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柔性制造/柔性机器人-如何理解柔性?
发布时间:2024-06-30

柔性制造是一种以客户需求为导向的生产方式,旨在实现高效率、高质量和高灵活性的生产,简单来说就是一条生产线上能制造出满足不同需求的产品,可以实现定制化。这是相对刚性生产来说的,刚性生产制造出的都是批量、标准化的产品。

现在我们市场差异化的要求越来越高,比如你买个iPhone,你想买土豪金的,他想买银灰色的,每个客户想要的颜色不一样,以后甚至对软件版本的要求都不一样。个性化的要求越来越高,但会带来一个矛盾,对生产线的要求越来越高。

柔性生产,是指主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种、小批量的生产方式。生产方式,一般是指企业整体活动方式,包括所有制造过程与经营管理过程。柔性生产的概念,是1965年,英国的Molins公司首次提出的,它是在柔性制造的基础上,为适应市场需求多变和市场竞争激烈而产生的市场导向型的按需生产的先进生产方式,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,是一种具有旺盛需求和强大生命力的生产模式。 

柔性制造的基本特征

1、机器柔性    当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品变化而加工不同零件的难易程度。2、工艺柔性    系统能够根据加工对象的变化或原材料的变化而确定相应的工艺流程,其中一是工艺流程不变时自身适应产品或原材料变化的能力;二是制造系统内为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。3、产品柔性    一是产品更新或完全转向后,系统能够非常经济和迅速地生产出新产品的能力;二是产品更新后,对老产品有用特性的继承能力和兼容能力。4、维护柔性    系统能够采用多种方式查询、处理故障,保障生产正常进行。5、生产能力柔性    当生产量改变时,系统也能经济地运行的能力。对于根据订货而组织生产的制造系统,这一点尤为重要。6、扩展柔性    当生产需要的时候,可以容易地扩展系统结构,增加模块,构成一个更大系统的能力。7、运行柔性    利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系列产品的能力和同样的产品,换用不同工序加工的能力。
柔性生产模式是一种新型的企业生产组织形式。其内涵实质表现在以下几个方面:   1.实现虚拟生产。虚拟生产是指面对市场环境的瞬息万变,要求企业作出灵敏的反应,而产品越来越复杂、个性要求越来越高,任何一个企业已不可能快速、经济地制造产品的全部,这就需要建立虚拟组织机构,实现虚拟生产。在大规模生产系统中即使提高生产能力和采用精益生产,但企业仍主张独立进行生产,企业间的竞争促使各企业不得不进行大规模生产。而柔性生产所实现的虚拟生产将促使企业采用较小规模的模块化生产设备,促使企业间的合作,每一个企业都将对新的生产能力作出部分贡献。由于竞争者、供应者和用户在它们相互关系中发挥着不断变化的作用,所以柔性生产改变了工业竞争的意义。在这里,竞争、合作、供货、买方的关系将随着产品的变化而变化,使得竞争和合作二者兼容。  2.拟实生产.也就是拟实产品开发,它运用仿真、建模、虚拟现实等技术,提供三维可视环境,从产品设计思想的产生、设计、研发、到生产制造全过程进行模拟,以实现在实体产品生产制造以前,就能准确预估产品功能及生产工艺性,掌握产品实现方,减少产品的投入,降低产品开发及生产制造成本。3.柔性生产的出发点是基于对未来产品和市场的灵活最具柔性的资源,这是因为人有社会动机,有学习和适应环境的能力。人能够在柔性生产模式下通过培训、学习、模仿和掌握信息技术等而获得所需要的知识与技能。如:一位操作工人原来只需要管理一种产品的生产,而现在需同时负责几个产品、几个岗位的操作,原来只需用一般机械操作即可,而现在必须懂得用计算机进行管理;对于管理人员而言,必须具有对市场的动态分析能力、办公自动化能力及高水平的管理技术.   4.高技术的应用。柔性生产模式的实现必须运用大量的高新技术,如计算机集成技术、网络技术、数据库等。   柔性生产作为一个新概念,尚处于不断发展和完善之中。对柔性生产的理解实际上可认为它是一个计算机集成制造系统、企业联盟、并行工程、拟实制造、高素质员工等多方面的系统集成,是一个基于计算机集成制造系统且在此基础上发展起来的一个更高层次的集成大系统。  目前,世界上比较流行的柔性生产主要有以下几种方式:(1)精益生产(LP)。是美国提出的,其特点是以简化组织和强调人的能动性为核心,力求低消耗、高效率、零库存,杜绝一切浪费,其基本前提是为满足用户的高质量产品需求。  (2)并行工程(CE)。也是美国提出的,其特点是对产品开发及其相关过程以组成多功能协同小组工作来进行,并在产品设计阶段就集成考虑生产制造、销售服务过程的适应性要求。  (3)敏捷制造(AM)。也是美国提出的,其特点是注重适应各种变化的快速要求,以动态多变的组织结构和充分发挥技术、组织人员的高度柔性集成为主导。  (4)智能制造(第一代IM,第二代CLM或HIM),是分别由日本和德国提出的,其特点是强调柔性化生产中人因的决定作用,这是以提高决策化为目的并在整个制造过程中贯穿智能活动。 柔性生产模式中的柔性是指企业生产系统应付变化的市场环境或适应环境带来的不稳定性的能力。对柔性生产的评价实际上就是对柔性能力的评价。然而要用一些指标来评价一个企业的柔性生产能力是非常困难的。其主要原因有以下三点:一是柔性不同于成本、生产率及质量等方面的生产目标,它是系统的一种潜在能力,而不是系统的一种行为,它伴随着不确定性而存在,在它没有表现出来时很难度量;二是柔性不是单一的概念,它是相对系统而言的,必须与某些生产要素结合在一起所表现出的一种综合能力,其柔性的评价指标各不相同,度量方式各不相同。三是柔性能力通常被理解为对适应范围、时间和费用的反应灵敏度,它们构成一个虚拟立体空间。


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