柔性化生產的案例
制造業轉型的十個方向
5、柔性化生產將成為制造業的核心競爭力
所謂柔性化生產是指，在品質、交期、成本保持一致的條件下，生產線在大批量生產和小批量生產之間任意切換。業界談論更多的“大規模個性化定制”只是柔性生產的一種形式，并不是通用模型。同時，所謂“小多快”（小批量、多品類、快速生產）也不是真正的柔性化，因為大批量訂單做不了也不是真正的柔性生產。目前，方興未艾的“智能制造”，我們認為也是應用IOT技術來實現柔性化生產或定制化生產，總體上也屬于這個范疇。
柔性化生產之所以成為制造業企業的核心競爭力，結合前面第三點“供應鏈協同”就不難理解?！肮渽f同”要求制造企業的產能根據市場的實際需求變化彈性釋放：賣得好、需求多就多生產；賣不好，需求少就少生產。制造業柔性能力不夠，意味著你的客戶就要倒霉了，要不必須大批量采購占壓資金，要不就要忍受斷貨停產的風險。
縱觀國內，從服裝、鞋包到鋼鐵、原材料，各行各業的制造柔性化都在加速。以煉鋼廠為例，以前訂單生產都是以月為交期，以“爐”為單位批量生產（一個品種一爐至少50T）；而現在鋼廠面臨的多品種、小批次訂單越來越多，交期也從月到按周交貨，這樣的市場形勢倒逼鋼廠在生產模式也發生變化。比如，變連續生產為半連續生產，煉鋼爐不停變化鋼種，優化鋼種排產順序合并小澆次，精細排產計劃。總體上，所謂國內的產能過剩指的都是落后產能、一般性產能，真正具備柔性生產能力的產能十分稀缺。
展開 研華如何利用Raise3D打印機實現工裝治具的小批量柔性化生產？
原來我們用CNC外發需要兩周時間，但在使用Raise3D Pro2 Plus后，我們的生產速度提高了很多，大一點的件20個小時就可以制造出來，表面也不用任何處理，就已經很夠用了?！?“從材料方面來講，目前主要使用PLA耗材，相比以前使用的電木材質，價格更低，由于通常我們填充一般30%或50%，只在需要強度的地方用ideaMaker調整成實心結構，在不影響結構強度的前提下實現輕量化處理，材料的利用率就會更高，大大的降低了成本。這樣整體下來，治具成本相當于原來的10%左右?！?以創新技術實現成本效率的優化，同時兼顧高可靠性，是包括研華、舍弗勒、SKF等工控企業選擇Raise3D品牌打印機的原因。
展會預告：2023年10月24-27日，第27屆亞洲國際動力傳動與控制技術展覽會（PTC ASIA 2023）將在上海新國際博覽中心召開！Raise3D復志科技將展示在原型設計、模具制造和個性化定制以及小批量生產等工業制造領域的數字化解決方案。我們誠摯邀請您蒞臨OE2 A801 數智液壓廣場，與我們一同探討行業前沿，交流經驗，共同見證制造業數字化轉型的無限可能。
展開 三坐標測量機：柔性生產制造中的高精度測量解決方案
柔性生產制造是制造業的核心競爭力之一。它強調生產線的靈活性和適應性，以滿足市場對產品多樣化和個性化的需求。在當今快速變化的工業環境中，隨著消費者對產品個性化和定制化需求的增加，柔性生產制造和三坐標測量機的結合，為智能制造提供了一種新的解決方案。
柔性生產制造的核心優勢
1. 快速產品切換：生產線能夠迅速從一種產品的生產轉換到另一種，減少了因換模而造成的停機時間。
2. 多品種生產能力：能夠同時生產多種不同規格和設計的產品，滿足市場多樣化的需求。
3. 成本效益：通過減少庫存和提高生產效率，降低了生產成本。
三坐標測量機的關鍵作用
1. 高精度測量：確保產品尺寸和形狀的精確度，滿足嚴格的質量標準。
2. 自動化和集成：與生產線自動化系統集成，實現測量過程的自動化，提高效率。
3. 數據驅動的決策：提供精確的測量數據，支持生產過程中的數據分析和決策制定。
現代制造業中，三坐標測量機結合自動化技術——全自動化三坐標測量站，實現測量過程的全自動化。
