FMS

FMS eli Flexible Manufacturing System tarkoittaa joustavaa valmistusjärjestelmää, joka rakentuu automaattisen varaston ympärille sijoitetuista työstökeskuksista tai muista työlaitteista. Näihin järjestelmiin kuuluu yleensä kaksi tai useampia CNC-ohjattuja työstökoneita, joita palvelee yhteinen varastoautomaatio, kun taas yksittäinen työstökone, johon on liitetty automaattinen kappaleenkäsittelyjärjestelmä, tunnetaan nimellä FMU (Flexible Manufacturing Unit). FMS-järjestelmiä käytetään yleisesti metalliteollisuudessa erityisesti sorvattavien ja jyrsittävien kappaleiden valmistuksessa, joissa tuotantosarjat ovat usein pieniä, mutta toistuvuus on suuri. Tällainen kokoonpano tukee Just-In-Time (JIT) -tuotantoa. FMS-järjestelmiä on rakennettu Suomessa 1980-luvulta alkaen ja ne voidaan ajaa miehittämättömästi, mikä mahdollistaa tuotannon ympäri vuorokauden.

FMS-järjestelmien toiminta ja komponentit

Automaattivarasto ja palletti

FMS on usein rakennettu korkeavaraston ympärille. Automaattinen hyllystö siirtää lavoja, joita kutsutaan paleteiksi, varastoon odottamaan työstöä, työsoluihin ja työstön jälkeen takaisin varastoon tai suoraan ulos järjestelmästä. Palettien yksilötunnisteet, kuten RFID, mahdollistavat niiden seurannan ja prosessoinnin eri työstökoneilla. Työstökeskukset, kuten pystykaraiset ja vaakakaraistet työstökeskukset, ovat varustettu automaattisilla työkalunvaihto- ja työkaluvarastojärjestelmillä.

Työstökoneet ja työkalut

FMS-järjestelmässä käytettävät työstökoneet ovat usein CNC-ohjattuja laitteita, jotka voivat toimia monissa eri käyttötarkoituksissa, kuten sorvaus, jyrsintä, poraus ja kalvinta. Näissä prosesseissa käytetään erilaisia lastuavia työkaluja, kuten HSS-työkalut, kovametallityökalut, CBN-työkalut ja Cermet-työkalut. Työstönopeudet, kuten karanopeus ja hammaskohtainen syöttö, voidaan ohjelmoida tarkasti käyttämällä G-koodeja ja M-koodeja.

Tuotannonohjaus ja ohjelmointi

FMS-järjestelmän ohjaamiseen käytetään usein edistyneitä ohjelmistoja ja teknologioita, kuten CAD- ja CAM-ohjelmistoja, jotka mahdollistavat solid- ja pintamallien sekä dynaamisen jyrsinnän ja sorvauksen ohjelmoimisen. DNC (Direct Numerical Control) mahdollistaa tiedonsiirron työstökoneiden ja keskitetyn ohjausjärjestelmän välillä. CAM-ohjelmistot, kuten Mastercam ja Vericut, takaavat tarkan ohjelmoinnin ja tuotannon simuloinnin.

Joustavuus ja automaatio

FMS-järjestelmän joustavuus mahdollistaa erilaisten kappaleiden valmistuksen samassa järjestelmässä. Tämä kuitenkin asettaa rajoituksia kappaleiden koon, painon ja muodon suhteen. Automaatiota lisäävät teollisuusrobotit, jotka voivat panostaa ja purkaa kappaleita työstökeskuksista.

Järjestelmän optimointi

Jotta FMS-järjestelmä toimisi tehokkaasti, se on viritettävä erityisesti tunnetulle tuoteperheelle. Tämä vaatii tarkkaa suunnittelua geometristen toleranssien, pinnankarheuden ja muiden laatukriteerien osalta.

Yhteenveto

FMS (Flexible Manufacturing System) on monipuolinen ja edistyksellinen valmistusjärjestelmä, joka mahdollistaa tehokkaan ja joustavan tuotannon erityisesti metalliteollisuudessa. Järjestelmän keskeiset komponentit, kuten CNC-ohjatut työstökoneet, automaattivarasto, teollisuusrobotit ja kehittyneet CAD- ja CAM-ohjelmistot, tarjoavat laajan skaalan mahdollisuuksia optimoida tuotantoa eri kappaleiden valmistuksessa. FMS-järjestelmän käyttö mahdollistaa tuotannon kohtuullisten sarjakokojen ja korkeiden laatuvaatimusten saavuttamisen, samalla kun se tarjoaa joustavuutta ja kustannussäästöjä pitkällä aikavälillä.