超1000把刀的中央刀具庫順利運行 Fastems助力新鴻基二期柔性線落成實現(xiàn)多品種、小批量生產(chǎn)模式的刀具全自動化管理

時間：2022-09-22 13:54:28

關(guān)鍵字： Fastems 新鴻基

手機看文章

掃描二維碼
隨時隨地手機看文章

[導(dǎo)讀]6臺高性能機床設(shè)備一字排開，與右側(cè)雙排五層的超大容量立體庫連成一體；高速率垛機將一個個物料托盤和機加托盤運送至裝載站，再將裝夾好的零件傳輸至機床；產(chǎn)線二層，機械臂在有著1000把刀的中央刀具庫內(nèi)自由穿梭，不時為機床傳送、填補各類刀具；生產(chǎn)車間運轉(zhuǎn)不停、熱火朝天，卻見不到幾個工人。這就是蘇州新鴻基精密部品有限公司（以下簡稱“新鴻基”）車間內(nèi)的真實場景。

6臺高性能機床設(shè)備一字排開，與右側(cè)雙排五層的超大容量立體庫連成一體；高速率垛機將一個個物料托盤和機加托盤運送至裝載站，再將裝夾好的零件傳輸至機床；產(chǎn)線二層，機械臂在有著1000把刀的中央刀具庫內(nèi)自由穿梭，不時為機床傳送、填補各類刀具；生產(chǎn)車間運轉(zhuǎn)不停、熱火朝天，卻見不到幾個工人。這就是蘇州新鴻基精密部品有限公司（以下簡稱“新鴻基”）車間內(nèi)的真實場景。

2020年年初，新鴻基與Fastems攜手簽約，一次簽訂了兩期高端定制化FMS柔性生產(chǎn)線的購買與實施協(xié)議。2021年5月，一期產(chǎn)線落成，集成2臺五軸加工中心與1臺臥式加工中心，很快實現(xiàn)機器全天不停、夜班4-6小時無人值守的高效率生產(chǎn)。2022年7月，F(xiàn)astems服務(wù)團隊克服疫情影響如期交付了二期產(chǎn)線?！皬姆桨冈O(shè)計到設(shè)備安裝，再到調(diào)試運行，歷時近3年，我終于將自己想象中的柔性產(chǎn)線付諸實際，我相信它一定能為新鴻基未來生產(chǎn)打開新局面，為我們向智能化階段的躍升帶來助益！”新鴻基總經(jīng)理李堅先生不無興奮地介紹說。

國內(nèi)首例，真正意義上的全自動化刀具管理系統(tǒng)

對一條柔性產(chǎn)線的期望，莫過于能包容更多品種、更小批量的產(chǎn)品，面對如此復(fù)雜的加工，及時、精準(zhǔn)且充分的準(zhǔn)備工作是重中之中。新鴻基二期的最大亮點——擁有最多1024把刀的中央刀具自動化系統(tǒng)，正是一個充滿智慧的“大容量武器庫”，可實現(xiàn)6臺機床全天候、全自動的刀具供給。

刀具管理系統(tǒng)，包括刀具傳輸、刀具壽命管理等，是柔性產(chǎn)線加工過程中節(jié)拍控制以及質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。多品種、小批量零件，在加工中需要使用多種刀具，而加工中心內(nèi)刀庫容量有限，無法做到全自動及時送刀，需依賴人工裝換；若刀具出現(xiàn)磨損或到達使用壽命時沒有及時更換，還會造成零件報廢，帶來不可估量的損失。

Fastems自1990年代開始推廣中央刀具庫系統(tǒng)，在全球多個國家地區(qū)都有著良好應(yīng)用。此次為新鴻基量身打造的中央刀具庫，建立于機床上方，不占用地面空間。通過每把刀具刀柄上的芯片，集成對刀儀系統(tǒng)，可將刀具所有信息，如類型、刀長、半徑、使用壽命等精準(zhǔn)標(biāo)記并傳輸至機床。而整個刀庫系統(tǒng)又集成于柔性產(chǎn)線的管控軟件中，當(dāng)有訂單時，系統(tǒng)就會進行自動排單，并預(yù)先計算好所需的用料數(shù)量、刀具數(shù)量等，垛機自動搬運物料，送至機床時，中央刀具庫就會依據(jù)指令，由機械臂自動抓取對應(yīng)刀具，傳送至機床內(nèi)進行加工。若某把刀到達了使用壽命或刀具破損，機器人會自動將該刀具取出，替換成新刀具。

新鴻基柔性產(chǎn)線技術(shù)負責(zé)人李宏吉先生表示：“中央刀具庫運行的3個多月時間里，我們沒有急于將刀庫填滿，而是特意留有一些空位，讓刀具能在不同機床內(nèi)頻繁調(diào)換共享，以不斷測試刀庫系統(tǒng)的各項性能，運行結(jié)果令我們非常滿意。目前，我們已經(jīng)實現(xiàn)了整個刀庫的無人化運轉(zhuǎn)與刀具的全柔性統(tǒng)籌管理?！?

