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今年9月，在湖南長沙的工程機械企業(yè)三一重工的國際營銷公司收到一個來自海外的特殊訂單，對上裝主動力、前支腿、底盤、控制系統(tǒng)以及著色都有特殊制造要求，而且這樣的泵車，對方只訂了一臺。

這樣的單子接不接？現(xiàn)有的生產線，能不能滿足這種特殊要求的泵車生產要求？

“當然接啊！僅僅17天，符合客戶需求的泵車便順利下線。”三一重工泵送事業(yè)部智能制造所所長饒有福告訴本報記者。

原來，三一重工的秘訣就是今年投入使用的長沙18號智能工廠的柔性生產線。“原來的制造周期需要28天左右，通過對生產線的柔性化改造后，制造周期縮短了近40%。”饒有福笑呵呵地說。

柔性制造，對于普通大眾而言，可能還是個有些陌生的詞匯。但是，近年來，“柔性化生產”“柔性制造”一直備受關注，除了大批量的剛性生產產品外，多品種、小批量的柔性制造產品方興未艾，眾多企業(yè)紛紛嘗試柔性制造。

柔性制造魅力何在？如何看待柔性制造的發(fā)展前景。對此，記者進行了采訪。

滿足差異化消費需求

在吉利馬來西亞寶騰工廠，廣州明珞裝備股份有限公司承接的線體中，包括了70余臺機器人，自動化程度達80%以上。在這個項目中，明珞總拼系統(tǒng)可以滿足7個車型共線隨機生產。

多個車型共線隨機生產意味著什么呢？

明珞裝備董事長姚維兵向本報記者介紹說，經(jīng)過明珞的柔性總拼系統(tǒng)改造后，多個車型都能從一條生產線下線，而最多的時候，他們的柔性生產線，能滿足生產11個車型的要求。

在這一過程中，立下大功的，就是明珞依托數(shù)字化技術手段和信息化管理體系，所提出的柔性化、智能化的產品和解決方案，從逐步實現(xiàn)小批量低成本柔性智能生產，走向以共性技術、共性管理方式為制造業(yè)轉型賦能，從汽車裝備業(yè)的改造，邁向更廣闊的大裝備行業(yè)的應用。

和明珞一樣，實現(xiàn)柔性制造，滿足更多個性化生產需求，是不少制造業(yè)企業(yè)的愿望。那么，什么是柔性制造呢？

國際生產工程研究協(xié)會指出，柔性制造系統(tǒng)是一個自動化的生產制造系統(tǒng)，在最少人的干預下，能夠生產任何范圍的產品族，系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設計時所考慮的產品族的限制。

與之相對應的，剛性生產通常體現(xiàn)在產品的規(guī)模化生產方面，滿足的是社會對大量工業(yè)品的需求。而伴隨著消費結構升級，買方市場和消費者個性化、定制化、時效性要求的增多，滿足“多樣化、小規(guī)模、周期可控”的柔性化生產、柔性制造，市場需求日漸旺盛。

為什么柔性制造的市場需求在增大？

商業(yè)發(fā)展到如今，市場差異化的要求，對生產線的要求越來越高。在工業(yè)化時代，定制經(jīng)濟存在著很大的瓶頸，那就是沒法上規(guī)模。工業(yè)化流程講究的是效率和批量化，但要滿足個性化需要，就要靠柔性生產線。

姚維兵進一步解釋說，除了用戶需求不一樣之外，從供給端來說，柔性制造同樣很有市場，因為如果為了滿足每一個產品，尤其是小眾需求，就去做一種模具，做一條生產線的話，投入成本是很高的，如果需求量達不到一定程度的話，從商業(yè)上來講很不值當。因此，在滿足一定產能的前提下，企業(yè)會希望盡可能實現(xiàn)生產的柔性化，讓多種產品能在同一套生產體系、同一條生產線上進行，這樣可以分散和降低投資風險和制造成本。這就是柔性制造的價值所在。

