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智能制造的黑馬,柔性生產來了!

過去的幾個月是世界上變化最快的幾天。

壹是口罩、溫度槍、口罩機、熔噴布、通風機等防疫物資的應急,我們企業的加速生產,以及其他自動化先進企業的跨界支持,比亞迪、上汽通用五菱、廣汽集團等多家企業都參與了口罩制作。

另壹方面,雲攜貨全網正在崛起。網絡名人中的電子商務公司改變了消費者的購物習慣和供應鏈的方式,對小訂單的快速響應程度進壹步加深。日益激烈的市場競爭迫使各行業企業打破常規,積極尋找出路。

壹方面是跨界,壹方面是轉型。

壹個* * *特點是,能夠在疫情沖擊下快速完成生產線切換或快速調整策略的企業,大多具有先進的自動化、數字化和智能化水平,其背後有壹種可以稱之為“柔性生產”的能力。

例如,比亞迪在2月8日正式宣布部署資源幫助生產口罩。通過提升現成手機組裝車間的凈化水平,很容易就有了生產口罩的凈化室;通過各種在用高精設備和專業技術人員儲備,7天內完成了口罩機的研發和制造。比亞迪不到半個月實現口罩量產爬坡,現在日產量達到5000萬,產能全球第壹。

比如匯川科技,當得知N95口罩機的調試運行已經成為設備廠商的壹大頑疾(有的廠商已經在調試半個月後買了口罩機,仍然無法正常生產。最緊張的時候,外部調試工程師的報價已經飆升到1天,65438+萬元),於是迅速推出了基於Intel軟硬件平臺的全伺服N95口罩機電氣解決方案,降價約1/萬。重要的是,口罩機少跑壹天,就少生產壹天口罩,時間是最寶貴的。

退潮的時候能看出來誰在裸泳。或許是突如其來的疫情無情地沖走了壹批缺乏應對危機能力的制造企業,讓幸存下來的玩家更清晰地看到了“柔性”帶來的賦能魅力。

全文較長,主要從四點展開:

1,帶柔。

2、柔性生產魅力幾何?

3.柔性生產需要什麽?

4.柔性生產改變了什麽?

1,對人溫柔

哪裏有軟,哪裏就有剛性,剛性生產出現的比較早,是指產品大規模批量生產,主要是為了滿足社會對大量工業產品的需求。

在剛性生產的環境下,市場整體供不應求。只要能生產出產品,就會被賣出去。就像中國50-80年代流行的“糧票、布票”,物資匱乏的時候需要什麽自行車?

最典型的剛性生產案例來自福特汽車公司。

1908年,亨利·福特做出了壹個戰略決策,決定制造壹款價格適中的汽車,以滿足大眾的需求。

1913,世界上第壹條汽車裝配線出現在福特的工廠裏。這種批量流水作業大大減少了生產汽車所需的時間、成本和資源,卻大大提高了生產效率。

到1927年,福特* * *生產了15萬輛T型車,將汽車從豪華推向了普通大眾買得起的交通工具。

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福特t型車

我們舉壹個更直觀的例子。以前服裝廠壹年只需要做幾個爆款就能輕松養活壹大家子。即使在路上撞衫的比率極高,消費者仍然願意買單。

但隨著消費結構升級,下遊需求疲軟,賣方市場逐漸變成買方市場,剛性生產缺乏個性、浪費成本、反應時間慢等弊端逐漸顯現。

特別是壹些領域的制造企業,面對消費者個性化、定制化、時效性的訴求,發現滿足“多樣化、小規模、周期可控”的柔性生產模式將是其未來生存和成功的關鍵。

正如服裝行業直播的背後,是紡織供應鏈的壓力。他們必須適應柔性生產定義下的小訂單、快速反應的節奏,才有機會接受更多的訂單和客戶。

“拿壹件樣品衣服。如果工廠長期做不出來,就不需要他們了。反正長三角有很多服裝廠。”壹個曾經幫主播的人對接手工廠的人這麽說。

2、柔性生產魅力幾何?

與剛性生產相比,柔性生產給人最直觀的感覺就是“快速、多樣化”。

在業內,靈活性被定義為兩個方面:

壹個是指生產能力的柔性反應能力,更多的是指機械設備的小批量生產能力。

二是指供應鏈的敏捷性和準確反應能力,由傳統的“以產定產”模式轉變為“以銷定產”,要求制造商及時響應。

比如昨天工廠有兩條生產線生產A系列,兩條生產線生產B系列;如今A系列需要增加到3條生產線才能按量發貨,而B系列只需要開1條拉貨線就可以減少需求。

不同的A、B系列工藝需要不同的設備、夾具、加工程序和參數,甚至操作人員。這時候如果能把柔性生產做到極致,無論生產進度如何變化,都可以在不停產換線的情況下快速調整生產線。

比如根據客戶需求實現定制,這是壹種趨勢。手機殼可以定制,青島啤酒可以定制,海爾冰箱可以定制...

筆者曾經接觸過壹家國內知名的工控企業,說自己的產品經常小批量、多種方式銷售。公司4000多個產品型號,任何壹款都可以按照最小批量30臺訂購,隨時可以更換生產線,保證交貨時間。

壹般來說,柔性生產能夠及時應對內部或外部的變化,具有快速、低成本切換生產品種的能力,能夠精確調整產能使其與市場需求壹致,避免產能不足或過剩。

這裏需要強調的是,柔性生產有其應用領域,並不是打著大量筐的口號野蠻發展。

其模型壹般適用於品種和數量變化較快的企業,或者雖然品種和數量變化較快但產品銷售有明顯淡季的企業。

壹個在光刻機領域具有壟斷地位的企業,如荷蘭阿斯麥,2019年僅銷售26臺極紫外(EUV)光刻設備就能賺很多錢,更不用說柔性生產了。然而,在汽車、3C和家電制造等領域,柔性生產能力是最大的競爭武器。

此外,倡導柔性生產並不意味著放棄剛性生產,它具有標準化和流程化的特點,在今天仍有重要的壹席之地。

3.柔性生產需要什麽?

