Kytola Instruments 公司已經證明，實現(xiàn)生產效率提升的目標不一定需要通過購買新的機床來實現(xiàn)。該芬蘭公司決定使用Fastems柔性自動化系統(tǒng)集成現(xiàn)有的兩臺機床作為第一步嘗試，來獲得自動化生產模式的經驗。最終取得了良好的收獲。
Kytola Instruments研發(fā)和生產流體測量和監(jiān)測設備（見專欄）。“我們產品的精度要求很高，這從我們的機械產業(yè)園就可以看出來。” Kytola Instruments 公司的首席執(zhí)行官Sakari Hayrynen說道。該公司總部位于赫爾辛基以北約170英里的Muurame。
多品種的生產模式
“目前我們有大約20臺CNC數(shù)控機床來進行不同防銹材料的加工，如鋁，不銹鋼，黃銅和工業(yè)塑料。生產經理Jarmo Tuohimetsa解釋道。接著他又說：“交貨期很短，因此，我們利用柔性生產的優(yōu)勢來合理安排上千個零件的庫存生產。此外，有一些特定的項目要求其中20%部件需要準時完成生產以供裝配，因此生產的產品品種非常多。在這個生產基地，我們約有70個員工，8000平米的生產廠房，生產1000多種批次在1-5000之間的零部件。
兩臺現(xiàn)有機床的自動化升級
中小批量的生產模式不一定非要高度自動化，尤其是當機床上加工的工件品種固定定期更換的話。據(jù)生產經理所說，工廠內的一些機床已經配備了足夠的刀具和裝載系統(tǒng)，以確保降低對人工操作的依賴。“然而，我們想通過不購買新的機床即可實現(xiàn)我們生產效率的提升。作為起步，先對兩臺現(xiàn)有的森精機Mori Seiki NH 4000 CNC數(shù)控機床進行自動化升級集成，看看自動化到底能給我們帶來什么樣的好處。首席執(zhí)行官Sakari Hayrynen說道。
緊湊且完整的柔性線
為了對這兩臺已經使用了約6年的加工中心進行自動化升級，KytolaInstruments決定選擇Fastems FPC系統(tǒng)。
FPC是集裝箱型柔性托盤庫的縮寫。FPC是一套完整的柔性生產系統(tǒng)（FMS）。基礎配置配備了12個托盤存儲位，并集成一臺機床。該系統(tǒng)交貨前已經完成測試，也就是說該系統(tǒng)在客戶現(xiàn)場可以最快速地完成安裝和測試。如果需要，F(xiàn)PC可以擴展至多達36個托盤存儲位置，并最多可與3臺同一類型的機床集成。
設置時間的分離
Kytola Instruments選擇了FPC-750標準版柔性托盤庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含托盤在內的總載重為750公斤，再加上一個擴展單元，可實現(xiàn)兩臺MoriSeiki NH 4000加工中心的自動化集成。Sakari Hayrynen說道：“相對于此前兩臺機床使用的4個托盤，我們現(xiàn)在有24個托盤供這兩個加工中心使用。這在生產效率和柔性制造方面是一個巨大的飛躍。”用一天的生產時間來衡量的話，之前兩臺機床的主軸運行的時間大概只有30%，70%的時間被花在了準備生產的機床設置上。
“過去，生產的批量越大，機床的生產效率才會越高。有了FPC柔性托盤庫系統(tǒng)，就不再是這樣了。這意味著我們可以很經濟的進行非常小的批量生產，還要感謝OK-Vise的夾具解決方案，這在工件的裝夾方面提供了柔性。最終，這意味著用于機床設置的時間與機床的運行時間分離，機床的運行時間也就更長。”JarmoTuohimetsa解釋說。接著他又說道：”這套FPC柔性托盤庫系統(tǒng)中的兩個裝卸站也為此做出了很大的貢獻。“
更大的裝卸能力
