柔性生產(chǎn)的概念首次出現(xiàn)于1967年，由英國Molins公司首次研制出新型系統(tǒng)，用6臺模塊化結(jié)構(gòu)的多工序數(shù)控機床組成。

當時市場繁榮、競爭激烈，制造業(yè)需要更加先進的生產(chǎn)方式來滿足日益增長的生產(chǎn)要求，柔性生產(chǎn)應(yīng)運而生。

這個系統(tǒng)的推出，標志著人類工業(yè)史上”柔性制造“系統(tǒng)的正式誕生。

雖然這個系統(tǒng)最終因為資金和技術(shù)上的困難導(dǎo)致流產(chǎn)，但卻為未來自動化、無人化工廠提供了劃時代演進的方向，成為日后各工業(yè)發(fā)達國家爭相效仿的技術(shù)。

在今年疫情期間，中國各大工廠快速完成產(chǎn)線切換，轉(zhuǎn)產(chǎn)口罩和防護服等抗疫物資、支援全球抗疫戰(zhàn)場的新聞屢屢見諸媒體，讓柔性制造再次成為行業(yè)關(guān)注的焦點。

例如比亞迪，2月8日正式宣布調(diào)配資源援產(chǎn)口罩。通過對現(xiàn)成的手機組裝生產(chǎn)車間提升凈化等級，輕松擁有了生產(chǎn)口罩的凈化室；通過種類各異的在用高精設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)人員儲備，7天內(nèi)就完成了口罩機的研發(fā)制造。

比亞迪的速度，是在不到半個月的時間內(nèi)實現(xiàn)了口罩的量產(chǎn)與爬坡，當時日產(chǎn)量達到5000萬只，躍居成為全球產(chǎn)能第一。

根據(jù)海關(guān)總署發(fā)布的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，3月1日-4月30日，全國共驗放出口主要防疫物資口罩278億只，防護服1.3億件，新冠病毒檢測試劑盒7341萬人份，紅外測溫儀1257萬件，呼吸機4.91萬臺，日均出口防疫物資30億元以上，一個月內(nèi)持續(xù)增長逾3倍。

一長串亮眼數(shù)據(jù)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)的力量貢獻巨大。

潮水褪去便知誰在裸泳?；蛟S是突如其來的疫情無情地洗刷了一批缺乏危機應(yīng)對能力的制造企業(yè)，存活下來的玩家才能更加清楚地看到“柔性化”帶來的賦能魅力。

01

柔性生產(chǎn)的特點

柔性生產(chǎn)給人最直觀的感受就是“快速”和“多樣化”。

在業(yè)界，柔性被定義為兩個方面：

一、生產(chǎn)能力的柔性反應(yīng)能力，多指機器設(shè)備的小批量生產(chǎn)能力。

二、供應(yīng)鏈的敏捷和精準的反應(yīng)能力，從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)定銷”模式轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙凿N定產(chǎn)”，要求廠商及時作出響應(yīng)。

其優(yōu)點是增強制造企業(yè)的靈活性和應(yīng)變能力，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高設(shè)備利用率和員工勞動生產(chǎn)率，改善產(chǎn)品質(zhì)量。

因此，它是一種具有旺盛需求和強大生命力的生產(chǎn)模式。

02

與工業(yè)4.0匹配

批量越大，效率越高，這是工業(yè)3.0時代的普世原理。假如一個工廠只生產(chǎn)一種零件，那無論是從原材料采購、倉儲管理、生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)、操作人員熟練程度等各個維度，均能實現(xiàn)效率最大化。

然而，這樣的工廠只能是理想狀態(tài)下的烏托邦——需求的多元化，甚至個性化是無法抵擋的趨勢。

但是隨著生產(chǎn)鏈越來越長，工廠對供應(yīng)鏈的依賴程度也日益提高，甚至經(jīng)常有被“卡脖子”的風(fēng)險。

疫情突起，全球范圍的大隔離至今未完全解除，車間停工、物流滯后、工廠倒閉，大量產(chǎn)業(yè)鏈因此受制于“人”，諸多行業(yè)面臨著前所未有的斷供危機。

