SKF Aeroengine phù hợp với Công nghiệp 4.0

Việc sản xuất số lượng nhỏ chưa được coi là một lĩnh vực của các hệ thống tự động cao – đặc biệt là nếu việc sản xuất bao gồm gia công phức tạp, đòi hỏi các bước bổ sung và kiểm soát chất lượng nhất quán. Tuy nhiên, SKF Aeroengine đã hợp tác với Fastems để tạo ra một giải pháp có khả năng thực hiện điều đó. Việc xử lý riêng lẻ phôi và xử lý trên pallet phôi được kết hợp trong một hệ thống sản xuất linh hoạt (FMS).

Là một phần của SKF Hàng không vũ trụ, SKF Aeroengine Pháp chuyên sản xuất vòng bi cho hàng không. Với tổng số 630 nhân viên, Trung tâm Xuất sắc tại Valenciennes xây dựng các giải pháp cực kỳ mạnh mẽ cho động cơ máy bay hoặc cánh quạt máy bay trực thăng. Là một phần của sáng kiến ​​”Sản xuất đẳng cấp thế giới”, SKF gần đây đã tạo ra một trong những dây chuyền sản xuất phù hợp với thời đại Công nghiệp 4.0. 

Thứ tự của thế hệ tiếp theo
“Khoảng hai năm trước, chúng tôi đã được ủy quyền sản xuất các bộ phận vòng bi đặc biệt cho thế hệ động cơ LEAP mới. Cédric Vandevoir, Giám đốc kỹ thuật tại SKF Aeroengine France cho biết, đơn đặt hàng này là duy nhất cho đến nay khi nó kéo dài từ 20 đến 30 năm, với mỗi lô chuyển từ 5 đến 30 mỗi công việc.

“LEAP là một động cơ phản lực tiên tiến được sản xuất bởi CFM International, sử dụng công nghệ sản xuất mới nhất. Gia công các bộ phận vòng bi cỡ trung bình, phức tạp là rất đòi hỏi, đòi hỏi các quy trình mới và độ chính xác cao nhất để đáp ứng các yêu cầu chất lượng, “Marcus Jakob, Giám đốc phát triển quy trình toàn cầu tại SKF Aerospace cho biết. 

Đầu tư vào hiệu suất, độ chính xác và năng suất
Đối mặt với nhu cầu về chất lượng cao, luôn có thể truy nguyên và trên hết là sản xuất kinh tế với số lượng nhỏ hơn nhưng định kỳ trong một thời gian rất dài, SKF Aero đã phải suy nghĩ lại về chiến lược sản xuất hiện có. Cho đến nay, một loạt các hoạt động bán tự động cho các bước sản xuất cụ thể là một phần của công việc hàng ngày. Bây giờ đã đến lúc tìm các máy hiệu suất cao và chính xác để gia công phức tạp các bộ phận vòng bi SKF và “nuôi” chúng bằng bí quyết SKF. 

Ngoài ra, việc xử lý – bao gồm các quy trình hạ nguồn cần thiết – nên được tích hợp hoàn toàn vào một giải pháp năng suất cao duy nhất. “Chúng tôi muốn tự động hóa càng nhiều bước quy trình càng tốt và giảm thiểu đáng kể sự can thiệp thủ công. Đó là lý do tại sao chúng tôi bắt đầu tìm kiếm đối tác – cả cho ‘Máy công nghiệp 4.0’ và tự động hóa dự án đầy tham vọng ‘, Jakob nói. 

Năng lực và kinh nghiệm phần mềm
Sau khi xem xét kỹ lưỡng các nhà tích hợp hệ thống tiềm năng, SKF Aeroengine cuối cùng đã chọn Fastems; Và vì những lý do chính đáng, như Marcus Jakob báo cáo: “Điều quan trọng đối với chúng tôi là đối tác có thể đáp ứng linh hoạt với các yêu cầu rất khác nhau của dự án tổng thể, mà chúng tôi cũng muốn chuyển sang các nhà máy SKF Aero khác, cũng như mong muốn cá nhân. Phần mềm đóng một vai trò quan trọng. Ngày nay, robot là một “sản phẩm tiêu chuẩn”, nhưng bí quyết, sự tích hợp và triển khai linh hoạt trong ứng dụng thực tế là những điểm quyết định ở đây. Fastems đã bị thuyết phục về quy mô công ty, số lượng nhà phát triển phần mềm nội bộ và trên hết là về chuyên môn trong các giải pháp phần mềm linh hoạt cho tự động hóa. ” 

Giải pháp toàn diện bao gồm kiểm soát chất lượng Khái niệm ban đầu về SKF Aeroengine đã được phát triển thêm trong quá trình thực hiện dự án với Fastems cho đến hệ thống hiện tại có tên là “RoboFMS” (Hệ thống sản xuất linh hoạt robot). “Do sự hợp tác tốt giữa chúng tôi và Fastems, chúng tôi đã có thể nhanh chóng tìm ra các giải pháp mới và sáng tạo và đạt được các mốc quan trọng trong dự án,” Jakob nói. 

Các máy móc và hệ thống được liên kết với hệ thống sản xuất linh hoạt tạo ấn tượng về sự phức tạp của giải pháp tổng thể: hai trung tâm tiện / phay, trung tâm mài, máy mài, máy đo tọa độ 3D, hệ thống làm sạch bộ phận và hệ thống đánh dấu laser. Ngoài ra, RoboFMS tích hợp một trạm bốc xếp cho AGV và một kho chứa các bộ phận thô, bán thành phẩm và thành phẩm. 

