智能制造转型莫忘初心 自动化发展迫在眉睫

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智能制造转型莫忘初心 自动化发展迫在眉睫-厦门德电股份有限公司,智能仪表仪器专家

1.哪些制造企业适合通过“智能制造”转型升级 在谈这个问题之前,首先需要明确“智能化”和“自动化”的区别。由于目前没有任何关于智能化外延的界定,自动化和智能化之间的界线十分模糊,因此,当智能制造成为国家战略以后,许多稀松平常的自动化项目也被冠以智能制造之名。 尽管很多自动控制产品具备一定的智能算法,例如有些加工中心可以在切削过程中根据切削力和震动频率等参数实时优化进给速度和主轴转速;或者根据床身热变形量对刀具轨迹进行补偿, 但是这些技术归根结底都是工艺过程的一种前馈控制,只是控制算法更加复杂而已。为便于后面论述,我更愿意将这部分划归为工艺自动化(后文将有论述),当然也可以叫“智能设备”。

智能化应强调对不可知事件的判断和决策,而自动化则强调对既定动作和已知事件的执行。  又如,一台柔性制造系统可以自动识别和检测零件,并根据识别码自动选择工装,自动装夹,自动调用不同的程序完成全部加工,由于完成的这一系列活动都是既定的,并没有根据约束条件和目标进行决策,因此只能算是比较高级的自动化系统,不能算智能。

明确了智能化和自动化的区别之后,回到本段的问题:“哪些制造企业适合搞智能制造呢?”简而言之:生产管理越复杂,企业越适合上智能制造项目。 这类企业通常  产品系列多,工序变化多,零部件品种多,供应链管理复杂;多以组装工序为主,多为劳动密集型企业;典型行业:家电,服装,数码产品等;最适合搞智能制造的比较极端的例子是产品维修:每一个维修项目都各不相同,因此生产模式属于单件定制;每一个维修项目的工序复杂,没有既定模式,几乎无章可循;维修(生产)数据难以定义,更难以度量,难以采集;每一个维修项目的周期无法量化,产品复杂程度越高,维修周期不确定性越大;因此在面临这样复杂问题的时候就只有通过“智能化”才能解决问题。

2.哪些制造企业适合通过“自动化”转型升级  自动化生产 vs. 手工生产 首先,与“自动化生产”相对应的是“手工生产”。我们通常讲的自动化升级都是指用自动化设备和装置替代人工。因此,凡是人工作不了或者不愿意做的工作都可以通过自动化进行升级,越是动作简单,重复,繁重的生产模式,越适合采用自动化升级策略,例如搬运,包装,喷涂等;而动作越复杂,对人手灵活性依赖越大的生产模式就不适合自动化升级,例如皮具制作,制衣等。

刚性生产 vs. 柔性生产 其次,需要考虑生产“柔性”与“刚性”。所谓刚性生产是指大批大量生产单一或少量产品,这种生产模式特别适合自动化,例如紧固件等工业标准件的生产就是通过自动化专机实现的;所谓柔性生产是指多品种小批量,甚至单件定制化生产,这种生产模式对自动化系统的智能化程度要求较高(从某种意义上接近或等同于智能制造),比较典型的行业是汽车的混线生产和非标零件的机械加工。

3.产品种类复杂且动作灵巧度高:手工柔性生产 典型行业如飞机、航天器等复杂机电产品装配,成衣、皮具定制,家电、数码产品组装,以及前文所论述过的产品维修或返修; 这类生产对动作灵活性要求高,因此无法通过自动化手段替代人工或者替代人工的自动化设备研发投入过高。例如目前的机器人或运动控制技术都难以达到人手的复杂和灵活程度,因此诸如皮具制作和缝纫等工作在相当长的时间内无法被机器所取代; 适合这类制造企业的生产模式我称之为:手工柔性生产,即生产管理组织复杂且无法实现自动化。实际上这类企业非常适合走“智能制造”路线,既通过智能决策系统或相关的软件产品管理生产并指导工人操作。智能产品的作用在于指导生产,避免人为失误。

实操方案一:自动配料系统 例如保时捷发动机在装配过程中大量工序无法实现自动化,而产品多品种小批量的特点又难以避免工人在装配过程中犯错误。为调和这个矛盾,该生产系统采用集中备料的方案,发动机上的小型零部件随托盘运动到各个装配工位,装配工直接在托盘上取用配套的部件并按照电子操作终端的指示进行装配和自检即可。

2018年6月22日 17:31
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