“除了自動傳輸，中央刀具庫的另一大優(yōu)勢就是能夠幫助用戶節(jié)省刀具成本。同一把刀可以在不同機床設(shè)備內(nèi)進行共享，由此所帶來的刀具壽命最大化、姊妹刀數(shù)量減少、價格昂貴的特殊刀無需專機專配等優(yōu)勢，都最大程度提升了刀具的利用率?！狈野l(fā)自動化上海有限公司總經(jīng)理丁永平先生補充道，“新鴻基中央刀具庫系統(tǒng)是我們在中國市場的首例應(yīng)用，其刀庫規(guī)模、自動化程度，在國內(nèi)市場是多品種、小批量產(chǎn)線的首創(chuàng)?！?

三年清晰規(guī)劃，將產(chǎn)線OEE提升至90%

作為通過引入智能產(chǎn)線來強化內(nèi)生競爭力的民企先行者，新鴻基對于智能制造發(fā)展之路一直有著非常清晰的規(guī)劃，李堅總經(jīng)理在一期產(chǎn)線落成時所提出的“標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、自動化、智能化”企業(yè)智造發(fā)展四階段觀點在行業(yè)中得到了廣泛關(guān)注。如今二期落成，當(dāng)被問到該產(chǎn)線是否達到預(yù)期時，他思索后回答：“雖然已與柔性線‘相處’了一年多時間，但我們還處在探索階段。這是一個功能極其強大的系統(tǒng)，在我看來，只要夾具、刀具、托盤數(shù)量足夠多，柔性產(chǎn)線能夠做到無限種零件的自由切換。目前，我們制定了一個三年規(guī)劃，即今年完成產(chǎn)線OEE（設(shè)備綜合效率）超過 75%的目標(biāo)，2023年超過85%，2024年達到90%。對于多品種、小批量企業(yè)來說，這樣的目標(biāo)對于工廠整個工藝流程、生產(chǎn)管理、人員、技術(shù)都是巨大挑戰(zhàn)。但我和團隊充滿信心，因為我們能預(yù)見柔性制造無限的潛能，能看到未來的希望，我們明確了道路的方向，更享受每一次提升帶來的欣喜?！?

針對產(chǎn)線運行的具體情況，李宏吉也進行了補充：“目前柔性產(chǎn)線每月加工的零件種類在100~200種，并且每一季度還會進行其他零件的不停輪換。同時，我們還有一項大的生產(chǎn)管理調(diào)整，這也是未來整個生產(chǎn)部門的發(fā)展方向，即將更多批量小、產(chǎn)品復(fù)雜、精度要求高的零件轉(zhuǎn)移到該柔性線中，做到零件種類與產(chǎn)線OEE的雙重提升?！?

也許有人會質(zhì)疑，OEE 75%很高嗎？現(xiàn)在很多工廠即使是傳統(tǒng)產(chǎn)線也“宣稱”達到了這個水平，這也是李堅總經(jīng)理真實遇到的來自多位同行的疑問。事實上，很多企業(yè)對設(shè)備利用率的計算，是以機床計劃加工時間為基數(shù)，實際切削時間占計劃時間的比重算作OEE。這其中，很多因故障、工人放假等因素造成的機床停機時間被掩蓋，OEE值便“虛高”。而新鴻基的OEE考核方式，是將一年固定時間（8760小時=365天X 24小時）作為總基數(shù)，再看機床切削時間的占比，這也是新鴻基在接觸Fastems“8760”理念后進行的最大改變。如今，“8760”已成為新鴻基生產(chǎn)部門的唯一考核標(biāo)準(zhǔn)，所有的工藝流程也均圍繞這一標(biāo)準(zhǔn)展開。

