柔性制造的核心是什么?

中国制造业崛起的重要因素之一是实现了国内规模化生产效应，但随着消费水平的提高，人们越来越青睐个性化、定制化的产品。柔性生产就是在这种背景下诞生的先进制造理念。柔性生产将是一些制造企业未来需要关注的方向。柔性制造在改变制造业生产的同时，也将对制造业的商业模式产生巨大的影响。

什么是柔性制造?

随着批量生产的瓶颈，消费者的个性化需求日益强烈。柔性制造是针对“大规模定制”生产而产生的，它具有小批量、多品种的特点，并以其良好的计划性实现对生产过程的有效控制。

灵活的制造模式是广泛可用的，例如我们生活中常见的定制。这种以消费者为导向、以生产为导向的生产方式就是传统的大批量生产方式。柔性制造，考验的是生产线和供应链的反应速度。例如，在电子商务领域出现的“C2B”和“C2P2B”模式就体现了柔性制造的本质。

灵活性可以表现在两个方面:

• 第一个方面是指生产能力的灵活反应能力，即机械设备的小批量生产能力。
  设备利用率和生产率高，单位成本相对较低。但是，它只能加工一个或几个类似的零件，难以应付多品种的中小批量生产。随着大规模生产时代逐渐走向以生产为导向的适应市场变化的时代，在短时间内开发出多品种、高质量、低成本的产品是制造系统的竞争力。柔性制造正符合这一点，它在制造业发展中的分量越来越重。
• 第二个方面是指供应链的敏捷性和精确性。
  柔性制造，供应链系统响应生产和分配的个体需求。从传统的“产-销”到“产-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销-销”，生产订单完全由消费者单独触发，其价值链表现为“太菜到生产到销售到商品”是一种完全有针对性的活动，具有明确的个人特征。在这个过程中，它不仅对生产机器提出了重大挑战，而且对传统的供应链也产生了革命性的影响。

制造系统的“柔性”体现在:

1. 设备灵活性——当需要生产一系列不同类型的产品时，机器加工不同零件的难度随着产品的变化而变化。
2. 工艺灵活性-使用不同材料制造给定零件/产品类型的能力。
3. 产品灵活性——改变生产一套新零件或产品的经济和速度的独特条件。
4. 工作灵活性-处理故障的能力，并继续生产一组给定的零件/产品类型，使用替代路线。
5. 灵活的生产能力——在不同系列的产量中保持盈利能力的能力。
6. 扩展套件的灵活性-扩展套件的潜力以模块化的方式逐步扩展。
7. 生产灵活性-系统可以生产的零件/产品类型的数量。

柔性制造技术

1. 柔性制造系统(FMS)。多台全自动数控机床，由集中控制系统和物料搬运系统连接，可实现多品种、中小批量的加工管理，无需停机。
2. 柔性制造单元(FMC)。FMC的出现及其在生产中的应用大约比FMS晚6到8年。由1 ~ 2个加工中心、工业机器人、数控机床、物料输送和储存装置等组成。具有适应加工多品种产品的灵活性。
3. 柔性生产线(FML)。是介于单一或小品种大批量非柔性自动线与中小批量多品种FMS之间的生产线。加工装置可以是通用加工中心，也可以是数控机床;它也可以是专用机床或nc专用机床。物料搬运系统的灵活性要求比FMS低，但生产率更高。它以离散生产中的柔性制造系统和连续生产过程中的分散控制系统(DCS)为代表。它的特点是生产线的灵活性和自动化。
4. 柔性制造工厂(FMF)。FMF连接多个fms，配备自动化立体仓库，并与计算机系统通信。从订货、设计、加工、装配、检验、交货到交货，采用完整的FMS。它包括CAD/CAM，并实施计算机集成制造系统(CIMS)，实现生产系统的柔性化和自动化，从而实现全厂的生产管理、产品加工、物料储运全过程。FMF是自动化生产的最高水平，体现了世界上最先进的自动化应用技术。它集制造自动化、产品开发自动化、运营管理自动化为一体，以控制信息流的智能制造系统(IMS)为代表。它的特点是工厂的灵活性和自动化。

技术一直是推动商业环境演变的重要因素，而当前最热门的技术升级趋势无疑是人工智能。目前，虽然人工智能产业本身已经进入了一个稳定的发展期，但其对各行各业的赋能正在更加热烈地进行着。

未来，大批量生产和低成本劳动密集型产业将大量转移。小批量、定制化的柔性制造能力将成为中国制造业的主流。所谓柔性生产，是指在保证产品质量的基础上，在生产线上实现小批量生产与大批量生产的相互转换。正如我们经常提到的，大规模定制只是柔性生产的一种重要形式，而不是通用的标准。

在实施柔性生产过程中，智能机器人的应用已成为实现柔性生产最优目标的重要推动力。“机器换人”的关键是实现软件的柔性、自动编程、自动操作。主要解决企业在经营过程中遇到的人工成本高的问题。另一方面，在机器人的应用过程中，确实可以提高相关操作的效率，但并不一定能提高企业的整体效率。要使机器人充分发挥作用，还需要对生产、人力、信息进行整合，同时对基础设施和生产线基础设施建设进行规划，将机器人应用融入到工业生产的整体过程中。

供应链协作是柔性制造的基础。在实现供应链协同的过程中，需要实现产业链各环节信息的一致性和统一性。ERP是企业资源计划管理，MES是面向工厂的管理信息系统。大多数制造企业ERP和MES是两套系统，两者相互独立，而世界上的智能管理系统可以实现ERP、MES的集成和协作，进一步与公共大数据对接，实时分析和共享订单数据和需求数据，建立实时协同供应链。