最懂彼此的合作 携手Fastems实现高度自动化 苏州新鸿基FMS产线一期成功实施

2020年，苏州超越上海成为了全球工业产值最高的城市，从发展劳动密集型制造转向创新型驱动的高端制造，苏州创造了一个“地级市”的世界奇迹，这背后的重大支撑便是来自于民营制造企业的崛起与担当。我们今天要说的就是一家具有苏州速度、世界格局的民营制造企业——苏州新鸿基精密部品有限公司（以下简称“新鸿基”），它在2020年同样做出了一个影响未来发展的重大突破。

专业从事精密零部件制造近30年来，新鸿基是一家典型的“专精特新”型企业。不片面追求做大规模，而是集中攻克各类精密复杂零部件的机加工技术，瞄准细分行业，为客户提供深度个性化服务，牢牢把比较优势握在手中。其在光学镜筒、医疗结构件、薄壁零件以及易变形类零件的加工能力始终处于同行业领先地位，客户遍及世界一流的高端医疗、光学、航空企业。得益于十余年精益制造管理的有效实施，在寸土寸金的苏州，凭着7000余平的厂房面积，120人的规模，新鸿基轻松实现人均年产值超百万，拥有84项技术专利，还获得了国家高新技术企业的称号。

“10年前，我们便有清晰的规划：向智能化升级，我们一直在为此而准备，并等待一个契机，直到2020年。” 苏州新鸿基精密部品有限公司总经理李坚介绍说。

从传统单机到自动化升级，是30年的积累

“我认为一个企业要想达成智能制造，必须要经历四个阶段，标准化、数字化、自动化、智能化。这是一个缺一不可、发展迭代的过程，也是一个紧密融合、互为补益的过程。新鸿基的前30年都在标准化和数字化阶段成长积累，如今持戈试马，再上新征程，我们充满信心！”李总介绍说。

从人员管理流程的制定，到生产要素管理规程的编制，再到产品工艺的规范统一，新鸿基的标准化建设覆盖了公司的方方面面，标准化体系顺畅运行后，新鸿基又马不停蹄地开展了数字化升级。在李总看来，作为标准化的延续，数字化是管控标准化能否被正确执行的关键途径。截至今年，新鸿基的ERP系统（企业信息管理系统）、MES系统（生产信息化管理系统）已经应用接近18年的时间，并且一直在伴随公司发展持续升级，2019年加入了QMS系统（质量管理系统），搭建了一个完整的企业数字化网络。

如何克服人的改变对生产、对效率的影响？在下一步的自动化升级中，这个需求更为突出。“作为多品种、小批量的机加工企业，如何实现无人化、自动化、持续化的生产，是我们最大的诉求，也是困扰了我多年的问题。在遇到Fastems 柔性自动化系统后，我彻底得到了答案。”李总继续介绍说，“我认为柔性制造技术是目前为止能够实现多品种小批量自动化生产最为成熟的一项技术。FMS柔性制造系统出现的50多年来在欧美等国家得到了大规模应用。Fastems是这一领域最为知名的公司，我们信任其专业性和技术实力，尤其是当我在德国实地考察了一些柔性线应用后，更坚定了我选择与Fastems 合作的信心。”

上马这样一个投入巨大、影响重大的项目，李总及其团队既慎重又果敢。“新鸿基的领导团队对于智能制造有着比同业更清晰的认知，我们的技术团队与他们在6个月时间内进行了多轮系统且深入的探讨，修改了18版方案，新鸿基最终一次性签订了两期高端定制化FMS生产线的购买和实施协议，尤其是中央刀具库的装配，更是Fastems在国内的首例应用。这是当前民营企业中完全来自自筹资金的最大规模的高端柔性线，在建成后，新鸿基将实现24小时无人值守、几十种产品同时生产，设备综合利用率将达到95%，其产能跃升极具想象空间。”芬发自动化上海有限公司总经理丁永平先生介绍说。

柔性制造带来颠覆性加工思维

走进车间，一条颇具规模、正在高效运行的生产线便映入眼帘。这是新鸿基刚刚运行了近半年的柔性线一期，目前集成了3台高性能机床设备（2台五轴加工中心，1台卧式加工中心）。背后的立体库拥有超高超大的库容量，可集成100多个物料托盘和100多个机加托盘，在立体库内部还有一台每分钟150米速度的高效堆垛机，用于托盘的自动传送。所有的托盘、夹具和物料/毛坯、在制品都集中存放于立体库中，在需要装夹时夹具及其匹配的物料会被自动送出至装载站以供装夹，从而减少人工依赖，降低人工出错的风险。