當談到這套系統(tǒng)是否能實現(xiàn)想要的生產效率提升時，生產經理堅信FPC柔性托盤庫系統(tǒng)中的裝卸站的數(shù)量是不容忽視的一個因素— 如果只有一個裝卸站，很快它就會成為自動化生產的瓶頸：
“也正因為我們配備了兩個裝載站，我們可以在FPC的一個裝卸站上卸載加工完畢的工件，同時在另一個裝卸站上裝夾新的待加工托盤。
尤其是自動化無人生產的周末過后，F(xiàn)PC柔性托盤庫系統(tǒng)中的加工托盤上只剩下加工完畢的零部件。我們先要卸載這些加工托盤，之后才能裝上新的待加工的托盤進行生產。
裝卸站的數(shù)量越多，緩存的能力越強。
數(shù)控程序相繼引入
FPC的安裝和加工中心的連接花了大概兩周時間。之后在現(xiàn)場生產中對已經集成至柔性生產系統(tǒng)中的數(shù)控程序進行測試。因為機床加工的零部件需要用到300種不同的數(shù)控程序，考慮到生產的安全性，我們決定進行測試。當然，這樣做會花費一些時間，” Sakari Hayrynen說。一旦需要生產新的零部件，該程序在兩個加工中心中的一個進行測試，第二臺機床可以正常生產。通過這種方式，所有數(shù)控程序都相繼引入了新的柔性制造系統(tǒng)中。
主軸運轉時間幾乎加倍
“在自動化系統(tǒng)調試和數(shù)控程序的測試完成后僅幾周的時間，我們注意到了提升產能的第一個積極影響。生產經理Jarmo Tuohimetsa說，由于FPC的使用，每臺機床的主軸運轉時間幾乎翻了一倍。這也是因為我們能夠在晚上和周末實行無人生產。
“產能的提升如此高效，因此我們決定賣掉三臺老的加工中心。
此外，我們可以將零部件輕松引入柔性制造系統(tǒng)中。如果兩個加工中心采取單機運行模式，是不可能實現(xiàn)經濟生產的。此外，自動化方面的投資回報時間也只有不到兩年。“Jarmo Tuohimetsa強調了第一個讓他們非常滿意的結果。
工廠自動化的進一步擴展
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然而，就算是如此高效的工廠自動化解決方案也有其局限性，Kytola Instruments的首席執(zhí)行官非常清楚：“因為我們現(xiàn)有機床的刀位和FPC系統(tǒng)中的托盤位的使用已經達到了極限，我們最近進一步升級了柔性制造系統(tǒng)，以提升生產效率。”
為此，兩臺現(xiàn)有機床被換成了兩臺新的Mori Seiki NHX 4000加工中心，F(xiàn)PC的容量也通過擴展一個新的集裝箱單元增加了12個托盤位。“我們現(xiàn)在有36個托盤位供柔性生產使用。由于這兩個新的加工中心的每臺機床提供了240個刀位而不是60個，這也擴展了其加工范圍。”同時，柔性制造系統(tǒng)中已有350種不同的加工程序。其中有50個數(shù)控程序可以在升級后直接使用，不用任何修改，其他的數(shù)控程序也只需對其進行微調即可使用。
產能提升50%
Fastems裝卸站的人體工程學設計,大大提高了裝夾的效率。我們也使用方箱來提高夾具高度，這樣使得高個員工的裝夾操作也很方便。
“升級后的FPC和新的加工中心的使用使我們的產能再次提升了50%。我們的第一個目標是實現(xiàn)長期的無人生產，尤其是在周末。此外，F(xiàn)PC柔性托盤庫系統(tǒng)使我們還可以集成另一個加工中心，從而進一步擴大產能。”正如Jarmo Tuohimetsa解釋那樣。
“綜合所有因素，選擇Fastems作為工廠自動化系統(tǒng)的供應商，我們選擇了一個為我們提供未來幾年更高的生產效率和柔性的自動化解決方案”Sakari Hayrynen 堅定地總結道。
