改為柔性生產“柔”之制造核心

 中國制造業(yè)崛起的重要因素之一,就是國內大規(guī)模生產效應的實現,但隨著消費水平的提升,人們越發(fā)青睞個性化和定制化的產品,柔性生產就是在這樣的背景下誕生的先進制造理念。

  毫無疑問,柔性生產將是未來部分制造業(yè)企業(yè)需要重點關注的方向,而它在改造制造業(yè)生產的同時,也會對制造業(yè)商業(yè)模式產生巨大的影響。

改為柔性生產“柔”之制造核心的圖1

  (圖為海爾膠州空調互聯(lián)工廠,該廠已經通過工業(yè)4.0的智能制造實現柔性量產,解決了大規(guī)模生產和私人定制之間的矛盾。)

  柔性制造是什么?

  隨著大批量生產達到瓶頸,消費者的個性化需求日益強烈。柔性制造是應對“大規(guī)模定制”生產而產生的,具有批量小而品種多的特點,并以其良好的規(guī)劃實現了對生產過程的高效把控。

  柔性制造的模式其實廣泛存在,比如我們生活中常見的定制,這種以消費者為導向的,

  以需定產的方式對立的是傳統(tǒng)大規(guī)模量產的生產模式。在柔性制造中,考驗的是生產線和供應鏈的反應速度。比如目前在電子商務領域興起的“C2B”“C2P2B”等模式體現的正是柔性制造的精髓所在。

  柔性可以表述為兩個方面:

  第一個方面,指生產能力的柔性反應能力,也就是機器設備的小批量生產能力。

  其設備利用率、生產率都很高,單件成本比較低。但是只能加工一個或幾個相類似的零件,難以應付多品種中小批量的生產。隨著批量生產時代逐漸走向以適應市場變化為導向的生產時代,能否在短時間內開發(fā)出多品種、高質量、低成本的產品是一個制造系統(tǒng)的競爭力所在。柔性制造恰好能滿足這點,在制造業(yè)的發(fā)展中占據的分量越來越重。

  第二個方面,指的是供應鏈的敏捷和精準的反應能力。

  在柔性制造中,供應鏈系統(tǒng)對單個需求做出生產配送的響應。從傳統(tǒng)“以產定銷”的“產—供—銷—人—財—物”轉變成“以銷定產”,生產的指令完全是由消費者獨個觸發(fā),其價值鏈展現為“人—財—產—物—銷”這種完全定向的具有明確個性特征的活動。在這個過程中不僅對生產的機器提出了重大的挑戰(zhàn),也對傳統(tǒng)的供應鏈提出了革命性的顛覆。

  制造系統(tǒng)的“柔性”可體現在:

  1.設備柔性——當要求生產一系列不同類型的產品時,機器隨產品變化而加工不同零件的難易程度。

  2.工藝柔性——使用不同的材料制造一個給定的零件/產品類型的能力。

  3.產品柔性——獨特的條件來改變生產一組新的零件或產品的經濟和速度。

  4.作息柔性——處理故障的能力,并繼續(xù)制造一組給定的部分/產品類型,使用替代路線。

  5.產能柔性——在系列不同的生產量保持盈利的能力。

  6.擴展柔性——以模塊化的方式逐步擴展的潛力。

  7.生產柔性——種系統(tǒng)所能生產的零件/產品類型的體積。

  現階段的柔性制造技術

  1.柔性制造系統(tǒng)(FMS)。

  多臺全自動數控機床,由集中的控制系統(tǒng)及物料搬運系統(tǒng)連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。

  2.柔性制造單元(FMC)。

  FMC 的問世并在生產中使用約比FMS 晚6~8 年,它是由1~2 臺加工中心、工業(yè)機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有適應加工多品種產品的靈活性。

  3.柔性制造線(FML)。

  它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC 機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統(tǒng)柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生產過程中的分散型控制系統(tǒng)(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化。

  4.柔性制造工廠(FMF)。

  FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統(tǒng)進行聯(lián)系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發(fā)貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實際,實現生產系統(tǒng)柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。

  FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發(fā)及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP