對(duì)于位于Uetendorf的合約制造商 Laserschnitt AG的所有者兼總經(jīng)理Patrick Gerber來(lái)說(shuō)，智能工廠是無(wú)可替代的選擇。通過(guò)數(shù)字化管理，它既可以輕松處理大量短期訂單，同時(shí)始終保持對(duì)所有流程的控制。

乍一看，位于圖恩（瑞士）附近的 Laserschnitt AG 公司與傳統(tǒng)的合約制造商沒(méi)有任何區(qū)別。公司接受來(lái)自各行各業(yè)的訂單，從設(shè)計(jì)師、藝術(shù)家到從事金屬結(jié)構(gòu)的工程師，再到工業(yè)供應(yīng)商，例如車(chē)輛制造等。因此，在公司的廠房里有各種各樣的鈑金件。這家公司目前擁有 17 名專(zhuān)業(yè)人員，可以切割、折彎和焊接 0.5 至 25 毫米厚的鋼板、不銹鋼板、鋁板、銅板和黃銅板。

不過(guò)，仔細(xì)觀察一下工作流程，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這里與傳統(tǒng)的合約制造商有明顯差異。熟練的工人在各自的工作崗位上聚精會(huì)神地工作，不可思議的是，他們似乎知道目前在各種生產(chǎn)狀態(tài)下需要加工哪些數(shù)量眾多的鈑金零件。他們敏捷而安全地將鈑金零件通過(guò)內(nèi)部加工流程——從激光切割機(jī)到各種折彎?rùn)C(jī)，再到手工焊接和返工工作站，最后到去毛刺或打磨及訂單分揀。幾乎沒(méi)有與各個(gè)生產(chǎn)訂單相關(guān)的紙質(zhì)文件。

一、逐步優(yōu)化

Patrick Gerber解釋說(shuō)，他大約在七年前開(kāi)始利用數(shù)字化組織的可能性。九年前，他從當(dāng)時(shí)的公司所有者手中接管了這家合約制造商。Gerber說(shuō)道：“多年來(lái)，我們的特點(diǎn)一直是極其可靠且在極短時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)鈑金零件。我們專(zhuān)注于單件、小批量以及大批量生產(chǎn)，每年制造數(shù)千個(gè)組件，” Gerber補(bǔ)充道：“高度靈活性使我們獲得了越來(lái)越多的訂單。”

“與此同時(shí)，我們的客戶(hù)期望我們變得更加靈活，并能夠在更短的時(shí)間內(nèi)交貨。我的目標(biāo)一直是通過(guò)特別短的交貨時(shí)間和高質(zhì)量的產(chǎn)品以公正的價(jià)格使我們?cè)诟?jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。” Gerber希望在鈑金復(fù)雜單件或原型的生產(chǎn)中，將周轉(zhuǎn)時(shí)間從通常的四到六周縮短到僅僅四到六天。

二、受限于常規(guī)結(jié)構(gòu)

Gerber進(jìn)一步表示，他的商業(yè)理念取得了極大的成功。“然而，幾年前我們的組織已經(jīng)不堪重負(fù)。我很快意識(shí)到，靠傳統(tǒng)的計(jì)劃、管理和組織方式，無(wú)法在幾天內(nèi)處理大量單件和只有三到十個(gè)組件的小批量訂單。”因此，Gerber投資了自動(dòng)化和數(shù)字化。他首先引進(jìn)了一臺(tái)連接鈑金料庫(kù)的TruLaser 5030光纖激光切割機(jī)。

但這只能讓整個(gè)生產(chǎn)中的一小部分提高工作效率。在其他部分，現(xiàn)有的組織結(jié)構(gòu)和原有的軟件架構(gòu)阻礙了更大的靈活性。流程非常耗時(shí)且繁瑣。每個(gè)訂單和鈑金件都必須在 ERP系統(tǒng)中創(chuàng)建數(shù)據(jù)。為了生成數(shù)控程序，又必須在 CAD/CAM 程序中再次創(chuàng)建這些數(shù)據(jù)。此外，工作計(jì)劃人員還需要將內(nèi)部訂單數(shù)據(jù)和附帶的技術(shù)信息（工件圖紙、刀具信息、刀具設(shè)置和夾具以及材料）打印成訂單表格，然后交給專(zhuān)員和機(jī)床。單個(gè)加工工序完成后，每個(gè)生產(chǎn)步驟相應(yīng)的數(shù)據(jù)必須要收集，并將其傳輸回ERP系統(tǒng)。很多情況下，商業(yè)和技術(shù)領(lǐng)域的相同數(shù)據(jù)必須分別記錄和創(chuàng)建。

