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柔性生产开启中国智造新模式

时间:2024-01-19   访问量:0

图为一汽红旗工厂焊接生产线,自动化程度高,可实现各种车型的柔性化生产。

最近,我住在北京大兴区的李女士想给新家买一台洗衣机。逛了家电市场后,她发现柜台里的成品有些功能是合适的,但款式她不喜欢;其中有些外观令人满意,性能却不尽如人意。最后,她决定定制一个。

“制造商只能购买他们生产的东西”。与过去标准化、大规模的生产和消费模式相比,近年来,消费者对个性化、定制化产品的需求日益增加。在传统的音阶中工业在生产模式上,批量越大,生产效率越高,因此生产线相对固定单一,难以满足不同客户的个性化、小批量订单需求。随着工业随着4.0时代的到来,“互联网+”给制造业带来了更多。多可是的。工业互联网、数字技术和人工智能正在改变传统。工业“个性化定制”和“一件套”的柔性生产模式已经成为现实。

工业和信息化部近日发布工业《互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》提出:“鼓励消费品、汽车、钢铁等行业企业基于用户数据分析挖掘个性化需求,打造模块化组合、大规模混线生产等柔性生产体系,推动消费互联网化和工业随着互联网的开放,将推动需求驱动、柔性制造和供应链协作的新模式。“有业内人士表示,作为智能制造的重要组成部分,随着工业随着互联网应用的深入,柔性制造将成为制造业未来发展的驱动力。

一条生产线可以生产十几个产品,一个订单可以很快完成。

消费者通过移动终端选择产品所需的颜色、形状、规格,直接向海尔全球供应链工厂下单;在自动化生产线上,机器人抓取零件组装制造,上万个传感器实时传输各种生产数据...在海尔的互联工厂里,来自世界各地的个性化定制订单在这里汇聚,传统的大规模制造变成了以用户体验为中心的大规模定制。

作为国内著名的家电企业之一,海尔早在几年前就开始构建自己的互联工厂体系,并建立了全球首家引入用户全流程体验的工厂。工业互联网平台打通了供需两端,实现了“用户需要什么,企业就能提供什么”的柔性制造。

柔性制造是智能制造的重要内容之一。以前一条生产线只能生产一个规格,考虑到生产成本,一个产品要达到几百个最小量才会生产出来。如果要生产定制产品或者接小订单,成本会增加。如今,生产线已经升级,具有可扩展性。依托大数据和智能技术,生产的各个环节都实现了高效的模块化拆卸,可以进行不同的组合排列。一条生产线可以同时生产十几个产品,降低了企业的运维成本。在产品质量和生产成本不变,不延长工期的情况下,可以在大批量生产和小批量生产之间切换,甚至一个10件的订单也能很快完成。与此同时, 疫情期间,面对口罩、护目镜等防疫物资的巨大需求,很多企业通过柔性制造实现快速生产转换,保证了防疫物资的供应。

受市场影响,近年来,从汽车、家电到服装、食品,都有对柔性制造的现实需求。国内某饮料集团负责人曾在接受采访时表示:“每个人都有自己不同的需求。例如,我可能喜欢粉红色的瓶盖和绿色的内容物。这些怎么能做出来呢?”这将对我们公司的供应链体系有一个很大的飞跃或创新。"

相关专家表示,柔性制造不仅是技术能力的提升,更是生产管理理念的创新。随着人们物质文化生活水平的提高,消费者追求的不仅仅是产品的品质,还有个性化、差异化、限量版。面对这样的市场需求,生产企业一次接一两千单,一个月内完成的刚性生产策略,势必要向一次接几十单甚至一两单,几天就完成的“小订单,快速反应”模式转变。

“过去是‘浸淫式’制造,凭经验生产。现在,它通过向消费者提供画像和分析销售数据来推动制造业。”浙江温州某制鞋企业将生产线升级为模块化布局的柔性生产线后,曾经预测到爆款“甚至最快7天就能订到50双鞋,生产更加灵活高效。”

2大数据预测消费需求,生产端数字化,全程可追踪。

位于安徽省宿州市内的阿里巴巴犀牛智力产业园是一个以服装为主的产业园。与很多人印象中不需要高端技术,很多工人在生产线上忙碌不同,这里的生产实现了全链路的数字化、智能化、云化。

犀牛智能平台利用云计算、物联网等技术,为工厂安装“智能大脑”;工厂里的每一块面料都有自己的“ID”,设备之间是互联的。从面料裁剪到缝制出厂,都有相应的数据进行全链路跟踪。依托这些数据,工厂具备了柔性生产变更、一键插单、智能生产调度、快速生产的柔性制造能力,实现了100件7天交货的“小订单快速响应”。

柔性生产的实现离不开数字化驱动。生产的基础是数据。

在产品开发过程中,部分企业利用大数据分析预测消费者需求变化,通过数字化智能评估实现“按需生产”。在产品生产过程中,生产端也进入了数字化阶段:IOT传感器遍布企业的生产设备,采集整个生产链的实时数据,然后通过整合来自供应商和客户的数据信息,实时控制供应链上下游环节的所有流程。5G网络让海量数据快速传输,这些数据传输到工业互联网平台通过大数据分析处理,人工智能根据数据进行智能决策,最终制定出最佳生产计划。

