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柔性制造 中国智造

admin2020-11-0434

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今年9月,在湖南长沙的工程机械企业三一重工的国际营销公司收到一个来自外洋的特殊订单,对上装主动力、前支腿、底盘、控制系统以及着色都有特殊制造要求,而且这样的泵车,对方只订了一台。

这样的票据接不接?现有的生产线,能不能知足这种特殊要求的泵车生产要求?

“固然接啊!仅仅17天,相符客户需求的泵车便顺遂下线。”三一重工泵送事业部智能制造所所长饶有福告诉本报记者。

原来,三一重工的窍门就是今年投入使用的长沙18号智能工厂的柔性生产线。“原来的制造周期需要28天左右,通过对生产线的柔性化革新后,制造周期缩短了近40%。”饶有福笑呵呵地说。

柔性制造,对于通俗民众而言,可能照样个有些生疏的词汇。然则,近年来,“柔性化生产”“柔性制造”一直备受关注,除了大批量的刚性生产产物外,多品种、小批量的柔性制造产物如日中天,众多企业纷纷实验柔性制造。

柔性制造魅力何在?若何看待柔性制造的生长前景。对此,本报记者举行了采访。

知足差异化消费需求

在吉祥马来西亚宝腾工厂,广州明珞装备股份有限公司承接的线体中,包罗了70余台机器人,自动化水平达80%以上。在这个项目中,明珞总拼系统可以知足7个车型共线随机生产。

多个车型共线随机生产意味着什么呢?

明珞装备董事长姚维兵向本报记者先容说,经由明珞的柔性总拼系统革新后,多个车型都能从一条生产线下线,而最多的时刻,他们的柔性生产线,能知足生产11个车型的要求。

在这一过程中,立下大功的,就是明珞依托数字化手艺手段和信息化治理系统,所提出的柔性化、智能化的产物和解决方案,从逐步实现小批量低成本柔性智能生产,走向以共性手艺、共性治理方式为制造业转型赋能,从汽车装备业的革新,迈向更广漠的大装备行业的应用。

和明珞一样,实现柔性制造,知足更多个性化生产需求,是不少制造业企业的愿望。那么,什么是柔性制造呢?

国际生产工程研究协会指出,柔性制造系统是一个自动化的生产制造系统,在最少人的干预下,能够生产任何局限的产物族,系统的柔性通常受到系统设计时所思量的产物族的限制。

与之相对应的,刚性生产通常体现在产物的规模化生产方面,知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、时效性要求的增多,知足“多样化、小规模、周期可控”的柔性化生产、柔性制造,市场需求日渐兴旺。

为什么柔性制造的市场需求在增大?

商业生长到现在,市场差异化的要求,对生产线的要求越来越高。在工业化时代,定制经济存在着很大的瓶颈,那就是没法上规模。工业化流程讲求的是效率和批量化,但要知足个性化需要,就要靠柔性生产线。

姚维兵进一步注释说,除了用户需求不一样之外,从供应端来说,柔性制造同样很有市场,由于若是为了知足每一个产物,尤其是小众需求,就去做一种模具,做一条生产线的话,投入成本是很高的,若是需求量达不到一定水平的话,从商业上来讲很不值当。因此,在知足一定产能的前提下,企业会希望尽可能实现生产的柔性化,让多种产物能在统一套生产系统、统一条生产线上举行,这样可以涣散和降低投资风险和制造成本。这就是柔性制造的价值所在。

去年9月,工业和信息化部出台的《关于促进制造业产物和服务质量提升的实行意见》指出,激励企业手艺创新,开展个性化定制、柔性生产,厚实产物种类,知足差异化消费需求。

去年11月,国家发改委等15部门团结印发《关于推动先进制造业和现代服务业深度融合生长的实行意见》,其中要求推广柔性化定制。通过体验互动、在线设计等方式,增强定制设计能力,增强零件尺度化、配件精细化、部件模块化治理,实现以用户为中央的定制和按需天真生产。

事实上,消费需求的转变正在倒逼生产商和服务商改变传统模式,逐渐走向以消费者为导向的创新型门路,柔性、快速反应的供应链正在成为企业竞争力之一。

柔性生产 个性多元

作为国家首批智能制造试点树模企业之一,三一重工位于长沙的“18号工厂”,其智能化制造车间实现了生产中人、装备、物料、工艺等各要素的柔性融合。两条总装配线,可以实现69种产物的混装柔性生产;在10万平方米的车间里,每一条生产线可以同时混装生产30多种机械装备,马力全开可支持300亿元的产值。

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凭据传统生产模式,一条生产线只能生产一个或几个规格的产物,而在智能生产线上,可凭据订单要求的差别,同时上线生产差别的产物。那么,这些传统生产模式难以做到的事,智能柔性的生产线又是若何完成的?“18号工厂”给出了谜底。

厂房的整个柔性制造生产系统包含了大量数据信息,包罗用户需求、产物信息、装备信息及生产计划,依托工业互联网络将这些大数据联络起来并通过三一的MOM(制造运营治理)系统处置,制订最合适的生产方案,最优地分配种种制造资源。

