可重构制造系统RMS的四个要点

笔者博士和博士后期间主要是做大规模定制方面的研究,当时还是以类似产品族设计为主。2005年来到了北京理工大学数字化制造研究所。所领导是一位在业界内德高望重的老教师,就让我接手开始做可重构制造系统RMS方面的研究。当时可重构制造系统,主要开展的三个方面是:可重构机床、可重构系统布局配置以及可重构控制等几个方面。随着技术的发展以及企业的实际需求,感觉可重构制造系统又焕发出了新的生机。现在回想起来,感受到老教师的高瞻远瞩,深深佩服其对技术方向的深刻把握。


     (1)为什么要对生产线进行重构?
         生产线或制造系统的调整,其实对于很多企业来说,并不是那么少见了。但是一般调整来说,都是希望生产线能够形成一个一个单元,使得产品在单元内能够走出一种流水式高效率和高质量一致性的生产效果,同时也便利物流的运输或传输。其根源在于生产任务的变化使得之前的制造系统的配置构形,不再满足或适应新的订单任务的高效生产要求。

      (2)重构与可重构的区别
         对于一个生产线,或者制造系统来说,重构调整一次,当然是可以的,但是如果从可重构的角度来说,其内涵的味道是有很大不同的。最关键的就是那个“可”字。其背后的味道是要求当前的指导系统的重构配置,应该有利于支持后续的渐进性或持续性调整,如果只是如同建了一条新线一样,可能后续的调整重构的成本根本就是难以接受的。笔者就曾经专门申请获批了一个自然科学基金面上项目,题目就是:离散型制造系统持续重构演变理论与方法。

      (3)物理重构与逻辑重构的区别
         对于一条生产线或者一个指导系统来说,物理调整或者逻辑上的调整形成新的运行配置效果,从应用效果上面来说什么有什么区别的,其核心在于重构调整的复杂度及其成本。对于设备可以搬来搬去的那种制造系统,物理调整也是很方便的。但是对于我们制造企业更普遍的基于机床设备的布局配置来说,其实调整有时候对于企业来说是很难接受的,或者很难实施的。因此通过逻辑的或者虚拟的方式实现制造系统的重构配置,显然就是一种很好的方式方法。


      (4)逻辑重构的实现途径
        有两种渠道,分别针对不同的产线类型。
        第1种是针对离散型生产线。这种生产线的重构方式主要是通过资源的排产调度配置来达到重构效果的。最核心的重构效果是什么呢?其实就是高效率和质量一致性。相当于虽然是在离散型生产环境下,但希望面向订单甚至每一个订单能够走出流水式专线生产的效果。那应该是什么方式呢?单元化生产。甚至可以充分的发挥单元化生产当中所具有的,比如工人总是做同样的工作减少工艺消化时间,总是做熟悉的工作能够提高生产效率,总是形成一个团队能够保证质量的一致性等等优势。
       第2种是针对自动化生产线。这方面在之前的公众号文章里面已经写过了,大家有兴趣可以自己去看,自动化线重构重点是关于控制方面的重构。自动化产线智能提升的四点思考。(https://mp.weixin.qq.com/s/uPF_XoOBmL-acHQqDtoA8A)

       感觉这方面的理论体系,自认为基本上还算是建立起来了,后续的实践应用愿与大家共勉和切磋讨论。


作者信息:王爱民,北京理工大学数字化制造研究所所长,长期从事MES、APS等技术研究、系统开发与实施应用。


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