一站式有机家禽加工厂背后的技术简况

午夜快车自动储存装置连接Shear Genius冲剪复合机和机器人折弯系统组合，其中包括Fast Bend FBe折弯中心和EP 1030折弯机，为实现各种生产活动，满足对高性能、生产率及有效管理任何产品差异的灵活性和多用性的严格要求奠定了坚实的基础。

您在超市购买有机农场鸡蛋时，有多少次会想象一群快乐的母鸡在一家传统农舍的院子里四处啄食？我自己几乎每次在读到包装上的有机农场鸡蛋这类字眼时，脑海中就会浮现出这样一个场景。但现实却与这幅美好田园画面相去甚远，不过好在动物福利上的差别不算太大。这是因为有像SKA这样的制造商一直在为家禽和养兔业制造创新和先进的设备。这样的生产环境固然单纯地源自于生产需求，但我们在下面将会介绍，它在加工钣金部件时常常会遇到一些问题，而这些问题并不复杂。这些问题是基于高度文明的人道主义选择的结果，以跟任何与集约饲养概念哪怕有一丝关联的事情撇清界限。该决定使位于维琴察省的Sandrigo公司坚决实施生产流程的自动化。他们认为这是充分响应产品定制需求，同时确保出色质量的唯一有效的途径。为了控制并确保实现自动化目标，他们在十年前选择了一家技术合作伙伴：普玛宝。

一站式家禽加工厂

故事还需从1954年说起。SKA srl当时从事家禽加工业经营，生产几乎所有与有机农场有关的产品。自2011年收购位于特雷维索的公司Meneghin后，他们也开始生产养兔设备。多年来只为有机农业工厂服务的专注使SKA成为权威标杆，既带领意大利和国际集团谋进步，同时又为小农场提供直接支持。

“从我们创业时起，我们始终拒绝像业内许多其他公司一样随波逐流。凭借多年致力于为家禽加工厂提供定制产品和服务的优良传统，我们树立了独有的差异化优势，逐渐建立起高技术水平的业务结构，并且始终与饲养者站在一起，”SKA集团董事长Dino Pozzato说道。

“通过直接与客户对话，我们在管理有机农场及解决相关问题方面积累了成熟的经验。例如，我们设计的饲养、给排水、照明和空调系统能够保障动物福利，满足现行法规。我们使用的材料耐用、卫生，设备部件可轻松进行充分清洁。我们提供适合肉鸡、蛋鸡、火鸡、饲养者以及鸭和鹌鹑的各类产品，因此能够满足各种需求。”

高效应对任何产品差异

SKA是如何与普玛宝建立联系的？不消说，自然是因为家禽加工厂需要用到许多钣金部件。但高度的产品定制水平以及对符合伦理道德的有机家禽养殖的专注经营也带来了许多常见而显著的加工问题。SKA工厂经理Diego Pozzato向我们介绍道：“我们提供从畜棚一直到内部系统这整个过程的一站式服务，面面俱到。我们可帮助饲养者针对各种需求找到具体的答案和解决方案，从而为他们提供有效的支持。我们收集有用的数据并进行结构计算以绘制出技术图纸，同时向客户交代每个步骤的情况并推荐特定的设备，以根据农场的参考标准和类型确定最合适的解决方案。我们的目标是提高管理的功能性和生产率。我们的内部技术办公室可确保从产品设计到生产的直接过渡。

但是，以专门服务于有机农场为主的加工厂在营业额上比不上集约饲养。由于饲养的家禽数量要少得多，因此可确保重质而不重量，重动物福利而不重单纯的经济利益。为这样的加工厂生产的装置和设备也截然不同，这意味着我们尽管需要进行大量的连续生产，但每批次的数量可能要低于人们的设想。我们必须能够高度灵活地生产特定饲养者需要的产品，因为它涉及到各种参数，例如从饲养的母鸡类型到母鸡大小等，这些参数在我们选择设备时都需要考虑到。这意味着我们只有具备高效的生产和高度的灵活性和多用途性，才能有效地管理任何产品差异。”

多年稳固的协作关系

SKA是普玛宝的长期客户。1998年，他们首次购入了一台带有上下料功能的F5冲床，后来又做出了一次重大飞跃，改用与午夜快车自动储存装置连接的Shear Genius冲剪复合机。不久前，他们又在储存装置上连接了一个机械手折弯中心，其中包括Fast Bend FBe 5折弯中心、EP 1030折弯机和拟人机械手。