三、首選集成系統(tǒng)

Gerber深信，只有盡可能全面和一致的數(shù)字化，才能改善之前不盡如人意的情況。他要求更短的周轉(zhuǎn)時(shí)間、高透明度和最大靈活性。因此，他投資了通快公司的TruTop Fabs ERP系統(tǒng)。這款專(zhuān)為鈑金加工商設(shè)計(jì)的模塊化軟件，集成了用于NC編程的TruTop Boost 3D CAD/CAM系統(tǒng)。它能為切割、沖壓和折彎?rùn)C(jī)生成優(yōu)化的NC程序。

在ERP系統(tǒng)中，鈑金加工的所有流程都可以通過(guò)相應(yīng)的模塊進(jìn)行數(shù)字化記錄和控制。這包括采購(gòu)（Purchase模塊）、報(bào)價(jià)準(zhǔn)備和訂單管理（Customer模塊）、內(nèi)部成本計(jì)算（Calculation模塊）和規(guī)劃（Quickjob和Storage模塊）、控制（Quickjob和Production模塊）和生產(chǎn)監(jiān)控（Fabs APP模塊）以及機(jī)器數(shù)據(jù)監(jiān)控（Monitor模塊）。

Gerber強(qiáng)調(diào)了這個(gè)集成系統(tǒng)的決定性?xún)?yōu)勢(shì)：“我們只需一步就能創(chuàng)建所有后來(lái)在商業(yè)成本計(jì)算和訂單規(guī)劃以及所有技術(shù)工作流程中所需的數(shù)據(jù)。這大大縮短了處理時(shí)間。在收到詢(xún)價(jià)時(shí)，所有數(shù)據(jù)已經(jīng)為報(bào)價(jià)創(chuàng)建完畢。如果我們接到制造所需鈑金零件的訂單，我們可以立即開(kāi)始處理。”

四、內(nèi)部完全數(shù)字化

Laserschnitt AG現(xiàn)在已經(jīng)完全數(shù)字化了內(nèi)部數(shù)據(jù)和信息流。“近年來(lái)，我們逐步實(shí)施了智能工廠，盡管這個(gè)詞最初并不為人所熟知。幾年前，這被稱(chēng)為工業(yè) 4.0。對(duì)我來(lái)說(shuō)，使內(nèi)部流程變得更快、更透明是至關(guān)重要的。另一方面，我很早就認(rèn)識(shí)到數(shù)字化的深遠(yuǎn)可能性，”Gerber說(shuō)道。

如今，所有關(guān)于生產(chǎn)訂單的數(shù)據(jù)都通過(guò)內(nèi)部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)直接發(fā)送到機(jī)器或?qū)�業(yè)人員的終端。在激光切割機(jī)上切割后，每個(gè)組件都會(huì)貼上一個(gè)帶有條形碼的標(biāo)簽。掃描條形碼時(shí)，相關(guān)的終端或機(jī)器上的CNC控制系統(tǒng)會(huì)從TruTop Fabs軟件中獲取所需的數(shù)據(jù)。CNC控制系統(tǒng)接收到相應(yīng)的NC程序。在手工工作站，例如焊接，待執(zhí)行的工作活動(dòng)以表格和圖紙的形式顯示。一旦工作流程完成，終端的專(zhuān)業(yè)人員會(huì)對(duì)此進(jìn)行確認(rèn)，并獲得一張標(biāo)簽，上面存儲(chǔ)著后續(xù)待完成工作步驟的條形碼（簡(jiǎn)短形式也可以是純文本）。

