Гибкая производственная система (FMS) для автоматизации инструментов обработки
Гибкая производственная система (FMS) позволяет автоматизировать производство с использованием инструментов обработки и обеспечить переход на полностью автоматическое производство с увеличением производственной мощности и коэффициентов использования инструментов. Использование FMS позволяет одновременно производить изделия нескольких типов и устанавливать сроки выполнения в процессе работы. Это сокращает период освоения новой продукции и предоставляет возможность мелкосерийного производства, при этом сохраняя преимущества крупномасштабного производства.
Освобождение капитала, вложенного в незавершенное производство, сокращение расходов на персонал с одновременным улучшением качества
Эффективное управление материальным обеспечением и логистика, а также передовые возможности по планированию производства позволяют осуществлять производство при небольшой предварительной настройке, меньшим количеством технического персонала и улучшить качество продукции за счет уменьшения влияния человеческого фактора. Конструкция системы позволяет экономить занимаемые производственные площади за счет хранения материалов, креплений и палет в хранилище FMS.
Принципы работы FMS
|
Циклы обработки основываются на последовательностях работы, присвоенной палете обработки. Последовательность работы устанавливает для цикла обработки задания по загрузке, обработке и разгрузке, а также порядок выполнения заданий. В последовательности работы также указаны зажимы, используемые для вкладывания деталей и идентификатор изделия после цикла обработки. Оператор может создавать и изменять последовательность работ и сохранять их в качестве главных данных. Последовательности работы детали включают в себя план обслуживания для детали. Производственные заказы создаются на основании установленных рабочих планов. Производство планируется в соответствии с конкретной датой в производственном заказе и пригодностью сырья и зажимов, указанных в плане обслуживания. Нажмите на ссылку для просмотра более подробного описания производственного процесса FMS. |
 Производственный процесс FMS. |
Полный контроль над производством
Прогрессивная система управления FMS позволяет полностью контролировать производство, сосредоточив информацию о производственных заказах, очереди механообработки и ресурсах (сырье, программах цифрового контроля и предварительно настроенных инструментов) в одной системе. Система управления FMS оснащена интерфейсом для работы с системами планирования бизнес-ресурсов (ERP), а также CAD/CAM, что позволяет обеспечить обмен данными о технологическом процессе и обрабатываемых деталях между FMS и другими системами. В расширенных FMS есть центральное хранилище инструментов и программное обеспечение для централизованного управления инструментами обработки, подключенными к системе, и их предварительными настройками.
Инвестиционная привлекательность для компаний различной величины
Возможности конфигурирования и гибкость FMS делает ее привлекательным вариантом инвестиций для компаний различного типа: от мелких субподрядчиков до крупных предприятий. Самые малые системы FMS – альтернатива накопителям палет, в то время как крупные системы можно назвать предприятием внутри предприятия. Компания Fastems производит различные FMS — от небольших одностаночных систем до крупных систем, полностью охватывающих производство. Самая маленькая FMS компании Fastems называется гибкий палетный контейнер (FPC). Решение средних размеров – гибкий палетный склад (FPM), а самое крупное – многоуровневая система (MLS).
Три основные составляющие гибкой производственной системы
В стандартную гибкую производственную систему входит три основных компонента: инструменты обработки, автоматическая транспортировочная система с хранилищем и система управления, отвечающая за общее управление технологическим процессом. Инструменты обработки обычно представляют собой горизонтальные центры обработки, обеспечивающие наибольшую гибкость оборудования. Вместе с тем, могут использоваться и вертикальные центры обработки. Центры обработки позволяют использовать целый ряд инструментов для обработки деталей. Кроме того, горизонтальные автоматические станки могут поворачиваться. На инструменте обработки этого типа возможна обработка огромного количества различных видов деталей. Однако самым главным преимуществом центров обработки является то, что для всех обрабатываемых изделий используется общий механический интерфейс. Палета обработки является транспортером одного или нескольких изделий для обработки, доставляющим различные детали к инструменту обработки без необходимости настройки. Эта возможность позволяет обрабатывать большое количество различных деталей. Иногда это называют хаотичным производством.
Наиболее распространенной транспортировочной системой является рельсовая тележка (RGV), способная перевозить палеты обработки. Могут использоваться и другие транспортировочные системы, например, автоматические самоходные тележки (AGV) или конвейерные системы. Также популярными становятся промышленные роботы. Fastems применяет рельсовые краны-накопители в своих FPC, FPM и MLS, а также промышленные роботы Fanuc в роботизированных производственных модулях (RPC).
Роль системы управления – обеспечение функционирования автоматического производства на основании встроенных алгоритмов, параметров и производственных заказов. Система управления FMS – главное устройство управления, а устройства управления станками – подчиненные. Система управления FMS также позволяет наладить производство без операторов, не требующее вмешательства в течение периодов длительностью от нескольких часов до нескольких дней.
Эксплуатация
В системе FMS оператор станции перегрузки вкладывает детали в крепления палет обработки. В зависимости от изготавливаемых изделий эту ручную работу можно автоматизировать с помощью, например, промышленного робота и механических зажимных приспособлений с гидравлическим управлением.
Правильный метод планирования
Система управления FMS определяет, какую заготовку отправить, когда освобождается инструмент обработки или станция перегрузки. Принятие решений – ключевая функция системы управления. Нет одного универсального решения этой задачи. Выбор метода зависит от множества факторов, например, статусов очереди механообработки, производственных заказов и их приоритетности, доступности ресурсов механообработки (деталей, инструментов), загруженности оператора, установленных процедур надзора и общей совокупности производственных параметров.
Проблема в том, что, предпочитая один целевой показатель (например, коэффициент использования оборудования) можно просто пренебречь другими (например приоритетом деталей). В некоторых случаях для определения общего оптимального значения временного периода (например 8 часов) можно использовать симуляцию с последующим применением результата как статичного графика. Однако этот метод не предусматривает неожиданных происшествий (поломку инструмента, поломку оборудования и т. д.). Обычно исключить их нельзя, в связи с чем стандартная процедура планирования графика основывается на принципе реагирования, когда решение о следующей операции принимается в последний возможный момент.
Когда можно говорить о гибкой производственной системе
В повседневном деловом общении термин FMS свободно применяется к инструментам, автоматизированным с помощью, например, промышленного робота. Это обосновано при условии, что система обладает основной характеристикой гибкости: предусматривает возможность параллельного производства без ручной настройки. Однако обычно это не так, и роботизированные производственные модули обрабатывают партии изделий поочередно. Можно решить, что это не имеет никакого отношения к методам промышленного производства и вряд ли стоит полемики и теоретических дискуссий. Конечно, следование ортодоксальным догмам ни к чему не ведет, и термин FMS можно также использовать и для роботизированных систем, предусматривающих автоматическую замену настроек между обработкой партий изделий. Тем не менее, правильное использование термина FMS помогает клиенту понять, на что действительно способна система, а на что нет.