作為工業(yè)4.0重要命題之一的柔性制造，其核心價值在于，既能夠依靠自動化設(shè)備保障生產(chǎn)效率，又讓生產(chǎn)線具有一定的延展性，可以根據(jù)市場變化和客戶需求對產(chǎn)品進行適時調(diào)整。

舉個例子，假如某工廠有兩條產(chǎn)線生產(chǎn)A系列，兩條產(chǎn)線生產(chǎn)B系列；今天A系列需增加至三條產(chǎn)線才能按量交貨，B系列需求減少只需開設(shè)一條拉線。

A、B系列工藝不同，要用到的設(shè)備、夾治具、加工程序和參數(shù)甚至是操作工人都是不同的，此時柔性生產(chǎn)若能做到極致，就是無論排產(chǎn)計劃如何變更，都可以快速地完成產(chǎn)線調(diào)整而不用停產(chǎn)換線。

再比如根據(jù)客戶的需求實現(xiàn)定制化已經(jīng)是趨勢，手機殼可以定制，背包可以定制，大家電可以定制……

總體看來，柔性生產(chǎn)能夠及時響應(yīng)內(nèi)部或外部的變化，擁有快速、低成本地切換生產(chǎn)品種的能力，且能夠精準調(diào)整產(chǎn)能，使之和市場需求一致，避免產(chǎn)能不足或產(chǎn)能過剩。

03

柔性制造生產(chǎn)案例

三一重工位于長沙的18號工廠，號稱亞洲最大的智能化制造車間里，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。

8條裝配線，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30多種的機械設(shè)備，馬力全開可支撐300億產(chǎn)值。

18號工廠的柔性制造生產(chǎn)系統(tǒng)包含了大量數(shù)據(jù)信息：用戶需求、產(chǎn)品信息、設(shè)備信息、生產(chǎn)計劃等。

依托工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將這些大數(shù)據(jù)連接起來并通過三一的MES系統(tǒng)處理，能制定最合適的生產(chǎn)方案，最優(yōu)的資源分配。

軟件和硬件，是如今柔性制造需要齊頭并進，同步破解的兩大難題。另外，自動化生產(chǎn)是減法思維，越簡單越穩(wěn)定；而柔性制造既要做減法，也要做加法。一條生產(chǎn)線上，用盡量少的設(shè)備和工具，實現(xiàn)生產(chǎn)更多產(chǎn)品的可能。

互聯(lián)網(wǎng)+給供應(yīng)鏈管理帶來巨大變革，讓個性化定制、柔性化生產(chǎn)源源不斷深入制造業(yè)，甚至“零庫存”也成為可能。

04

如何躍進柔性生產(chǎn)

標桿已經(jīng)在那了，怎么才能和它一樣？我們認為可以從4個環(huán)節(jié)來考慮柔性生產(chǎn)，這將涉及到對物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新興技術(shù)的理解與應(yīng)用。

1、感知

通過部署傳感器、攝像頭等硬件，使產(chǎn)線具有獲取數(shù)據(jù)的能力

2、分析

在將數(shù)據(jù)上傳到可信云平臺后，通常會形成具有交互能力的實時監(jiān)控系統(tǒng)畫面，用來對數(shù)據(jù)進行理解與分析

3、決策

通過對數(shù)據(jù)建模，使能機器擁有推理分析的能力，將簡單的決策或指令交給機器來做

4、執(zhí)行

柔性制造的基礎(chǔ)是設(shè)備和產(chǎn)線的自動化，自動化程度將極大影響柔性生產(chǎn)的發(fā)揮空間，是真正實現(xiàn)快速、高效生產(chǎn)要求的重要保障