全自動化三坐標測量站具有高度的靈活性和適應性，能夠快速切換測量任務，滿足不同產品的測量需求。這對于提升生產線的柔性和應變能力具有重要意義。
兩者結合的創新應用
隨著工業4.0和智能制造的推進，柔性生產制造將更依賴于高精度的測量和檢測技術。而三坐標測量機結合自動化技術可以構建一個高度自動化和智能化的柔性生產制造系統。這種系統能夠快速響應市場變化，根據客戶需求的變化，迅速調整生產策略；自動化測量和檢測流程，減少人工干預，提高了生產效率。
展開 源自哈佛大學的Voxel8 多材料3D打印技術，將進入鞋面規模定制化生產領域
傳統模具的工藝流程既昂貴又耗時，屬于勞動密集型的產業，并且制造基地集中，生產受到地域性的限制。盡管這種傳統制造模式在大批量生產方面已經十分成熟，但是難以滿足柔性定制化生產的需求。
為了滿足消費者對定制化運動鞋產品的需求，打造柔性的規模定制化生產能力，成為運動鞋制造商關注的焦點。而無需模具即可直接進行塑料鞋部件制造的3D打印/增材制造技術，逐漸在運動鞋制造領域受到重視。
2017年以來，陸續登陸市場的幾款帶有3D打印鞋中底的運動鞋，例如阿迪達斯Futurecraft 4D,Under Amour Under Armour Architech，匹克Future I，都是運動鞋制造商在批量定制化生產方面所進行的嘗試。
近日，美國一家專注于多材料3D打印技術的企業Voxel8 推出了一種新的鞋部件定制化制造3D打印技術ActiveMix?，這是一種面向運動鞋鞋面聚氨酯部件定制化生產的技術。
年產量高達50萬雙的規模定制生產技術
Voxel8 的創始人是哈佛大學Wyss研究所的Jennifer Lewis 教授，Voxel8 一直專注于多材料3D打印技術，在推出ActiveMix?技術之前，Voxel8 聚焦于電子3D打印領域。Voxel8的多材料3D打印技術有兩種3D打印功能，其中一種是基于FFF/FDM 材料擠出工藝的3D打印頭，另一種是可以打印導電銀墨水的3D打印噴嘴。Voxel8 3D打印機除了可以通過一次連續的打印任務創建一些簡單的電子部件之外，還可以通過很方便的停止/啟動功能，將一些外部部件在打印過程中嵌入對象，然后繼續打印。
ActiveMix?技術3D打印的運動鞋織物面料中的彩色聚氨酯部件
如今推出的鞋面聚氨酯部件3D打印技術，也是一種多材料3D打印技術。
展開 
轎車SUV一起生產 汽車業的"柔性生產"是這么回事
汽車流水線生產是亨利福特在1913年正式引進工廠的，那之后14年間，福特T型車賣出1500萬臺，這個記錄直到45年后才被大眾甲殼蟲打破。
最近，大眾和寶馬分別邀請媒體前往工廠參觀，他們談的內容很類似，都圍繞“工業4.0”和“柔性生產”。36氪在現場看到，雖然大眾和寶馬采購的生產設備大都來自同樣的供應商，比如沖壓生產線都是Schuler公司的產品，焊接機器人都是Kuka公司生產，但因為產品不同，他們描述的“柔性生產”有一些區別。
我們在上汽大眾寧波工廠看到，四種完全不同的車型從一條生產線上開下來，包括上汽斯柯達柯珞克、明銳，以及上汽大眾凌渡和途昂。
在華晨寶馬沈陽大東工廠，寶馬新5系轎車的汽油版和插電式混合動力版本也生產自同一條生產線。
上汽大眾寧波工廠
這種一條生產線可以生產不同的產品就是“柔性生產”。以汽車生產線為例，生產一臺汽車的步驟大約分沖壓、焊接、涂裝、總裝這幾步。具體來說，沖壓就是將鋼板、鋁板利用壓力工具制成車身零部件；焊接即是將這些金屬零件連接在一起，形成白車身；涂裝就是經過電泳、噴漆等步驟給車身覆蓋一層保護層；最后的總裝就是把內飾、發動機、玻璃、輪胎等成品零件組裝成完整的一臺車。
在過去的生產工藝中，一條生產線只能產一個型號的汽車。原因很簡單，沖壓金屬部件的模具是固定的，焊接機器人的程序是固定的，總裝車間的工人也需要固定的流程進行最后的總裝。
