一文带你深入了解柔性制造生产

柔性生产的概念首次出现于1967年，由英国Molins公司首次研制出新型系统，用6台模块化结构的多工序数控机床组成。

当时市场繁荣、竞争激烈，制造业需要更加先进的生产方式来满足日益增长的生产要求，柔性生产应运而生。

这个系统的推出，标志着人类工业史上”柔性制造“系统的正式诞生。

虽然这个系统最终因为资金和技术上的困难导致流产，但却为未来自动化、无人化工厂提供了划时代演进的方向，成为日后各工业发达国家争相效仿的技术。

在今年疫情期间，中国各大工厂快速完成产线切换，转产口罩和防护服等抗疫物资、支援全球抗疫战场的新闻屡屡见诸媒体，让柔性制造再次成为行业关注的焦点。

例如比亚迪，2月8日正式宣布调配资源援产口罩。通过对现成的手机组装生产车间提升净化等级，轻松拥有了生产口罩的净化室；通过种类各异的在用高精设备和专业的技术人员储备，7天内就完成了口罩机的研发制造。

比亚迪的速度，是在不到半个月的时间内实现了口罩的量产与爬坡，当时日产量达到5000万只，跃居成为全球产能第一。

根据海关总署发布的统计数据，3月1日-4月30日，全国共验放出口主要防疫物资口罩278亿只，防护服1.3亿件，新冠病毒检测试剂盒7341万人份，红外测温仪1257万件，呼吸机4.91万台，日均出口防疫物资30亿元以上，一个月内持续增长逾3倍。

一长串亮眼数据的背后，除了原有厂家密集排产之外，通过柔性方式实现跨界转产的力量贡献巨大。

潮水褪去便知谁在裸泳。或许是突如其来的疫情无情地洗刷了一批缺乏危机应对能力的制造企业，存活下来的玩家才能更加清楚地看到“柔性化”带来的赋能魅力。

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柔性生产的特点

柔性生产给人最直观的感受就是“快速”和“多样化”。

在业界，柔性被定义为两个方面：

一、生产能力的柔性反应能力，多指机器设备的小批量生产能力。

二、供应链的敏捷和精准的反应能力，从传统的“以产定销”模式转变为“以销定产”，要求厂商及时作出响应。

其优点是增强制造企业的灵活性和应变能力，缩短产品生产周期，提高设备利用率和员工劳动生产率，改善产品质量。

因此，它是一种具有旺盛需求和强大生命力的生产模式。

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与工业4.0匹配

批量越大，效率越高，这是工业3.0时代的普世原理。假如一个工厂只生产一种零件，那无论是从原材料采购、仓储管理、生产线运转、操作人员熟练程度等各个维度，均能实现效率最大化。

然而，这样的工厂只能是理想状态下的乌托邦——需求的多元化，甚至个性化是无法抵挡的趋势。

但是随着生产链越来越长，工厂对供应链的依赖程度也日益提高，甚至经常有被“卡脖子”的风险。

疫情突起，全球范围的大隔离至今未完全解除，车间停工、物流滞后、工厂倒闭，大量产业链因此受制于“人”，诸多行业面临着前所未有的断供危机。

作为工业4.0重要命题之一的柔性制造，其核心价值在于，既能够依靠自动化设备保障生产效率，又让生产线具有一定的延展性，可以根据市场变化和客户需求对产品进行适时调整。

举个例子，假如某工厂有两条产线生产A系列，两条产线生产B系列；今天A系列需增加至三条产线才能按量交货，B系列需求减少只需开设一条拉线。

A、B系列工艺不同，要用到的设备、夹治具、加工程序和参数甚至是操作工人都是不同的，此时柔性生产若能做到极致，就是无论排产计划如何变更，都可以快速地完成产线调整而不用停产换线。

再比如根据客户的需求实现定制化已经是趋势，手机壳可以定制，背包可以定制，大家电可以定制……

总体看来，柔性生产能够及时响应内部或外部的变化，拥有快速、低成本地切换生产品种的能力，且能够精准调整产能，使之和市场需求一致，避免产能不足或产能过剩。

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柔性制造生产案例

三一重工位于长沙的18号工厂，号称亚洲最大的智能化制造车间里，实现了生产中人、设备、物料、工艺等各要素的柔性融合。

8条装配线，可以实现69种产品的混装柔性生产；在10万平方米的车间里，每一条生产线可以同时混装30多种的机械设备，马力全开可支撑300亿产值。

18号工厂的柔性制造生产系统包含了大量数据信息：用户需求、产品信息、设备信息、生产计划等。

依托工业互联网将这些大数据连接起来并通过三一的MES系统处理，能制定最合适的生产方案，最优的资源分配。

软件和硬件，是如今柔性制造需要齐头并进，同步破解的两大难题。另外，自动化生产是减法思维，越简单越稳定；而柔性制造既要做减法，也要做加法。一条生产线上，用尽量少的设备和工具，实现生产更多产品的可能。

互联网+给供应链管理带来巨大变革，让个性化定制、柔性化生产源源不断深入制造业，甚至“零库存”也成为可能。

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如何跃进柔性生产

标杆已经在那了，怎么才能和它一样？我们认为可以从4个环节来考虑柔性生产，这将涉及到对物联网、大数据、云计算、人工智能等新兴技术的理解与应用。

1、感知

通过部署传感器、摄像头等硬件，使产线具有获取数据的能力

2、分析

在将数据上传到可信云平台后，通常会形成具有交互能力的实时监控系统画面，用来对数据进行理解与分析

3、决策

通过对数据建模，使能机器拥有推理分析的能力，将简单的决策或指令交给机器来做

4、执行

柔性制造的基础是设备和产线的自动化，自动化程度将极大影响柔性生产的发挥空间，是真正实现快速、高效生产要求的重要保障