在中國工信部發(fā)布的《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》中曾提出：“鼓勵(lì)消費(fèi)品、汽車、鋼鐵等行業(yè)企業(yè)基于用戶數(shù)據(jù)分析挖掘個(gè)性需求，打造模塊化組合、大規(guī)模混線生產(chǎn)等柔性生產(chǎn)體系，促進(jìn)消費(fèi)互聯(lián)網(wǎng)與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)打通，推廣需求驅(qū)動(dòng)、柔性制造、供應(yīng)鏈協(xié)同的新模式。”對此，業(yè)內(nèi)人士表示，作為智能制造的重要內(nèi)容，柔性制造將成為制造業(yè)未來發(fā)展的驅(qū)動(dòng)因素之一，是智能工廠建設(shè)的核心體現(xiàn)。

　　何謂柔性制造，當(dāng)前比較通用的說法是：柔性制造技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，將以往企業(yè)中相互獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造及經(jīng)營管理等過程，在計(jì)算機(jī)及其軟件的支撐下，構(gòu)成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機(jī)的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)化，總體高效益、高柔性，并贏得競爭全勝的智能制造技術(shù)。按照規(guī)模大小可分為柔性制造系統(tǒng)（FMS）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造線（FML）、柔性制造工廠（FMF）。

　　柔性化生產(chǎn)能力的構(gòu)建

　　目前，消費(fèi)方式正逐步由標(biāo)準(zhǔn)化、單調(diào)統(tǒng)一向定制化、個(gè)性差異轉(zhuǎn)變。如汽車行業(yè)加速探索乘用車用戶直連制造，鋼鐵行業(yè)小批量訂單需求增長等。傳統(tǒng)大規(guī)模量產(chǎn)的生產(chǎn)模式已無法在可控成本范圍內(nèi)滿足個(gè)性化需求的敏捷響應(yīng)和快速交付。工廠亟需通過構(gòu)建柔性化生產(chǎn)能力，以大批量規(guī)?；a(chǎn)的低成本，實(shí)現(xiàn)多品種、變批量和短交期的個(gè)性化訂單的生產(chǎn)和交付。

　　這一過程的實(shí)現(xiàn)主要通過四個(gè)方面的協(xié)同來實(shí)現(xiàn)“柔性”：

　　1）產(chǎn)品模塊化快速開發(fā)

　　基于數(shù)字化建模工具和數(shù)據(jù)管控平臺，依托產(chǎn)品模塊庫、設(shè)計(jì)知識庫和配置規(guī)則庫等，根據(jù)設(shè)計(jì)需求，選擇、配置和組合產(chǎn)品模塊，并通過參數(shù)化設(shè)計(jì)快速修改模塊設(shè)計(jì)，進(jìn)而產(chǎn)生定制化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案、工藝方案等。

　　2）柔性資源配置與動(dòng)態(tài)調(diào)度

　　泛在連接各類生產(chǎn)資源，實(shí)時(shí)感知生產(chǎn)要素狀態(tài)，面向小批量定制工單，精確制定主生產(chǎn)計(jì)劃、物料需求計(jì)劃、車間任務(wù)排產(chǎn)，柔性配置和組織生產(chǎn)資源，并實(shí)時(shí)根據(jù)訂單狀態(tài)和異常擾動(dòng)，動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)劃排程，調(diào)度生產(chǎn)資源。

　　如老板電器通過生產(chǎn)要素的全面互聯(lián)感知，構(gòu)建工業(yè)指揮大腦，以小批量定制工單驅(qū)動(dòng)，基于數(shù)據(jù)模型和智能算法優(yōu)化生產(chǎn)資源配置，實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)度，設(shè)備綜合效率提升23%，生產(chǎn)效率提升45%。

