Brogren bereder allt i CAD
På fem år har Brogren Industries i Älvängen gått från en hög andel maskinprogrammering till att göra allt i CAD. TEXT OCH FOTO PER BERGBOM
Beredningstekniker Tobias Svedlind arbetar med Inventor/Mastercam.
Vinster är ökad effektivitet, säkrare förberedelser och minskade maskinstillestånd vid programmering.
- Idag gör vi förberedelse för nästa order samtidigt som vi producerar, säger vd Börje Andermård.
Brogren Industries, före detta LB Mekaniska, en av de få godkända svenska Aerospaceleverantörerna i Sverige, har under de senaste åren bytt ut praktiskt taget hela sin maskinpark till en kostnad av 80 miljoner. Senaste installationen, en DMC 125 FD maskin från DMG Mori för tio miljoner, skedde i slutet av sommaren 2015.
- För att hänga på främst inom Aerospace men och också ökningen inom Gasturbine var satsningen nödvändig. Vi behövde även förstärka oss överlag och ökade också antalet maskiner. Viktigt var också att samtidigt skapa en standardiserad maskinpark med likvärdiga maskiner. Valet föll på DMG.
- Arbetsmiljön är viktig för oss, säger Börje Andermård. Vi tycker vi har bra ergonomi och DMG:s maskiner är lätta att arbeta med. Att det är en europeisk tillverkare ser vi också som en fördel när det gäller att snabbt få reservdelar. DMG har ju kontor i Göteborg och deras service har blivit allt bättre. Det har varit en lyckad satsning.
Nästan enbart femaxligt
På frässidan använder Brogren idag så gott som enbart femaxliga maskiner. På svarvsidan mer standardiserade.
Senaste maskinen DMC 125 FD är en 5-axlig fräsmaskin med svarvfunktion som klarar att bearbeta ett arbetsstycke på 1250 mm i diameter och 1600 mm hög med en max bordsbelastning på 2000 kg.
- Det är en investering som vi tittat på i flera år, men inte förrän nu haft något projekt att applicera den på. När GKN gav oss förtroendet att tillverka prototypdetaljer i Inconel 718 till Clean Sky för framtidens flygplansmotorer, så var det dags. Det handlar om väldigt komplexa detaljer, så utan den maskinen hade det varit omöjligt för oss att klara uppdraget.
Börje Andermård förklarar att DMC 125 FD främst ska vara en projektmaskin för en- och fåstycksdetaljer samt prototyper och inte för regelbunden produktion.
- I den kan vi fräsa och svarva i samma uppspänning. Eftersom vi slipper flytta detaljen kan vi hålla väldigt snäva toleranser, vilket är särskilt viktigt för de extremt komplexa detaljer vi kör för bland annat aerospace- och gasturbinkunder.
- Nu håller vi på att lära oss maskinen och förhoppningsvis köper vi fler framöver. För närvarande samlar vi oss för att kunna ta hand om flera nya projekt, som till exempel Vanes till GKN – en lasersvetsad plåtkomponent samt ett flertal spännande projekt inom affärsområdet Parts.
Kortar inkörningstid rejält
För Brogrens teknikavdelning innebar den nya maskinen en jätteutmaning.
– Vi jobbar i Inventor där vi tittar på modeller och bygger fixturer. Själva cadberedningen görs sedan i Mastercam. Men eftersom detaljerna till GKN har varit så komplexa att det krävts 5-axligt kombinerat med vinkelhuvudskörning har utmaningen för främst Mastercam och deras svenska representant AME varit stor. AME har i samarbete med våra tekniker löst mycket besvärliga programmeringsuppdrag eftersom det ibland inte fanns några färdiga programlösningar att tillgå, berättar Börje Andermård.
