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小訂單也能生產(chǎn) 個性化更有市場

http://www.debgrams.com 2020-11-11 09:14 來源:人民日報海外版

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今年9月,在湖南長沙的工程機(jī)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(chǎn)線,能不能滿足這種特殊要求的泵車生產(chǎn)要求?

“當(dāng)然接??!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(chǎn)線。“原來的制造周期需要28天左右,通過對生產(chǎn)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(chǎn)”“柔性制造”一直備受關(guān)注,除了大批量的剛性生產(chǎn)產(chǎn)品外,多品種、小批量的柔性制造產(chǎn)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(jìn)行了采訪。

滿足差異化消費(fèi)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(jī)器人,自動化程度達(dá)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(jī)生產(chǎn)。

多個車型共線隨機(jī)生產(chǎn)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(chǎn)線下線,而最多的時候,他們的柔性生產(chǎn)線,能滿足生產(chǎn)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(shù)手段和信息化管理體系,所提出的柔性化、智能化的產(chǎn)品和解決方案,從逐步實現(xiàn)小批量低成本柔性智能生產(chǎn),走向以共性技術(shù)、共性管理方式為制造業(yè)轉(zhuǎn)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(yīng)用。

和明珞一樣,實現(xiàn)柔性制造,滿足更多個性化生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)制造系統(tǒng),在最少人的干預(yù)下,能夠生產(chǎn)任何范圍的產(chǎn)品族,系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設(shè)計時所考慮的產(chǎn)品族的限制。

與之相對應(yīng)的,剛性生產(chǎn)通常體現(xiàn)在產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)方面,滿足的是社會對大量工業(yè)品的需求。而伴隨著消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級,買方市場和消費(fèi)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(chǎn)、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(chǎn)線的要求越來越高。在工業(yè)化時代,定制經(jīng)濟(jì)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(chǎn)線。

姚維兵進(jìn)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(chǎn)品,尤其是小眾需求,就去做一種模具,做一條生產(chǎn)線的話,投入成本是很高的,如果需求量達(dá)不到一定程度的話,從商業(yè)上來講很不值當(dāng)。因此,在滿足一定產(chǎn)能的前提下,企業(yè)會希望盡可能實現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化,讓多種產(chǎn)品能在同一套生產(chǎn)體系、同一條生產(chǎn)線上進(jìn)行,這樣可以分散和降低投資風(fēng)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(guān)于促進(jìn)制造業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)質(zhì)量提升的實施意見》指出,鼓勵企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新,開展個性化定制、柔性生產(chǎn),豐富產(chǎn)品種類,滿足差異化消費(fèi)需求。

去年11月,國家發(fā)改委等15部門聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于推動先進(jìn)制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)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(shè)計等方式,增強(qiáng)定制設(shè)計能力,加強(qiáng)零件標(biāo)準(zhǔn)化、配件精細(xì)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(chǎn)。

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

柔性生產(chǎn)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(chǎn)中人、設(shè)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(chǎn)品的混裝柔性生產(chǎn);在10萬平方米的車間里,每一條生產(chǎn)線可以同時混裝生產(chǎn)30多種機(jī)械設(shè)備,馬力全開可支撐300億元的產(chǎn)值。

按照傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,一條生產(chǎn)線只能生產(chǎn)一個或幾個規(guī)格的產(chǎn)品,而在智能生產(chǎn)線上,可根據(jù)訂單要求的不同,同時上線生產(chǎn)不同的產(chǎn)品。那么,這些傳統(tǒng)生產(chǎn)模式難以做到的事,智能柔性的生產(chǎn)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(chǎn)系統(tǒng)包含了大量數(shù)據(jù)信息,包括用戶需求、產(chǎn)品信息、設(shè)備信息及生產(chǎn)計劃,依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)將這些大數(shù)據(jù)聯(lián)結(jié)起來并通過三一的MOM(制造運(yùn)營管理)系統(tǒng)處理,制定最合適的生產(chǎn)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(chǎn)泵車的焊接轉(zhuǎn)塔作業(yè)島,產(chǎn)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(chǎn)線進(jìn)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(jī)器人采購到后期安裝加工,只用了45天就完成了生產(chǎn)線的柔性化改造。

