在自然界中寻找灵感汽车can总线与精益制造的产线设计融合

在自然界中寻找灵感汽车can总线与精益制造的产线设计融合

在自然的律动中,汽车can总线与精益制造的产线设计交融

探索个性化生产难题

智能制造已成为工业界焦点,目标是解决“个性化需求”和“成本效率”的双重挑战。核心问题集中在以下几个方面:

软件定义智能让机器适应变化的需求。

通过对生产全局数据分析优化效率。

无论是标准流水线还是大规模定制,企业竞争力源于质量、成本与交付能力。稳定的高品质生产为企业带来“增值”,实现长期盈利。

传统单机生产被工业互联技术连接,实现数据透明传输,但机械“刚性”限制了柔性的获得。自动化系统通过工艺建模适应变化,但执行机构需承担这些变更,这成为瓶颈。

评估产线投资效率关键指标包括OEE(可用性、性能、质量)以及产品上市时间(Time to Market)和投资回报(Return of Investment)。

回归本质—生产评估

若延续传统模式,则达到高品质生产较为困难。图1展示了OEE计算关键因素,并结合控制工艺分析三个方面:

质量:包括开机/关机浪费和控制效果不稳定产生的不良品。

性能:影响机器性能因素如机械磨损导致无法高速运行,以及暂停原因如电气干扰等。

可用性:小批量多品种换型降低可用性,而快速换型降低损失;宕机由机械电气故障引起。

图1-OEE是评估产线综合投资效率的关键指标

个性化非易事

了解OEE后,我们发现个性化对于生产提出了许多挑战:

开机损失:频繁换型导致开机浪费固定值,不良品率提升。

设置与调校:由于频繁换型,每天数小时调整设备,使得增值加工时间减少。

传统机械产线柔性瓶颈:

机械磨损:齿轮等磨损造成精度不足,减速维修保养暂停。

不灵活调整:感应电机会慢速运转,不适合高速调整;分度盘惯量大难以高速操作。

不支持个性化调整:分度盘间距移动速度不能轻易改变,对新产品需要重新设计系统测试验证。

缓冲区设置大量使用占据厂房空间。

维护复杂需要经验丰富人员确保稳定运行。

综上所述,传统机械输送系统无法灵活调整,使得整体OEE水平较低。在个性化需求下,这些问题更加突出。

柔性的应运而生

为了面对更为个性的需求,一代新的产线设计技术——柔性的电驱输送系统出现,如ACOPOStrak。这采用长定子直线电磁技术滑块装载,以轨道上的滑块可以根据软件定义进行间距速度加速度调整,从而解决了传统机械刚性的问题,使整个产线变得灵活可控,如图3所示ACOPOStrak规划图,其轨道设计形式多样,可以构成非常灵活的产线,如图4所示,可以汇流分流处理多种场景。

柔软电子驱动技术提高OEE:

热插拔快速更换夹具,无需停止当前工作;

数字孪生模拟仿真确保快速进入稳态;

变轨技术使得灵活调节参数即可,无需复杂调试;

协同工作、高精度轨道耦合设计同步不同设备;

五项提升将大幅提升OEE,即保证高品质、低成本及快速交付能力,在面临巨大的个体差异时仍能保持优势竞争力。同时缩短Time to Market和ROI,为企业带来了更多价值。