Han beskriver processen så här:
– Efter cadberedning i Mastercam för vi över den postprocessade mjukvaran med NC-kod till ett simuleringsprogram som simulerar hela körningen utifrån den aktuella maskinens parametrar. På så sätt kan vi upptäcka eventuella buggar i programmet, allt för att inte riskera dyra skador på maskin och detalj.
Det här förfarandet kortar inkörningstiderna i maskinerna rejält och vi slipper osäkerheten om hur maskinen kommer att bete sig under körningen. Sammantaget blev utvecklingen av metoden ett rejält kunskapslyft för oss. Tekniksprånget påverkar hela företaget positivt.
Simulerar virtuellt
Brogrens har också med hjälp av Vinnova utvecklat en metod för att ta fram avancerade lasersvetsade plåtdetaljer. Processen går ut på att simulera fram modeller för pressverktyg, svets och bearbetningsfixturer utifrån parametrar från en färdig detalj.
- Genom att utgå från en färdig komplex detalj har vi kunnat beräkna hur pressverktyget ska utformas för att framställa plåtdetaljer som ändras av värmen från lasersvetsen till att bli en måttriktig färdig detalj.
– Så nu har vi en teknik som ligger nära cad/cam där vi virtuellt simulerar hur pressverktygen ska se ut, bland annat beroende på hur plåten uppför sig när den utsätts för presskraft och värme från svets. Den modell vi får fram läggs in i ett cad/camsystem som skapar bearbetningsbanor för att slutligen producera själva verktyget, förklarar Börje Andermård.
– Direkt efter projektet lyckades vi kommersialisera processen genom att GKN valde oss som en av leverantörerna av Vanes vilket resulterade i order. Ordern är över tid och styrs av prognosticerade behov, så det totala värdet på den är svårt att beräkna. Dock är den mycket betydelsefull för företaget och stärker oss som leverantör till flygindustrin. Prognoserna ser bra ut och vi är stolta över att de valt oss och tror på oss, så vi tänker överträffa deras förväntningar.
Samarbetet med GKN började 2009 med prototyptillverkning på en ganska blygsam nivå för att 2012 gå över till skarpa order sedan Brogren lyckats certifiera sig för AS9100 – ett viktigt insteg i aerospacesfären.
Flyg växer
Aerospace är för Brogren ett nytt affärsområde, som utvecklats ur tidigare kompetenser, exempelvis genom långt samarbete med Siemens. Genom detta har företaget fått erfarenhet av svårbearbetade material, komplexa geometrier och tuffa kvalitetskrav.
Idag har man i affärsområdet Aerospace förutom GKN även Saab som kund.
Börje Andermård tror på en positiv framtid för flygindustrin i Sverige och hoppas att fler företag här vill ta steget in i den så att det kan skapas en marknad.
– Det går inte att bara hänga upp en marknad på enbart GKN och Saab. Det måste finnas fler tillverkande företag inom flygindustrin i landet så att vi kan konkurrera med övriga Europa. Detta är ett arbete som Brogrens stöttar genom vårt engagemang i Innovair.
– Stärker Sverige sin position som en flygindustrination dras fler aktörer hit – det blir mera jobb, vilket självklart gynnar också oss.
Aerospace har inneburit positiva effekter också för Brogrens tredje affärsområde, Parts, där man har kunder som Rosemount, Presens, Westinghouse, Cleanenergy, Wärtsilä med flera.
– Parts har växt tack vare den kvalitetsnivå vi nu håller, säger Börje Andermård.
Lean ”automatiserar” människor
Brogren arbetar kontinuerligt med att hitta nya kunder och projekt.
– För oss tar det ett par år att arbeta upp en kund, från en första kontakt till att det blir något konkret resultat.
Kunders önskemål om snävare tillverkningstoleranser har skärpts något de senaste åren.
– Däremot har kraven och specifikationerna för hur vi ska hantera och producera kundernas detaljer ökat kraftigt för att kvalitetssäkra – förutom att det är noll fel som gäller, vilket är svårt i sig. Kvalitetsarbetet är därför en växande avdelning inom företaget. Vi har inte behövt investera i ny utrustning för kontroll och verifiering, men vi har höjt vår kompetens.
Brogrens produktion består till största delen av småserier som återkommer kontinuerligt vecka, månad eller år.
- Vi arbetar ändå med att automatisera när det är möjligt. Med lasersvetsning är det ju nödvändigt pga riskerna, och vi har även robotladdning på vissa maskiner, men framförallt inriktar vi oss på att rationalisera processflöden. Vårt traditionella tänk med maskiner i avdelningar är på väg bort. Istället vill vi med vår leanfilosofin arbeta med våra processflöden. Det blir en slags automatisering med människor och maskiner istället för med robotar, förklarar Börje Andermård.
Brogren utbildar kontinuerligt tekniker.
- Vi försöker rekrytera folk inom företaget så att de tar steget mot att bli tekniker och kan jobba med cad i Mastercam. Arbetet kräver både utbildning och erfarenhet av avancerad svetsning och bearbetning.
______________
HISTORIA:
Brogren Industries som fram till 2013 hette LB:s Mekaniska Verkstad startades av Lars Brogren 1963 i liten skala hemma i garaget i Älvängen. En första medarbetare anställdes 1965. Växande verksamhet och fler anställda krävde större lokaler och 1982 var en ny verkstad klar.
Idag har familjen Brogren lämnat över styrningen av företaget till anställd personal.
_______________________________________
FAKTA:
Brogren Industries i Älvängen producerar detaljer med komplexa geometrier och höga kvalitetskrav oftast i svårbearbetade material som Hastelloy, Inconel 718 och Haynes 282 mm.
Projektledning för framtagande av nya produkter, skärande bearbetning samt svetsning med TIG och laser.
Certifierade enligt ISO 9001, 14001, 3834-2 och AS9100
Affärsområden: Aerospace, Gasturbine och Parts
Några av Brogrens kunder: Siemens Turbomachinery, GKN Aerospace, SAAB, Rosemount, Presens Norge, Wärtsilä, Parker Hannifin, Westinghouse
Antal anställda: 96
_____________________________________
(separate box)
MASKINPARK:
DMG 5-axliga fräsmaskiner:
DMG DMU 100 MonoBlock
DMG DMU 100 MonoBlock
DMG DMU 100 MonoBlock
DMG DMC 60 U DuoBlock
DMG DMC 60 U DuoBlock
DMG DMU 80 U DuoBlock
DMG DMU 80 U DuoBlock
DMG DMU 80 U DuoBlock
DMG DMU 125 U DuoBlock
DMG DMC 125 FD DuoBlock
DMG DMU 50 U Evo Linear
DMG DMU 50 U Evo Linear
System 3R Robot m Pallet
Quaser MKV 1544
Quaser MKV 1545
System 3R Robot m Pallet
Quaser MK 60II HS
Quaser MKV 154
Svarvar med B-, C- och Y-axel, roterande verktyg samt subspindel
Doosan Puma 400
Doosan Puma 400
Doosan Puma 3100 LM
Doosan Puma 3100 M
Doosan Puma 3100 M
Doosan Puma 3100 LM
Doosan Puma 2100 LSY
Doosan Puma 2100 LSY
Hwacheon Hitech 700s
Hwacheon Hitech 700s
Hwacheon Hitech 240
Hwacheon Hitech 240
Hwacheon Cutex 240B
Mitutoyo mät- och mätmaskinsutrustning:
Mitutoyo Crysta Apex S9168
Mitutoyo Crysta Plus M
Mitutoyo Crysta Apex S9168
Mitutoyo Ytmätning
Förinställning
TIG och Laser utrustning:
Migatronic Tig Robotcell
TIG svets avdelning
Trumph/Permanova Lasercell
Materiallabb svetsverifiering
AME Mastercam programvaror för CAD/CAM