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攜手Fastems實現高度自動化 蘇州新鴻基FMS產線一期成功實施

  2021年11月30日  

  2020年,蘇州超越上海成為了全球工業產值最高的城市,從發展勞動密集型制造轉向創新型驅動的高端制造,蘇州創造了一個“地級市”的世界奇跡,這背后的重大支撐便是來自于民營制造企業的崛起與擔當。我們今天要說的就是一家具有蘇州速度、世界格局的民營制造企業——蘇州新鴻基精密部品有限公司(以下簡稱“新鴻基”),它在2020年同樣做出了一個影響未來發展的重大突破。

  專業從事精密零部件制造近30年來,新鴻基是一家典型的“專精特新”型企業。不片面追求做大規模,而是集中攻克各類精密復雜零部件的機加工技術,瞄準細分行業,為客戶提供深度個性化服務,牢牢把比較優勢握在手中。其在光學鏡筒、醫療結構件、薄壁零件以及易變形類零件的加工能力始終處于同行業領先地位,客戶遍及世界一流的高端醫療、光學、航空企業。得益于十余年精益制造管理的有效實施,在寸土寸金的蘇州,憑著7000余平的廠房面積,120人的規模,新鴻基輕松實現人均年產值超百萬,擁有84項技術專利,還獲得了國家高新技術企業的稱號。

  “10年前,我們便有清晰的規劃:向智能化升級,我們一直在為此而準備,并等待一個契機,直到2020年?!?蘇州新鴻基精密部品有限公司總經理李堅介紹說。

  從傳統單機到自動化升級,是30年的積累

  “我認為一個企業要想達成智能制造,必須要經歷四個階段,標準化、數字化、自動化、智能化。這是一個缺一不可、發展迭代的過程,也是一個緊密融合、互為補益的過程。新鴻基的前30年都在標準化和數字化階段成長積累,如今持戈試馬,再上新征程,我們充滿信心!”李總介紹說。

  從人員管理流程的制定,到生產要素管理規程的編制,再到產品工藝的規范統一,新鴻基的標準化建設覆蓋了公司的方方面面,標準化體系順暢運行后,新鴻基又馬不停蹄地開展了數字化升級。在李總看來,作為標準化的延續,數字化是管控標準化能否被正確執行的關鍵途徑。截至今年,新鴻基的ERP系統(企業信息管理系統)、MES系統(生產信息化管理系統)已經應用接近18年的時間,并且一直在伴隨公司發展持續升級,2019年加入了QMS系統(質量管理系統),搭建了一個完整的企業數字化網絡。

  如何克服人的改變對生產、對效率的影響?在下一步的自動化升級中,這個需求更為突出?!白鳛槎嗥贩N、小批量的機加工企業,如何實現無人化、自動化、持續化的生產,是我們最大的訴求,也是困擾了我多年的問題。在遇到Fastems 柔性自動化系統后,我徹底得到了答案?!崩羁偫^續介紹說,“我認為柔性制造技術是目前為止能夠實現多品種小批量自動化生產最為成熟的一項技術。FMS柔性制造系統出現的50多年來在歐美等國家得到了大規模應用。Fastems是這一領域最為知名的公司,我們信任其專業性和技術實力,尤其是當我在德國實地考察了一些柔性線應用后,更堅定了我選擇與Fastems 合作的信心?!?/FONT>

  上馬這樣一個投入巨大、影響重大的項目,李總及其團隊既慎重又果敢?!靶馒櫥念I導團隊對于智能制造有著比同業更清晰的認知,我們的技術團隊與他們在6個月時間內進行了多輪系統且深入的探討,修改了18版方案,新鴻基最終一次性簽訂了兩期高端定制化FMS生產線的購買和實施協議,尤其是中央刀具庫的裝配,更是Fastems在國內的首例應用。這是當前民營企業中完全來自自籌資金的最大規模的高端柔性線,在建成后,新鴻基將實現24小時無人值守、幾十種產品同時生產,設備綜合利用率將達到95%,其產能躍升極具想象空間?!狈野l自動化上海有限公司總經理丁永平先生介紹說。

  柔性制造帶來顛覆性加工思維

  走進車間,一條頗具規模、正在高效運行的生產線便映入眼簾。這是新鴻基剛剛運行了近半年的柔性線一期,目前集成了3臺高性能機床設備(2臺五軸加工中心,1臺臥式加工中心)。背后的立體庫擁有超高超大的庫容量,可集成100多個物料托盤和100多個機加托盤,在立體庫內部還有一臺每分鐘150米速度的高效堆垛機,用于托盤的自動傳送。所有的托盤、夾具和物料/毛坯、在制品都集中存放于立體庫中,在需要裝夾時夾具及其匹配的物料會被自動送出至裝載站以供裝夾,從而減少人工依賴,降低人工出錯的風險。