“Fastems柔性线给我最大的惊喜是托盘交互功能所实现的零件交替生产，这是一种完全颠覆单机生产思维和方式的重要改变。”新鸿基生产部经理赵小卫是柔性线项目的技术执行人，身处加工一线的他感受最深，“在单机生产中，当一个零件在调试、装夹、检测时，设备只能停机等待；而在柔性线生产中，当一个零件切削完成进入换装或检测工序，柔性线的托盘管理系统就能够自动将另一个型号零件传输至机床进行加工，大大提升了设备利用率。前后生产数据的对比，也充分证实了这一优势，目前柔性线的设备综合利用率为75%左右，相较单机时的40% 提升了近一倍。在人员配置方面，柔性线也已经做到了机器全天不停，夜班4-6小时无人生产，并且这一数字将在12月上旬随着托盘数量增多和导入更多产品后达到8个小时。”

事实上，除了敏捷高效、模块化的硬件设施，Fastems的软件优势也是其助力用户灵活换产的关键。Fastems柔性制造系统所配备的MMS 软件，是当前工业领域最先进的生产计划、模拟及执行管理软件，不仅可以管理并清晰显示产线中的机床、刀具、夹具、物料站等所有生产要素的加工状态、使用效率等，助力企业达成生产的可视化、数字化，还能够实现自动排单功能，操作人员只需在控制面板上输入加工什么产品、多少件、什么时候生产、什么时候结束等信息，系统就会将所有订单自动排好，并预先计算好所需的用料数量、刀具数量、时间节点等，如果有急单、插单情况系统会顷刻间动态调整，这一功能恰好是多品种、小批量生产企业实现快速换产、不间断生产最为需要的。

“MMS软件已经与我们的ERP系统连接，能够实时监控、分析生产状况，当前产线运行时间还较短，自动排单功能正在逐步调试完善中，依靠技术人员对零部件进行工艺、装夹方式的梳理调试，加上柔性线交替生产的功能，目前此柔性产线已经实现同时生产45种、共180余道工序的不同产品，我们非常期待在后续调试完善后，会对我们的生产管理带来质的飞跃。”赵经理补充说道。

柔性理念的全面覆盖

“行稳致远，智造未来”，是新鸿基2019年公司年会的主题，如果说当时还只是自动化在技术层面的“单点渗透”，那么在柔性线运行的今年，自动化已经成为一种“全面覆盖”的生产、工作理念。

首先是工艺设计，不同于单机时更多考虑装夹、切削是否便捷，新鸿基现在所有新品的工艺编排都必须基于自动化生产的逻辑，例如工装设计时首选零点快换系统；操作工序中要考虑是否有与其他零件切换加工的可能性等。

其次是考核标准，“之前，我们的考核是以机床计划加工时间为总基数，机床实际切削时间与这一计划时间的占比去计算设备利用率，在接触了Fastems 8760理念后，我们才意识到这其中有很多因故障、工人放假等因素造成的机床停机时间被掩盖了，计划时间和制定计划的人是充满变量的，原来算法的不合理性显而易见。实际上每年365 天 X 24小时的时间是不变的，让每台设备最大程度地工作才是最客观的核算目标。”李总介绍说，“目前，我们对于生产的所有考核标准都已经替换成了‘8760’，从而能更清晰地了解到设备真实的利用率，客观地评估产能。我们清楚地看到，现有设备还大有潜力可挖，如果按原来算法我们要满足目标产能可能得再买新设备了。可见柔性理念对于企业的发展决定还有着很大的帮助。”

“正是新鸿基领导团队对智能制造的前瞻布局，对制造、对管理的深刻理解，以及执行的有效性，才实现了真正意义上的计划自动化、传输自动化和监控自动化，也让Fastems的优势在这里得以完美呈现。”丁总感慨道，“柔性线二期的3台智能加工设备均已调试完成，连线将在2022年5月完成，届时，该条产线的最大亮点也会如约呈现：在设备上方将有一个配备1000把刀的行架中央刀具库，实现送刀、装刀、刀具信息传送，寿命管理等全自动管理，从根本上解决人工失误导致的撞机或者停机，同时达成24小时无人值守的全自动化生产，请与我们共同期待！”