去年9月，工業(yè)和信息化部出臺的《關于促進制造業(yè)產品和服務質量提升的實施意見》指出，鼓勵企業(yè)技術創(chuàng)新，開展個性化定制、柔性生產，豐富產品種類，滿足差異化消費需求。

去年11月，國家發(fā)改委等15部門聯(lián)合印發(fā)《關于推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)深度融合發(fā)展的實施意見》，其中要求推廣柔性化定制。通過體驗互動、在線設計等方式，增強定制設計能力，加強零件標準化、配件精細化、部件模塊化管理，實現(xiàn)以用戶為中心的定制和按需靈活生產。

事實上，消費需求的變化正在倒逼生產商和服務商改變傳統(tǒng)模式，逐漸走向以消費者為導向的創(chuàng)新型道路，柔性、快速反應的供應鏈正在成為企業(yè)競爭力之一。

柔性生產個性多元

作為國家首批智能制造試點示范企業(yè)之一，三一重工位于長沙的“18號工廠”，其智能化制造車間實現(xiàn)了生產中人、設備、物料、工藝等各要素的柔性融合。兩條總裝配線，可以實現(xiàn)69種產品的混裝柔性生產；在10萬平方米的車間里，每一條生產線可以同時混裝生產30多種機械設備，馬力全開可支撐300億元的產值。

按照傳統(tǒng)生產模式，一條生產線只能生產一個或幾個規(guī)格的產品，而在智能生產線上，可根據(jù)訂單要求的不同，同時上線生產不同的產品。那么，這些傳統(tǒng)生產模式難以做到的事，智能柔性的生產線又是如何完成的？“18號工廠”給出了答案。

廠房的整個柔性制造生產系統(tǒng)包含了大量數(shù)據(jù)信息，包括用戶需求、產品信息、設備信息及生產計劃，依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡將這些大數(shù)據(jù)聯(lián)結起來并通過三一的MOM（制造運營管理）系統(tǒng)處理，制定最合適的生產方案，最優(yōu)地分配各種制造資源。

今年3月，三一重工的智能制造部門接到一項新要求：隨著公司訂單的增大，用于生產泵車的焊接轉塔作業(yè)島，產能需要提升8-12臺套/天，這意味著原來的6個工作島現(xiàn)在不夠用了，需要馬上增加到8個工作島。

放在過去，增加工作島可能需要對生產線進行重新布局改造，怎么著也得花上半年時間。好在采用了柔性化布局方式，從機器人采購到后期安裝加工，只用了45天就完成了生產線的柔性化改造。

更重要的是，這僅僅是對生產線進行了柔性化改造，沒有增加一條生產線，就實現(xiàn)了產能提高。而且，如果今后需要做調整，把工作島直接挪走就可以了，方便快捷。

像三一重工一樣，隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”給供應鏈管理帶來巨大變革，個性化定制、柔性化生產正源源不斷深入制造業(yè)。

今年初，受新冠肺炎疫情影響，口罩、防護服、護目鏡等防護品缺口大，考驗著供應鏈的應變能力，眾多工廠借力大數(shù)據(jù)與物聯(lián)網(wǎng)，快速完成產線切換，轉產口罩和防護服等抗疫物資，柔性制造再次成為行業(yè)關注的熱點。

這些亮眼成績的背后，除了原有廠家密集排產之外，通過柔性方式實現(xiàn)跨界轉產的力量貢獻很大。

事實上，疫情沖擊下能夠快速完成產線切換，或者快速調整戰(zhàn)略的企業(yè)，大多擁有先進的自動化、數(shù)字化、智能化水平，其背后都蘊藏了“柔性生產”的能力。

“疫情防控背景下，具備柔性化生產特質的智能制造讓企業(yè)可以在短期內重建一條個性化生產線，推動產品快速更新迭代。智能制造將發(fā)揮巨大作用。”中國工程院院士王耀南說。

王耀南舉例說，“疫情防控期間，我們團隊研制了醫(yī)用紫外線消毒機器人、醫(yī)用物資配送機器人等系列防疫機器人，免費贈送醫(yī)院使用。從過去面向生產線的物流機器人到防疫機器人，僅一個月不到的時間便可實現(xiàn)‘變身’。”

