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什麽是柔性化生產、柔性製造

來源:未知 發布時間:2020-03-26 11:12 標簽:柔性化生產(1)柔性製造(1)

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柔性生產的概念首次出現於1965年,由英國的Molins公司首次提出。當時市場繁榮、競爭激烈,製造業需要更加先進的生產方式來滿足日益增長的生產要求,於是柔性化生產應運而生。
剛性生產,體現在產品的規模化生產方麵,滿足的是社會對大量工業品的需求。而伴隨著消費結構升級,買方市場和消費者個性化、定製化、時效性要求的步步緊逼,滿足“多樣化、小規模、周期可控”的柔性化生產、柔性製造,才是企業未來生存和製勝的關鍵。
柔性生產

一、柔性製造枝術發展現狀


柔性製造技術,是對各種不同形狀加工對象實現程序化柔性製造加工的各種技術的總和。柔性製造技術是技術密集型的技術群,我們認為適用於多品種、中小批量(包括單件產品)並側重於柔性的加工技術都屬於柔性製造技術。目前按規模大小劃分為:
1、柔性製造係統(FMS)。通常包括4 台或更多台全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控製係統及物料搬運係統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
2、柔性製造單元(FMC)。FMC 的問世並在生產中使用約比FMS 晚6~8 年,它是由1~2 台加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有適應加工多品種產品的靈活性。FMC 可視為一個規模最小的FMS,是FMS 向廉價化及小型化方向發展和一種產物,其特點是實現單機柔性化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
3、柔性製造線(FML)。它是處於單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS 之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC 機床;亦可采用專用機床或NC 專用機床,對物料搬運係統柔性的要求低於FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性製造係統和連續生產過程中的分散型控製係統(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。
4、柔性製造工廠(FMF)。FMF 是將多條FMS 連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機係統進行聯係,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,並使計算機集成製造係統(CIMS)投入實際,實現生產係統柔性化及自動化,進而實現全廠範圍的生產管理、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。它是將製造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控製物質流的智能製造係統(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。



二、製造業企業發展
“柔性製造”的意義


柔性製造的根本特性決定了它對製造職責和生產策劃環境的變化有很強的合適本領。因而,在我國製造業企業中推行柔性製造有其極為緊張的意義:
▼ “柔性製造”是當代生產方法的主流方向和互助根本。日益劇烈的市場競爭和與日俱增的生產技能推動著當代企業生產方法的連續創新,如定時生產、1分快3、並行工程、伶俐製造、仿生製造、綠色製造、製造資源籌劃、提供鏈治理等等。而這些進步的生產方法無不因此“柔性”作為其出發點和根本的,如1分快3的根本條件是根據用戶的必要生產出高質量的產品;伶俐製造和假造製造都誇大快速合適種種變化的要求;並行工程在產品計劃開辟階段就集成思考了生產製造、出售和辦事進程的合適性要求;而製造資源籌劃和提供鏈治理則是從整個生產鏈的範疇求得更廣、更高的柔性。
▼ “柔性製造”是饜足損耗者本性化、多樣化需求最堅固的支持。過往在供不該求的賣方市場環境下,製造企業不消思考損耗者對其產品的要求,都是企業生產什麽損耗者就隻能購買什麽。如今損耗者已成為市場的主宰,他們所必要的不但僅是這種逼迫性的準則化商品,而是亙古未有的非準則化產品,這將導致大略的同類規格的大量損耗市場,裂變為一係列饜足差別需求的細分市場,細分市場又進一步深化了產品的多樣化。這使得市場競爭的形態從資本、代價為主的競爭,轉向市場合適本領、新產品推進速率、產品本性化等方麵的競爭,這在客觀上必要柔性製造體係的支持。
▼ “柔性製造”是低落生產資本、進步經濟效益的有效伎倆。由於柔性製造是一種智能型的生產方法,它將高科技“嵌進”到製造配置與製造產品中,實現硬配置的“軟”提拔,並進步製造產品的性能和質量,因而不但能進步勞動生產率,並且能提拔產品的附加代價;別的,柔性製造還是一種市場導向型的生產方法,它要求製造廠商與主顧履行互動式的信息交換,定時控製主顧對相幹產品的需求信息,嚴肅根據主顧的意願和要求構造生產,因而能消除製造商生產的不確定性,同時使各製造商之間禁止因太過競爭而造成兩虎相爭的表象,從而使各製造商裁減虧損,進步經濟效益。
▼ “柔性製造”是全麵提拔製造本領,縮小與國際進步製造程度差距的緊張途徑。改革綻放以來,我國已成長成為製造大國,但距國際進步製造程度另有很大差距。以國內走在製造業火線的浙江省為例,根據浙江省統計局企業查看隊查看分析呈現,如今,浙江製造業的勞動生產率僅為6568美元,還不到美國、日本和德國上世紀90年代中期程度的1/10,也低於東南亞金融危急過去的馬來西亞和印度尼西亞。就反應生產進程物耗比重、深加工程度以及技能含量的財產增長值率來看,2002年浙江範圍以上製造業的增長值率僅為23.2%,與美國、日本、德國、韓國相比分別低了18至25個百分點,與馬來西亞的程度相當。這些差距顯然是由於我國的製造配置的技能程度廣泛不高,從業職員的品質相對低劣等因為造成的。而“柔性製造”這種進步製造方法的推行將有助於進步我國製造業的生產配置技能水溫和從業職員的品質,促進已有的製造業的財產布局、人才結協商技能布局的優化,全麵提拔製造本領,從而縮小與國際進步製造程度的差距。



