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前言

對于今天這一代的數(shù)字原住民而言，賦予他們所購買的產(chǎn)品以個性化的預(yù)期正在變得越來越強(qiáng)烈。為了跟上時代的步伐，這些產(chǎn)品的制造商需要高度柔性化的制造系統(tǒng)，同時又要兼顧效率和效益。這為工廠基礎(chǔ)設(shè)施帶來了一系列全新的需求。

可用于大規(guī)模定制的產(chǎn)品品種在不斷增加。這已不再僅限于像早餐麥片、汽車和相冊這樣的普通產(chǎn)品。特別是在年輕一代的數(shù)字原住民中，他們越來越希望能夠?qū)γ恳淮卧诰€購買進(jìn)行微調(diào)，以符合他們的個人品味和偏好。“個性化時代才剛剛開始，”貝加萊機(jī)電技術(shù)經(jīng)理Robert Kickinger聲稱道。

批量為1生產(chǎn)仍有利可圖

批量為1生產(chǎn)并不是什么新鮮事。事實上，這是許多工藝品企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)做法。“然而，一種全新的想法是，如何在大規(guī)模生產(chǎn)的條件下制造定制化產(chǎn)品，”Kickinger說道。目前，這已被證明難以以經(jīng)濟(jì)可行的方式來實施。這是因為任何系統(tǒng)柔性的增加通常伴隨著設(shè)備綜合效率（OEE）的降低。“當(dāng)這種情況發(fā)生時，個性化不再有利可圖。”

因此，大規(guī)模定制的目標(biāo)是將OEE的三個因素 – 可用性、性能和質(zhì)量 – 保持在與大規(guī)模生產(chǎn)所能達(dá)到的水平相一致的水平。此外，制造商還將尋求盡可能提高他們的投資回報率（ROI），并盡量縮短他們新型和改進(jìn)型產(chǎn)品的上市時間（TTM）。“這是從經(jīng)濟(jì)角度使大規(guī)模定制成為可能的唯一途徑。”

到目前為止，開發(fā)柔性制造系統(tǒng)是一個冗長乏味的過程。“在很多情況下，直到系統(tǒng)正常運行，你才能看到問題所在，”這位機(jī)電專家解釋道。在那時，機(jī)器設(shè)計的根本改變會將上市時間延長數(shù)月之久。“這可能是非常昂貴的。”如果系統(tǒng)作為一個整體或單個組件可以預(yù)先進(jìn)行仿真和測試，那么上市時間通常可以得到大幅縮減。

新技術(shù)的融合以及對個性化消費品需求的增長為增值創(chuàng)造了新機(jī)遇

快速換型

系統(tǒng)投入運行后，可用性便成為了決定性因素，換型時間起到了重要的作用。“我們在未來將會看到的這種個性化的批量生產(chǎn)將以近乎實時處理在線訂單為特點，”Kickinger解釋道。通過定義他們在線訂購的產(chǎn)品的功能 – 從汽車到印刷品 – 今天的客戶已經(jīng)在生產(chǎn)過程中承擔(dān)了高度自動化的角色。“這將很快成為針對更廣泛產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)方法，”他聲稱道。為了確保系統(tǒng)可用性和盈利能力，換型時間需要保持在最低限度，甚至完全消除。

然而，這不僅僅是產(chǎn)品本身變得越來越定制化；它們的包裝方式也是如此。例如，生產(chǎn)三種不同飲料的灌裝生產(chǎn)線也應(yīng)該能夠?qū)⑺鼈兘M合成為任何可能的六灌裝。“這在傳統(tǒng)生產(chǎn)線上是不可能做到的，”Kickinger說道。不斷換型會限制生產(chǎn)力。“我們需要的是一種能夠?qū)崟r、全速實現(xiàn)產(chǎn)品流柔性集成的解決方案。”

實時剔除

為了確保實現(xiàn)可持續(xù)的高質(zhì)量，生產(chǎn)線必須能夠?qū)收虾腿毕葑龀鰧崟r響應(yīng) – 而不會影響生產(chǎn)過程。“有缺陷的產(chǎn)品需要在現(xiàn)場被剔除，同時還要保持全速生產(chǎn)，”Kickinger說道。如果有缺陷的產(chǎn)品沒有在質(zhì)量檢查之后被立即揀選出來，而是允許繼續(xù)生產(chǎn)，那么最終裝滿產(chǎn)品的整個包裝都將報廢。