再如在服裝行業(yè)，隨著人們生活水平的提高，對個性化定制，柔性化生產有著強烈的需求，一批個性化定制平臺隨即出現(xiàn)。

北京機械工業(yè)自動化研究所有限公司首席專家蔣明煒向本報記者舉例說，上海紡織集團和上海工程技術大學聯(lián)合研發(fā)的“服裝智能定制1.0”，采用多視圖融合技術和穹頂設計，通過體感采集器、網(wǎng)絡集線器，僅需5秒完成數(shù)據(jù)采集，運用點云數(shù)據(jù)網(wǎng)格化算法和基于點云擬合的圍度參數(shù)修正算法，形成全彩3D可360度旋轉的人體模型，同時計算出人體各部位的尺寸，形成基本服裝生產所需數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)30秒即可傳送到制作間，客戶通過移動端下單，2小時可實現(xiàn)快速成衣定制。

剛柔相濟智能制造

業(yè)內人士指出，實現(xiàn)柔性制造，考驗的絕不僅是企業(yè)的技術能力，還有管理等各方面的軟實力，不是依靠引入一兩項先進設備就能解決的，不能僅僅局限于對生產層面的關注，更需要全面開發(fā)上下游產業(yè)的柔性。

姚維兵認為，廣州明珞持續(xù)踐行的智能制造“六化”路徑（即自動化基礎上的精益化+柔性化+標準化+數(shù)字化+智能化）是實現(xiàn)智能化生產的關鍵一步。

精益生產能夠讓資產、設備、投資發(fā)揮最大的作用。柔性化則是將專用資產更加通用化，進一步將產品的粗略折舊變成生命周期的精準折舊計算。在智能化發(fā)展的拐點，以非標標準化（即非標準化設備/工藝/流程/產線等的標準化成果）作為底層支持，進一步優(yōu)化質量、生產效率。數(shù)字化，能夠大幅縮短產品交付周期，新產品質量提前得到驗證，穩(wěn)定快速上市，使投資迅速產出價值。

饒有福認為，未來，柔性制造的擴展過程中，將面臨兩個方面的難點，首先是軟硬結合的問題，柔性制造核心的一點是要靠軟件系統(tǒng)識別與調度，要把新產品的要求變成程序指令，這里面，柔性程序要直接應用到生產線上，就需要對原有生產方式進行調整；其次是數(shù)字化儲備問題。客戶需求變化是很快的，但是要把需求快速地變成產品時，就需要生產者具有快速協(xié)調能力，其設計和制造能力要達到快速交付的要求，從而滿足市場需求，而這一點，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的橫向打通與自動化生產、智能化分析。

不過，姚維兵認為，柔性生產的定制性不意味消滅標準化，根據(jù)消費者的個性化需求實現(xiàn)定制化固然是趨勢，但柔性生產要做的不是無限定制化。“柔性生產也是相對的，我們要做的，是通過智能制造實現(xiàn)整個生產線的精益、柔性、數(shù)字、智能。要做好產業(yè)協(xié)同，在標準結構的基礎上根據(jù)需要開發(fā)不同的產品，同時在制造上實現(xiàn)盡量柔性制造。”

姚維兵認為，還應該從生產前端就引入柔性制造理念，從設計生產線或者設計產品時就要開始考慮到柔性理念，而不是后期再進行柔性改造，這樣才能實現(xiàn)降本增效。事實上，柔性制造存在的商業(yè)邏輯，不僅僅是柔性的重要性，而是誰又快又好又便宜。

從廣義而論，智能制造是一個大概念，柔性制造，是智能制造的重要內容之一。正如王耀南所指出的，智能制造的一大特點是“有柔性”。

姚維兵認為，通過柔性制造在內的智能制造的發(fā)展，將給制造業(yè)帶來革命性的變化，成為制造業(yè)未來發(fā)展的驅動力。