Một FFS để xử lý rất linh hoạt
RoboFMS kết hợp tất cả các bước của quy trình trong FMS: từ quá trình xử lý ban đầu các phôi được kẹp trước trên trạm nạp trên các hệ thống kẹp điểm 0 tại hai trung tâm tiện / phay thông qua quá trình xử lý trên máy nghiền và mài để kiểm tra chất lượng và kiểm tra chất lượng. 

Robot di chuyển trên đường ray có thể xử lý các pallet phôi cũng như phôi mà không cần pallet. Vandevoir nhận xét: “Vì lý do chính xác, các quy trình gia công trên máy mài và mài chỉ có thể thực hiện được mà không cần kẹp.” 

Thời gian của các chuyển động vận chuyển trong RoboFMS xác định niên đại của quy trình tổng thể – phụ thuộc vào trạng thái của phôi, công cụ, máy móc và các trạm khác trong hệ thống. Vì vậy, nó có thể là một phần bán thành phẩm được lưu trữ đầu tiên trong bộ lưu trữ hệ thống, ví dụ, nếu một phôi đã ở trong máy hoặc trạm đo hoặc đánh dấu. 

Thời gian thiết lập gần như bằng không
Khi các công cụ đã được chuẩn bị và có đủ nguyên liệu trong kho, RoboFMS được thiết kế để sản xuất tự chủ cao trong một thời gian dài. “Mục tiêu của chúng tôi là có thể sản xuất toàn bộ một ngày cuối tuần không người lái và cũng ở” kích thước lô 1 “. Điều kiện tiên quyết cho điều này là có đủ phôi được kẹp và các bộ phận bán thành phẩm chưa được lọc trong kho hệ thống để tất cả các trạm trong RoboFMS có thể được vận hành bất cứ lúc nào. Ngoài ra, chúng tôi hiện đang làm việc để làm cho hệ thống có khả năng sản xuất tất cả các bộ phận ổ lăn theo cách tự động cao mà không cần áo giáp thủ công của các nhà khai thác, “Jakob nói. 

Hơn cả kế hoạch hóa, kiểm soát và giám sát
Một thành phần không thể thiếu của dự án, theo Cédric Vandevoir, là Phần mềm quản lý sản xuất (MMS) của Fastems: “Trong tương lai gần, chúng tôi sẽ tích hợp MMS với hệ thống ERP của chúng tôi để lên kế hoạch sản xuất trực tiếp. Phần mềm sau đó cũng sẽ kiểm soát và giám sát toàn bộ quá trình sản xuất tự động. Ngoài ra, MMS cho phép chúng tôi lập bản đồ hiệu quả tổng thể của RoboFMS để nó có thể phản ứng nhanh khi cần và do đó, ví dụ, đặc biệt tối ưu hóa các quy trình riêng lẻ. Phần mềm cung cấp tất cả các điều kiện tiên quyết. ”

Mẫu thành công cho các vị trí bổ sung
Sự hợp tác giữa SKF Aeroengine và Fastems chắc chắn rất đáng giá, như Vandevoir nói: “Với RoboFMS, chúng tôi có thể sản xuất ngay cả các bộ phận vòng bi bạc đạn đòi hỏi khắt khe nhất với số lượng yêu cầu và chất lượng cao nhất và do đó cung cấp cho khách hàng của chúng tôi vòng bi lăn tùy chỉnh. FFS đã trở thành một phần thiết yếu trong sản xuất của chúng tôi và do đó khả năng cạnh tranh của chúng tôi – một thành công thực sự! ” 

Gilles Ofcard, Giám đốc nhà máy của SKF Aeroengine France, cho biết thêm: “Với dự án tự động hóa này, chúng tôi đã chuẩn bị tốt cho những thay đổi quan trọng trong ngành công nghiệp của chúng tôi. Bởi vì nghề nghiệp của chúng tôi được đặc trưng bởi sự đa dạng ngày càng tăng của các sản phẩm với các lô sản xuất nhỏ hơn bao giờ hết. Tất nhiên, có một số thách thức do những thay đổi đòi hỏi trình độ kiến ​​thức kỹ thuật và tiêu chuẩn chất lượng rất cao trong một thị trường cạnh tranh cao. Nhưng chúng ta không thể thoát khỏi sự thay đổi cơ bản này. Điều quan trọng hơn cả là công nghệ giúp chúng tôi nâng cao hơn nữa mức chất lượng, tăng tính linh hoạt, ổn định các quy trình và làm cho sản xuất của chúng tôi an toàn hơn. ” 

Marcus Jakob chỉ có thể đồng ý với điều này: “Nhờ dự án thí điểm thành công, chúng tôi hiện đang có một bước tiến mới tại một số địa điểm trong Tập đoàn SKF. Chúng tôi đã cài đặt RoboFMS thứ hai, giống hệt tại SKF Aeroengine ở New York, bổ sung cho nó một trung tâm tiện và mài bổ sung. Một hệ thống tương tự được sử dụng tại nhà máy Pennsylvania của chúng tôi, nơi chúng tôi sản xuất các miếng đệm đặc biệt cho ngành công nghiệp hàng không vũ trụ. Mặc dù nó hoạt động độc quyền với kẹp pallet, do đó hệ thống ít phức tạp hơn, nhưng một lần nữa, sự hợp tác với đối tác tự động hóa Fastems đang chứng minh giá trị của nó! ”