深圳市偉濤行工業設備有限公司
專業設計製造柔性線棒系統生產器具,實現您精益生產的必備法寶!
專業致力於生產作業設備,物料周轉車,倉儲器具,工作檯,防靜電器材等。
偉濤行柔性線棒系統是企業實現精益生產的最佳選擇,偉濤線棒產品的管件及連接件,只需要您的想像,就可以搭建,它不單單是容易,並且十分有趣。線棒產品可設計成任意尺寸,同時非常輕巧和利於搬運。根據人體工程學的原理,組合成各種類型、規格、尺寸的工位器具和料架,可以通過標準連接件組成任意種類的工具,安裝和拆卸容易,是一種柔性的工位器具系統。製成品結實耐用,耐腐蝕。特殊材料可以實現防靜電功能。多種配件選擇,擴展使用功能。
偉濤行能夠提供種類齊全的線棒及配套產品,從倉儲器具到作業臺,從作業強度到人性設計,從流水作業到工序平衡。同時可提供技術支持,協助您進行現場設計及組裝。偉濤擁有線棒生產線,剪板,衝壓,臺板加工整套柔性線棒系統設備,及經驗豐富的設計研究工程師,年輕富有活力的組立技術團隊,以眾多優秀製造業多年的技術和經驗為您提供物流配送器具、作業單元、系統設計及生產服務。
一、柔性製造系統基本簡介
簡稱FMS,是一組數控工具機和其他自動化的工藝設備,由計算機信息控制系統和物料自動儲運系統有機結合的整體。柔性製造系統由加工、物流、信息流三個子系統組成。
柔性製造系統是由統一的信息控制系統、物料儲運系統和一組數字控制加工設備組成,能適應加工對象變換的自動化機械製造系統(Flexible Manufacturing System),英文縮寫為FMS。
FMS的工藝基礎是成組技術,它按照成組的加工對象確定工藝過程,選擇相適應的數控加工設備和工件、工具等物料的儲運系統,並由計算機進行控制,故能自動調整並實現一定範圍內多種工件的成批高效生產(即具有「柔性」),並能及時地改變產品以滿足市場需求。
二、主要功能和技術效果
FMS兼有加工製造和部分生產管理兩種功能,因此能綜合地提高生產效益。FMS的工藝範圍正在不斷擴大,可以包括毛坯製造、機械加工、裝配和質量檢驗等。80年代中期投入使用的FMS,大都用於切削加工,也有用於衝壓和焊接的。
採用FMS的主要技術經濟效果是:能按裝配作業配套需要,及時安排所需零件的加工,實現及時生產,從而減少毛坯和在制品的庫存量,及相應的流動資金佔用量,縮短生產周期;提高設備的利用率,減少設備數量和廠房面積;減少直接勞動力,在少人看管條件下可實現晝夜24小時的連續「無人化生產」;提高產品質量的一致性。
三、發展歷史
1967年,英國莫林斯公司首次根據威廉森提出的FMS基本概念,研製了「系統24」。其主要設備是六臺模塊化結構的多工序數控工具機,目標是在無人看管條件下,實現晝夜24小時連續加工,但最終由於經濟和技術上的困難而未全部建成。
同年,美國的懷特•森斯特蘭公司建成 Omniline I系統,它由八臺加工中心和兩臺多軸鑽床組成,工件被裝在託盤上的夾具中,按固定順序以一定節拍在各工具機間傳送和進行加工。這種柔性自動化設備適於少品種、大批量生產中使用,在形式上與傳統的自動生產線相似,所以也叫柔性自動線。日本、前蘇聯、德國等也都在60年代末至70年代初,先後開展了FMS的研製工作。
1976年,日本發那科公司展出了由加工中心和工業機器人組成的柔性製造單元 (簡稱FMC),為發展FMS提供了重要的設備形式。柔性製造單元(FMC)一般由1~2臺數控工具機與物料傳送裝置組成,有獨立的工件儲存站和單元控制系統,能在工具機上自動裝卸工件,甚至自動檢測工件,可實現有限工序的連續生產,適於多品種小批量生產應用。
70年代末期,FMS在技術上和數量上都有較大發展,80年代初期已進入實用階段,其中以由3~5臺設備組成的FMS為最多,但也有規模更龐大的系統投入使用。
1982年,日本發那科公司建成自動化電機加工車間,由60個柔性製造單元(包括50個工業機器人)和一個立體倉庫組成,另有兩臺自動引導臺車傳送毛坯和工件,此外還有一個無人化電機裝配車間,它們都能連續24小時運轉。
