因自动化而成功– Gilbert Products通过柔性制造系统将生产效率翻倍！
当加拿大实业家Sylvain Gilbert于2005年参观Fastems总部的柔性制造系统后，深深为之触动。Gilbert Products公司是位于魁北克的一家专注于林业，木材，建筑和积雪清扫机械的设计与制造商。作为公司的创始人兼总裁，Sylvain对于利用机器人柔性解决方案来帮助公司提升生产效率盘算已久，并希望借助自动化将目前分布在4个不同地点的生产集中到一起。
文章刊登于 Canadian Metalworking May 2022 issue，作者：MARK CARDWELL ，图片版权所有: FRANCIS VACHON
Fastems的FMS系统安装在加拿大魁北克市罗贝瓦勒40,000平方英尺的工业园区内。
故事导读
- 公司简介: Gilbert Products为全球超过1300家林业，木材，建筑和积雪清扫企业设计并制造机械设备。作为一家加拿大的家族企业，该公司已招募125名员工。
- 生产瓶颈: 随着市场需求的增加，公司亟需生产更多产品，合理利用熄灯时间，更具经济效益地实现不同产品的混线生产
- 解决方案: 共安装2条产线：产线1集成4台5轴DMG MORI机床的Fastems MLS定制化系统方案；产线2除集成Fastems MLS定制化系统外，还集成了中央刀具库和2台DMG MORI NHX 5500 的4轴铣床。
- 运行成果: “在雇员数未增加的情况下，我们实现了将产量翻倍的目标。这使得我们在短短几年内便能够拓展产品线，将销售额翻至两倍以上。”
“多年前，我在德国的一家工厂花费5小时深度观察FMS（柔性制造系统）的运行，”Sylvain 回忆道：“起初，利用如此庞大的系统管理数台机床运行的优势于我而言并不是很明显。但当我观察到机床在无人的时候仍能够正常运作，并且仅在一个工作站完成装夹任务，且原材料随着生产指令自动进出，我便开始憧憬着能够拥有这一套系统。随后我得以参观Fastems的自动化工厂，在那里我终于完全理解了自动化的优势，明白了柔性技术给我们带来的生产潜力。在那一刻我决定从Fastems购买FMS系统。”
一年以后，Fastems的FMS系统便安装在加拿大魁北克市罗贝瓦勒40,000平方英尺的工业园区内。从那以后，Fastems的FMS系统就成为公司自动化生产的核心，迅速改变了公司的思考、生产和存在方式。最初Fastems的系统仅凭连接2台5轴的DMG MORI 铣床，配有240把刀的刀具库。所有装载直径在一米以内的金属部件和模块都在这个FMS线上生产，其中最有名的还属锯木行业的刨机部件。
自动化的机加生产
“我们生产效率与产品质量的提升相辅相成。” – Sylvain Gilbert
作为一个整体运行的系统，在2013年机床的数量由原来的2台增加到4台，该柔性系统的组成部分——一台堆垛机，1个设置台，5个物料站（用于库存管理和放置300个物料托盘和90个机加托盘），1个大型立体库，和智能制造管理软件（MMS）——通过系统的预设置帮助Gilbert Product公司提升了生产效率，充分利用了熄灯时间，周末无人时间和节假日。该系统还有助于解决在组织和管理生产资源过程中遇到的刀具缺失，物料缺乏，系统排产等复杂问题，真正做到灵活小批量生产。
“该FMS系统彻底改变了我们的生产理念，”Sylvain提到：“在引进Fastems的系统之前，我们要求人为干预这些复杂的任务。相比之下，Fastems系统的管理效能更佳：无论是刀具管理，还是数控程序追踪，灵活排产等。同时，如此先进的系统也督促着我们的员工不断学习和提升。”
开启两年机加自动化之旅
