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多品種,小批量的生產模式需要柔性自動化

日期: 2019-09-10    來源:刀具商務網

  只有通過智能的自動化系統才能實現更高的生產效率,更長的機床運行時間和更多品種部件的生產。恒輪(Heller)已經找到了解決方案。

  批量制造?不在恒輪!

  作為恒輪的生產經理,Dr.-Ing. Peter Herrmann很清楚,即使是像恒輪這樣的公司,為了實現這些目標,也必須要打破傳統,放棄久經考驗的組裝和生產的模式。 “我們不是批量制造商——我們生產定制化機床。早在2006年和2007年,我們就已經開始個性化和定制化機床的生產。2009年,我們將批量生產減半。我們現在只傾向于生產批量大小在2到3件最重要的部件,而以前的生產批量通常在6到10件之間。”

  保持核心專長

  這些“重要部件”,也稱“核心專業部件”,如主軸單元、加工托盤、旋轉臺和刀具更換器的部件。“這些部件的生產需要很高的精度和生產技術。我們特別希望能夠在這一塊保持高效,使我們可以按計劃生產它們。”對于Claus Garnjost和Peter Herrmann來說,保持高效意味著產線的全面重組,和高度的柔性自動化生產。

  更長的機床運行時間

  生產項目負責人Markus Schwirzinger 對此進行了更為詳細的描述。“我們產線中好幾個加工中心只配備了托盤交換臺或多工位的托盤池。很明顯,我們無法通過這樣的加工中心來實現更高效的生產。我們還希望在加工中心總數減少的同時增加單個加工中心的運行時間以及提升人員的利用率,以便對來自產線和客戶的需求做出快速響應。我們很快意識到,只有使用像Fastems Multi-Level System (MLS) 這樣的柔性制造系統才能實現這一目標,因為它會有效利用此前從未被使用過的直到工廠天花板的垂直空間,并在生產中實現高度靈活性。”

  面對挑戰

  然而,在新系統安裝前,需要進行大量準備工作。“想到我們必須在三班制的生產模式中移動50臺機床,以便為整個系統提供必要的空間 - 大約900平方米,這不是一件容易的事。”Claus Garnjost回憶道。由于系統的高度,甚至連廠房內的高架起重機都要移位。然而,最大的挑戰是穩固工廠的地面。 使用筑路機在MLS的計劃安裝點挖掘地面,重新鋪設地基。“這一切都是在有限時間內完成的,這樣我們才能跟上Fastems FMS (柔性制造系統) 計劃好的交付和安裝時間的進度安排。”Claus Garnjost追述道。

  空間最佳利用

  盡管存在這些挑戰,Fastems Multi-Level System(MLS)還是按計劃于2008年9月安裝完畢。Fastems MLS?XMD (Extra Medium Duty)系統有256個加工托盤位置和134個原料托盤位置,為生產提供了足夠的存儲空間。該系統的載重為2500千克,長46米,高11米。恒輪的兩個MCH280加工中心和兩個MCH350加工中心已被集成至MLS系統。其中116個庫位供托盤大小為800 x 800 mm,最大載重為2500千克的大型的機床使用。另外140個庫位供托盤大小為630 x 630 mm,最大載重為1500千克的MCH280加工中心使用。該系統的設計還預留了兩臺加工中心的位置,供后續擴展。 由于RGV貨叉寬度可調節,MLS系統可以處理兩種不同尺寸的加工托盤。

  機床運行5000個小時的目標

  “過去7個加工中心的空間現在只用了4個加工中心。我們可以使用集成的4個加工中心來實現產能提效。我們希望在三班制的生產模式下,單個加工中心的年運行時間可以達到5000個小時。我們可以將準備時間和非生產時間在機外進行,而不占用加工中心的實際運行時間。相比之下,過去,我們的每個加工中心的年運行時間只有3500個小時,在加工的同時,還需要人員值守。” Peter Herrmann評論道。

