Fastems 客户案例：CNC Industries-- 实现航空部件自动化生产

      柔性制造系统使印第安纳州的一家代工车间成功实现“多品种，小批量”航空部件持续生产的合同生产供应商。

集成四台加工中心的柔性制造系统实现了

CNC Industries公司生产计划的柔性和其航空部件产品的及时供货

       在公司25年的发展历史中，尽管CNC Industries已经是几家航空客户指定的合同供应商，但其主要还是从事零星的代加工服务。

       “我们乐于加工复杂的航空部件，同时也在思考如果我们能够生产更为复杂的部件，那么我们可以通过这个来实现差异化竞争，” CNC Industries 公司的财务总监Steven Deam, Jr. 先生说道。“因此，在2009年，在意识到跟航空工业的新客户建立联系并非是一件容易的事时，我们开始进一步布局进入复杂航空部件生产的长期计划，包括获得AS9100证书。

      接下来的几年，CNC Industries公司获得了更多航空客户的订单。2016年，该公司获得了一个涉及28个部件类型，总生产数量为1000个的复杂航空部件的订单合同。那时，工厂只有几台单机运行的立式加工中心和一台卧式加工中心来完成数控铣削加工。“我们知道使用现有机床来实现“多品种，结构复杂，设置时间长”的部件的高效生产会是一个很大的挑战。Deam先生说道。”也就在那时，我们开始考虑将我们的卧式加工中心集成至多托盘柔性制造系统中。“

该Okuma 大隈 MB-5000H 卧式加工中心特有高压冷却和雾气控制功能，专用于铝制部件的加工。

     这样就可以在离线状态下进行加工托盘的设置准备工作，之后将装好工件的加工托盘送至立体库等待加工，系统按照生产计划自动将托盘传送至机床。这不仅可以最大限度的提升机床主轴的运行时间，也可以让工厂实现柔性生产计划，从而保障生产的及时供货。

     集成柔性制造系统

     CNC Industries 公司花了6个月时间来选择卧式加工中心和柔性制造系统。“由于加工中心会被用来加工铝制品部件，而不是钛制品或高镍金属制品，因此我们综合比较了很多机床品牌。“Deam 先生解释道。”最终，我们选择了有高压冷却和雾气控制功能的Okuma大隈MB-5000H卧式加工中心；柔性系统我们选择了由多年以来一直都很信任的设备供应商，位于印第安纳波利斯的Gosiger公司所推荐的Fastems。

       Fastems的柔性制造系统可根据客户需求进行灵活配置。基于目前的产能需求预估，CNC Industries公司决定投资一条可以集成四台卧式加工中心，60个托盘位的柔性制造系统。根据此布局，堆垛机沿着有托盘存储位的立体库中央的轨道进行物料传输，系统左右两侧各2台卧式加工中心。在实现车间空间最高效利用的同时，系统内的两层立体库内可容纳60个托盘。若有需要，柔性制造系统后期还可以再添加两台卧式加工中心。系统有两个装卸载站，分布在系统的两侧。

生产订单计划通过Fastems生产管理软件MMS来实现。

工件加工程序也保存在MMS生产管理软件中，一旦新的生产任务下达，对应的加工程序将被自动传送至机床。

       2017年1月，Gosiger公司交付了第一台卧式加工中心，并进行了激光调平。那时，Fastems的柔性制造系统FMS还在设计和制作中。CNC Industries公司开始制作方箱夹具和购买刀具，以确保第一台卧式加工中心可以投入使用。之后，该加工中心一直处于单机运行模式，直到9月份Fastems的柔性制造系统成功交付并与到货的第二台卧式加工中心一并连线。先对接连线的是第二台卧式加工中心，完成后工厂就开始将第一台卧式加工中心的加工任务转移到第二台卧式加工中心，并随后对接连线第一台卧式加工中心。这样一来，确保了生产的持续性。第二期的两台卧式加工中心于次年安装完毕。

       由于柔性制造系统FMS主要加工重复订单，因此每个托盘都是专用的。这代表了从代工思维模式到合同供应商生产模式的转变。CNC Industries公司自行设计和生产方箱夹具，但是也会不时地将一些方箱夹具工作外包。Deam先生说：“控制夹具制作的整个流程很重要，但考虑到我们机床利用率和加工时间的价值，把一些工作外包给其他公司对我们更有利。”