“自1998年以来，我们一直选择的是普玛宝，”Diego Pozzato先生再次说道。“我们是使用普玛宝F5冲床设备的第一批客户之一，在2011年更换成了最新的SGe6，在2017年又增加了午夜快车自动储存装置，2019年增加了一体化机器人折弯系统。我们目前正在评估是否要在我们的柔性制造系统中增加激光切割系统，这将有力地补充我们的钣金加工需求，但我们已经与普玛宝合作设计并开发了一套连续、优化和高效的工作流。举个具体的例子，我们在2020年初安装了机器人折弯单元。我们最初的设想是购买一台自动折弯设备，但在评估过程中，我们意识到它并不是适合我们的理想解决方案。因此，我们选择了现在这套解决方案。它充分结合了高效伺服电动折弯中心和现代化电动折弯设备的优势，使我们能够结合利用这两种技术，以尽可能最短的时间和最高效的方式完成所有流程。

流程效率最大化

SKA始终坚持生产流程的自动化，并且视它为满足高度定制化要求的唯一有效途径。的确，生产的特征是大规模连续生产，而不是大批量生产。“我们说的既不是15件工件，也不是100,000件工件，”Diego Pozzato说。Shear Genius结合午夜快车储存装置所带来的多用途性和高生产率为零件的下游切割和冲孔工序制造了某种障碍，因此需要实现折弯工序的高度自动化。

Diego Pozzato先生介绍，“使用我们以前的系统，我们可以轻松完成大约60%的生产件的折弯加工，这实际上产生了瓶颈。正如我们之前所提到的，我们的目标是实现连续、流畅和高效的生产流，因此我们决定通过这套系统来弥补余下40%的生产差距。通过两种折弯技术高效结合，确保现在能100%满足我们的折弯需求，从而实现卓越加工。这是一套十分有效而又巧妙的解决方案，两种不同的折弯系统通过无缝配合来生产零件，折弯中心和折弯设备相互之间能完整补充对方的能力缺陷。这能确保各种零件都能圆满加工完成。这种模式最大的优势是整个系统实现脱机管理，这意味着技术办公室人员可以在设备单元运行时进行生产排程，不额外占用时间。简而言之，实现了停机时间的最小化和流程效率的最大化。”

通过两台设备与设备单元集成，可以实现连续生产或并行生产，也就是说，拟人机械手可以同时控制两台设备，以确保一个工件有一部分在折弯中心上进行加工，然后在折弯设备上进行最终加工，或者它还可以控制其中一台设备，与此同时让另一台设备以手动模式进行操作。因此，这是一种高度灵活的解决方案，由用于储存半成品的午夜快车储存装置输出端的带小车的输出工位为它送料。所以它并不是由Shear Genius直接送料，而是始终由储存装置送料，这也能最大化提高工作流管理的灵活性。不一定要完全平衡下游折弯工序的冲裁工序，因为储存装置在中间充当了缓冲作用，用于收集来自车间其他设备的工件。

一体化机器人折弯系统

“SKA采用的普玛宝一体化机器人折弯系统的效用之所以增强，完全归源于设备具备简单快速的脱机编程功能，以及设备单元中采用了机械手，它在2018年一经推出，其操作模式就成为推动该行业变革的重要转折点。”普玛宝薄钣金业务拓展高级经理Roberto De Rossi表示。“该解决方案能够保证系统以出色的效率生产各种规模的批次产品，因此可以带来最大的投资效益。这涉及到了SKA为我们设定的另外一个挑战目标：优化管理SKA的双生产核心，”De Rossi说道。“他们的一个生产特征是可重复的元件，这些元件每年的生产量显然要高得多，这取决于全年是定期按周排程还是采用其他排程方式启动方便和可重复的生产批次。但是，还有一类生产专门针对个人客户的生产状况而提供，这要求进行数量更少的批次生产。

为了提高工厂的灵活性，我们还设想了是否有可能按传统方式使用设备，让机械手生产可重复的零件，同时让设备在独立模式中进行手动加工。这也是一个挑战，因为我们必须在由机械手负责两台设备的情况下操作设备单元。

利用设备并排放置这一优势，我们想到了一个接近于自动化运行的解决方案，也即让机械手可以沿车间地基中嵌入的长达19米的轨道移动（机械手的第七个轴）。这意味着机械手滑轨中的隔层在需要时也可以关闭，使操作员能够接近其中一台设备，以检修在生产过程中可能出现的任何意外状况。我们说的这种特殊情况只涉及到机械手不能带来附加价值的个件生产。值得注意的是，机械手在必要时会自行做好准备并自动使用检修孔盖关闭轨道坑。另外一个提高灵活性的因素是FBe 5折弯中心处于手动操作模式时，eP 1030可以在机械手的操作下自动运行，机械手可以加工放在散装料仓中的小型零件，而且配有一个视觉系统可识别单个工件。