　　3）柔性與自適應(yīng)加工

　　依托柔性可重構(gòu)產(chǎn)線、柔性工裝夾具和柔性線上物流搬運(yùn)系統(tǒng)，基于數(shù)據(jù)對單件或小批量產(chǎn)品進(jìn)行精準(zhǔn)識別、資源匹配和生產(chǎn)全過程的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)工藝流程不同，作業(yè)內(nèi)容差異的多品種變批量定制產(chǎn)品的柔性生產(chǎn)。

　　如TCL構(gòu)建基于5G的可重構(gòu)柔性液晶生產(chǎn)線，結(jié)合5G邊緣計(jì)算，實(shí)現(xiàn)按訂單快速調(diào)整產(chǎn)線布局，自動(dòng)更新設(shè)備參數(shù)等，轉(zhuǎn)產(chǎn)時(shí)間縮短93%，產(chǎn)能提升10%。

　　4）柔性供應(yīng)鏈系統(tǒng)

　　打通產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈，建立面向研發(fā)、生產(chǎn)、運(yùn)營等業(yè)務(wù)的供應(yīng)鏈協(xié)同機(jī)制，基于跨企業(yè)的數(shù)據(jù)共享和實(shí)時(shí)反饋增強(qiáng)供應(yīng)鏈資源柔性配置、業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)協(xié)同和變化快速適應(yīng)能力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈對定制需求的敏捷響應(yīng)和快速交付。

　　如廣汽埃安構(gòu)建供應(yīng)商協(xié)同平臺，打通多級供應(yīng)商數(shù)據(jù)渠道，推動(dòng)“客戶、生產(chǎn)、供應(yīng)、物流”各個(gè)環(huán)節(jié)緊密協(xié)同,建立定制訂單聯(lián)動(dòng)的柔性供應(yīng)鏈體系，能夠準(zhǔn)確傳遞定制訂單的供貨需求，快速組織生產(chǎn)和交付采購訂單，定制化能力提升35％。

　　自適應(yīng)生產(chǎn)變化的產(chǎn)線柔性配置

　　產(chǎn)線柔性配置是根據(jù)不同訂單生產(chǎn)要求，動(dòng)態(tài)配置產(chǎn)線的人、機(jī)、料、法等生產(chǎn)要素的過程。生產(chǎn)中產(chǎn)線配置效率對工廠整體生產(chǎn)效率和生產(chǎn)成本有著較大影響。在自動(dòng)化、信息化時(shí)代，工廠以專用設(shè)備、固定流程的自動(dòng)化產(chǎn)線為主。首先較為標(biāo)準(zhǔn)、固化的生產(chǎn)模式對品種和批量的變化極其敏感，缺乏資源動(dòng)態(tài)配置能力；其次需要換產(chǎn)時(shí)，產(chǎn)線配置周期長，工作量大，投入成本高；同時(shí)也不具備對各類生產(chǎn)擾動(dòng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力，生產(chǎn)韌性較差。

　　面向多品種變批量的高效、低成本生產(chǎn)的需求，依托智能化、柔性化裝備，應(yīng)用成組工藝、柔性裝夾、5G設(shè)備組網(wǎng)、智能控制等技術(shù)，搭建柔性生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)匹配訂單配置人、機(jī)、法等要素，快速組織生產(chǎn)和響應(yīng)需求變化。產(chǎn)線柔性配置顯著縮短訂單切換時(shí)產(chǎn)線配置準(zhǔn)備時(shí)間，消除了大量等待浪費(fèi)，提升了生產(chǎn)效率，同時(shí)柔性資源配置使得工廠能夠快速響應(yīng)緊急插單、訂單取消、物料延遲等擾動(dòng)事件，保障生產(chǎn)的連續(xù)性與平穩(wěn)性。

　　產(chǎn)線柔性配置目前在家具、家電、汽車、消費(fèi)電子等行業(yè)的機(jī)械加工、焊接裝配、表面涂裝、整機(jī)裝調(diào)等生產(chǎn)過程中得到應(yīng)用，當(dāng)前制造業(yè)中產(chǎn)線柔性配置主要包括以下三類典型應(yīng)用模式。