Fastems的装载站可以旋转360度，操作工可以从方箱的任意一面卸载部件。

     FMS柔性制造系统不仅最大限度地提升了机床主轴运行时间，还实现了生产计划的最大柔性。

       生产订单计划通过Fastems生产管理软件MMS来实现。工件加工程序也保存在MMS生产管理软件中，而不是存储在单台机床内。一旦有新的加工任务下达至机床或有托盘传送至机床，MMS生产管理系统就会将对应的加工程序自动传输至机床。一旦加工任务完成，MMS会将对应的数控程序从机床的数控程序库中删除。刀具补偿通过使用Zoller对刀仪来完成，该对刀仪是在安装FMS柔性制造系统时购买的。

      使用宏程序的方式提取刀具补偿值，并把其加入加工程序中，这样就无需在刀具补偿界面每次都进行编辑。

      该柔性制造系统FMS和线内的卧式加工中心有刀具破损探测头和主轴运行探测头，但探测头仅用于测量所选零件的特征以进行加工控制。工厂认为加工零件的时间比测量零件更有价值。

       部件的装卸计划与最初的计划不一样。尽管柔性制造系统FMS当初设计是一个装载站，一个卸载站，该工厂很少使用装载站。大多数情况下，部件装卸操作都在卸载站完成。“因为柔性制造系统FMS进行的大部分是重复的加工任务。我们的操作工从方箱夹具上取下成品部件后就会立刻装上新的待加工的工件。”Deam先生解释道。“我们的立体库内很少有空的托盘出现。”

装卸装置可以倾斜90度，因此可以使用单臂吊将重型待加工工件放到墓碑式夹具上。

     卸载站设有一个装置，类似于零点夹紧方式将托盘放下并固定在该装置上。托盘可以旋转360度，以供操作工可以在墓碑式夹具的各个面上完成工件装夹。此外，该装置可以向下倾斜90度，以便使用单臂吊将重型待加工工件放到墓碑式夹具面上。这避免了操作工需要横向推动工件来完成工件装夹，大大提高了装夹的效率，并降低了装夹难度。工件的装卸是柔性制造系统里操作工的主要任务，装卸站的操作面板上列出了接下来要装夹的工作任务清单和时间。

工件的装卸是柔性制造系统里操作工的主要任务，装卸站的操作面板上列出了接下来要装夹的工作任务清单和时间

      目标是实现7天24小时持续生产，但CNC Industries 公司尚未实现这四台卧式加工中心的不间断生产。目前我们的加工任务需要使用25个托盘，但我们也一直在为其他的加工任务制作新的夹具。“目前我们采取的是5天24小时，2班制的生产模式。”Deam先生说道。

      该车间正在努力确定当前单机加工部件的节拍和成本，来评估是否要创建相应的夹具并投入到FMS线中生产。这些订单有重复性，批次较大，且加工节拍长的部件（比方说那些需要六面加工的）是最理想的。管理层还考虑在柔性制造系统FMS中添加三坐标测量仪CMM，以便柔性制造系统FMS的操作工更方便的检验产品质量。

关于芬兰Fastems集团

      始建于1901年，芬兰Fastems（芬发自动化）是一家来自芬兰的百年家族企业，也是目前全球最大的柔性自动化解决方案提供商。Fastems集团总部位于芬兰第三大城市--坦佩雷市，全球拥有450名员工，并在芬兰设有研发中心和生产基地。公司在欧洲设有７个下属公司，在美国和日本也设有分公司。2012年, Fastems中国办事处成立，2019年年初，Fastems集团正式在中国上海成立其全资中国子公司——“芬发自动化（上海）有限公司”。该公司主要负责Fastems集团在中国大陆的柔性线业务的进一步拓展，并为集团在中国大陆的客户提供全面且专业的与柔性制造系统FMS相关的软件，硬件服务和技术支持。

      作为一家专业的开放式柔性自动化系统集成商，芬兰Fastems的柔性自动化系统FMS 可与全球范围内市场上主要的60多个机床品牌集成。Fastems致力于全面满足金属切削，机加工行业中“多品种，中小批量”的生产模式的工厂自动化和柔性制造的需求，助力客户实现其机床主轴8760个小时的年运行时间和智能化生产的目标。

      自1982年成功交付第一条柔性自动化生产线以来，Fastems在托盘交互和工件交互柔性自动化系统FMS、高效智能的生产计划，模拟及执行管理软件MMS以及定制化智能制造自动化解决方案领域已潜心研究了近40年。Fastems的客户遍及航空工业、高端装备制造、矿山机械、建筑机械、机床制造等多个行业。截至目前，Fastems已向全球40多个国家和地区的1000多家客户定制并交付了超过4000套柔性自动化系统。