在自然界中探索Can协议帧格式的应用精益制造视角下的产线设计
在自然的流程中探索Can协议帧格式的应用:精益制造视角下的产线设计
无论我们讨论何种生产,精益思想对于工厂而言是基石,精益就关乎“质量”、“成本”、“交付”三个核心议题,一切都围绕这三个生产的核心议题而展开。经过数十年的发展,精益制造已经成为全球优秀制造商所共同执行的运行管理体系,因为必须确保稳定可靠的生产,然后才能谈到数字化转型、智能化升级,因此,我们必须让技术回归制造的本质,在这个基础上探讨产线设计。
应对个性化生产难题
智能制造正在成为产业聚焦的话题,就目标而言,智能制造要解决“个性化需求”和“成本效率”不断提升的问题,归结起来,主要聚焦了几个问题:
(1)通过软件定义智能来让机器与产线适应变化的需求;
(2)通过对生产全局数据分析来优化生产效率;
无论对于“标准流水线”还是“大规模定制”,企业竞争力来自于质量、成本与交付能力,因此,对于产线投资者而言,只有稳定的高品质生产才能真正使企业获得增值,从而长期获利。
第二个问题容易理解,但第一个问题却会遇到瓶颈,因为机械刚性的限制,使得获得柔性的挑战更为艰巨。传统机械系统虽然能实现根据工艺建模适应变化,但执行机构需要胜任这样的变化,那么传统产线就成为了瓶颈。
评估产线投资效率关键指标是OEE,这对于大部分End User极为关注,同时产品上市时间(TTM)和投资回报(ROI)也是关键评估指标。
回到本质—再评估
如果我们仍然延续传统的生产模式,那么达到高品质就不那么容易。图1展示了关于OEE计算的一些关键因素,我们可以看到OEE受到多种影响,并结合控制工艺来分析:
(1)质量:包括开机/关机浪费,由于参数调校进入稳态有过程,而在生产品中浪费,如控制效果不稳定带来的不良品。
(2)性能:影响机器性能因素包括机械磨损导致无法高速运行等同于带病运作,不高效暂停可能因为电气干扰等影响性能。
(3)可用性:小批量多品种换型是不增值,所以降低可用性,而快速换型才能降低损失,宕机则是因为机械故障或电气干扰导致无法正常进行。
图1-OEE,是评估产线综合投资效率关键指标
个性化并非易事
了解了OEE后,我们发现个性化实际上对于生产来说,将带来许多挑战:
(1)开机损失:频繁换型导致开机浪费固定值,如果订单变小,则分母变小,这将提升不良品率。
(2)设置与调校时间增加:由于每天需数小时调整设备,与原先每周更改一次模具相比显著增加,可以理解为从增值加工时间减少。
传统机械系统带来的柔性瓶颈
除了换型引起品质及可用性的损失,还存在以下问题:
图2-传统机械系统由链条或皮带输送
(1)磨损及维护频繁:采用链条或皮带输送往往由于齿轮磨损等造成精度不足,使得操作速度下降,加速维修保养暂停发生。
(2)不能灵活调整条件设定:“感应电动驱动”的特点不足以实现高速平稳调整;分度盘由于惯量较大也难以高速工作。
(3-5):不能实现快速响应、复杂维护以及缓冲区占地空间过大,都使得整体未能保障最佳状态。
综述原因表明,即便面临着这些挑战,新一代柔性电驱输送系统能够提供更好的解决方案,以满足更加灵活和复杂需求,为提高OEE奠定基础。在面向未来更多样化且要求迅速反应的情况下,这些创新技术正逐步取代老旧且不可持续的传统方法,以促进工业自动化和数字转型。