柔性制造系统成为离散制造行业智能工厂建设新
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如何实现生产的柔性化是众多制造企业的切实需求,目前很多企业针对小批量、多品种零部件的生产,大多采用购买单台数控加工中心或钣金加工设备,虽然保证了产品加工的灵活性,但设备OEE低,需要频繁的调整工夹具,工艺稳定差,且影响生产效率,难以满足企业的需求,为了改善这种状况,很多企业开始关注到柔性制造中最具代表性的技术FMS柔性制造系统。

这种系统不但可以支持企业昼夜连续“无人化生产”,还能够满足企业多品种、中小批量的加工管理需求,并且能够有效减少毛坯和在制品的库存量,同时保障产品质量的一致性。FMS是车间级自动化、柔性化、智能化开放式制造平台,具备企业横向、纵向良好的互联互通集成条件,是当前实施智能工厂建设最有效的途径之一。

柔性制造系统成为离散制造行业智能工厂建设新方向

全能型金属板材FMS柔性制造系统

以机加工FMS为例,其构成由若干台加工中心,机器人去毛刺单元和清洗单元,以及轨道运输车等设备组织,配备了立体货架,放置工件和工装,可以完成从初加工到精加工的全自动加工;除主控计算机外,还配备有数控程序管理计算机和分布式数控终端等,形成多级控制系统或组成局部网络。钣金加工的FMS系统则可以实现从钣金下料、冲孔、折弯到焊接等整个钣金制造工艺。

FMS可使企业更快、更好地适应市场需求变化,增强企业市场竞争实力,不断地提高企业的整体效益。FMS可广泛用于汽车、船舶、航空、电子和机械等行业。

实际上FMS并不是一个新的概念,早在90年代国家推广CIMS应用时就开始进入国内,如上海纺机、郑纺机等企业当时都导入了FMS系统,但由于当时控制技术、信息技术如RFID等应用还不是很成熟,导致一些企业已建成的FMS实际运行并不像预先想象的那样,一按电钮就能万事大吉,一切都能自动进行。事实上,系统越复杂,故障率就越高,运行的可靠性越差,而一些企业的投资能力有限,所以对FMS望而生畏。

但近几年,随着控制技术、信息技术的飞跃进步以及生产组织与管理方式的不断更换,FMS系统作为一种生产手段也开始不断适应新的需求、不断引入新的技术、不断向更高层次发展,已经是一套非常可靠、稳定、高效的系统,并且现在的FMS系统能够根据企业的需求进行建设和扩展,建设成本相比过去也有了大幅缩减。

如今,我国多家机床制造企业成功开发了多种型号的柔性制造系统,沈阳机床集团、大连机床集团、济南二机床集团公司、北京第一机床厂、北京机电院高技术公司、江苏新瑞机床集团公司、普什宁江机床公司、沈机集团昆明机床股份有限公司等企业都已经具备了开发制造金属加工的柔性制造系统的技术和制造实力,已经有多条柔性制造系统在汽车、摩托车、家电制造业和通用机械制造业上成功运行。

其中,四川普什宁江机床有限公司作为国内FMS的龙头企业已经成功研制了两条用于公司箱体数字化车间建设的精密柔性制造系统(FMS),实现了8种以上机床箱体类零件混流加工、四种工艺路线并行生产;并且自主开发了FMS总控等关键技术、实现了MES系统和DNC系统的集成,拥有多项专利和软件著作权。截止目前,四川普什宁江机床有限公司已有40多条柔性制造系统在国家重点行业应用,初步实现了FMS产业化。

在我国,FMS柔性制造系统在经过了多年的探索、实践后,虽然遇到了一定的困难和其它先进制造模式的挑战,走了些弯路。但在当我们充分认识到FMS柔性制造系统价值后,企业也开始尝试部署FMS系统,并将其作为企业推进智能工厂建设中不可或缺的一环。另外,国内也涌现出了很多优秀的FMS系统供应商,其解决方案和服务能力都有了较大水平的提升。同时,企业在FMS系统建设与选型时还必须务实理性,毕竟FMS系统最终是为生产服务,企业还应结合自身产品,贴合市场需求找准建设方向,切勿盲目上马,贪大求全。

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