更重要的是,這僅僅是對生產(chǎn)線進(jìn)行了柔性化改造,沒有增加一條生產(chǎn)線,就實現(xiàn)了產(chǎn)能提高。而且,如果今后需要做調(diào)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(yīng)鏈管理帶來巨大變革,個性化定制、柔性化生產(chǎn)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(hù)服、護(hù)目鏡等防護(hù)品缺口大,考驗著供應(yīng)鏈的應(yīng)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(chǎn)線切換,轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩和防護(hù)服等抗疫物資,柔性制造再次成為行業(yè)關(guān)注的熱點。

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

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

“疫情防控背景下,具備柔性化生產(chǎn)特質(zhì)的智能制造讓企業(yè)可以在短期內(nèi)重建一條個性化生產(chǎn)線,推動產(chǎn)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(tuán)隊研制了醫(yī)用紫外線消毒機(jī)器人、醫(yī)用物資配送機(jī)器人等系列防疫機(jī)器人,免費(fèi)贈送醫(yī)院使用。從過去面向生產(chǎn)線的物流機(jī)器人到防疫機(jī)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(chǎn)有著強(qiáng)烈的需求,一批個性化定制平臺隨即出現(xiàn)。

北京機(jī)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(tuán)和上海工程技術(shù)大學(xué)聯(lián)合研發(fā)的“服裝智能定制1.0”,采用多視圖融合技術(shù)和穹頂設(shè)計,通過體感采集器、網(wǎng)絡(luò)集線器,僅需5秒完成數(shù)據(jù)采集,運(yùn)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(zhuǎn)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(chǎn)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?cè)嵯酀?jì)智能制造

業(yè)內(nèi)人士指出,實現(xiàn)柔性制造,考驗的絕不僅是企業(yè)的技術(shù)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(jìn)設(shè)備就能解決的,不能僅僅局限于對生產(chǎn)層面的關(guān)注,更需要全面開發(fā)上下游產(chǎn)業(yè)的柔性。

姚維兵認(rèn)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(chǔ)上的精益化+柔性化+標(biāo)準(zhǔn)化+數(shù)字化+智能化)是實現(xiàn)智能化生產(chǎn)的關(guān)鍵一步。

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

饒有福認(rèn)為,未來,柔性制造的擴(kuò)展過程中,將面臨兩個方面的難點,首先是軟硬結(jié)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(diào)度,要把新產(chǎn)品的要求變成程序指令,這里面,柔性程序要直接應(yīng)用到生產(chǎn)線上,就需要對原有生產(chǎn)方式進(jìn)行調(diào)整;其次是數(shù)字化儲備問題??蛻粜枨笞兓呛芸斓?,但是要把需求快速地變成產(chǎn)品時,就需要生產(chǎn)者具有快速協(xié)調(diào)能力,其設(shè)計和制造能力要達(dá)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(chǎn)、智能化分析。

不過,姚維兵認(rèn)為,柔性生產(chǎn)的定制性不意味消滅標(biāo)準(zhǔn)化,根據(jù)消費(fèi)者的個性化需求實現(xiàn)定制化固然是趨勢,但柔性生產(chǎn)要做的不是無限定制化。“柔性生產(chǎn)也是相對的,我們要做的,是通過智能制造實現(xiàn)整個生產(chǎn)線的精益、柔性、數(shù)字、智能。要做好產(chǎn)業(yè)協(xié)同,在標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上根據(jù)需要開發(fā)不同的產(chǎn)品,同時在制造上實現(xiàn)盡量柔性制造。”

姚維兵認(rèn)為,還應(yīng)該從生產(chǎn)前端就引入柔性制造理念,從設(shè)計生產(chǎn)線或者設(shè)計產(chǎn)品時就要開始考慮到柔性理念,而不是后期再進(jìn)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(nèi)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(rèn)為,通過柔性制造在內(nèi)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(qū)動力。

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