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國際文選
如何支援建構「未來工廠」 改善資訊流使其更臻完善
2021.09.14∣瀏覽數:58

如何支援建構「未來工廠」

改善資訊流使其更臻完善


芳賀崇
出處 ◆ 生產財 2021.8


牧野銑床製作所使用數位技術,運用客戶的知識,透過無機式和具深度的自動化建議,支援生產性提升。將需各種不同技能的加工程式編製自動化,建置高精確度的模具生產系統。在客戶的新工廠,將程式編製時間,大幅縮短成2天,落實生產性提升。就Makino的具深度自動化提案及其實現背景,間雜具體事例展開採訪。

支援客戶建構未來

在Makino軟體部門推動數位化的S.I.T本部長藤田祥執行役員表示,「Makino」對機械的可靠確實性深感自豪;但要讓機械確實妥善運轉,對客戶做出貢獻,必須做到照顧好機械周邊。用數位化來說,就是指做好「資訊流」。也希望透過數位技術,達成客戶心目中的「理想工廠」、「經營機制」目標。Makino由該觀點切入,產品陣容包括FMS方面有「MMC」、機器人方面備有「iAssist(協作機器人)」、CAD / CAM備有「FF /eye」、CAM備有「FFCAM」等。

基於滿足客戶需求而開發產品是Makino的一大特徵。「不是硬推給客戶。在數位化之前,客戶追求的是建構『未來工廠』。我們正在尋求如何提供支援」 (藤田執行役員)。

據說徵詢客戶需求時,一開始都不會提到數位化,基本上都是提具體煩惱和課題。欲解決該些課題,運用客戶的知識就很重要,最後卻都歸結到數位化問題居多。客戶已自行克服工件搬運等機械面的自動化挑戰,若考量到因應更劇烈的變化和進一步改進,自然就會帶出數位化這個本質問題。

此外, 最好不要抱持如製造執行系統(MES) 那種從上而下(Top-down)的管理思維,而是採用以現場機械為中心,將生產線和工廠,甚至涉及整個公司的作為。具體例如模具製造商FAST(群馬縣太田市、齊藤利仁社長),在今年開始全面運轉的新工廠。


使資訊流無縫接軌

FAST在福島縣相馬市開始投入運轉的是一家IC晶片托盤模具專業工廠。備有自動搬運系統「μMMC」,是使用4台立式綜合加工機中心「V33i」,和使用機器人的夾具托盤)之工件托盤儲料器,提供更加靈活的夾具系統、高精確度的自動量測,和可校正的機上量測裝置等,為客戶實現生產性提升的設備。

FAST的需求是提升高精確度模具生產的效率。要求加工精度達15μm以下,難度相當高,自動化難度也同樣很高。建置生產系統,經由2名程式設計員、2名操作員,實現夜間完全無人運轉,做到節省人力。尤其是在編製最佳程式方面,需要有降低切削負荷、考量工具壽命、縮短加工時間,並可保證精確度的技能。透過數位技術消除該負荷,最短2天即可完成程式編製。

使用FFCAM的「加工模板(template)」自動建立最佳路徑, 工具和工件干擾模擬,結合機械監視防碰撞功能「CollisionSafeguard」連動進行。使依資料流、資訊流無縫接軌。

課題為「培養全新自動化工廠運轉的CAM操作員」。具備知識和經驗的CAM操作員養成相當費時。對FAST而言是建置自動化系統的一大課題。經驗累積必須不斷試誤,但反覆試驗本身就很難。因此,將客戶知識運用到極致並落實自動化,建立一套生產系統,使一般操作員,也可從事和特定操作員同等級的工作。

具深度的自動化提案

正因為是Makino, 所以可以做到分析FAST的500支NC程式,用FFCAM編製工程設計和加工條件的加工模板(template)。從FAST的最佳實踐千錘百鍊出「秘傳醬汁」。Makino的強項除了軟體產品的優越功能之外,還包括對加工技術的深刻理解和運用實踐。也具備機械和軟體,再加上結合兩者的加工技術。應該只有少數的工具機製造商,兼具這三項知識見解。

FAST的情況是工作尺寸沒有太大的變化,僅加工面改變,具有容易建立生產系統的條件。提供機械、機器人、夾具、CAD/CAM等全套交貨。近似於所謂的「一站式方案(Turnkey)」。

自動化只要肯花成本,到引進機器人階段都很容易。「但此後各式各樣的問題就層出不窮。諸如工件改變要怎麼辦,可以24小時運轉嗎。NC程式編製跟不上實際加工步調,常常演變成問題瓶頸」(藤田執行役員)。今後將致力於改善CAM和相關軟體技術,提出建議方案,使運轉能更為穩定和效率提升。以往「兼備CAD和CAM 雙方面知識」是操作員的條件,但視客戶知識的基礎,讓一般操作員都能編製NC程式,成功大幅縮減程式編製所需時間,使生產性顯著提升。

藤田執行役員表示,「常見的是無機式自動化,在客戶做法改變之前套用自動化,做各種準備。而Makino是運用軟體和加工技術,運用客戶知識,提出具深度自動化方案」。本次成功案例產品化亦然。在今年的InterMold技術展中,參考展出的控制功能「機械處理器(machining processor)」,可從CAD模型中提取形狀等特徵,結合客戶知識,產出最佳程式和刀具路徑。提供並完備非無機式自動化支援所需的各種準備。