今年3月,三一重工的智能制造部门接到一项新要求:随着公司订单的增大,用于生产泵车的焊接转塔作业岛,产能需要提升8-12台套/天,这意味着原来的6个事情岛现在不够用了,需要马上增添到8个事情岛。

放在已往,增添事情岛可能需要对生产线举行重新结构革新,怎么着也得花上半年时间。幸亏接纳了柔性化结构方式,从机器人采购到后期安装加工,只用了45天就完成了生产线的柔性化革新。

更主要的是,这仅仅是对生产线举行了柔性化革新,没有增添一条生产线,就实现了产能提高。而且,若是往后需要做调整,把事情岛直接挪走就可以了,方便快捷。

像三一重工一样,随着“互联网+”给供应链治理带来伟大变化,个性化定制、柔性化生产正源源不断深入制造业。

今年初,受新冠肺炎疫情影响,口罩、防护服、护目镜等防护品缺口大,磨练着供应链的应变能力,众多工厂借力大数据与物联网,快速完成产线切换,转产口罩和防护服等抗疫物资,柔性制造再次成为行业关注的热门。

这些亮眼成就的背后,除了原有厂家麋集排产之外,通过柔性方式实现跨界转产的气力孝敬很大。

事实上,疫情打击下能够快速完成产线切换,或者快速调整战略的企业,大多拥有先进的自动化、数字化、智能化水平,其背后都蕴藏了“柔性生产”的能力。

“疫情防控靠山下,具备柔性化生产特质的智能制造让企业可以在短期内重修一条个性化生产线,推动产物快速更新迭代。智能制造将施展伟大作用。”中国工程院院士王耀南说。

王耀南举例说,“疫情防控时代,我们团队研制了医用紫外线消毒机器人、医用物资配送机器人等系列防疫机器人,免费赠予医院使用。从已往面向生产线的物流机器人到防疫机器人,仅一个月不到的时间便可实现‘变身’。”

再如在服装行业,随着人们生活水平的提高,对个性化定制,柔性化生产有着强烈的需求,一批个性化定制平台随即泛起。

北京机械工业自动化研究所有限公司首席专家蒋明炜向本报记者举例说,上海纺织团体和上海工程手艺大学团结研发的“服装智能定制1.0”,接纳多视图融合手艺和穹顶设计,通过体感采集器、网络集线器,仅需5秒完成数据采集,运用点云数据网格化算法和基于点云拟合的围度参数修正算法,形成全彩3D可360度旋转的人体模型,同时盘算出人体各部位的尺寸,形成基本服装生产所需数据。该数据30秒即可传送到制作间,客户通过移动端下单,2小时可实现快速成衣定制。

刚柔相济 智能制造

业内人士指出,实现柔性制造,磨练的绝不仅是企业的手艺能力,另有治理等各方面的软实力,不是依赖引入一两项先进装备就能解决的,不能仅仅局限于对生产层面的关注,更需要周全开发上下游产业的柔性。

姚维兵以为,广州明珞连续践行的智能制造“六化”路径(即自动化基础上的精益化+柔性化+尺度化+数字化+智能化)是实现智能化生产的要害一步。

精益生产能够让资产、装备、投资施展最大的作用。柔性化则是将专用资产加倍通用化,进一步将产物的大略折旧酿成生命周期的精准折旧盘算。在智能化生长的拐点,以非标尺度化(即非尺度化装备/工艺/流程/产线等的尺度化功效)作为底层支持,进一步优化质量、生产效率。数字化,能够大幅缩短产物交付周期,新产物质量提前获得验证,稳固快速上市,使投资迅速产出价值。

饶有福以为,未来,柔性制造的扩展过程中,将面临两个方面的难点,首先是软硬连系的问题,柔性制造焦点的一点是要靠软件系统识别与调剂,要把新产物的要求酿成程序指令,这内里,柔性程序要直接应用到生产线上,就需要对原有生产方式举行调整;其次是数字化贮备问题。客户需求转变是很快的,然则要把需求快速地酿成产物时,就需要生产者具有快速协调能力,其设计和制造能力要到达快速交付的要求,从而知足市场需求,而这一点,需要实现数据的横向买通与自动化生产、智能化剖析。

不外,姚维兵以为,柔性生产的定制性不意味祛除尺度化,凭据消费者的个性化需求实现定制化固然是趋势,但柔性生产要做的不是无限定制化。“柔性生产也是相对的,我们要做的,是通过智能制造实现整个生产线的精益、柔性、数字、智能。要做好产业协同,在尺度结构的基础上凭据需要开发差别的产物,同时在制造上实现只管柔性制造。”

姚维兵以为,还应该从生产前端就引入柔性制造理念,从设计生产线或者设计产物时就要最先思量到柔性理念,而不是后期再举行柔性革新,这样才气实现降本增效。事实上,柔性制造存在的商业逻辑,不仅仅是柔性的主要性,而是谁又快又好又廉价。

从广义而论,智能制造是一个大观点,柔性制造,是智能制造的主要内容之一。正如王耀南所指出的,智能制造的一大特点是“有柔性”。

姚维兵以为,通过柔性制造在内的智能制造的生长,将给制造业带来革命性的转变,成为制造业未来生长的驱动力。

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