但是，不僅僅產(chǎn)品可能會有缺陷。例如，如果灌裝線中的一個閥停止工作，那么自動化系統(tǒng)應(yīng)該對此做出智能化響應(yīng)，不再將瓶子送到該工位，而整個過程仍將繼續(xù)不間斷進(jìn)行。Kickinger指出，在這種情況下傳統(tǒng)上有兩種選擇：“要么讓過程繼續(xù)進(jìn)行，對受到有缺陷的閥影響的所有產(chǎn)品進(jìn)行報廢，要么完全停產(chǎn)。”從經(jīng)濟(jì)角度來看，這兩者都不是特別有吸引力。

大規(guī)模定制依賴于柔性化實現(xiàn)產(chǎn)品分流與合流的能力

柔性機(jī)械能夠安排任意后道包裝產(chǎn)品組合

可擴(kuò)展性和ROI

在大多數(shù)情況下，傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)不容易擴(kuò)展。為了增加產(chǎn)出，必須增加第二條產(chǎn)線或?qū)F(xiàn)有產(chǎn)線更換成更大的。這些選擇需要相當(dāng)大的投資，并消耗寶貴的占地面積。“但是，它不應(yīng)該是這樣的，”Kickinger承諾道。

在對時間要求嚴(yán)格的過程中，最慢的工位決定了最大產(chǎn)出率。為了增加產(chǎn)量，自動化解決方案需要對處理周期進(jìn)行更動態(tài)化的定時。如果你能夠并行處理多個工位上的那些較慢的處理步驟，那么你就可以在不增加機(jī)器占地面積的情況下提高生產(chǎn)效率。這種方法取決于在生產(chǎn)線上對產(chǎn)品進(jìn)行分流和合流的能力。

柔性的工廠基礎(chǔ)設(shè)施有效應(yīng)對了現(xiàn)代制造業(yè)帶來的經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)

競爭優(yōu)勢

如果該生產(chǎn)線還允許你在現(xiàn)場添加和移除工位，那么就可以根據(jù)不斷變化的需求調(diào)整產(chǎn)能，從而開啟更多可能。“制造技術(shù)可以適應(yīng)您的生產(chǎn)要求：這種ROI真實可靠，”Kickinger說道。

ROI、OEE和TTM是支撐所有制造業(yè)務(wù)的主要經(jīng)濟(jì)因素。在這種背景下，無論是機(jī)械制造企業(yè)還是生產(chǎn)企業(yè)都必須面對如何提高生產(chǎn)柔性的挑戰(zhàn)。“如果你不能對此加以認(rèn)真對待，那么你將會發(fā)現(xiàn)自己處于競爭劣勢，” Kickinger警告說。大規(guī)模定制的產(chǎn)品已經(jīng)顯現(xiàn)出比傳統(tǒng)產(chǎn)品更高的利潤率。然而，是否能夠成功實施則取決于工廠基礎(chǔ)設(shè)施的重大進(jìn)步。

個性化的未來

在2017年SPS IPC Drives展會上，貝加萊將推出一款新產(chǎn)品，大幅簡化大規(guī)模定制。該產(chǎn)品將于11月28日星期二上午9點半在貝加萊展臺（Hall 7, Booth 206）亮相。該活動將在YouTube上進(jìn)行全球直播。

關(guān)于貝加萊

貝加萊是一個總部位于奧地利并擁有遍布全球分支機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新驅(qū)動型自動化企業(yè)，2017年7月，貝加萊成為ABB集團(tuán)的一個業(yè)務(wù)單元。作為全球工業(yè)自動化領(lǐng)域的領(lǐng)導(dǎo)者，貝加萊融合了前沿技術(shù)與先進(jìn)的工程能力，為各個產(chǎn)業(yè)客戶提供機(jī)器與工廠自動化、運動控制、HMI以及集成安全技術(shù)的完整解決方案。通過工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通信標(biāo)準(zhǔn)如OPC UA、POWERLINK和openSAFETY以及貝加萊強(qiáng)大的Automation Studio軟件開發(fā)環(huán)境，貝加萊不斷重新定義自動化工程的未來。貝加萊保持持續(xù)的創(chuàng)新精神，為客戶提供更為簡化以及超出預(yù)期的工業(yè)自動化領(lǐng)域前沿技術(shù)與方案。