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读懂汽车柔性化生产:没它你买车更贵

2018-04-27 22:06:22·  来源:车聚网
   
近年来,汽车生产中“柔性化”这个词经常被各大厂家挂在嘴边,成为宣传重点。但是从消费者角度来说,虽然听过一大堆的专有名词,但是这个“柔”到底在哪儿?对我们老百姓又有什么用?往往很少有人能全面回答。
近年来,汽车生产中“柔性化”这个词经常被各大厂家挂在嘴边,成为宣传重点。但是从消费者角度来说,虽然听过一大堆的专有名词,但是这个“柔”到底在哪儿?对我们老百姓又有什么用?往往很少有人能全面回答。

实际上,汽车柔性化生产,并不像有些人片面理解的只是同平台多款车或者跨平台生产,无论是对提高生产效率、推进个性化设计还是确保产品质量,都发挥了重要作用。



换句话说,没有柔性化生产,现在你买车的时候就不会有这么多丰富的配置方案可选,而汽车价格也可能比如今高出不少。那么在这里车聚君就和大家说说什么是汽车柔性化生产。

1内涵:囊括精益生产

说到柔性制造系统FMS(Flexible Production System),其最初雏形可追溯到上世纪六十年代。美国MAALROSE公司于1963年制造了世界上第一条加工多种柴油机工件的数控线,算是一种最原始版本的柔性制造方案。

可惜,当时并没有形成系统理念,于是被英国Molins公司捷足先登了。Molins公司工程师Theo Wiiliam-son在六十年代初就提出了关于柔性化生产的设想。Molins公司于1965年取得了这项技术的发明专利。

柔性制造系统 柔性化生产

随着柔性化制造理念的深化,Molins公司又在1967年提出了“系统24”的概念,即利用计算机分散控制使得加工设备每天工作24小时以达到不间断生产的目的。

柔性化生产的理念不仅被应用到了汽车等越来越多的行业,同时,内涵和形式也在慢慢扩充。从精益生产LP(Lean Production)、并行工程CE(Concurrent Engineering)到敏捷制造AM(Agile Manufacturing)都可以列入柔性化生产的范畴。

当然,其中丰田推行、美国总结的精益生产最为出名。该理念以简化组织和强调人的能动性为核心,在确保满足用户的高质量产品需求前提下,把降低消耗、提升效率、杜绝浪费、削减库存至0作为目标。

典型的柔性化制造系统是由加工系统、物流系统、控制与管理系统组成,这三种系统也就构成了我们常说的能量流、物料流和信息流。

具体说来,加工系统能够以任意顺序自动加工多种工件,并能自动更换工件和刀具;而物流系统则可以满足可变节拍生产的物料自动识别、存储、输送和交换的要求;最后我们可以通过控制与管理系统实现加工系统和物流系统的自动控制、作业协调、调度、检测和管理。可以看到控制与管理系统在保证加工系统和物流系统各自运行的基础上,又起到了将这二者结合的协同作用,是这套方式得以完美运行的重要基础。



大家喜欢列举的一个丰田柔性精益生产的例子是:将单台车需要的零部件事先整合在一起,然后让物流车顺着生产线流动,到一个生产单元之后物流车再循环。各台物流车通过信息化手段来控制功能。这样实现了四大优点:

▎将质量控制限制在单台以内,减少漏装、错装的可能性。

▎采用准时化供给模式,从生产线到物流都处于“流动”状态,从而降低库存。

▎顺应用户离散性需求分布的特性,按照任意生产顺序对应生产,缩短交货周期。

▎工时水平相对稳定。

2意义:高效省时个性

乍一看,似乎柔性生产都是工厂的事情,和咱老百姓没几毛钱关系,但是要知道,如今市场上这些琳琅满目的汽车型号和种类繁多的配置构型,很大程度上得益于柔性生产体系。再看看自己的钱包,要是没有柔性生产,汽车制造成本将显著上升,小钱钱不够买车车了。



为什么柔性生产能起到这个效果?这是由于它既能保证汽车生产的规模效益,又能保证产品多元化的需求。那又为什么可以达到这两点?这是由于当代的柔性生产线,属于技术复杂、高度自动化的系统,将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,具备最突出的两个特点:可调性和可变性。

▎一辆车尚未完全定型,这时候市场发生了一些变化,那么到底这产品方案是改还是不改呢?有了柔性制造系统,就可以适应这种变化,同一套工装模具,能够容忍一定程度的方案变更。我们都说汽车业是船大难掉头,而柔性化的制造方法一定程度上缓解了这种压力。

▎汽车行业柔性生产线能够满足车型的柔性,即具备同平台多车型或跨平台车型共线生产的能力;满足生产方式的柔性,即能满足任意混流生产或批量生产的生产方式;满足产能的柔性,即能够较容易完成产能提升的需求。

当代汽车制造讲究合理利用生产资源,柔性制造系统正好能够帮助我们实现同平台多车型或是跨平台车型共线生产的要求,资源利用率就大大提高了。许多人如今一提到柔性化生产,就会联想起大众MQB平台、雷诺-日产CMF架构等,虽然上文已经指出不能狭隘地将柔性生产等同于模块化平台,但后者却也可以算吻合柔性生产的例子。

▎虽然柔性制造系统灵活性大,但没有破坏原有的制造能力,能够满足任意混流生产或者是批量生产,对产能的控制力会更高。



当下,汽车柔性化生产中有两大方向发展速度较快。

一是计算机辅助设计/工程CAD/CAE和辅助制造系统相结合,可以利用原有产品系列的典型工艺资料,将不同模块重新组合设计,构成各种不同形式的模块化柔性系统,兼具上文提及的能量流、物料流和信息流特征。CAE是现在汽车设计比较喜欢提及的,其不但可以用于汽车设计,也可以用于生产线设计,为汽车个性化、多样化打开方便之门。

二是从产品决策、产品设计、生产制造到销售的全过程自动化,这也意味着柔性化生产还在增加新的链条与环节。

3前景:制造走向智造

随着科技的发展,特别是信息技术的发展,现今的柔性化生产理念必然会受到冲击,内涵和外延都会产生变化。

最新的柔性化生产范畴里,智能制造也被纳入其中,包括第一代IM(Intelligent Manufacturing),第二代闭环制造CLM(Closed loop manufacturing)等。



从浅层次看,在看似更加复杂的生产方式下,人的比重反而还会减少。就好像在上世纪我们还能在制造车间中看到大量的工作人员,可现在各种自动化机器人却处在了主导地位。真正完善的柔性化制造系统应该是智能化机器与人之间达到相互融合的地步,柔性地、全面协调从接受订单到生产、销售的全过程。

但是从深层次看,CLM等智能制造反而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。

此外,随着互联网+先进制造思维的风生水起,基于个性化需求的柔性化生产会是未来的生产模式。满足实际用户的需求差异性并快速生产会是汽车制造商们综合能力的重要评判点,到那时候我们可能购买的是某个产品的“柔性化生产力”而不是单纯的产品了。

车聚小结:

柔性化生产是各大汽车厂家十分推崇的生产方式,这种高效益、灵活性强的生产模式还会得到进一步发展,和工业4.0、智能制造密切相关。

虽然比较遗憾,中国企业并未在这样的产业革命中成为领头羊,但是从长城天津工厂通过机器人实现车辆柔性制造,到吉利台州新工厂可与沃尔沃共线,我们也能看到自主车企正在奋力追赶差距。

有时候我们不仅应该呼唤制造业的“中国力量”,也需要关注“中国柔性”。