（描述清晰：在CNC控制器的屏幕上，專(zhuān)業(yè)人員獲得有關(guān)加工過(guò)程的詳細(xì)信息。）

Gerber解釋說(shuō)，這種數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸可以消除錯(cuò)誤。此外，生產(chǎn)過(guò)程中的每位專(zhuān)業(yè)人員都可以在終端上簡(jiǎn)單地顯示待處理的訂單，掃描提供的組件數(shù)據(jù)，并立即開(kāi)始設(shè)置機(jī)器或工作站。“這樣我們就能在最短的時(shí)間內(nèi)完成生產(chǎn)。由于訂單數(shù)據(jù)可以隨時(shí)從ERP系統(tǒng)中反復(fù)調(diào)用，我們還可以在生產(chǎn)過(guò)程中隨時(shí)更改訂單的優(yōu)先級(jí)和順序。這使我們能夠輕松安排在進(jìn)行中的生產(chǎn)中處理緊急訂單，"Gerber 熱情洋溢地介紹著智能工廠的優(yōu)勢(shì)。

五、軟件和硬件一體化

隨著內(nèi)部數(shù)字化的推進(jìn)，公司進(jìn)一步投資購(gòu)買(mǎi)了TruBend 5085 折彎?rùn)C(jī)和自動(dòng)化折彎?rùn)C(jī)TruBend 5320。后者配備了模具（模具和折彎沖頭）自動(dòng)存儲(chǔ)和更換系統(tǒng)。這簡(jiǎn)化并加快了折彎?rùn)C(jī)的安裝和調(diào)試，尤其是大型折彎模具的安裝和調(diào)試。同時(shí)，它也減輕了員工在簡(jiǎn)單、繁重和體力要求高的工作中的負(fù)擔(dān)。

Gerber表示：“員工可以專(zhuān)注于執(zhí)行訂單處理中的重要和有意義的活動(dòng)，而不是被繁重的體力勞動(dòng)耗盡。這也有助于縮短周轉(zhuǎn)時(shí)間并提高靈活性。”此外，模具折彎?rùn)C(jī)配備了ACB角度測(cè)量系統(tǒng)。這樣，它能夠自動(dòng)將每片鈑金彎曲到對(duì)應(yīng)圖紙的角度，而無(wú)需多次打樣和耗時(shí)的手動(dòng)測(cè)量。大大縮短了生產(chǎn)時(shí)間，特別是對(duì)于單個(gè)工件，它可以避免不必要的時(shí)間和原材料消耗。這意味著生產(chǎn)的工作效率可以更高。

（自動(dòng)精確：閉模折彎?rùn)C(jī)上的 ACB 角度測(cè)量系統(tǒng)可確保所有部件的折彎角度完全符合圖紙中的規(guī)定，而不受材料特性的影響，也無(wú)需進(jìn)行試折彎。）

Gerber進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，與同一家制造商的機(jī)器和軟件合作帶來(lái)了深遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)。“Gerber進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)，與單一制造商的機(jī)器和軟件合作帶來(lái)了深遠(yuǎn)的優(yōu)勢(shì)。“基本上，我們不需要與不同制造商討論接口問(wèn)題。一切都能無(wú)縫對(duì)接。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，通快的軟件和硬件組合也具有決定性的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)訂單部分或完全處理完成后，激光切割機(jī)和折彎?rùn)C(jī)會(huì)自動(dòng)向TruTop Fabs ERP系統(tǒng)反饋信息。當(dāng)然，這使得我們能夠更輕松地在內(nèi)部跟蹤訂單，從而確保最大透明度。”

透明度進(jìn)一步提高了效率。所有鈑金都已在鈑金倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行記錄，并貼有條形碼標(biāo)簽。一旦激光切割機(jī)取出一塊板材用于切割嵌套的鈑金零件，剩余的部分也會(huì)被標(biāo)記（如果仍需使用倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)輸）并進(jìn)行存儲(chǔ)。因此，它可以在ERP和CAD/CAM系統(tǒng)中進(jìn)行識(shí)別。如果需要從該廢料中切割出一個(gè)鈑金零件，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)建議取出相關(guān)的廢料板。

(無(wú)紙化：通過(guò)鈑金零件上的條形碼，專(zhuān)業(yè)人員可以從系統(tǒng)中獲取有關(guān)生產(chǎn)流程和內(nèi)部物流的所有信息。)