但汽車平臺化簡化了不同車型的生產。舉例來說，雖然上汽大眾寧波工廠共線生產的柯珞克和途昂是 SUV，明銳和凌度是轎車，它們的外形和內飾都完全不同，但實際上這幾款車都是基于大眾 MQB 橫置前驅平臺設計的。換句話說，它們的核心部分，比如發動機和變速箱的型號與裝配位置都是高度雷同的。
上汽大眾寧波工廠的AGV自動零件輸送車
基于這種“平臺”的概念，柔性生產也就成為可能。
展開 改為柔性生產“柔”之制造核心
它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生產過程中的分散型控制系統(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，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際，實現生產系統柔性化及自動化，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(IMS)為代表，其特點是實現工廠柔性化及自動化。
展開 協作機器人賦能汽車發動機柔性生產
協作機器人的安全性高、柔性靈活、與人協作等特性，極大的吸引了制造企業將協作機器人引入到生產線中，來實現更智能、柔性的制造流程。
作為歐洲最大的汽車制造商之一，歐寶在2017年銷售了將近113萬輛汽車。在位于匈牙利的歐寶超現代化發動機工廠，主要生產3缸和4缸，排量從1升到1.8升的汽油發動機，以及新一代的中型柴油發動機。
歐寶發動機工廠可根據生產計劃進行靈活生產來適用不停變化的市場需求。在近些年，工廠實施了許多生產制造方面的研發和改進項目。其中，通過與FANUC合作，將協作機器人CR-7iA引入到生產線上來實現高柔性制造是其中重要的一項。
歐寶匈牙利工廠工業規劃經理 SZILVESZTER SOOS表示：“歐寶工廠有大量的機器人特別是在生產線和裝配線。在過去，我們有很好的使用FANUC機器人的經驗，所以繼續與FANUC合作是理所當然的選擇。在人機協作的產線上，操作員和協作機器人在同一個工作站肩并肩工作，協作機器人具有完備的安全性能，所以不需要安裝安全圍欄。起初，習慣傳統工藝的操作員會對協作機器人的引入產生疑問，然而僅在試生產階段，協作機器人優異的表現就打消了一切顧慮，現在操作員將協作機器人視為他們身邊的一員。”
展開 適合大批量生產的數字化復合材料生產線
該生產線的控制是全數字化的，帶有基于在線QA/QC系統直接反饋的自適應過程控制。該生產線一個完整的數字孿生正在構建之中，它結合數據分析、機器學習和高級工藝模型，為增加產量提供在線建議。
這一創新已入選2019 JEC創新獎工業與設備類別的決賽圈。
Airborne將在JEC World 2019的6-R11展位、Sabic將在6-P12展位展示他們的創新成果。
生產制造 | EDGECAM 2025.1 新功能深度解析：智能化、高效化、集成化再升級！
亮點三
輪廓銑倒扣加工功能增強
? 核心優勢：此功能支持棒棒糖刀、T型刀、燕尾槽刀進行螺旋加工，減少了裝夾與工序替代傳統電火花或分段加工，單工序完成倒扣精加工，縮短周期，降低生產成本、提升加工質量。
亮點四
平面銑功能增強
? 核心優勢：增強優化層功能，減少平面銑削提刀次數，避免落刀誤差，減少空切加工，提升加工效率。
亮點五
平行行切增加平滑控制點位分布
? 核心優勢：應用在復雜曲面零件加工場景，可精準適應曲率變化大的曲面形態，確保加工時刀具路徑更貼合實際形狀，避免因點位分布不均導致的加工誤差。平滑控制功能使刀路更流暢，大大提升曲面加工質量。
亮點六
機床運動模擬功能增強