折弯设备依赖于折弯中心，而不是反过来

结论显而易见，得益于午夜快车储存装置提供的丰富功能，SKA总是会找到最佳的生产管理方式。这是由各个普玛宝设备中心、自动单元及车间所有其他部门紧紧围绕着的整个FMS系统真正的生产核心。说到机器人折弯单元工序，系统或任何系统程序基于什么样的决定性因素来判断哪些工件交给折弯设备，哪些工件交给折弯中心，或者哪些工件由两台设备共同完成成型加工呢？Diego Pozzato回答道：“折弯中心在这两台设备中最方便，因为它能保证无与伦比的折弯加工速度，但对于特定型材，例如边缘极高的‘C’形型材，就只能使用折弯设备。因此，这取决于待加工件的形状和尺寸。我们的技术办公室目前在“重新设计”优先适合折弯中心的各种项目，或者至少可以说，他们在研究哪些形状能充分利用两台设备的工序协同作用，同时考虑eP 1030折弯机和折弯中心互为依赖的关系。Fast Bend折弯中心仍然是提高生产率和灵活性的优先选择。毫不意外，我们最初设想的是只安装一台自动折弯中心，而不是现在这套一体化机器人折弯单元。但与普玛宝共同进行深入和细致的研究之后，我们才做出了这样一个最终选择。这说明折弯中心不足以完全满足我们的加工需求。受形状的约束，有些零件无法完全通过Fast Bend完成所有折弯加工，因此我们决定再购置一台电动折弯设备以完善可能性和多用途性。”

折弯机和折弯中心都采用伺服电动驱动。这有两个重要作用：一是能减少能耗，最重要的是能确保高度的加工精确性和可重复性。

带有机械手上下料功能的手动操作式折弯中心

“选择Fast Bend FBe 5折弯中心是考虑到我们与SKA之间的协作，”普玛宝南欧国家经理Cristiano Porrati解释道。“他们的许多标准生产零件形状较窄，不太适合使用“传统”折弯中心典型的压爪，因此需要采用其他办法。我们最终选择的方法已经成为我们在该技术领域的一个典型特色，具有高度的灵活性，而且最为独特的是带有吸盘机械手，这对于SKA来说非常重要。我们在分析和研究的初期阶段就几乎可以肯定Fast Bend可能是最适合SKA产品的设备，但它还存在人工连锁的“限制”。Fast Bend的确是一套自动化程度十分有限的设备，因为它只能使工件移动，而不能旋转，上下料操作一般也是由操作员完成，但是这一次，操作员的这项工作被拟人机械手所取代。这意味着FastBend实现了全自动化。机械手可以沿设备前面19米的轨道自由移动，从而覆盖折弯设备和折弯中心的加工范围，同时还能轻松到达具有多个堆垛区的所有三个折弯材料下料隔区。

其布局显然还包括一个夹紧件工具库，机械手完全可以根据技术办公室人员远程生成的零件生产清单自主更换夹紧件。该生产队列可以直接发送至折弯中心，并在成熟的IT架构和工厂管理软件的支持下，折弯中心可以从午夜快车生产线调用载有所需半成品的小车，以用于该特定生产批次，然后通过机械手重启程序以开始按预期处理这些半成品，把它们分配给折弯中心或折弯机进行加工和堆垛。”

激光切割完善生产能力

SKA始终引领创新前沿，因此，它毫不意外地已经开始计划在未来短短几年内进一步发展成为羽翼丰满、符合工业4.0方案要求的智能制造商。“我们已经开始着手为整个生产的管理做硬件和软件上的准备。”Diego Pozzato说道。“在这方面，我想重点介绍我们安装的所有普玛宝系统均‘面向工业4.0’，并且正如我们一开始所说，我们计划将午夜快车生产线与激光切割系统相结合。这将真正完善我们的生产加工能力，让我们能够加工不规则的不锈钢形状，并且精度达到SG的水平。而这些不规则形状的加工目前暂时还是外包给合作公司在做。Shear Genius实际上是一台冲压设备与一台一体化角度剪切机相结合，该剪切机最适合生产具有规则方形的半成品。从未来仍将作为整个生产系统之核心的储存装置开始，我们希望在普玛宝解决的新挑战是能够先在Shear Genius进行钣金加工，以在工件上形成所有需要的孔和变形，然后仍然使用午夜快车生产线将它们作为半成品分拣到未来的激光切割系统中，对其进行切割和重新储存，最后再输送到一体化折弯单元。然后尽可能以最高效的方式结合采用这两种技术完成最终加工。我们相信，凭借其一流和完整的钣金加工设备和自动解决方案，以及丰富的能力和经验，普玛宝能够再一次充分响应我们的需求，并完全达到我们技术办公室的期望，一如既往地与我们的技术办公室进行高效协作。”