托盘系统软件提高细胞的灵活性

“这就像每天洗牌一样。”这就是保罗·霍格布姆(Paul Hogoboom)如何描述P&J机加工作为一家竞争激烈的航空航天工作车间所面临的挑战，即如何管理不断变化的工作重点。Hogoboom先生是P&J公司的总裁，该公司位于华盛顿普雅勒普(西雅图以南35英里)，他和他的弟弟迈克一起管理着这家公司。36年前，他们的父亲创办了这家公司，他们一起继承了这一传统。

像他们的父亲一样，Hogovoom Sons已经积极寻找先进的加工技术，以保持竞争力和盈利。在柔性加工系统和码垛细胞上，在商店的灯光悠久的灯光历史上很明显。这一自动化系统中的第一个在1997年开始运作，最新于2014年。实际上，比较这些装置显示了蜂窝概念的演变和支持它的技术。

最新的系统，包括两个四轴松浦县hmc与Fastems托盘存储和检索系统，代表了Hogoboom先生认为在这个领域的照明航空加工最重要的进步，即，控制软件的能力，自动重新安排工作的优先顺序在飞行的基础上转移的生产需求从客户。简而言之，Fastems的MMS5单元控制系统决定工件托盘的最佳顺序，以满足客户的飞机“建造预测”的要求。

可以这么说，这种“洗牌”工作优先级的能力对企业有利。这种软件能力的一些主要好处包括提高系统的灵活性，以管理30到45个不同的零件号在任何时间在单元上的活跃生产，更好地协调生产时间，以满足在客户工厂的飞机装配速度的套件程序，高的切割时间(97%到98%)和流线型的码头到码头的物料流。在软件中跟踪生产细节也提供了可靠的可追溯性，以符合航空航天合同。

鉴于P&J在熄灯生产方面的长期经验，该公司已做好充分准备，充分利用新型自动化电池的先进能力。在过去的几年里，工厂已经了解到，要想在任何自动化单元或系统上实现无人值守的成功操作，需要注意哪些规划、预工程、人员配备、培训和日常操作方面的考虑。所有这些因素都适用于新系统，加上学习利用控制软件的调度、网络和机器监控能力。例如，对系统的远程访问为主管和最高管理层提供了监控作业进度、立即响应客户询问并与单元操作团队良好互动的工具。

“我们是一家航天工厂，不是生产工厂。灵活性必须与自动化相结合，才能在工作车间环境中发挥作用，”Hogoboom坚持认为。他说，Fastems控制系统的动态调度能力提供了一个新的效率水平，并证明了它在当今航空作业车间设置中的价值。

hmc即将登场

Hogoboom先生总结了托盘化hmc的蜂窝加工的影响:两个托盘化hmc的能力与10个未托盘化vmc的能力相当。他的这一结论是基于车间的经验，从依赖立式机器到引入托盘式水平机器，以及过渡到自动化系统上的无人看管加工。该公司的历史可以追溯到20世纪70年代早期在塔科马地区的家庭车库进行的合同加工。1986年，该公司搬到了普雅勒普郊区的一座新大楼。当时，它的加工完全是在虚拟机上进行的。在20世纪90年代中期，Hogoboom先生成为了制造经理，并开始探索横向技术，这种关注受到了他的父亲的鼓励，他的父亲仍然活跃在公司的管理中。

他回忆道:“我们学到了很多关于减少安装、离线工具准备和其他快速更换技术的知识。”但越来越明显的是，垂直加工作业中不可避免的闲置时间，拖累了有利可图的生产，尤其是对该公司正在竞标的许多航空航天部件而言。

随着HMCS周围建造的自动细胞的当地商店之旅，说明了Hogoboom先生，即航空加工的未来在这个方向上铺设了。该店于1997年购买了首次码垛HMC，虽然这项投资的成本（超过100万美元）给了他的父亲一些贴纸震惊。

然而，当车间习惯于水平加工和使用托盘几乎消除闲置时间，投资回报变得明显。获得更多的托盘，然后添加第二台机器，然后安装一个托盘存储和检索系统，以服务于两台机器。在此过程中，这家工厂学会了变得更加有组织和有纪律，以便开始关灯加工(Hogoboom说，这是实现生产率水平、为这些成本高昂的系统带来回报的唯一方法)。

从那时起，该商店已经添加了三种由完全码垛HMC组成的自动化系统。最近安装Matsuura HMCS和Fastems Pallet System是迄今为止趋势的高潮。系统的安装始于2013年底，在普及普利浦网站上的原始（但很大的扩展）设施旁边建造两年的建筑物。这种用于铝航空航天零件的细胞在明年初期运行。

高托盘自动化

新的Matsuura / Fastems Cell代表了P＆j的许多第一版本。它是商店的第一个安装，用于整合Fastems托盘系统。这是美国第一个拥有Fastems的20英尺高架型的500毫米托盘。托盘系统服务的松山H加500机器是从该建造者的美国HMC型号中的第一个。