這種自動化和無人化車間,是向實現計算機集成的自動化工廠邁出的重要一步。與此同時,還出現了若干僅具有FMS基本特徵,但自動化程度不很完善的經濟型FMS,使FMS的設計思想和技術成就得到普及應用。
四、主要系統的組成與功能
典型的柔性製造系統由數字控制加工設備、物料儲運系統和信息控制系統組成。加工設備主要採用加工中心和數控車床,前者用於加工箱體類和板類零件,後者則用於加工軸類和盤類零件。中、大批量少品種生產中所用的FMS,常採用可更換主軸箱的加工中心,以獲得更高的生產效率。
儲存和搬運系統搬運的的物料有毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等;儲存物料的方法有平面布置的託盤庫,也有儲存量較大的桁道式立體倉庫。
毛坯一般先由工人裝入託盤上的夾具中,並儲存在自動倉庫中的特定區域內,然後由自動搬運系統根據物料管理計算機的指令送到指定的工位。固定軌道式臺車和傳送滾道適用於按工藝順序排列設備的FMS,自動引導臺車搬送物料的順序則與設備排列位置無關,具有較大靈活性。
工業機器人可在有限的範圍內為1~4臺工具機輸送和裝卸工件,對於較大的工件常利用託盤自動交換裝置(簡稱APC)來傳送,也可採用在軌道上行走的機器人,同時完成工件的傳送和裝卸。
磨損了的刀具可以逐個從刀庫中取出更換,也可由備用的子刀庫取代裝滿待換刀具的刀庫。車床卡盤的卡爪、特種夾具和專用加工中心的主軸箱也可以自動更換。切屑運送和處理系統是保證 FMS連續正常工作的必要條件,一般根據切屑的形狀、排除量和處理要求來選擇經濟的結構方案。
FMS信息控制系統的結構組成形式很多,但一般多採用群控方式的遞階系統。第一級為各個工藝設備的計算機數控裝置(CNC),實現各的口工過程的控制;第二級為群控計算機,負責把來自第三級計算機的生產計劃和數控指令等信息,分配給第一級中有關設備的數控裝置,同時把它們的運轉狀況信息上報給上級計算機;第三級是FMS的主計算機(控制計算機),其功能是制訂生產作業計劃,實施FMS運行狀態的管理,及各種數據的管理;第四級是全廠的管理計算機。
性能完善的軟體是實現FMS功能的基礎,除支持計算機工作的系統軟體外,數量更多的是根據使用要求和用戶經驗所發展的專門應用軟體,大體上包括控制軟體(控制工具機、物料儲運系統、檢驗裝置和監視系統)、計劃管理軟體(調度管理、質量管理、庫存管理、工裝管理等)和數據管理軟體(仿真、檢索和各種資料庫)等。
為保證FMS的連續自動運轉,須對刀具和切削過程進行監視,可能採用的方法有:測量工具機主軸電機輸出的電流功率,或主軸的扭矩;利用傳感器拾取刀具破裂的信號;利用接觸測頭直接測量刀具的刀刃尺寸或工件加工面尺寸的變化;累積計算刀具的切削時間以進行刀具壽命管理。此外,還可利用接觸測頭來測量工具機熱變形和工件安裝誤差,並據此對其進行補償。
柔性製造系統按工具機與搬運系統的相互關係可分為直線型、循環型、網絡型和單元型。加工工件品種少、柔性要求小的製造系統多採用直線布局,雖然加工順序不能改變,但管理容易;單元型具有較大柔性,易於擴展,但調度作業的程序設計比較複雜。
柔性製造系統未來將向發展各種工藝內容的柔性製造單元和小型FMS;完善FMS的自動化功能;擴大FMS完成的作業內容,並與計算機輔助設計和輔助製造技術(CAD/CAM)相結合,向全盤自動化工廠方向發展。
1)、柔性製造系統的組成與功能
系統的組成:(1)中央管理和控制計算機 (2)物流控制裝置 (3)自動化倉庫 (4)無人輸送臺 (5)製造單元 (6)中央刀具庫(7)夾具站 (8)信息傳輸網絡 (9)隨行工作檯
系統的功能:1)以成組技術為核心的對零件分析編組的功能。2)以微型計算機為核心的編排作業計劃的智能功能。3)以加工中心為核心,自動換刀、換工件的加工功能。4)以託盤和運輸系統為核心的工件存放與運輸功能。5)以各種自動檢測裝置為核心的自動測量、定位與保護功能