  “Fastems柔性線給我最大的驚喜是托盤交互功能所實現的零件交替生產,這是一種完全顛覆單機生產思維和方式的重要改變?!毙馒櫥a部經理趙小衛是柔性線項目的技術執行人,身處加工一線的他感受最深,“在單機生產中,當一個零件在調試、裝夾、檢測時,設備只能停機等待;而在柔性線生產中,當一個零件切削完成進入換裝或檢測工序,柔性線的托盤管理系統就能夠自動將另一個型號零件傳輸至機床進行加工,大大提升了設備利用率。前后生產數據的對比,也充分證實了這一優勢,目前柔性線的設備綜合利用率為75%左右,相較單機時的40% 提升了近一倍。在人員配置方面,柔性線也已經做到了機器全天不停,夜班4-6小時無人生產,并且這一數字將在12月上旬隨著托盤數量增多和導入更多產品后達到8個小時?!?/FONT>

  事實上,除了敏捷高效、模塊化的硬件設施,Fastems的軟件優勢也是其助力用戶靈活換產的關鍵。Fastems柔性制造系統所配備的MMS 軟件,是當前工業領域最先進的生產計劃、模擬及執行管理軟件,不僅可以管理并清晰顯示產線中的機床、刀具、夾具、物料站等所有生產要素的加工狀態、使用效率等,助力企業達成生產的可視化、數字化,還能夠實現自動排單功能,操作人員只需在控制面板上輸入加工什么產品、多少件、什么時候生產、什么時候結束等信息,系統就會將所有訂單自動排好,并預先計算好所需的用料數量、刀具數量、時間節點等,如果有急單、插單情況系統會頃刻間動態調整,這一功能恰好是多品種、小批量生產企業實現快速換產、不間斷生產最為需要的。

  “MMS軟件已經與我們的ERP系統連接,能夠實時監控、分析生產狀況,當前產線運行時間還較短,自動排單功能正在逐步調試完善中,依靠技術人員對零部件進行工藝、裝夾方式的梳理調試,加上柔性線交替生產的功能,目前此柔性產線已經實現同時生產45種、共180余道工序的不同產品,我們非常期待在后續調試完善后,會對我們的生產管理帶來質的飛躍?!壁w經理補充說道。

  柔性理念的全面覆蓋

  “行穩致遠,智造未來”,是新鴻基2019年公司年會的主題,如果說當時還只是自動化在技術層面的“單點滲透”,那么在柔性線運行的今年,自動化已經成為一種“全面覆蓋”的生產、工作理念。

  首先是工藝設計,不同于單機時更多考慮裝夾、切削是否便捷,新鴻基現在所有新品的工藝編排都必須基于自動化生產的邏輯,例如工裝設計時首選零點快換系統;操作工序中要考慮是否有與其他零件切換加工的可能性等。

  其次是考核標準,“之前,我們的考核是以機床計劃加工時間為總基數,機床實際切削時間與這一計劃時間的占比去計算設備利用率,在接觸了Fastems 8760理念后,我們才意識到這其中有很多因故障、工人放假等因素造成的機床停機時間被掩蓋了,計劃時間和制定計劃的人是充滿變量的,原來算法的不合理性顯而易見。實際上每年365 天 X 24小時的時間是不變的,讓每臺設備最大程度地工作才是最客觀的核算目標?!崩羁偨榻B說,“目前,我們對于生產的所有考核標準都已經替換成了‘8760’,從而能更清晰地了解到設備真實的利用率,客觀地評估產能。我們清楚地看到,現有設備還大有潛力可挖,如果按原來算法我們要滿足目標產能可能得再買新設備了??梢娙嵝岳砟顚τ谄髽I的發展決定還有著很大的幫助?!?/FONT>

  “正是新鴻基領導團隊對智能制造的前瞻布局,對制造、對管理的深刻理解,以及執行的有效性,才實現了真正意義上的計劃自動化、傳輸自動化和監控自動化,也讓Fastems的優勢在這里得以完美呈現?!倍】偢锌?,“柔性線二期的3臺智能加工設備均已調試完成,連線將在2022年5月完成,屆時,該條產線的最大亮點也會如約呈現:在設備上方將有一個配備1000把刀的行架中央刀具庫,實現送刀、裝刀、刀具信息傳送,壽命管理等全自動管理,從根本上解決人工失誤導致的撞機或者停機,同時達成24小時無人值守的全自動化生產,請與我們共同期待!”

圖1:新鴻基一期柔性線集成了三臺高性能的機床設備,包括兩臺五軸加工中心,一臺臥式加工中心,運行近半年后能夠實現同時生產45種不同類型零部件,設備綜合利用率達到75%左右。

圖2:新鴻基是一家專業從事精密零部件制造的高新技術企業,其在光學鏡筒、醫療機構件、薄壁零件以及易變形類零件的加工能力始終處于同行業的領先地位,累計獲得了84項技術專利。

 

圖3: 蘇州新鴻基精密部品有限公司總經理李堅(右)和芬發自動化上海有限公司總經理丁永平先生(左)

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