柔性加工生產(chǎn)逐漸成為一種趨勢(shì),特別適合于當(dāng)前需求強(qiáng)烈的“多品種,小批量”的生產(chǎn)加工模式。制造業(yè)企業(yè)應(yīng)對(duì)“多品種,小批量”訂單的挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)柔性加工、提升生產(chǎn)能力的關(guān)鍵在于提高生產(chǎn)效率。
然而,一味增加人員與機(jī)器部署密度的方式對(duì)提高生產(chǎn)效率的幫助有限,其經(jīng)濟(jì)性也并不理想。另一種方法則是提高設(shè)備的效率,具體途徑在于縮短生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間與機(jī)床空轉(zhuǎn)時(shí)間,包括:
● 因多次裝夾,更改設(shè)置導(dǎo)致的機(jī)床等待時(shí)間
● 因生產(chǎn)工藝破碎不穩(wěn)定造成的機(jī)床等待時(shí)間
● 因工藝文件與數(shù)據(jù)傳遞錯(cuò)誤或缺失造成的機(jī)床等待時(shí)間
● 因查找/ 調(diào)配毛坯、夾具、刀具等物料造成的機(jī)床等待時(shí)間
● 因刀具磨損導(dǎo)致刀/ 崩刀造成的機(jī)床等待時(shí)間
● 未能及時(shí)補(bǔ)充毛坯、刀具等物料造成的機(jī)床等待時(shí)間
并充分利用機(jī)床的工作時(shí)間,即實(shí)現(xiàn)夜班無(wú)人值守的“熄燈加工”。
可以通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的算式來(lái)闡明提高生產(chǎn)效率對(duì)提升企業(yè)生產(chǎn)能力的顯著效果:
假設(shè)企業(yè)擁有20 臺(tái)機(jī)床,每臺(tái)機(jī)床的年平均設(shè)備使用率為30%,那么企業(yè)總共的年切削時(shí)間為:
20×30%×8760=52560 小時(shí)
如果企業(yè)只擁有10 臺(tái)機(jī)床,但每臺(tái)機(jī)床的年平均設(shè)備使用率為70%,那么企業(yè)總共的年切削時(shí)間為:
10×70%×8760=61320 小時(shí)
顯然,通過(guò)提高機(jī)床利用率,企業(yè)可以?xún)H用數(shù)量為原先一半的機(jī)床,就實(shí)現(xiàn)加工效率比以前的還要高出17%。
提升加工效率的終結(jié)目標(biāo)是單機(jī)的年切削時(shí)間達(dá)到8760 小時(shí)(365×24=8760),這意味著每一臺(tái)機(jī)床都得到了全天候的充分利用,將企業(yè)的生產(chǎn)潛能開(kāi)發(fā)至極限狀態(tài)。
伴隨著第四次工業(yè)革命的發(fā)展,柔性自動(dòng)化也不斷深化與拓展其內(nèi)涵,從初期的單純強(qiáng)調(diào)工裝與系統(tǒng)的適應(yīng)性發(fā)展到強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)智能化。通過(guò)傳感器技術(shù)采集生產(chǎn)流程中的數(shù)據(jù),通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使生產(chǎn)線上各設(shè)備間、流程間的信息實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接,通過(guò)智能算法與軟件對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化并在制定生產(chǎn)計(jì)劃時(shí)進(jìn)行決策輔助。
柔性自動(dòng)化系統(tǒng)的智能化
在以Fastems (芬發(fā)自動(dòng)化)FMS(柔性加工系統(tǒng))為代表的托盤(pán)交互式柔性自動(dòng)化系統(tǒng)中,工件被裝載到裝卸站的加工托盤(pán)上,然后堆垛式升降機(jī)或機(jī)器人將加工托盤(pán)傳送至倉(cāng)儲(chǔ)架或直接傳送至機(jī)床。和單一品種大批量生產(chǎn)模式的機(jī)器人自動(dòng)化上下料自動(dòng)化比較,托盤(pán)自動(dòng)化具有柔性、切換速度快,并且可以實(shí)現(xiàn)多種產(chǎn)品的混線生產(chǎn)。
FMS 柔性加工系統(tǒng)可以將多種/ 臺(tái)機(jī)床,機(jī)器人,及其他設(shè)備(如清洗機(jī),對(duì)刀儀,三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x打印機(jī),二維碼讀寫(xiě)器等)集成到一條柔性生產(chǎn)線中。系統(tǒng)時(shí)時(shí)監(jiān)控所有連接設(shè)備的狀態(tài),靈活的采集各種生產(chǎn)數(shù)據(jù)和記錄,并計(jì)算設(shè)備的利用率,包括機(jī)床的綜合利用率(OEE)。生產(chǎn)經(jīng)理可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行詳細(xì)的判斷和分析,并制定針對(duì)性的措施來(lái)提高生產(chǎn)效率。由此,生產(chǎn)安排、自動(dòng)訂單管理、物料、物流和倉(cāng)儲(chǔ)、刀具管理將會(huì)實(shí)現(xiàn)質(zhì)的提高,從而達(dá)成真正的自動(dòng)化精益生產(chǎn)。
Fastems 自適應(yīng)柔性制造系統(tǒng)FMS
使用FMS 柔性加工系統(tǒng)除了能夠幫助制造企業(yè)減少生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間,增加生產(chǎn)靈活性,實(shí)現(xiàn)無(wú)人操作生產(chǎn)外,還具有以下優(yōu)勢(shì):
● 對(duì)生產(chǎn)需求的敏捷響應(yīng)
自動(dòng)化的訂單管理與物料、刀具管理能夠及時(shí)隨生產(chǎn)計(jì)劃的變更進(jìn)行匹配
● 提升物流管理,減少工廠內(nèi)部的叉車(chē)物流
將物料儲(chǔ)存在多層倉(cāng)儲(chǔ)架上可以充分利用空間,減少為倉(cāng)儲(chǔ)場(chǎng)地付出的投資
● 車(chē)間的高效物流
自動(dòng)化的倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)能夠明確識(shí)別毛坯、半成品與成品,并減少物流消耗的時(shí)間。
● 降低員工勞動(dòng)強(qiáng)度,減少操作人工
員工在裝卸站進(jìn)行上/ 下料集中裝夾,裝卸站的設(shè)計(jì)人性化,作業(yè)方式清潔、安全且節(jié)省時(shí)間。
● 確保按時(shí)保質(zhì)保量的訂單交付
自動(dòng)化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠游刃有余地應(yīng)對(duì)由機(jī)床故障維護(hù)、生產(chǎn)原料供應(yīng)延遲等意外狀況造成的生產(chǎn)波動(dòng)并根據(jù)現(xiàn)有的資源對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行調(diào)整。
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