工具工艺案例研究:第一个生产线

今天的典型客户一方面想要个性化的产品，另一方面又想要低价格。然而，这两个目标似乎是相互矛盾的:客户愿望的多样性导致产品的高度多样化，从而增加生产的复杂性。然而，有一个解决方案-定制大规模生产或大规模定制。

定制量产的趋势不仅在汽车行业很明显，在那里客户一直可以在无数的额外产品中选择，而且在家具市场也很明显。浴室家具尤其如此，通常需要安装在狭窄的空间中，并提供各种尺寸、颜色和表面。技术条件也增加了复杂性，即脸盆的数量、形状和大小以及虹吸管的数量和设计。

大多数家具制造商会被将他们的运营或生产设施转换为定制的大批量生产的任务压得喘不过气。但幸运的是，有专门从事这类工作的公司，比如位于德国南部Georgensgmünd的MBFZ toolcraft GmbH。该公司是先进技术的先驱，如个人交钥匙机器人解决方案。MBFZ工具工艺有限公司成立于1989年，拥有约400名员工，曾多次获得卓越奖项。其客户包括半导体行业、航空航天、医疗技术、光学行业、特种机械以及赛车和汽车行业的市场领导者。

客户要求:“批量1号”生产

为了满足市场大批量定制生产的需求，一家知名的浴室家具制造商委托MBFZ toolcraft GmbH开发了一种用于浴室家具抽屉自动化装配的机器人系统。抽屉，无论有没有虹吸，都有不同的尺寸，从最小的170毫米到最大的1450毫米。

家具制造商还要求生产各种各样的变体，有不同的材料和颜色选择，“批量尺寸1”;也就是说，如果需要，每一件家具都应该可以作为定制产品生产。有了现代生产技术，即使是批量1号也可以盈利的制造商和客户负担得起。

在自动化之前，抽屉的装配都是用手动工具手动完成的;抽屉架是用气动压力机压在地板上的。新工厂设计为两班制;它是为了促进手工流程和自动化单调的活动。

生产线完全是用可视化组件设计的

根据客户的要求，在概念阶段进行了可行性研究和可视化。为此，MBFZ toolcraft GmbH使用了Visual Components的工厂规划和仿真软件。通过Visual Components，该公司使用了一个理想的系统，因为通过芬兰公司的3D工厂模拟软件，Toolcraft可以设计、模拟、优化和验证定制的生产系统。

在新设计的系统中，组件数据被放置在传送带上后，由扫描仪记录和处理。机器人将各个部件送入自动装配站，在那里它们被拧在一起或压在一起。然后，完全组装好的抽屉由机器人放在传送带上，运送到一个工位，在那里，它们被人工取出、采摘或储存。

项目特点:是家具制造业第一家“批量1型”生产的工厂。工厂的规划、实施和建设花费了大约一年零三个月的时间。

Visual components中的工厂组件库有助于规划

其中一个挑战是，装配线需要复杂的传感器技术和监控，因为组件必须精确地相互定位。为了确保充分的灵活性，有必要实现所有组件变量的处理，只有一个灵活的抓手系统。此外，一个完全自动化的装配压力机必须开发和集成到生产线。

规划这样一个系统的起点通常是一个2D布局。在这种布局的基础上，将输送系统、装配压力机、机器人、夹具等工厂部件组装成一条生产线。MBFZ toolcraft GmbH使用Visual Components提供的库;如果库中没有可用的特定机器，则从现有CAD模型创建该机器，并将其插入到库中。Visual Components与所有主要的CAD系统都有接口。

可视化组件有助于生产线的设计

Visual Components的解决方案在项目的成功完成中发挥了关键作用。首先，整个工厂被建立和可视化的虚拟。使用虚拟模型来保证客户要求的概念的基本可行性。

工厂组件的确切尺寸存储在Visual components的库中。这使得对虚拟模型进行非常简单的测试成为可能，以确定机器人的可及性和所有工作区域的可及性。这方便了装配压力机、机器人和输送机的定位。

使用Visual Components优化了生产周期时间

Visual Components的库还包含其他重要的属性，如机器人的运动参数，可以用来进行精确的时间和运动模拟。因此，可以通过确定虚拟模型上的最小可能循环时间来优化整个系统。通过这样做，公司能够向客户证明该系统的经济效益。

有了可视化组件，不仅可以确定技术可行性和量化经济效益;用Visual Components创建的模型还使向客户(家具制造商)的负责员工演示系统和生产顺序变得更加容易。

可视化组件甚至可以演示复杂的系统

MBFZ toolcraft GmbH的总经理Bernd Krebs说:“我们在公司所有需要可视化和可行性分析的项目中使用Visual Components的解决方案。”

在我们公司，所有需要可视化和可行性分析的项目，我们都使用Visual Components的解决方案

Bernd Krebs, MBFZ toolcraft GmbH的总经理

MBFZ toolcraft GmbH特别赞赏这样一个事实，即即使对于复杂的系统，过程步骤也可以很容易地可视化并呈现给“非技术人员”。

Bernd Krebs说:“预算和定价也大大简化了，因为我们可以事先数字化地设置整个系统。”“我们还计划使用Visual Components来模拟其他专业制造领域的过程，例如增材制造和机械加工、模具制造、塑料注射成型以及自动质量检测”。

这是一个双赢的局面

因此，MBFZ toolcraft GmbH和Visual Components已经帮助浴室家具制造商实现其客户的个人愿望，但负担得起的产品。作为一个令人愉快的副作用，可以注意到，在保持相同质量的同时，生产吞吐量可以提高，许多单调的任务现在由机器人执行——这是一个双赢的局面!