? 核心優勢：此功能支持銑削三軸、四軸、五軸、車削、車銑復合等設備。相較之前版本模擬對比功能增強，在模擬過程中支持毛坯與零件實時比較。同時，用以檢查機器外殼鈑金、運動軸之間碰撞的模擬器功能也有增強，通過模擬可實時查看是否有過切或欠切風險。
亮點七
新增五軸策略“流線”精加工
? 核心優勢：針對復雜曲面成型刀具進行流線加工，提供豐富的刀軸控制策略及安全鏈接，一次裝夾即可完成多角度、多曲面加工，大幅減少加工時間和工時消耗，使刀路軌跡更光順、更安全。
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新版本演示視頻
多軸聯動側壁精加工
賽車線加工
展開 定制化制造 – 西門子數字化零件生產
為了滿足與日俱增的定制化需求，圍繞新機器面世的方方面面的復雜性在不斷上升，這是機械制造商如今面臨的最大挑戰之一。
客戶比以往任何時候都更需要高度定制的產品，以滿足他們的特定需求，，而千篇一律的產品無法滿足所有需求。
在消費者對定制制造需求的驅動下，為了保持競爭力，機械制造商必須創造出模塊化、多功能的機器。
自動化零件制造
西門子數字化零件生產 (DPP) 提供全新的工程和制造實踐，以便緊跟日益增長的復雜性趨勢，同時盡可能使生產量和零件生產質量達到最高水平。全面數字化雙胞胎將整個生產流程以數字化的方式連通起來，使工程與制造之間的眾多流程實現自動化。
工業制造中的數字化雙胞胎
西門子數字化零件生產 (DPP) 是一種基于全面數字化雙胞胎的集成式數字化解決方案。該方案可使機械制造商掌控完美零件的精度，同時提高運營效率、提升車間管理能力。
有了這些數字化雙胞胎，公司甚至可以在設備制造和材料切割之前就開展設計和制造仿真。如今，可將整個生產運營打通，減少數據傳輸和復制次數、改善協作并使所有流程實現自動化。
增材制造 (AM) 技術 –按訂單定制機械
高度自動化 CAM 和同步零件生產有助于精簡定制零件的設計和制造，而增材制造則使機械制造商能夠創建出復雜的幾何體，使其從競爭中脫穎而出。這樣一來，機械制造商便可通過高效部署增材制造來解決訂單定制化和更小生產批量的持續需求，應對更快上市的壓力。
以下為文檔部分截取
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展開 京東方將獨家供應蘋果追加生產的iPhone 12系列柔性OLED面板
CINNO Research產業資訊，
京東方 BOE 將獨供蘋果追加生產的 iPhone 12 系列 OLED 面板。
iPhone 12 系列是去年 10 月至 11 月推出的產品，10 個月累計銷量接近 1.5 億臺。
根據韓媒 daily.hankooki 報道，BOE 將獨家供應在今年下半年追加生產的 iPhone 12 系列柔性 OLED 面板。據悉，該公司將向 iPhone 12 和 iPhone 12mini 供應 1400 萬至 1500 萬臺面板。
iPhone 12 系列面板從去年開始由三星顯示和 LG 顯示供應。但是，此次產品新增需求的供應中沒有包括這兩家企業。據悉，LG 顯示因即將推出的 iPhone13 系列，并無產能余力。
今年，LG 顯示將向 iPhone13 系列供應約 3000 萬柔性 OLED 面板，而三星顯示將向該系列供應約 8000 萬面板。
從項目的整體數量來看，三星顯示有望向 iPhone 13 系列供應 1.2 億至 1.3 億 OLED 面板，LG 顯示將供應 約 5000 萬面板。
業界有關負責人表示:“BOE 有可能在年底或明年年初進入 iPhone 13 的供應鏈。”
展開 
瞄準柔性生產，「NeuroBot」以人工智能賦能自動化分揀
人口老齡化的加劇以及人口紅利逐漸消失，促使“機器代替人”的理念在更多行業開始出現落地技術。