托盘系统容纳总共60个托盘，并有两个相邻的装卸站。hmc并排位于托盘系统的另一端。有足够的通道进入这些加工中心的侧面和后部。托盘的存储、回收和运送由轨道引导的堆垛起重机完成。托盘架有五层，每层12个站。最高的一层在顶部是开放的，以容纳托盘与异常高的固定装置或工件延伸到托盘上的直立底座之上。

“我们喜欢Fastems托盘架的硬件，因为它们是坚固而刚性的，”Hogoboom先生解释说。架子可以接受夹具和装载的托盘，称重多达1,540磅。粉末涂层钢托盘在每个托盘站下收集冷却液径流并汇集到导致中央冷却液系统的管道。在不太可能的情况下发生故障导致失控状态，通过在线的每端的减震缓冲器，防止轨道引导堆叠器免受硬盘防止。可以通过延长托盘架和堆叠器梭轨道来扩展系统。因为堆叠器通过光红外发射器接收命令，所以没有电缆可以限制它可以扩展的距离。

每个Matsuura HMC都有许多板载自动化系统，便于熄灯操作。自动工具刻标具有320个工具的站，为所有工具提供足够的空间，以及几乎覆盖跨越此单元格所需的几乎每种操作。激光刀具传感器检查输送到主轴的工具不会破坏或缺少组件。主轴触摸探头在每个粗加工循环结束时检查关键特性，可以将检查数据馈送到CNC以调整精加工参数以确保良好的部分。

灵活性在软件中

Hogoboom先生承认P＆J的所有自动加工电池都能够在一天中24小时的24小时内无人看管，运营商在白天的剩余时间内出现，以卸载完成的部件的托盘并将其重新加载这些机器几乎在时钟周围运行。自动化线在星期一早上关闭，只需要足够长的时间来完成系统检查和预定的维护。这个最新的单元格的特点是软件系统的能力。

其他小区的控制系统也很好，因为它们完全按照小区运营商事先告诉它们的去做。换句话说，当工作按照输入的计划完成时，他们能够交换托盘。更新的系统可以通过短信或电子邮件发出警告，如果意外的停机发生。然而，托盘的优先级、调度和路由是完全由操作员输入决定的功能。如果工作优先级因调度意外事件而改变，则必须手动更新单元的工作计划，以反映这些变化的需求。

相比之下，Fastems Cell控制系统的软件可以自己管理此调度功能。它会跟踪在单元格中活动的作业，并响应从商店的主调度和制造资源规划（MRP）系统中收到的部分数量和交货日期。基于此输入，单元格软件协调活动，以便在正确的时间完成正确的数量。

它的坐标的活动包括对装载站的原材料交付，以适当的顺序加载托盘（具有适当夹具）的阵容，并根据优先级调度可用的机器时间。如果另一个托盘必须提前以满足修订后的交货日期，该软件有智能返回托盘返回存储托盘。完成后，存放的托盘在时间表中自动重新激活到其位置。

“该软件的美丽是它可以响应部分混合，部分数量和部分到期日期的变化，而没有细胞团队的额外规划，”Hogooom先生说。例如，如果向上移动了一定数量的部件的交货日期，系统会自动严重估计托盘序列和机器分配。带有“热”工作的托盘将在较小的优先级，这些托盘可以返回到储存以等待在其中一个机器的开放时间。

该系统还管理单元内的加工资源。例如，系统检查计划工作所需的刀具是否在ATC中，以及这些刀具是否有足够的剩余刀具寿命来完成工作。丢失的工具或需要更换的工具会被标记，以引起操作人员的注意。

突出这种灵活性价值的一种常见情况是来自客户的后期工程版本。这些部件必须转移到生产线的最前面，以便快速交付将帮助客户赶上生产计划，以防止飞机装配线上的延误。Hogoboom先生报告说，有时，即使是单个部件也可能需要在白班或最迟第二天早上通过单元完成，以满足客户的要求。当这些紧急工作完成后，细胞软件重新激活固定的时间表并进行调整以进行补偿。

同样地，小区软件可以容纳零件类型，批量和截止日期的工作时间表的相对容易性，这是对P＆J的主动盒装程序的帮助。套件是一个装运容器，旨在保存飞机组件中特定步骤所需的所有组件。该容器直接送到客户装配线的使用点，其中汇编器一旦需要立即打开套件。由于在预先标记的托盘或隔间中收到了部件，因此在READY的相关装配说明和清单中，KITTITE STROFELINES装配，减少错误，消除了客户的接收部门的部分短缺和索引延迟。

要参加一个装备计划，供应商必须遵守它所涉及的纪律和组织。例如，组件的交付必须与客户密切协调，因为预计生产的飞机数量和配置每个月都不同。P&J利用客户的生产预测来确定套件的发货时间，这个时间必须反映在为其机加工单元安排的工作中。在Matsuura/Fastems单元上，保持零件生产以满足装配要求是最容易的，Hogoboom先生将其归因于其调度能力。