柔性生產不是今天才提出來的。說到it,業界壹般會提到兩個重要論點:

1,柔性生產的定制化並不意味著標準化的消除,柔性生產是積木式生產。

根據消費者的個性化需求實現定制確實是壹種趨勢,但柔性生產要做的絕對不是無限定制。

用喬布斯先生的話說:“消費者不知道他們想要什麽,直到我們拿出自己的產品,他們才發現這就是他們想要的。”

柔性生產需要廠商引導客戶梳理需求,而不是讓客戶自由發揮。

雖然不是不能實現無限定制,但最大的問題是成本不允許,不符合商業的本質。

所以,今天強調柔性生產和定制的廠商,在產品設計上還是應該具備模塊化和標準化的能力,能夠把自己的產品盡可能簡化成多個兼容可替換的功能模塊,需要什麽就拼湊什麽,從而快速創造出多樣化的產品品種。

2.柔性生產的關鍵特征是自動化和無人化。

以最受歡迎的N95口罩生產為例,由於缺乏靈活性,它遇到了很多痛點。

比如來之不易的面膜機,調試成本高,效率低,影響生產線開工。

究其原因,既與設備本身的先進程度有關,也與設備的機械結構復雜、調試過程繁瑣、對工人的技術要求高有關。

特別是印刷和切刀的相位同步以及機頭輸送桿和機頭推桿的機械動作順序,壹般需要多個調試師傅的配合,反復嘗試才能達到調試要求。

再比如,傳統的質檢程序,比如檢測表面是否有異物,鼻線和海綿條的平整度,封邊的寬度,耳線的點焊狀態,這些都是有用的,但也是粗糙的,因為總會有人漏檢。為了防止出錯,只能檢測更多的加工位和更多的人,但這樣就浪費了成本。

相比之下,三壹重工的“18號廠房”以其柔性生產在業內非常有名。

18車間最大的特點是“所有環節自動化、信息化,關鍵崗位只增加人工幹預”。

根據2017的數據,當時壹條生產線可以生產5到10輛,整個工廠可以實現69種產品的柔性化生產。相比之下,壹條傳統生產線只能生產壹兩款,可謂是跨越式的進步。

標桿已經在那裏了,我們怎麽能和它壹樣呢?

簡單來說,我們認為柔性生產可以從四個方面來考慮,這將涉及到對物聯網、大數據、雲計算、人工智能等新興技術的理解和應用。

01.感知:通過部署傳感器、攝像頭等硬件,生產線具備獲取數據的能力;

02.分析:將數據上傳到可信雲平臺後,通常會形成壹個具有交互能力的實時監控系統屏幕,對數據進行理解和分析。

03.決策:通過對數據建模,使機器具備推理和分析的能力,簡單的決策或指令交給機器。

04.執行力:柔性制造的基礎是設備和生產線的自動化,自動化程度會極大地影響柔性生產的空間,是實現快速高效生產要求的重要保證。

4.柔性生產改變了什麽?

能帶來可觀的收益真的很好。具體來說,壹定是節約成本,提高效率。

或者以上面提到的N95口罩機的電氣解決方案為例,看看柔性生產帶來了哪些改變?

01,該方案采用全伺服傳動機構,用電氣傳動代替機械傳動,解決了掩膜機生產線調試難、慢的問題,減少設備調試工作量約1/3。

02.該方案采用工業物聯網遠程運維,使設備上雲,實現生產線級、工廠級監控,提高故障檢測效率;

03.該方案采用機器視覺質檢+糾偏系統,充分引入深度學習技術,在源頭環節和交付環節實現機器換人缺陷檢測,提高質檢效率。

在技術實現上,這套系統基於Intel X86處理器,結合OpenVINO?由圖形處理加速工具開發。整個系統在口罩生產線的四個不同生產工位部署了多臺工業攝像機,通過圖像捕捉產品狀態,並基於Intel?在酷睿i5處理器開發的高性能計算平臺Kinovision上。Kinovision平臺通過邊緣訓練服務器進行在線訓練,根據訓練好的模型進行實時推理運算,保證了缺陷檢測的準確效果。

從實現效果來看,每分鐘可以檢測150張口罩(150張/m),同時可以達到99.98%的準確率。平均而言,每條生產線可以減少2-3名檢查員,同時仍然確保24x7不間斷生產。

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匯川折疊式立體口罩機視覺檢測系統

值得壹提的是,機器視覺正在成為產業轉型升級的必要形式之壹。OpenVINO?是英特爾推出的快速開發高性能計算機視覺和深度學習應用的工具包,希望發揮其在人工智能和異構邊緣計算領域的優勢,幫助企業快速分配產能,高效靈活生產。

5.道路會曲折,但方向是對的。

前幾年行業內分析柔性生產的文章很多,最近逐漸減少。

不為別的,人們對柔性生產的定位已經走過了期望高於現實的高峰期,現在正處於恢復理性、尋找出路的階段。壹方面,觀念需要討論,市場需要培育;另壹方面,客戶更渴望看到成熟穩定的柔性生產解決方案。?

當前,新基礎設施概念如火如荼,工業互聯網的重要性被壹再提及,市場需求越來越不可預測...但壹切都要向前發展,柔性生產有待更多的理解和應用。誰先碰到誰就有更大的機會乘風。