三、柔性製造生產案例


互聯網+給供應鏈管理帶來巨大變革,讓個性化定製、柔性化生產源源不斷深入製造業,甚至“零庫存”也成為可能。

汽輪機也能“搭積木”快裝
在高端裝備製造領域,汽輪機被稱為裝備製造業的“皇冠”。
目前,杭汽輪已建立起一套基於互聯網的供應鏈管理體係,涵蓋所有生產信息、原材料及零部件合作夥伴,原材料采購、零部件采購、生產物料管理已全部實現互聯網化。這讓加工生產的前端管理和後端管理效率大大提升,與早前的手工操作方式已完全不可同日而語,原先需四五天的周轉時間僅需幾分鍾完成。
訂單式生產,是汽輪機這類大型裝備製造業的生產特色。在為客戶實施個性化定製的過程中,能不能像搭積木一樣實現撬裝化快裝,降低人力、物力成本?杭汽輪集團的中能汽輪動力有限公司從用戶角度出發,針對較小型汽輪機推出撬裝化快裝式項目,大大提升產品服務競爭力。去年先後接下10台訂單,實現利潤增收500萬元。其中一舉拿下印尼鎳鐵冶煉項目5台訂單,還首次成功承接2個印尼棕櫚油項目,在原先由日企產品統領的領域搶占一席之地,令業界刮目相看。
麵對經濟新常態,特別是裝備製造業麵臨市場平台期,管理創新、控本增效,就顯得尤為重要。杭汽輪的智能製造改造還入選省級示範項目,升級後,加工生產全過程實現數字化,從研發、生產、流通等各環節實現電子數據傳遞,既使供應鏈管理更加精準高效,也進一步提升質量把控。

大數據成“柔性製造”關鍵

按照傳統生產模式,一條生產線隻能生產一個規格的產品,而在智能生產線上,可根據訂單要求的不同,同時上線生產不同的產品。那麽這些傳統生產模式無法做到的事情,智能生產線又是如何完成的?三一重工的“18號廠房”給出了答案。
作為國家首批智能製造試點示範企業,三一重工位於長沙的“18號工廠”號稱亞洲最大的智能化製造車間之一,各環節全部實現自動化、信息化。在這裏已實現了生產中人、設備、物料、工藝等各要素的柔性融合。
它擁有8條裝配線,可以實現69種產品的混裝柔性生產,並將此拓展到其他事業部,實現其他事業部的柔性製造。在這間總麵積約10萬平方米的車間裏,每一條生產線可以同時混裝30多種不同型號的機械設備,開足馬力工作時能支撐300億產值。
廠房的整個柔性製造生產係統包含了大量數據信息,包括用戶需求、產品信息、設備信息及生產計劃。依托工業互聯網絡將這些大數據聯結起來並通過三一的MES係統處理,能製定最合適的生產方案,最優的分配各種製造資源。
得益於車間采用的柔性製造係統,2017年一季度,三一主要產品全麵實現高速增長,其中挖掘機2月份產量達到了去年同期的4倍,拖泵、泵車、攪拌車等混凝土機械也出現100%的恢複性增長。


智能化柔性生產解決定製需求

伴隨著工業4.0時代的來臨,定製家居市場的個性化需求的實現要依靠的是智能化柔性生產。索菲亞2003年開始做定製衣櫃,新的工廠就是工業4.0模式。2013年引入全球先進、亞洲一流的生產體係——柔性生產線,生產機器自動調整,幾乎完成了壓貼、開料、封邊等生產流程。
走進寧西一廠,整個柔性生產車間一片忙碌,然而不見太多工人的影子,生產機器上下左右搖臂,自動調整,幾乎完成了壓貼、開料、封邊等生產流程。在板件進入自動打包環節前,一些工人細心地給板件的四角位置加上護墊,以防在運輸過程中發生摩擦碰撞,加護墊的工序,也完全可以實現全自動化。
據了解,索菲亞定製衣櫃柔性生產線生產能力達到2.8萬件/天,相當於約700套衣櫃/天,不僅工作效率高,而且細致精準,比如,對角線偏差可以控製在0.5mm以內。目前,柔性化生產線已在索菲亞全國各生產基地建設鋪開,除廣州增城外,河北廊坊、浙江嘉善、四川成都、湖北黃岡都建有柔性生產線,形成了強大的生產支撐體係,為業內領先。

在有限的資源內,除了提高需求預測的準確度,如何讓生產計劃安排地更加具有靈活性是一個工廠作業管理中的重要議題。在需求分布概率不同的情況下,實施員工之間兩兩配合完成生產計劃是可行的,但是對此投資的話,收益度卻不高,資金周轉慢。反而是在員工之間建立起一中鏈條式的聯係,彼此間可以相互協助,減少怠工和加班,使得生產更加靈活。且“鏈條”的數量越多,資金投資的回報時間越快。這種柔性生產理念同樣適用於流程改進,特別是在權衡改進的成本和收益之間的關係。關於柔性生產模型裏,由於涉及到了許多數學領域如概率論,隨機模型,優化理論,組合分析,也成為運籌學,管理科學上的一個熱門研究領域。

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