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多品种,小批量的生产模式需要柔性自动化

解决方案 | 工控家2019-09-10 09:44人气:49

  只有通过智能的自动化系统才能实现更高的生产效率,更长的机床运行时间和更多品种部件的生产。恒轮(Heller)已经找到了解决方案。

批量制造?不在恒轮!

  作为恒轮的生产经理,Dr.-Ing. Peter Herrmann很清楚,即使是像恒轮这样的公司,为了实现这些目标,也必须要打破传统,放弃久经考验的组装和生产的模式。 “我们不是批量制造商——我们生产定制化机床。早在2006年和2007年,我们就已经开始个性化和定制化机床的生产。2009年,我们将批量生产减半。我们现在只倾向于生产批量大小在2到3件最重要的部件,而以前的生产批量通常在6到10件之间。”

保持核心专长

  这些“重要部件”,也称“核心专业部件”,如主轴单元、加工托盘、旋转台和刀具更换器的部件。“这些部件的生产需要很高的精度和生产技术。我们特别希望能够在这一块保持高效,使我们可以按计划生产它们。”对于Claus Garnjost和Peter Herrmann来说,保持高效意味着产线的全面重组,和高度的柔性自动化生产。

更长的机床运行时间

  生产项目负责人Markus Schwirzinger 对此进行了更为详细的描述。“我们产线中好几个加工中心只配备了托盘交换台或多工位的托盘池。很明显,我们无法通过这样的加工中心来实现更高效的生产。我们还希望在加工中心总数减少的同时增加单个加工中心的运行时间以及提升人员的利用率,以便对来自产线和客户的需求做出快速响应。我们很快意识到,只有使用像Fastems Multi-Level System (MLS) 这样的柔性制造系统才能实现这一目标,因为它会有效利用此前从未被使用过的直到工厂天花板的垂直空间,并在生产中实现高度灵活性。”

面对挑战

  然而,在新系统安装前,需要进行大量准备工作。“想到我们必须在三班制的生产模式中移动50台机床,以便为整个系统提供必要的空间 - 大约900平方米,这不是一件容易的事。”Claus Garnjost回忆道。由于系统的高度,甚至连厂房内的高架起重机都要移位。然而,最大的挑战是稳固工厂的地面。 使用筑路机在MLS的计划安装点挖掘地面,重新铺设地基。“这一切都是在有限时间内完成的,这样我们才能跟上Fastems FMS (柔性制造系统) 计划好的交付和安装时间的进度安排。”Claus Garnjost追述道。

空间最佳利用

  尽管存在这些挑战,Fastems Multi-Level System(MLS)还是按计划于2008年9月安装完毕。Fastems MLS‑XMD (Extra Medium Duty)系统有256个加工托盘位置和134个原料托盘位置,为生产提供了足够的存储空间。该系统的载重为2500千克,长46米,高11米。恒轮的两个MCH280加工中心和两个MCH350加工中心已被集成至MLS系统。其中116个库位供托盘大小为800 x 800 mm,最大载重为2500千克的大型的机床使用。另外140个库位供托盘大小为630 x 630 mm,最大载重为1500千克的MCH280加工中心使用。该系统的设计还预留了两台加工中心的位置,供后续扩展。 由于RGV货叉宽度可调节,MLS系统可以处理两种不同尺寸的加工托盘。

机床运行5000个小时的目标

  “过去7个加工中心的空间现在只用了4个加工中心。我们可以使用集成的4个加工中心来实现产能提效。我们希望在三班制的生产模式下,单个加工中心的年运行时间可以达到5000个小时。我们可以将准备时间和非生产时间在机外进行,而不占用加工中心的实际运行时间。相比之下,过去,我们的每个加工中心的年运行时间只有3500个小时,在加工的同时,还需要人员值守。” Peter Herrmann评论道。

协调准备和加工

  在使用该MLS系统的过程中,Claus Garnjost还看到了其对于提高机床生产效率明显而积极的效果,“协调准备和加工工艺是这里的关键词,本质上MLS是智能自动化的概念并结合有效的方式来处理原料和成品部件。 MLS系统包括4个加工中心和5个装载站,以实现加工中心原料和成品部件的最佳装载。此外,原料也集成在系统中。装载站旁边有4个传送带,用于将原料运送至装载站,装载站旁边的第5个传送带,用于将原料进出MLS系统。”

智能缓冲

  机床运行的同时,操作工可以准备好不同的部件放到装载站上。部件什么时候进行加工不再需要人工计划,因为主控制器控制原料的内部流动,并在需要时将原料送至机床。因此,库存充当装载站和加工中心之间的缓冲器,使得加工中心基本上可以一直运行。Claus Garnjost 还看到了另一个优势——夹紧工件并不需要有高级技能的员工,“这意味着我们可以灵活的配置人员,也就是说目前操作系统的8名员工也可以用在三班制工作中。”

极度柔性

  Fastems MLS-XMD新型柔性生产系统为恒轮带来了新的机加工理念——稳定,无人化(或半人化)的生产过程,而不只是快速的重复加工。“这并不是让我们的加工中心达到其可行的生产极限。相反,我们现在专注于稳定,安全和可靠的生产过程。此外,由于刀具的使用寿命比之前更长,我们节约了成本。”Peter Herrmann评论道,他尤其认可现有生产中使用的全新的柔性制造系统,“我在柔性制造系统方面有30多年的经验。 然而,这是我第一次看到一个柔性制造自动化系统在启动后就可以实现200个不同部件的同时生产。Fastems MLS柔性制造系统帮我们实现了我们的既定目标。”

简化生产流程,实现高效生产

  Claus Garnjost坚信,投资Fastems MLS柔性制造系统是明智的选择。“整套系统简化了生产流程,实现了高效率的生产。虽然此前由于全球金融危机,我们无法充分发挥这套系统的潜力,但随着之后的市场复苏,我们目前的订单正在增加。这是一个积极的发展趋势,而这一趋势也得益于Fastems MLS柔性制造自动化系统在生产效率和灵活性方面的优势。得益于柔性制造自动化系统,我们已做好充分准备,应对来自未来的巨大挑战。”

  在即将于9月16日-21日隆重召开的EMO 2019展会上,恒轮公司将在德国汉诺威展览中心的12号馆C83展位与Fastems进行联合展出,实机操作、现场运行的柔性生产线将直观生动地展现柔性制造的高效敏捷,期待您的参观与交流!

(本文来源:国际工业自动化网,作者:网友,转载请注明出处

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