2)、柔性製造系統的關鍵技術
在進行柔性製造系統的設計、規劃時,主要涉及以下幾個關鍵技術,包括:柔性製造系 統的監控和管理系統,柔性製造系統的物流系統,柔性製造系統的刀具傳輸和管理系統,柔 性製造系統的聯網技術,柔性製造系統的輔助系統設計等。
1.柔性製造系統的監控和管理系統
2.柔性製造系統的物流系統
3.柔性製造系統的刀具管理系統
4.柔性製造系統的通信
5.柔性製造系統的輔助系統 FMS的輔助系統包括清洗工作站、切削液自動排放和集中回收處理及集中供液、氣等設施組成。
五、柔性製造方法
1)、細胞生產方式
與傳統的大批量生產方式比較,細胞生產方式有兩個特點,一個是規模小(生產線短,操作人員少),另一個是標準化之後的小生產細胞可以簡單複製。由於這兩個特點,細胞生產方式能夠實現(1)簡單應對產量的變化,通過複製一個或以上的細胞就能夠滿足細胞生產能力整數倍的生產需求;(2)減少場地佔用,細胞是可以簡單複製的(細胞生產線可以在一天內搭建完成),因此不需要的時候可以簡單拆除,節省場地;(3)每一個細胞的作業人數少,降低了平衡工位間作業時間的難度,工位間作業時間差異小,生產效率高;(4)通過合理組合員工,即由能力相當的員工組合成細胞,可以發揮員工最高的作業能力水平。如果能夠根據每一個細胞的產能給予相應的獎勵,還有利於促成細胞間的良性競爭。細胞生產線的形式是多樣的,有O形,也有U形,有餐檯形,也有推車形等等。
2)、一人生產方式
我們看到過這樣的情形,某產品的裝配時間總共不足10分鐘,但是它還是被安排在一條數十米長的流水線上,而裝配工作則由線上的數十人來完成,每個人的作業時間不過10、20秒。針對這樣一些作業時間相對較短、產量不大的產品,如果能夠打破常規(流水線生產),改由每一個員工單獨完成整個產品裝配任務的話,我們將獲得意想不到的效果。同時,由於工作績效(品質、效率、成本)與員工個人直接相關,一人生產方式除了具有細胞生產的優點之外,還能夠大大地提高員工的品質意識、成本意識和競爭意識,促進員工成長。
3)、一個流生產方式
一個流生產方式是這樣實現的,即取消機器間的臺車,並通過合理的工序安排和機器間滑板的設置讓產品在機器間單個流動起來。它的好處是,(1)極大地減少了中間產品庫存,減少資金和場地的佔用;(2)消除機器間的無謂搬運,減少對搬運工具的依賴;(3)當產品發生品質問題時,可以及時將信息反饋到前部,避免造成大量中間產品的報廢。一個流生產方式不僅適用於機械加工,也適用於產品裝配的過程。
4)、柔性設備的利用
一種叫做柔性管的產品(有塑膠的也有金屬的)開始受到青睞。從前,許多企業都會外購標準流水線用作生產,現在卻逐步被自己拼裝的簡易柔性生產線取代。比較而言,柔性生產線首先可降低設備投資70-90%以上,其次,設備安裝不需要專業人員,一般員工即可快速地在一個周末完成安裝,第三,不需要時可以隨時拆除,提高場地利用效率。
5)、臺車生產方式
我們經常看到一個產品在製造過程中,從一條線上轉移到另一條線上,轉移工具就是臺車。著眼於搬動及轉移過程中的損耗,有人提出了臺車生產線,即在臺車上完成所有的裝配任務。
6)、固定線和變動線方式
根據某產品產量的變動情況,設置兩類生產線,一類是滿足某一相對固定最的固定生產線,另一類是用來滿足變動部分的變動生產線。通常,傳統的生產設備被用作固定線,而柔性設備或細胞生產方式等被用作變動生產線。為了徹底降低成本,在日本變動線往往招用勞務公司派遣的零時工(Part-Time)來應對,不需要時可以隨時退回。
柔性製造總的趨勢是,生產線越來越短,越來越簡,設備投資越來越少;中間庫存越來越少,場地利用率越來越高,成本越來越低;生產周期越來越短,交貨速度越來越快;各類損耗越來越少,效率越來越高。可見,實現柔性製造可以大大地降低生產成本,強化企業的競爭力。既然柔性製造是一種全新的和高境界的製造理念,因此它值得我們以持續改善的精神去思考去創造。
(責任編輯:煙花滿城)