在全国首家新能源汽车工厂一汽红旗,高度柔性的生产线使工厂实现了从传统燃油车到新能源车的多品种混动生产,并预留了产能扩张的空间。

“以前一条生产线能生产的车型是有限的,有可能每条生产线的产能都没有饱和。现在生产线对生产的车型没有限制,大大降低了运营成本。”一汽集团工程与生产物流部副总经理张晓升说,“一条生产线需要切换不同的资源来生产不同的车型,这就需要我们收集生产计划数据和车型、夹具、工装的数据。相当于把整个商业场景数字化,形成大数据。这些数据积累得越多,就会越准确。之后,我们将利用这些数据来指导业务生产。”

据张晓升介绍,依靠数字化技术,工厂实现了生产线上设备的预测性维护。“我们在设备上容易损坏的部位安装数据传感器。在设备运行过程中,实时采集部件的温度、电流、电压和振幅。通过分析这些数值的波动曲线,我们可以提前三个月预测出问题,在设备的生产中就不需要更换零件了。”

流水线上的每一辆车也实现了全程。监控。“我们的每辆车都有一个独特的二维码。在生产过程中,每枚戒指的信息都会录入二维码,上传到智能平台系统。工作人员可以清楚地知道每辆车在车间的什么位置,有多少库存。包括汽车的质量信息,比如轮胎上拧紧的螺栓的扭矩值,线路之间的连接,这些数据都要上传。”张晓升说。

3系统智能调度、机器人协作办公和自动化确保高效灵活的生产

在三一重工集团的柔性生产智能化工厂里,一块钢板被奢侈地改造成了精密零件,而所有这些任命,配送以及装载和卸载的过程都由系统控制机器人自动进行,无需人工干预。

“生产指令下达后,钢板通过自动提升系统输送到相应的机器上,实现自动套料、自动切割;切割后的钢板由智能行车输送到自动装置。分拣输送线,三维视觉识别后,机器人随意抓取工件,放入料框;料框装满后,自动输送装置将料框输送到下一工位进行加工;之后,配备了3D视觉系统机器人抓取工件送至相应的成型设备进行自动加工,合格的零件可直接入库备用。三一重工集团泵业事业部智能制造研究所所长饶富友说。

国际生产工程研究协会指出,柔性制造系统是一种自动化制造系统,可以在最少的人工干预下生产任何范围的产品族。在定制的情况下,每个订单的产品参数可能不同。如果完全依靠人工,不仅工作量巨大,而且容易出错。因此,设备和生产线的自动化是实现快速、高效、柔性生产要求的重要保证。

将客户的个性化订单转化为批量化工订单是柔性制造的重要组成部分。为此,很多企业都推出了智能系统,可以整合客户的交货需求和生产物料的准备,进行高效的智能生产调度和智能调度。即使生产线上有上百个产品,每个产品只需要一两个物品,系统也能优化分解组合,保证有序生产。

饶富友表示:“三一重工集团智慧化工厂配备了企业自主研发的智能生产管理系统和APP,可以进行智能调度、智能调度、制造执行、质量预测和仓储。配送设备互连,6S监控等等。"

大量的情报协作机器人“”的使用也大大提高了柔性生产的效率。在三一重工集团的智能化工厂,有很多机器人完整的协作智能指挥系统可以指挥30多个单位。机器人协作工作,完成数千件数百种形状材料的自动切割,分拣、码垛成型入库。厂里500多名工人从原来的机器操作工变成了机器护理员和研究人员。

一汽红旗工厂智能焊接车间是第一个高柔性、高数字化、高绿色的焊接车间。车间拥有14条生产线,可实现五种车型的柔性化生产。焊接自动化率已经达到100%。在红旗厂H装配车间,挡风玻璃是柔性的。装配系统应用程序协作机器人不同形状的角窗定位装置可自动切换,以适应生产线上的所有型号。

机器人纱线输送、设备自动染色和生产运行的实时数据。监控...在青岛桂花针织有限公司公司织、染、缝的智能车间灵活多变,自动化、数字化的设备让企业敢于接受“小批量七色,一种颜色只需12小时染色,还需要织布、印花”的定制订单。

客车行业本身具有小批量、多品种、定制化的特点,柔性制造是必然的选择。“我们每天接到的客户订单从一辆车到两辆车到上百辆,不同的客户对车辆的性能、配置、外观都有不同的要求。”郑州宇通客车负责人表示,宇通拥有十余条生产线,可以满足上百种车型的灵活高效生产。生产线增加自动化设备投入,型材智能化制造和涂装。机器人喷涂总装玻璃自动换色、自动视觉涂胶均为行业首次使用,有效支撑柔性生产下的高效率、低成本、高质量。

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