36氪近期接觸到的「NeuroBot」（公司全稱：北京矩視智能科技有限公司），是一家成立于 2017 年 10 月的智能分揀機器人研發商。公司通過自主研發的基于 3D / 2D 視覺的智能分揀系統，解決工業機器人分揀領域的無序抓取問題，可應用于加工制造、物流、農業等多種行業。
創始人兼 CEO 弭寶瞳告訴36氪，傳統的工業機器人只能針對固定位置的物體進行抓取，而 NeuroBot 通過自主研發的 3D / 2D 視覺分揀系統，集成不同類型的工業機器人，完成識別、檢測、抓取、碼放的一系列動作，可柔性地將物料在無序或半無序狀態下完成分揀，提高生產效率并節約成本。
據了解，NeuroBot 所運用的核心技術分三個方面：
AI：通過采用深度學習技術，把人工的檢測經驗轉化為算法，從而實現自動識別和檢測；
3D / 2D 視覺：利用機器視覺完成物品的位姿估計，并輔以深度學習算法實現復雜場景的抓取點計算；
嵌入式 AI：采用嵌入式 GPU （如 Nvidia 的 TX2）為深度學習提供硬件支撐，保持算力充足。
根據 NeuroBot 提供的數據顯示，其 3D 視覺分揀的識別時間約為 0.5s，精度可達 0.2mm，其結合 2D 視覺的檢測精度可達 0.01mm。
弭寶瞳表示，“整套方案中，我們提供包括核心算法、工業相機及處理器的軟硬件一體化產品，而機械臂、抓手等硬件則由上游廠商提供。同時，通過算法優化，配合國產的硬件方案，其價格僅約為國外相似競品的四分之一。方案應用范圍目前集中在加工制造業，未來也會拓展到消費級領域，實現通用物品抓取。”
展開 柔性屏彎折試驗機：從實驗室到生產線的全場景測試應用
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<a></a>
</div><p>在柔性屏彎折測試技術的實際落地與服務中，<a href="https://www.whirltone.com" rel="noopener noreferrer" target="_blank">北京沃華慧通測控技術有限公司</a>憑借對行業需求的深度洞察，為實驗室研發、生產線質控及全場景模擬提供了定制化的測試設備與解決方案。其研發的柔性屏彎折試驗機不僅具備精準的參數控制能力（如多角度調節、高低溫濕度協同模擬），還可結合客戶需求集成電氣性能監測模塊，實現從 “機械彎折測試” 到 “多維度性能評估” 的一體化檢測。</p>
展開 柔性屏彎折試驗機：從實驗室到生產線的全場景測試應用
例如，模擬車載柔性屏在行駛過程中，不僅要承受高溫、高濕環境，還會受到車輛振動的影響。通過這種綜合測試，全面評估柔性屏在復雜環境下的可靠性，確保產品在各種極端條件下都能穩定工作。
在柔性屏彎折測試技術的實際落地與服務中，北京沃華慧通測控技術有限公司憑借對行業需求的深度洞察，為實驗室研發、生產線質控及全場景模擬提供了定制化的測試設備與解決方案。其研發的柔性屏彎折試驗機不僅具備精準的參數控制能力（如多角度調節、高低溫濕度協同模擬），還可結合客戶需求集成電氣性能監測模塊，實現從 “機械彎折測試” 到 “多維度性能評估” 的一體化檢測。慧通測控-自動化測試設備廠家-柔性屏彎折試驗機-汽車零部件檢測-智能協作機器人
展開 淺談航空發動機行業鍛造車間柔性生產單元建設
圖6 再結晶、晶粒分布、流線
結束語
隨著智能制造在工業中的不斷深入，航空發動機鍛造工廠也將逐步實現向柔性生產邁進，將智能活動與制造過程有機地融合起來，取代或延伸制造環境中人的部分體力勞動。提升自動化、智能化工程應用水平，實現工藝裝備、工業軟件和數字化工廠相融合。
——本文選自《鍛造與沖壓》雜志2017年第19期
來源：鍛造與沖壓公眾號，版權歸作者所有