  協調準備和加工

  在使用該MLS系統的過程中,Claus Garnjost還看到了其對于提高機床生產效率明顯而積極的效果,“協調準備和加工工藝是這里的關鍵詞,本質上MLS是智能自動化的概念并結合有效的方式來處理原料和成品部件。 MLS系統包括4個加工中心和5個裝載站,以實現加工中心原料和成品部件的最佳裝載。此外,原料也集成在系統中。裝載站旁邊有4個傳送帶,用于將原料運送至裝載站,裝載站旁邊的第5個傳送帶,用于將原料進出MLS系統。”

  智能緩沖

  機床運行的同時,操作工可以準備好不同的部件放到裝載站上。部件什么時候進行加工不再需要人工計劃,因為主控制器控制原料的內部流動,并在需要時將原料送至機床。因此,庫存充當裝載站和加工中心之間的緩沖器,使得加工中心基本上可以一直運行。Claus Garnjost 還看到了另一個優勢——夾緊工件并不需要有高級技能的員工,“這意味著我們可以靈活的配置人員,也就是說目前操作系統的8名員工也可以用在三班制工作中。”

  極度柔性

  Fastems MLS-XMD新型柔性生產系統為恒輪帶來了新的機加工理念——穩定,無人化(或半人化)的生產過程,而不只是快速的重復加工。“這并不是讓我們的加工中心達到其可行的生產極限。相反,我們現在專注于穩定,安全和可靠的生產過程。此外,由于刀具的使用壽命比之前更長,我們節約了成本。”Peter Herrmann評論道,他尤其認可現有生產中使用的全新的柔性制造系統,“我在柔性制造系統方面有30多年的經驗。 然而,這是我第一次看到一個柔性制造自動化系統在啟動后就可以實現200個不同部件的同時生產。Fastems MLS柔性制造系統幫我們實現了我們的既定目標。”

  簡化生產流程,實現高效生產

  Claus Garnjost堅信,投資Fastems MLS柔性制造系統是明智的選擇。“整套系統簡化了生產流程,實現了高效率的生產。雖然此前由于全球金融危機,我們無法充分發揮這套系統的潛力,但隨著之后的市場復蘇,我們目前的訂單正在增加。這是一個積極的發展趨勢,而這一趨勢也得益于Fastems MLS柔性制造自動化系統在生產效率和靈活性方面的優勢。得益于柔性制造自動化系統,我們已做好充分準備,應對來自未來的巨大挑戰。”

  在即將于9月16日-21日隆重召開的EMO 2019展會上,恒輪公司將在德國漢諾威展覽中心的12號館C83展位與Fastems進行聯合展出,實機操作、現場運行的柔性生產線將直觀生動地展現柔性制造的高效敏捷,期待您的參觀與交流!

  關于芬蘭Fastems公司

  始建于1901年,芬蘭Fastems(芬發自動化)是一家來自芬蘭的百年家族企業,也是目前全球最大的柔性線方案供應商,Fastems的總部位于芬蘭的坦佩雷市。在全球擁有450名員工,并在芬蘭和德國均建有生產基地。公司在歐洲建有7個下屬公司,在美國和日本也設有分公司。2012年在中國設立辦事處,并于2019年年初正式在上海成立Fastems中國子公司——芬發自動化(上海)有限公司,該子公司主要為Fastems集團在中國大陸的客戶提供全面且專業的與柔性自動化相關的軟件,硬件服務和技術支持。

  作為一家專業的開放式的自動化系統集成商,芬蘭Fastems的柔性自動化系統可與全球范圍內市場上主要的60多個機床品牌集成。Fastems致力于全面滿足金屬切削,機加工行業中多品種,中小批量的生產模式的工廠自動化和柔性制造的需求,助力客戶實現其機床主軸8760個小時的年運行時間和智能化生產的目標。

  自1982年研發出第一條柔性自動化生產線,Fastems在托盤交互和工件交互柔性自動化系統FMS、高效智能的生產計劃及執行管理軟件MMS以及定制化智能制造自動化解決方案領域已經潛心研究了近40年。其客戶遍及航空工業、礦山機械、建筑、機床制造等多個行業。截至2018年,Fastems已向全球40多個國家和地區定制并交付了超過4000多套柔性自動化系統。

  感興趣了解更多柔性自動化相關信息,請關注Fastems中國官方微信:

 

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