实现柔性制造的方法之:离散化及其组合配置

文章来源:APS研究
2020-07-07

 柔性制造是企业都在追求的。如何能够根据市场产品订单的变化,及时的调整自己的资源配置,实现快速的响应生产,不管企业是以智能制造、数字化转型或者工业互联网还是其他的名义,大程度上都是为这个目标来。

        其实从大的方面来说,德国的工业4.0,其实追求的最核心的东西是自动化加柔性。我们所提的工业互联网。其实也是为了能够将各种指导要素互联起来。在此基础上,我们才能够实现柔性的组合配置,包括看得见的制造资源的柔性组合配置。也包括相对从传统角度而言实体化特点弱一些的,比如软件通过服务的方式实现柔性配置。我们也经常说,在工业互联网的环境下,我们需要在更广的横向范围内,更大的纵向深度范围内来解决制造资源优化配置的问题,其内涵也是在这个方面。

        在数字化的时代下面,我们头脑当中的一个本质思维是将一个连续的系统,通过离散化的处理方式来进行控制或者组合配置。就如同我们所学的微积分一样,一条连续的曲线我可以通过将它细分成每个小格的离散化单元,通过积分累积,就可以得到整个曲线的一个面积之类的计算求解。

       德国工业4.0在三张图片里面。将一个硬件的自动化生产线当中的各个组成部分,比如其中的一个泵,比如其中的一个阀,比如其中的一个控制组件等等,在软件里面建立与之相对应的service。通过这种硬件装置的离散化,建立软件空间的服务体,通过软件空间内服务链的配置实现硬件装置的柔性组合运行,这就是一种典型的自动化加柔性的一种追求。其实这个并不能够说是德国原创的,在很久以前自动化领域就已经开展的PACKML,其实就有这方面的味道。


        记不清去年还是前年(懒得去查了哈)。德国的汉诺威工业展上面。有个企业好像是sew,通过建立一个个制造岛或者制造单元,利用柔性灵活的物流配送小车来实现各个制造单元生产流程的衔接。这样就提供了一种极大的生产可组合配置的空间。就可以针对不同的任务。来实现不同的资源配置。其实这个本质上来说也是通过离散化化以及在此基础上的组合来支撑柔性。

        甚至在典型批量化生产的汽车制造企业,这种趋势也已经出现了。记不得是宝马还是奔驰?将传统的固定连接的工位生产线,利用基于AGV工作站进行离散化拆分,从而实现支持特定任务的,通过工位的组合实现临时性的或者针对性的工位链条或者短暂的生产线。当然了,可以根根据出产效率的目标要求,来决定工位配置链的长短,以实现对节拍的控制。

        通过离散化,才能够为我们的柔性配置提供可能得优化空间。如果制造单元或者生产线是一坨紧密的,无法拆分的,其实从配置角度很难实现柔性的。

          基于离散化及其基础之上的组合配置,是实现柔性制造的一种核心且本质的思想。

        后续打算继续深入思考,打算写个系列专题公众号文章,包括:精益生产视野下的柔性制造、柔性制造下的管理变革、工艺装备发展趋势下的柔性制造、柔性制造与数字化转型…………



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。


笔者公众号:智能制造随笔欢迎关注。


欢迎交流讨论,微信号:TimePatient


欢迎转发。转载请联系。