　　快速重構(gòu)設(shè)備布局實(shí)現(xiàn)工序柔性：基于5G網(wǎng)絡(luò)開展設(shè)備工控?zé)o線組網(wǎng)，需要時(shí)能夠快速添加、剔除或者移動(dòng)各工序的加工設(shè)備，進(jìn)而重構(gòu)工序組合來適應(yīng)不同制程的生產(chǎn)要求，如電路板柔性SMT產(chǎn)線，LED液晶面板柔性生產(chǎn)線等。

　　自適應(yīng)切換加工程序和工裝實(shí)現(xiàn)作業(yè)柔性：采用數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人等通用加工裝備，自主識別工件類型，切換相匹配的加工程序、刀具或者裝夾等，進(jìn)而適應(yīng)作業(yè)內(nèi)容的變化，如航天精密零件柔性加工生產(chǎn)線，乘用車白車身柔性涂裝生產(chǎn)線等。

　　動(dòng)態(tài)調(diào)整產(chǎn)線物流路徑實(shí)現(xiàn)過程柔性：工件在線上流轉(zhuǎn)過程中，自識別工件類型，依托柔性物流，自動(dòng)調(diào)整和改變產(chǎn)線物流路徑，精準(zhǔn)控制工件流向的加工設(shè)備，進(jìn)而適應(yīng)加工流程的變化，如復(fù)雜電裝備柔性脈動(dòng)式裝配線、羊絨紗線柔性生產(chǎn)線等。

　　智能工廠中的柔性制造

　　作為國家首批智能制造試點(diǎn)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(shí)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(shí)現(xiàn)69種產(chǎn)品的混裝柔性生產(chǎn)。

　　按照傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，一條生產(chǎn)線只能生產(chǎn)一個(gè)或幾個(gè)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(shí)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(gè)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(jì)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。

　　“以前一條生產(chǎn)線所能生產(chǎn)的車型是有限的，有可能每個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)量都不飽和。現(xiàn)在生產(chǎn)線對生產(chǎn)的車型沒有限制，極大降低了運(yùn)營成本。”一汽集團(tuán)工程與生產(chǎn)物流部副總經(jīng)理張曉勝介紹，“一條生產(chǎn)線生產(chǎn)不同的車型要切換不同的資源，這需要我們收集生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)據(jù)以及車型、工裝、夾具等的數(shù)據(jù)。”

　　據(jù)張曉勝介紹，依托數(shù)字化技術(shù)，工廠實(shí)現(xiàn)了對生產(chǎn)線上設(shè)備的預(yù)測性維護(hù)。“我們給設(shè)備上那些容易損壞的配件裝上數(shù)據(jù)傳感器，設(shè)備運(yùn)行過程中，配件的溫度、電流、電壓還有振動(dòng)幅度等數(shù)值都被實(shí)時(shí)采集，我們通過分析這些數(shù)值的波動(dòng)曲線，可以提前三個(gè)月預(yù)測到問題，不會在設(shè)備生產(chǎn)中出現(xiàn)需要更換配件的問題。”

　　流水線上的每一輛汽車也實(shí)現(xiàn)了全流程可監(jiān)控。“我們的每輛車都有一個(gè)專屬二維碼，在生產(chǎn)過程中，每一環(huán)的信息都會錄入二維碼中，上傳到智能平臺系統(tǒng)里，工作人員能清楚地知道每一輛車在哪個(gè)位置，庫存多少。包括車的質(zhì)量信息，比如說輪胎上螺栓擰緊的力矩值，線與線之間的連接情況，這些數(shù)據(jù)都要進(jìn)行上傳。”張曉勝說。

　?。ū疚木C合整理自中央紀(jì)委國家監(jiān)委網(wǎng)站和中國信通院）

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