盡早實現(xiàn)柔性加工前期準(zhǔn)備工程的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化，是新鴻基當(dāng)前緊鑼密鼓進行中的工作。對比傳統(tǒng)單機，F(xiàn)astems柔性線的托盤交互模式，是將原來裝夾、調(diào)試、檢測、換裝刀時機床停機等待的“非有效加工時間”，替換成其他零件的“有效加工時間”，從而讓機床持續(xù)運轉(zhuǎn)，設(shè)備利用率提高。而如何讓“非有效加工時間”進一步縮短呢？新鴻基團隊對生產(chǎn)輔助系統(tǒng)進行了全面優(yōu)化，即建立完整的夾具、刀具、軟件庫，將所有加工工具按照所應(yīng)用的零件種類分類標(biāo)記并整理歸納，提升工具，尤其是夾具的通用性和復(fù)用率，在降低工具成本的同時，為公司技術(shù)傳承打下了堅實基礎(chǔ)。

默契合作，共贏未來

三年的合作，無數(shù)個日夜的陪伴，讓新鴻基與Fastems早已成為彼此信賴的“伙伴”。尤其是此次二期交付正值國內(nèi)疫情爆發(fā)，F(xiàn)astems秉承用戶第一的理念，全公司協(xié)同配合，調(diào)動一切資源，全力確保項目如期交付的舉動，讓新鴻基團隊贊不絕口?！岸陧椖拷桓镀陂g，F(xiàn)astems原定的外籍工程師由于疫情影響無法到達現(xiàn)場，我們原本還有擔(dān)心，但本地工程師用過硬的技術(shù)實力打消了顧慮。所有技術(shù)人員均駐廠調(diào)試，日夜陪產(chǎn)，任何問題都能第一時間幫助我們解決，其國外團隊也做到了實時在線支持。最難得的是，中央刀具庫的所有調(diào)試工作都是在產(chǎn)線正常運行的情況下進行的，完全沒有耽誤產(chǎn)能。”新鴻基李宏吉介紹說。

“近年來，F(xiàn)astems一直致力于打造一支專業(yè)能力強的本土化服務(wù)團隊，為快速響應(yīng)用戶做好充足準(zhǔn)備。新鴻基二期項目的如期交付，表明我們本土工程師無論在安裝還是調(diào)試能力上都已接近全球標(biāo)準(zhǔn)。這也是Fastems定位全球‘柔性方案供應(yīng)商’的有力證明，我們給客戶提供的不僅是高端的設(shè)備系統(tǒng)，更是設(shè)備所產(chǎn)生的價值，是經(jīng)驗帶來的工藝實力，是貫穿全流程的技術(shù)積淀。”丁永平先生補充道。

李堅總經(jīng)理也表示說，F(xiàn)astems柔性產(chǎn)線對加工效率的大幅提升，在很大程度上強化了新鴻基的市場競爭力，促進了業(yè)務(wù)發(fā)展，“客戶來到工廠考察，看到這條產(chǎn)線，他們對新鴻基的供貨能力、產(chǎn)品品質(zhì)有了更充足的信心。2023年，我們計劃再投建一條柔性線，這條產(chǎn)線將加入車銑復(fù)合中心和五軸加工中心，將新鴻基在高精度薄壁零件加工的優(yōu)勢進一步凸顯，并且還會裝配一個同樣規(guī)模的中央刀具庫，將兩條線的刀庫通過連廊進行刀具的互相傳輸。在這其中，車銑復(fù)合技術(shù)與柔性托盤交互模式的集成融合是最大難點，國內(nèi)還沒有先例，而Fastems在國外的豐富應(yīng)用經(jīng)驗將對我們的探索提供幫助?！?

“‘多品種，小批量’的生產(chǎn)模式已是工業(yè)4.0時代發(fā)展所趨，世界范圍內(nèi)眾多企業(yè)的成功案例也都在證明，柔性自動化系統(tǒng)是這一趨勢下通往高效生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、智能生產(chǎn)的正確道路。作為該領(lǐng)域全球最大的柔性制造解決方案供應(yīng)商，自2012至今，F(xiàn)astems已在中國市場成功交付了近80條柔性自動化生產(chǎn)線。與更多像新鴻基李總這樣有遠見卓識、踏實奮進的企業(yè)家們的交流中，我深切感受到中國制造的澎湃力量，也更加堅定了我們要在這里傾注更多資源，發(fā)揮更大價值的決心?！倍∮榔较壬偨Y(jié)說道。

圖片：