Flexibla tillverkningssystem (FMS) för automation av bearbetningsmaskiner
Ett flexibelt tillverkningssystem (FMS) kan automatisera tillverkningen med bearbetningsmaskiner och därmed möjliggöra obemannad produktion, öka produktionskapaciteten och användningsgraden av bearbetningsmaskinerna. Med FMS kan flera olika typer av artiklar tillverkas samtidigt och förfallodatumet justeras när som helst. Detta gör att du kan behålla fördelarna med massproduktion, även med korta ledtider och små partier.
Frigör bundet kapital, minska personalkostnaderna och öka kvaliteten
Effektiv materialhantering och -logistik tillsammans med avancerade produktionsplaneringsfunktioner gör det möjligt att köra tillverkningen med få förinställningar och lite personal och fortfarande förbättra kvaliteten eftersom färre mänskliga faktorer påverkar tillverkningen. Systemet sparar yta på fabriksgolvet eftersom material, fixturer och pallar förvaras inom det flexibla tillverkningssystemet.
FMS funktionsprincip
|
Bearbetningscykler baseras på jobbsekvenser som är tilldelade till en maskinpalett. En jobbsekvens definierar laddningsjobb, bearbetningsjobb och avlastningsjobb i en bearbetningscykel, samt ordningsföljden på jobben. Den specifika fixtur som ska användas för fastspänningen av artikeln och artikel-ID efter bearbetningscykeln är också specificerade i jobbsekvensen. Operatören kan skapa och redigera jobbsekvenser och spara dem som basdata. Jobbsekvensen för en artikel innehåller artikelns processplanering. Tillverkningsbeställningarna skapas med hjälp av registrerade processplaneringar. Tillverkningen schemaläggs i enlighet med förfallodatumet i tillverkningsbeställningen och tillgängligheten av råmaterial och definierade fixturer i processplaneringen. Klicka här för en mer detaljerad beskrivning av FMS arbetsflöde. |
 Det flexibla tillverkningssystemets arbetsflöde. |
Total kontroll på produktionen
Fastems avancerade FMS-styrsystem övervakar hela produktionen eftersom information om produktionsbeställningar, maskinköer och resurser (råmaterial, NC-program och förinställda verktyg) befinner sig i samma system. FMS-styrsystemet har gränssnitt till ERP-systemen (Enterprise Resource Planning) och till CAD/CAM-systemen, vilket gör det möjligt att överföra tillverknings- och artikeldata mellan FMS och andra system. Avancerade FMS-system kan omfatta ett verktygsmagasin och mjukvara för central hantering av verktyg och förinställda data för de bearbetningsmaskiner som är anslutna till systemet.
En perfekt investering för stora och små företag
Konfigurationsmöjligheterna och flexibiliteten hos ett FMS gör det till en perfekt investering för olika typer av företag, från små underleverantörer till stora företag. De minsta FMS-systemen är en ersättning för palettpooler, medan större system kan beskrivas som en fabrik inuti fabriken. Fastems tillverkar FMS-system av olika storlekar, från små system med en bearbetningsmaskin till stora fabriksövergripande system. Fastems minsta FMS kallas Flexibel palettcontainer (FPC). Den medelstora lösningen kallas Flexibelt palettmagasin (FPM) och den största lösningen kallas Multi-level system (MLS).
Tre huvudkomponenter i det flexibla tillverkningssystemet
Normalt sett består ett flexibelt tillverkningssystem av tre huvudkomponenter: bearbetningsmaskiner, ett automatiskt transportsystem med lager och ett styrsystem som övervakar hela processen. Bearbetningsmaskiner är vanligtvis horisontella fleroperationsmaskiner som erbjuder störst flexibilitet, men även vertikala fleroperationsmaskiner kan användas. En fleroperationsmaskin kan använda flera olika verktyg för att bearbeta artiklar. En horisontell fleroperationsmaskin kan även utföra svarvning. Denna typ av bearbetningsmaskin kan bearbeta flera olika typer av artiklar. Men det viktigaste är att en fleroperationsmaskin har ett gemensamt, mekaniskt gränssnitt för alla arbetsstycken. Maskinpaletten är en jobb-bärare som kan bära ett eller flera bearbetningsjobb med olika artiklar till bearbetningsmaskinen, utan att artiklarna måste riggas. Denna funktion gör det möjligt att bearbeta flera olika typer av jobb. Detta kallas ibland för kaotisk produktion.
Det vanligaste transportsystemet är ett rälsstyrt fordon (RGV) som kan hantera maskinpaletter. Man kan också använda andra typer av transportsystem, till exempel automatiskt styrda vagnar (AGV) eller transportörsystem. Standard-industrirobotar blir också allt vanligare. Fastems använder rälsstyrda staplingskranar i sina FPC-, FPM-, och MLS-system och Fanuc industrirobotar i robotcellerna (RPC).
Styrsystemets roll är att hålla den automatiserade produktionen igång, baserat på programmerade algoritmer, parametrar och produktionsorder. FMS styrsystemet är huvudstyrenheten och maskinstyrsystemen är slavenheter. FMS-styrsystemet möjliggör obemannad produktion från ett par timmar upp till flera dagar.
Drift
I ett FMS-system spänner maskinoperatören fast artiklar i fixturerna på maskinpaletterna. Det manuella arbetet kan automatiseras beroende på vilka artiklar som ska tillverkas, t.ex. med en industrirobot och hydrauliska fixturer.
Korrekt metod för schemaläggning
FMS styrsystemet måste besluta vilka jobb som ska skickas varje gång en bearbetningsmaskin eller laddningsstation blir ledig. Detta beslut är nyckelfunktionen i styrsystemet. Det finns ingen färdig lösning för hur beslutet ska tas. Rätt metod beror på många saker, som t.ex. statusen på de olika jobbköerna, produktionsbeställningar och deras prioritet, tillgänglighet till bearbetningsmaskinernas resurser (artiklar, verktyg), tillgång till operatörer, övervakningsinställningar och de allmänna produktionsegenskaperna.
Ett problem kan vara att om en målsättning prioriteras (t.ex. användningsgraden av bearbetningsmaskinerna), försummas en annan (t.ex. artiklarnas prioritet). I vissa fall kan man använda simulering för att hitta en optimal inställning för en viss period (t.ex. för 8 timmar) och implementera resultaten som ett statiskt schema. Denna metod kräver dock att inget oväntat inträffar (verktyg går sönder, maskin går sönder, etc.). Normalt sett kan detta inte garanteras och därför baseras en normal schemaläggning på reaktionsprincipen, dvs. beslut om nästa åtgärd tas vid senast möjliga tidpunkt.
Vad är ett flexibelt tillverkningssystem?
Många använder termen FMS när en maskin automatiseras t.ex. med en industrirobot. Men för att det ska stämma riktigt måste systemet också förfoga över den viktigaste flexibla egenskapen: möjlighet att köra produktionen parallellt utan manuella inställningar. Så är det oftast inte, istället bearbetar robotcellerna ett produktionsparti efter det andra. En del kanske säger att detta har ingenting med industripraxis att göra och att det bara är en polemisk och akademisk fråga. Denna diskussion leder förstås ingenstans, och vi skulle också kunna använda termen FMS för ett robotsystem med automatisk inställning mellan produktionspartierna. Men om man använder termen FMS på rätt sätt, förstår kunden lättare vad systemet faktiskt kan utföra och inte utföra.
