智能制造柔性生产,让“零库存”成为可能

柔性制造技术,是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为适用于多品种、中小批量(包括单件产品)并侧重于柔性的加工技术都属于柔性制造技术。

刚性生产,体现在产品的规模化生产方面,满足的是社会对大量工业品的需求。而伴随着消费结构升级,买方市场和消费者个性化、定制化、时效性要求的步步紧逼,满足“多样化、小规模、周期可控”的柔性化生产、柔性制造,才是企业未来生存和制胜的关键。

 

一、柔性制造枝术发展现状

柔性制造技术,是对各种不同形状加工对象实现程序化柔性制造加工的各种技术的总和。柔性制造技术是技术密集型的技术群,我们认为适用于多品种、中小批量(包括单件产品)并侧重于柔性的加工技术都属于柔性制造技术。目前按规模大小划分为:

1、柔性制造系统(FMS)。通常包括4台或更多台全自动数控机床(加工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

2、柔性制造单元(FMC)。FMC的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有适应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实现单机柔性化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。

3、柔性制造线(FML)。它是处于单一或少品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床;亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统柔性的要求低于FMS,但生产率更高。它是以离散型生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散型控制系统(DCS)为代表,其特点是实现生产线柔性化及自动化,其技术已日臻成熟,迄今已进入实用化阶段。

4、柔性制造工厂(FMF)。FMF是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(CIMS)投入实际,实现生产系统柔性化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统(IMS)为代表,其特点是实现工厂柔性化及自动化。

 

二、制造业企业发展“柔性制造”的意义

柔性制造的根本特性决定了它对制造职责和生产策划环境的变化有很强的合适本领。因而,在我国制造业企业中推行柔性制造有其极为紧张的意义:

▼“柔性制造”是当代生产方法的主流方向和互助根本。日益剧烈的市场竞争和与日俱增的生产技能推动着当代企业生产方法的连续创新,如定时生产、精益生产、并行工程、伶俐制造、仿生制造、绿色制造、制造资源筹划、提供链治理等等。而这些进步的生产方法无不因此“柔性”作为其出发点和根本的,如精益生产的根本条件是根据用户的必要生产出高质量的产品;伶俐制造和假造制造都夸大快速合适种种变化的要求;并行工程在产品计划开辟阶段就集成思考了生产制造、出售和办事进程的合适性要求;而制造资源筹划和提供链治理则是从整个生产链的范畴求得更广、更高的柔性。

▼“柔性制造”是餍足损耗者本性化、多样化需求最坚固的支持。过往在供不该求的卖方市场环境下,制造企业不消思考损耗者对其产品的要求,都是企业生产什么损耗者就只能购买什么。如今损耗者已成为市场的主宰,他们所必要的不但仅是这种逼迫性的准则化商品,而是亘古未有的非准则化产品,这将导致大略的同类规格的大量损耗市场,裂变为一系列餍足差别需求的细分市场,细分市场又进一步深化了产品的多样化。这使得市场竞争的形态从资本、代价为主的竞争,转向市场合适本领、新产品推进速率、产品本性化等方面的竞争,这在客观上必要柔性制造体系的支持。

▼“柔性制造”是低落生产资本、进步经济效益的有效伎俩。由于柔性制造是一种智能型的生产方法,它将高科技“嵌进”到制造配置与制造产品中,实现硬配置的“软”提拔,并进步制造产品的性能和质量,因而不但能进步劳动生产率,并且能提拔产品的附加代价;别的,柔性制造还是一种市场导向型的生产方法,它要求制造厂商与主顾履行互动式的信息交换,定时控制主顾对相干产品的需求信息,严肃根据主顾的意愿和要求构造生产,因而能消除制造商生产的不确定性,同时使各制造商之间禁止因太过竞争而造成两虎相争的表象,从而使各制造商裁减亏损,进步经济效益。

▼“柔性制造”是全面提拔制造本领,缩小与国际进步制造程度差距的紧张途径。改革绽放以来,我国已成长成为制造大国,但距国际进步制造程度另有很大差距。以国内走在制造业火线的浙江省为例,根据浙江省统计局企业查看队查看分析呈现,如今,浙江制造业的劳动生产率仅为6568美元,还不到美国、日本和德国上世纪90年代中期程度的1/10,也低于东南亚金融危急过去的马来西亚和印度尼西亚。就反应生产进程物耗比重、深加工程度以及技能含量的财产增长值率来看,2002年浙江范围以上制造业的增长值率仅为23.2%,与美国、日本、德国、韩国相比分别低了18至25个百分点,与马来西亚的程度相当。这些差距显然是由于我国的制造配置的技能程度广泛不高,从业职员的品质相对低劣等因为造成的。而“柔性制造”这种进步制造方法的推行将有助于进步我国制造业的生产配置技能水温和从业职员的品质,促进已有的制造业的财产布局、人才结协商技能布局的优化,全面提拔制造本领,从而缩小与国际进步制造程度的差距。

互联网+给供应链管理带来巨大变革,让个性化定制、柔性化生产让制造业,甚至“零库存”也成为可能。

大数据成“柔性制造”关键

按照传统生产模式,一条生产线只能生产一个规格的产品,而在智能生产线上,可根据订单要求的不同,同时上线生产不同的产品。那么这些传统生产模式无法做到的事情,智能生产线又是如何完成的?三一重工的“18号厂房”给出了答案。

作为国家首批智能制造试点示范企业,三一重工位于长沙的“18号工厂”号称亚洲最大的智能化制造车间之一,各环节全部实现自动化、信息化。在这里已实现了生产中人、设备、物料、工艺等各要素的柔性融合。

它拥有8条装配线,可以实现69种产品的混装柔性生产,并将此拓展到其他事业部,实现其他事业部的柔性制造。在这间总面积约10万平方米的车间里,每一条生产线可以同时混装30多种不同型号的机械设备,开足马力工作时能支撑300亿产值。

厂房的整个柔性制造生产系统包含了大量数据信息,包括用户需求、产品信息、设备信息及生产计划。依托工业互联网络将这些大数据联结起来并通过三一的MES系统处理,能制定最合适的生产方案,最优的分配各种制造资源。

得益于车间采用的柔性制造系统,2017年一季度,三一主要产品全面实现高速增长,其中挖掘机2月份产量达到了去年同期的4倍,拖泵、泵车、搅拌车等混凝土机械也出现100%的恢复性增长。

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