据Sylvain反馈，对于这套价值700万美元的系统，员工通过简单学习便可以轻松上手,“但我们整整用了两年的时间才掌握如何充分利用系统来全面释放产能，提高收益，”他补充道：“我们生产效率与产品质量的提升相辅相成”。在鼓励员工不断学习方面，该系统也起到了推动作用，因为操作人员可以将掌握的知识和经验输入到系统中，实现人机的紧密结合并持续提升生产能力。“在员工数量不变的情况下，我们基本完成了产量翻倍的目标，”Syvain指出：“这使得我们在短短几年内便能够拓展产品线，将销售额翻至两倍以上。”
Sylvain还认为，FMS的引入使他的公司在其竞争的所有四个领域都成为了市场领导者和不可忽视的力量，不仅在加拿大，而且在世界各地。他说：“这有助于降低我们的生产成本，从而使我们更具竞争力。它对我们业务的影响甚至比我们预期的还要好。”
“在与Fastems和DMG MORI的合作下，我们得以向客户提供定制化的产品。” – Frank Gilbert
为维持公司的持续增长——加之公司与Fastems已经拥有很好的合作经验——Syvain再次采购了相同的一套系统：定制化系统（MLS）,配置中央刀具库（GTS），能同时给机床运输机加托盘和刀具，并将物料托盘送至物料站用于操作员装卸工件和装夹。新的MLS产线集成了两台新的DMG MORI NHX 5500四轴铣床，这个产线也是我们550万美元自动化投资的一部分。
我们需要用新的加工中心来扩大车间的产能，”该公司的生产经理、Sylvain的长子Frank Gilbert解释道。“我们查看了生产日志，并根据我们最需要的零件确定了机床的尺寸。我们选择了4轴机床，其设计更加坚固，因此可以缩短节拍。此外，所需加工的工件尺寸更小，机床占地面积也小，剁机的行程也更短。”
除了灵活性之外，如果其中一台机床因任何原因停止，生产将被重新安排到任何一台可用机床，而无需人工干预。Frank说，新系统节约了我们刀具的运行成本——从寻找刀具和手动装载刀具的时间到实际的刀具成本。他指出，该公司的第一个FMS，由于没有中央刀具库，要求所有需要加工的刀具全部预先加载到机床刀具库中，这意味着需要相同刀具的多个作业要么固定在某一台机床上加工，要么每一台机床都配有此类刀具。
“在雇员数未增加的情况下，我们实现了产量翻倍的目标。这使得我们在短短几年内便能够拓展产品线，将销售额翻至两倍以上。”
据Frank介绍，FMS系统中的MMS（智能制造管理软件）全权掌控着整个生产流程，它能提前预测未来订单生产所需的刀具以及送往的机床位置，以便在生产任务开始前及时把刀具送至指定机床，同时自动跟进刀具的损耗情况并通知操作人员进行维护。“在我们的新系统中，即便第15把刀正在其他地方被使用，机床也不会停止作业，因为机器人能够赶在任务开始前将刀具送到，”Frank提到：“在我们的第一条FMS产线上，我们还是会指定某个机床加工较为复杂的部件，然而新的MLS（定制化系统）由于刀具自动化的能力，我们得以进一步提高机床的效率。”“在与Fastems和DMG MORI的合作下，我们得以更加灵活地向客户提供定制化的产品。”他表示。
“我们正准备再投资400万美元， 用于扩展我们的FMS系统并增加2台MORI机床，” Sylvain说道，“到那时我们共拥有8台连线的机床。从目前市场情况来看，这样的拓展非常有必要，因为市场对我们产品的需求并没有放缓的迹象。”
公司主要提供并生产一系列定制化产品, 包括用于伐木和公共作业的机械设备及通用系列产品。
MMS 智能制造管理软件控制着DMG MORI铣床上金属工件的加工，配有240把刀的刀库
中央刀具库中的机器人自动传输刀具至指定机床，允许机床之间刀具共享
文章刊登于 Canadian Metalworking May 2022 issue. 作者：MARK CARDWELL ，图片版权所有: FRANCIS VACHON