在内部，原材料流量享有类似的益处。根据工作时间表所示，每天两次将工件坯料送至加工电池。由于此工作时间表定期更新，因此这些材料交付是准确的，并且结果是准确的，因此在加工电池中最小化了工艺中的工作的分期。从电池关闭的机器零件继续如迅速进一步处理。

这家商店是它的一部分

电池软件动态维护时间表的能力是仔细开发的P＆j伴随着该单元的生产策略。该策略反映了商店现有的蜂窝加工经验和熄灯操作。Hogoboom先生强调，自动细胞的成功在很大程度上取决于在配置和安装之前所做的关键决策。

这里是一些主要步骤，商店遵循了准备Matsuura/Fastems细胞。

1.创建一个有效的单元运营团队。这个团队的合适人士必须在加工和技术管理方面具有很强的技能，对新的想法和程序开放，在团队中运作良好，并对态度和期望进行灵活。这款电池的领导者是Rick Nelson，一个具有自动细胞操作经验的P＆J退伍军人。一支小区团队通常包括熟练工机构，程序员，制造经理，维护人员和分配在白年班期间运行该单元的机械师/运算符的机组人员。

2.“预工程师”细胞生产的所有方面。此步骤涵盖了关于如何在单元格上加工零件的决定。它包括对待生产部件的类型和尺寸进行决定，夹具和夹紧机构的设计，切割工具规定以及许多其他细节。在这种情况下，电池专用于铝制工件，其中大部分都适合面包箱。目前在电池上产生的大部分零件是两种长跑的商用喷射机程序的翼形机身部件和内部结构部件。在细胞上产生大约700个不同的相似工件家庭的不同部分编号，尽管在典型的一天中的阵列中可能在阵列中表示30至45个不同的部件。

由机床制造商提供的500毫米托盘，具有t型槽和螺栓孔。许多托盘有一个倒置的t形直立提供两个侧面上安装各种虎钳和其他夹具。每一边可以固定为不同的部分或不同的操作。每个操作的工件的方向和最实际的工件夹具选择一起建立。在此方面，预工程阶段的一个重要目标是平衡所需夹具的种类和能力，以满足预期的订单数量。

关于切割工具的决策也需要平衡。虽然ATCS的容量是充足的，但它不是无限的。这两台机器都具有相同的工具库存，使它们可互换以便调度;无论是机器都可以处理任何托盘。CNC程序员维护可用工具列表并相应地准备零件程序。编程部门还提供工具 - 生活数据，因此单元控制系统可以管理工具使用情况。

3.以数字格式提供完整和准确的文档。本文档的可用性对于高效的托盘装载和卸载程序至关重要。例如，由于成品工件的托盘在日间班次开始时卸载，电池软件会自动交换托盘旁边的托盘，以便按计划保持电池的生产（除非需要一次只需要重新加载相同的托盘）。由于每个开放式托盘到达，负载站控制面板的操作员界面使操作员能够打开带有照片插图，设置表和工作说明的零件加载指令。操作员输入告诉系统加载或卸载时每个托盘的状态。反过来，系统根据时间表管理托盘流量。

Hogoboom先生警告说，很容易低估这些初步步骤在自动加工电池的整体管理中的重要性。然而，Fastems Cell控制系统中的软件通过使细胞操作顺畅和高效地奖励这项努力。“证明是在该电池中的机器的生产力 - 当托盘正在交换或切割工具正在更新时，它们的唯一时间是它们的唯一时间，”他说。

一种店铺管理模式?

不容忽视的单元控制系统的另一个方面是它用作机器监控系统。它会收集有关机器利用率，处理细节，警报和警报的信息，以及其他数据。可以在细胞负责人和生产经理可根据可定制的各种报告中分析和总结此数据。它与个体部件号相关联，用于跟踪和可追溯性目的。

事实上，Hogoboom先生把这个自动化单元看作是他希望整个车间如何运作的一个模型。例如，细胞的自动化程度使它非常高效。加工资产的利用率非常高。这个单元使劳动成本降低，但使劳动投入的价值最大化。(P&J成功地吸引了有才华的学徒，因为该公司的职位可以真实地描述为好工作和吸引人的机会。管理人员关注最佳人选，引导他们走向自动化的细胞团队。)

电池控制系统还提供可见性。店铺经理可以看到每个工作台的位置以及如何遵守进度。没有猜测。本质上的商店范围可见性难以实现。

电池的灵活性使其非常适合航天工作车间的环境。它支持对客户需求的响应，这是一种将一个部件供应商从众多供应商中清晰地区分出来的能力。动态调度是这种能力的主要贡献因素，Hogoboom先生希望看到P&J的整个制造企业也能与之相匹配。