Kytola Instruments 公司已经证明，实现生产效率提升的目标不一定需要通过购买新的机床来实现。该芬兰公司决定使用Fastems柔性自动化系统集成现有的两台机床作为第一步尝试，来获得自动化生产模式的经验。最终取得了良好的收获。

Kytola Instruments研发和生产流体测量和监测设备（见专栏）。“我们产品的精度要求很高，这从我们的机械产业园就可以看出来。” Kytola Instruments 公司的首席执行官Sakari Hayrynen说道。该公司总部位于赫尔辛基以北约170英里的Muurame。

多品种的生产模式

“目前我们有大约20台CNC数控机床来进行不同防锈材料的加工，如铝，不锈钢，黄铜和工业塑料。生产经理Jarmo Tuohimetsa解释道。接着他又说：“交货期很短，因此，我们利用柔性生产的优势来合理安排上千个零件的库存生产。此外，有一些特定的项目要求其中20%部件需要准时完成生产以供装配，因此生产的产品品种非常多。在这个生产基地，我们约有70个员工，8000平米的生产厂房，生产1000多种批次在1-5000之间的零部件。

两台现有机床的自动化升级

中小批量的生产模式不一定非要高度自动化，尤其是当机床上加工的工件品种固定定期更换的话。据生产经理所说，工厂内的一些机床已经配备了足够的刀具和装载系统，以确保降低对人工操作的依赖。“然而，我们想通过不购买新的机床即可实现我们生产效率的提升。作为起步，先对两台现有的森精机Mori Seiki NH 4000 CNC数控机床进行自动化升级集成，看看自动化到底能给我们带来什么样的好处。首席执行官Sakari Hayrynen说道。

紧凑且完整的柔性线

为了对这两台已经使用了约6年的加工中心进行自动化升级，KytolaInstruments决定选择Fastems FPC系统。

FPC是集装箱型柔性托盘库的缩写。FPC是一套完整的柔性生产系统（FMS）。基础配置配备了12个托盘存储位，并集成一台机床。该系统交货前已经完成测试，也就是说该系统在客户现场可以最快速地完成安装和测试。如果需要，FPC可以扩展至多达36个托盘存储位置，并最多可与3台同一类型的机床集成。

设置时间的分离
Kytola Instruments选择了FPC-750标准版柔性托盘库系统，该系统包含托盘在内的总载重为750公斤，再加上一个扩展单元，可实现两台MoriSeiki NH 4000加工中心的自动化集成。Sakari Hayrynen说道：“相对于此前两台机床使用的4个托盘，我们现在有24个托盘供这两个加工中心使用。这在生产效率和柔性制造方面是一个巨大的飞跃。”用一天的生产时间来衡量的话，之前两台机床的主轴运行的时间大概只有30%，70%的时间被花在了准备生产的机床设置上。

“过去，生产的批量越大，机床的生产效率才会越高。有了FPC柔性托盘库系统，就不再是这样了。这意味着我们可以很经济的进行非常小的批量生产，还要感谢OK-Vise的夹具解决方案，这在工件的装夹方面提供了柔性。最终，这意味着用于机床设置的时间与机床的运行时间分离，机床的运行时间也就更长。”JarmoTuohimetsa解释说。接着他又说道：”这套FPC柔性托盘库系统中的两个装卸站也为此做出了很大的贡献。“
更大的装卸能力
当谈到这套系统是否能实现想要的生产效率提升时，生产经理坚信FPC柔性托盘库系统中的装卸站的数量是不容忽视的一个因素— 如果只有一个装卸站，很快它就会成为自动化生产的瓶颈：

“也正因为我们配备了两个装载站，我们可以在FPC的一个装卸站上卸载加工完毕的工件，同时在另一个装卸站上装夹新的待加工托盘。

尤其是自动化无人生产的周末过后，FPC柔性托盘库系统中的加工托盘上只剩下加工完毕的零部件。我们先要卸载这些加工托盘，之后才能装上新的待加工的托盘进行生产。

装卸站的数量越多，缓存的能力越强。

数控程序相继引入
FPC的安装和加工中心的连接花了大概两周时间。之后在现场生产中对已经集成至柔性生产系统中的数控程序进行测试。因为机床加工的零部件需要用到300种不同的数控程序，考虑到生产的安全性，我们决定进行测试。当然，这样做会花费一些时间，” Sakari Hayrynen说。一旦需要生产新的零部件，该程序在两个加工中心中的一个进行测试，第二台机床可以正常生产。通过这种方式，所有数控程序都相继引入了新的柔性制造系统中。

主轴运转时间几乎加倍
“在自动化系统调试和数控程序的测试完成后仅几周的时间，我们注意到了提升产能的第一个积极影响。生产经理Jarmo Tuohimetsa说，由于FPC的使用，每台机床的主轴运转时间几乎翻了一倍。这也是因为我们能够在晚上和周末实行无人生产。

“产能的提升如此高效，因此我们决定卖掉三台老的加工中心。

此外，我们可以将零部件轻松引入柔性制造系统中。如果两个加工中心采取单机运行模式，是不可能实现经济生产的。此外，自动化方面的投资回报时间也只有不到两年。“Jarmo Tuohimetsa强调了第一个让他们非常满意的结果。
工厂自动化的进一步扩展
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然而，就算是如此高效的工厂自动化解决方案也有其局限性，Kytola Instruments的首席执行官非常清楚：“因为我们现有机床的刀位和FPC系统中的托盘位的使用已经达到了极限，我们最近进一步升级了柔性制造系统，以提升生产效率。”

为此，两台现有机床被换成了两台新的Mori Seiki NHX 4000加工中心，FPC的容量也通过扩展一个新的集装箱单元增加了12个托盘位。“我们现在有36个托盘位供柔性生产使用。由于这两个新的加工中心的每台机床提供了240个刀位而不是60个，这也扩展了其加工范围。”同时，柔性制造系统中已有350种不同的加工程序。其中有50个数控程序可以在升级后直接使用，不用任何修改，其他的数控程序也只需对其进行微调即可使用。

产能提升50%
Fastems装卸站的人体工程学设计,大大提高了装夹的效率。我们也使用方箱来提高夹具高度，这样使得高个员工的装夹操作也很方便。

“升级后的FPC和新的加工中心的使用使我们的产能再次提升了50%。我们的第一个目标是实现长期的无人生产，尤其是在周末。此外，FPC柔性托盘库系统使我们还可以集成另一个加工中心，从而进一步扩大产能。”正如Jarmo Tuohimetsa解释那样。
“综合所有因素，选择Fastems作为工厂自动化系统的供应商，我们选择了一个为我们提供未来几年更高的生产效率和柔性的自动化解决方案”Sakari Hayrynen 坚定地总结道。