Gerber評(píng)論道：“特別是在當(dāng)前金屬板難以獲得、原材料成本大幅上漲的情況下，這種從金屬板材開(kāi)始的全面監(jiān)控為我們創(chuàng)造了巨大的效益。此外，我們也不需要手動(dòng)存儲(chǔ)和尋找合適的邊角料，這依賴(lài)于員工的細(xì)心程度，也非常耗時(shí)。自動(dòng)化和數(shù)字化使得這里的工作變得更加高效。"對(duì)于在激光切割機(jī)的自動(dòng)化高架倉(cāng)庫(kù)中未（最初）存放的特殊金屬板及其殘余部分，也會(huì)通過(guò)ERP系統(tǒng)進(jìn)行記錄，并貼上條形碼。這意味著工作規(guī)劃者可以隨時(shí)在3D CAD/CAM系統(tǒng)中使用這些信息進(jìn)行生產(chǎn)訂單。在生產(chǎn)過(guò)程中，專(zhuān)業(yè)人員根據(jù)粘貼的標(biāo)簽使用手動(dòng)條形碼閱讀器記錄這些板材。

六、數(shù)字化提高生產(chǎn)效率

Gerber強(qiáng)調(diào)，從訂單接收、揀選到交付的內(nèi)部流程的全方位數(shù)字化有助于提高生產(chǎn)力。尤其重要的是識(shí)別和縮短非生產(chǎn)性時(shí)間，并在各個(gè)加工步驟之前和之后避免不必要的工具、毛坯和夾具的搜索。他的觀點(diǎn)是：“如果半成品因?yàn)闇�留在后續(xù)加工的訂單積壓中而無(wú)法完成，那么再快的切割、沖壓或折彎?rùn)C(jī)有什么用？”短周轉(zhuǎn)時(shí)間和高靈活性的決定性因素在于隨時(shí)了解生產(chǎn)中機(jī)器和零部件的狀態(tài)。這樣，根據(jù)當(dāng)前情況，就可以靈活地控制后續(xù)加工并立即安排。

“有了通快智能工廠系統(tǒng)，我們現(xiàn)在可以用同樣的員工處理訂單量增加了30%，因?yàn)槲覀兛梢噪S時(shí)優(yōu)化流程的順序，從而更快地處理訂單，”Gerber滿(mǎn)意地總結(jié)道。由于透明度，他能立即發(fā)現(xiàn)所謂的瓶頸，即意外延遲通行的工作站。他可以快速做出反應(yīng)，例如在生產(chǎn)過(guò)程中增加第二臺(tái)用于去毛刺鈑金零件的機(jī)器。

（透明度：在工廠大廳的終端機(jī)上，專(zhuān)業(yè)人員隨時(shí)了解即將進(jìn)行的生產(chǎn)訂單，并將其執(zhí)行情況反饋給ERP系統(tǒng)。）

七、突破公司極限

Gerber現(xiàn)在明顯偏好將3D體積數(shù)據(jù)（如STEP文件）作為客戶(hù)的數(shù)據(jù)格式。“通過(guò)這些數(shù)據(jù)，我們的軟件始終可以精確計(jì)算組件的加工和切割。此外，組件在所有維度上都被清晰定義。這樣，我們避免了生產(chǎn)中的詢(xún)問(wèn)、客戶(hù)的退貨以及多次生產(chǎn)原型的情況。這也有助于我們能夠快速靈活地進(jìn)行生產(chǎn)和交付。”當(dāng)然，這家合同制造商的專(zhuān)業(yè)人員仍然會(huì)基于草圖或DXF數(shù)據(jù)進(jìn)行工作，這些數(shù)據(jù)通常由從事金屬結(jié)構(gòu)的工程師提供。

Gerber希望未來(lái)有更多的公司進(jìn)行數(shù)字化。“只有當(dāng)數(shù)字化超越公司邊界，覆蓋從原材料到客戶(hù)使用產(chǎn)品的所有領(lǐng)域時(shí)，才能充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。例如，如果數(shù)據(jù)格式合適，設(shè)計(jì)用于生產(chǎn)的3D鈑金零件可以立即被接管，計(jì)算工作量并一鍵規(guī)劃生產(chǎn)。這進(jìn)一步提高了生產(chǎn)的靈活性。”

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文章來(lái)源：通快

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