在自然界中探索现场总线技术的应用精益制造视角下的产线设计
在自然的流程中探索现场总线技术的应用：精益制造视角下的产线设计与个性化生产挑战
精益思想是工厂生产不可或缺的一部分，它围绕质量、成本和交付能力这三个核心要素展开。随着时间的推移，精益制造已经成为全球优秀制造商共同采用的管理体系。然而，在面对个性化生产日益增长的需求时，我们必须让技术回归到制造本质上来，以此为基础探讨产线设计。
智能制造正在成为行业焦点之一，其目标是解决个性化需求和成本效率提升的问题。这主要集中在几个关键问题上：
通过软件定义智能，使机器适应变化的需求。
通过分析全局数据优化生产效率。
无论是标准流水线还是大规模定制，企业竞争力来自于质量、成本和交付能力。因此，对于投资者而言，只有稳定的高品质生产才能真正带来增值，从而实现长期利润。
第二个问题相对容易理解，今天我们可以利用工业互联技术将单机连接起来，并实现数据透明传输。但第一个问题则面临瓶颈，因为机械“刚性”使得获得柔性的难题变得更加棘手。虽然自动化系统能够根据工艺建模适应变化，但执行机构需要胜任这样的变化，这就导致了传统产线成为瓶颈。
评估产线投资效率的关键指标是OEE（可用性、性能和效率），对于大多数End User来说都极为关注。此外，产品上市时间（Time to Market）和投资回报（Return of Investment）也是重要评估指标。
如果我们仍然延续传统生产模式，那么想要达到高品质就会变得困难。在这种情况下，我们可以看到OEE影响因素并结合控制工艺分析如下几个方面：
质量：包括开机/关机浪费以及控制效果不稳定造成的不良品。
性能：包括机械磨损导致无法高速运行，以及电气干扰等因素影响性能。
可用性：对于小批量或多品种，换型不增值，因此降低可用性；宕机则因为机械故障或电气干扰导致无法正常进行。
了解了OEE这个关键指标，我们就会发现“个性化”实际上对于生产而言会带来很多挑战，如开机损失、设置与调校时间增加设备不可用时间等。
除了换型带来的品质和可用性的损失，传统机械产线还存在以下问题：
机械磨损：由于采用链条或皮带传输，不仅会造成精度不足，还可能引起减速及维修暂停。
无法灵活调整：分度盘等组装加工过程不能高速平稳调整，加重了工作负荷。
无法实现个性化调整：分度盘间距移动速度设计偏向批量加工，不易快速更改以适应新产品。
缓冲区设置过大：为了匹配不同部位速度建立缓冲区占据大量空间。
维护复杂繁琐需经验丰富人员确保稳定运行。
综上所述，由于机械系统结构复杂，而且不能灵活调整，使得整个OEE较低水平，而在个性化生产需求下，这些问题更为突出。
为了应对更多样化且不断增长的小批量订单以及非标准零件要求，一代新的柔软电驱动技术被发明出来，如ACOPOStrak，它采用长定子直线电机技术，让滑块装载上的加工对象沿轨道运行，即如磁悬浮列车，其上的滑块使用电磁方式，可以根据软件定义调节间距、运行速度加速度，从而解决了柔性的制造中传统机械“刚”的限制，使整个系统变成柔软类型，更好地响应市场变化并满足客户要求。此外，该系统具有多样的轨道形式，可以形成非常灵活的地图，可以构建非常灵活的地图，有助于处理混合包装类似食品饮料产业或者电子产业中的混合包装任务，也有助于提高转运效率，同时也能够有效地减少生存空间，从而提高整体资源利用率，并最终促进业务创新以支持新兴市场机会。
