳口快速更换机构，可根据不同材质、半成品和夹紧力需求，自动更换钳口，无需人工干预。配合行程测量系统，可经济高效地完成单件订单生产。
液压之外的替代方案
Hilma.ASE电动夹具适用于三轴或四轴设备，但受限于五轴加工中心电力供应稳定性。Martin Greif表示，未来需解决供电问题，并集成符合工业4.0标准的夹具传感器。
当液压或电动方案不适用时，机械式Hilma.MCP系列成为理想选择。该系统需外接驱动装置，实现自动化定位与夹紧，适用于特定加工环境。
Stark专注于夹具零部件设计制造，其产品可适配各类机器人及自动化系统，主要服务于机床制造商和系统集成商。
Martin Greif还透露，Stark夹具已拓展至CNC数控设备领域。此前该领域仅使用液压或气动驱动夹具，而新型夹具支持传感器信息传递，助力智能化生产升级。
高可靠性保障自动化运行
自动化系统的安全可靠是企业核心诉求。Stark夹具已在多家德国中型企业中验证其稳定性，客户涵盖刀架刀盘制造商及航空发动机供应商。
关键因素包括优质密封件、精密滑动平面、严格尺寸公差以及标准化接口设计。全系统近乎免维护，确保长期稳定运行。
Martin Greif总结：“我们的产品是为自动化而生的设计成果，追求极致的可用性与安全性。”
内容来源：现代制造
责任编辑：朱晓裔
部门领导审核：李峥