自動工作機械のためのフレキシブル生産システム(FMS)

フレキシブル生産システム(FMS)は、工作機械を使用した自動生産を可能にします。それに伴い無人生産を可能にし、工作機械の生産容量および稼働率を向上させます。 FMS により、各種部品の同時生産が可能となります。そしてオンザフライで納期を調整します。従って、大量生産のメリットを維持しながら、短いリードタイムと小ロット生産が可能となります。

非流動資産をなくし、人件費を削減し、そして同時に品質を向上させます

先進の生産計画特性を有する効率的な材料管理およびロジスティックスが、僅かなプリセッティングと少数のオペレータによる生産実行を可能にします。その上、生産に影響を及ぼす人的要因が少ないためより一層の品質向上を可能にします。材料、取付具、パレットが FMS に収納されているため、システムは工場床面積を有効利用します。

生産のトータルコントロール

先進の FMS 制御システムが生産のトータルコントロールを可能にします。それは生産発注、加工待ち行列そしてリソース(原材料、NC プログラム、プリセットツール)に関する情報がすべて同じシステムに入っているからです。 FMS 制御システムは ERP(エンタープライズリソースプランニング)システムだけでなく CAD/CAM システムへのインターフェースをも有し、FMS と他のシステム間での生産および部品データ交換を可能にします。先進の FMS システムは、システムに接続した工作機械用に工具の中央管理とプリセッティングデータ用の、工具収納システムとソフトウェアを含むこともできます。

あらゆる規模の会社に魅力的な投資オプション

FMS のコンフィギュラビリティおよびフレキシビリティが、小さな下請け会社から大企業まで様々な規模の会社に魅力的な投資オプションを提供します。最小の FMS システムはパレットプールに、そして大型システムは”工場内の工場”に代わります。 Fastems は、単体工作機械の小さなシステムから工場規模の大型システムまで、幅広い FMS システムを製造しています。 Fastems の最小 FMS はフレキシブルパレットコンテナ(FPC)です。中型ソリューションはフレキシブルパレットマガジン(FPM) そして最大システムはマルチレベルシステム(MLS)です。

フレキシブル生産システムの三大要素

通常、フレキシブル生産システムは3つの要素で構成されています。 工作機械、倉庫付き自動搬送システムそしてプロセス制御全体を司る制御システム です。 工作機械 は通常、最も高い加工柔軟性を提供する横型マシニングセンタです。マシニングセンタは、部品加工用に多種多様な工具を使用することが可能です。横型マシニングセンタは回転操作も可能です。この種の工作機械は、多種多様な部品を加工することができます。しかし最も重要なことは、マシニングセンタがすべてのワークに共通するメカニカルインターフェースを有しているという事実です。マシンパレットは、異なる部品用の1つまたはそれ以上の加工ジョブを、セットアップを必要とせずに工作機械に運ぶことができるジョブ搬送装置です。この特性により様々なジョブ処理が可能となります。これは時にカオス生産と呼ばれます。

最も一般的な搬送システムは、マシンパレットのハンドリングが可能なレール搬送車(RGV)です。その他の搬送システムとして、例えば自動搬送車(AGV)またはコンベアシステムも使用可能です。標準産業用ロボットもまた人気を得ています。 Fastems はレール搬送スタッカークレーンを FPC、FPM、MLS システムで使用し、また Fanuc 産業用ロボットをロボットセル(RPC)で使用しています。

制御システム の役割は、内臓されたアリゴリズム、パラメータそして生産発注に基づいて自動生産を稼動させ続けることです。 FMS 制御システムがマスターコントローラであり、マシンコントローラが指令を遂行します。 FMS 制御システムはまた、無人生産を数時間から数日まで幅広く設定することが可能です。

操作

FMS システムでは、ローディングステーションのオペレータが部品をマシンパレットの取付具にクランプします。生産する部品によっては、例えば産業用ロボットや油圧式加工取付具を使ってこの手作業を自動化することが可能です。

スケジューリングの正しい方法

FMS 制御システムは、工作機械やローディングステーションに無駄な待ち時間ができないよう、常にジョブ指令を決定していく必要があります。この指令決定が制御システムの主要タスクです。そのための理想的なソリューションが１つあるわけではありません。正しい方法は、ジョブキューステータス、生産発注、それらの優先順位、加工リソース(部品、工具)の可用性、オペレータの有無、監視の優先傾向、そして全体的な生産プロファイルなどの様々な要因により異なります。

その問題点は、1つのターゲット(例：機械利用)を優先すれば、その他(例：部品の優先順位を保つこと)が簡単におろそかになることです。ある場合には、一定期間(例えば8時間)にすべてを考慮に入れた最適な方法を見つけ出すためにシミュレーションを利用し、その結果を静的スケジュールとして実行に移すことができます。しかしながら、この方法では不測の事態(工具破損、機械破損など)が発生しないことが前提となります。通常そのような保証はありません。従ってスケジューリングの一般的方法は、変化への即応性に基づきます。つまり、次のアクション決定は可能な限り最後の段階でなされます。

フレキシブル生産システムについて語る場合

日常のビジネスコミュニケーションの中で FMS という言葉は、機械が例えば産業用ロボットで自動化されている場合によく使われます。これは、システムが主要なフレキシビリティ特性を実際に有していれば問題ありません。即ち、手動セットアップなしに並列生産できる可能性のことです。しかしながら、これはいつも当てはまるわけではなく、生産ロットを次々に動かせてロボットセルを操作しているのです。これは産業的実施とは全く関係がなく、むしろ論争と学術上の問題であると考える人がいるかもしれません。勿論、会社の正統性は何の解決にもなりません。FMS という言葉を、生産ロット間で自動セットアップ変更可能なロボティクスシステムにも使えるでしょう。しかしながら、FMS という言葉の正しい使い方は、システムが実際に可能なことそして不可能なことをお客様にご理解いただく上で役に立ちます。