自从阿里犀牛火了往后,柔性制造(Flexible manufacturing)的热度暴增。
只管在业内已经有了非常成熟的理论和成功案例,但彷佛阿里的方案更加引人关注。
彷佛只有用了云打算、IoT、人工智能等技能才能实现柔性和定制化制造。
在我看来,柔性制造可以理解为一种企业计策,实质上是生产办法的变革,即便没有这些时髦的技能做支撑,柔性制造仍旧可以实现。

犀牛智能代表了柔性制造的未来吗?关于柔性分娩策略的思虑_柔性_仪表板 绘影字幕

搞智能制造不能一开始就信息化,而该当从工艺/工序入手,分清哪些工艺随意马虎实现较高柔性,哪些不随意马虎。
下面这幅图就非常解释问题:

拿工业机器人自动焊接线来说,机器臂的柔性是最高的,直接从上位机调用RC掌握程序就可以实现新的焊接动作。
而即便设备没有联网,那么用U盘挨个去copy也不是大问题;比较之下,焊钳,上料抓手柔性稍差,但手动改换并不麻烦,自动改换也很随意马虎实现;麻烦的是工装,焊接工装无法根据焊接工具的不同而自动调节,以是如果产品发生变革,那么就要花费很永劫光改换并调度工装。

可见,在这样一套生产系统里,只要能实现自动改换工装,或者工装可以自动发生变革,亦或是一套工装可以实现对不同产品的装夹(固定),那么基本上就能实现“全自动柔性生产”。
而车间内部的IoT技能该当说是非常根本也随意马虎实现的。

再举一个我自己做过的案子:东南亚某著名航空零部件制造商接到波音的大订单,而订单的哀求是范例的单间小批量生产。
70多种碳纤维蒙皮件,而每个零件只生产1,2个。
传统的生产模式就须要非常频繁地改换夹具,而且夹具常日要从设备顶棚吊入到龙门内部,找零后再开始加工,生产效率十分低下。

5年前我给出的方案是在加工中央的后面加一个立体仓库,放置那70多种夹具,而系统在获取零件信息后,堆垛机就会找到其对应的夹具的位置,将其取下后自动放置在事情台上。
双事情台系统可以移出到龙门外部,夹具和台面之间通过零点卡盘定位。
这样,堆垛机就非常随意马虎实现自动改换工装。

只管这两个案例与服装生产大相径庭,但是从生产模式改进的角度,两者的剖析方法是同等的。

如果改换夹具比较麻烦,那么可以考虑在相同的毛坯上,用高柔性加工设备进行定制化生产。
例犹如一大规模采购体恤衫,通过印刷不同图案表示个性化设计。
下面案例来自我们的客户Alutrim Eupean GmbH,思路差不多,只不过产品附加值更高。

Alutrim公司是一家环球领先的高端内饰件制造商,其客户为迈巴赫,劳斯莱斯这样的级别。
他们也供应定制化做事,例如生产下图这种车载音响的盖子。
外壳都是一样的,定制化的差异表示在纹理,颜色,质地等。
而实现这些功能的工艺则是柔性程度比较高的。
比如雕刻纹路和打孔只须要调用NC程序,就可以实现设计师的想法。

不足为奇,另一家也非常著名的仪表板生产商Eissman也采纳了同样的策略。
他们的定制化表示在仪表板塑料件外层覆盖的材质。

常日来说,全体制造过程中成型工艺的柔性是最差的,而手工装置的过程则具备非常大的灵巧性。
以是Eissman直接从中国采购各种注塑件毛坯,然后在柔性较高的五轴CNC上完成加工,末了再根据哀求在工程塑料上附上客户指定的皮革并安装相应的附件。

十年前刚在德国事情时,我到过Eissman德国工厂帮忙修过设备,现在已经被中国企业收购。
当时给我印象最深的,一是进门出就挂满了不同颜色各种材质的仪表板面料,二是创造了这个工艺跟做鞋子大同小异,豪车的仪表板实质上属于皮具制品。

由于不能随便公开客户的工厂信息,以是只能分享当时在他们展厅拍下的一个奥迪Q7的仪表板组件,做工非常精美。

说到工艺路线,更经典的案例是特斯拉的铸铝车体。
拖沓机和坦克底盘都采取了铸钢件,由于一次性成型,以是极大简化了工艺。
特斯拉这种成本堆出来的互联网造车和老牌车企比较,严重缺少生产履历。
以是采取这种“另类”的工艺策略,不失落为一种破局的好办法。
能够把技能作为计策工具,在竞争中得到主动,这是我欣赏马斯克的地方。

比较之下,我并没有看到马云的犀牛系统有什么特殊独到的地方。
觉得便是一个规模比较大的基于CRM的分布式MES和现场SCADA/HMI。
不能说不好,只是觉得这个工业互联网项目并不能从根本办理工业的问题,而且它的商业计策如果只针对服装产销,那么这个定位本身便是有问题的。
暂且不评价技能好坏,单说技能计策的有效性该当不如红领洋装的批量定制系统。

以一个普通消费者买衣服的习气,只有洋装,衬衫,套装,乃至晚礼服,戏服这种分外场合有定制的哀求,普通的衣服没有定制的哀求。
即便有产品多样化的需求,但性价比不高。
或者说,一个敏捷和柔性的平价服装生产系统并不能显著提高产品的附加值。
只管交货期可以大幅缩短,但是不管怎么折腾,还是挣的辛劳钱。
由于利润就那么点,以是在制造端不管怎么折腾,也不如在产品设计和品牌运营上做文章来得实在。

下图可以很好地解释这个情形:

蓝线表示销量,产品种类越多,销量越大,但并不是一贯线性增长。
对付一个服装店老板来说,只卖七匹狼的销量肯定不足,如果连同鳄鱼,金利来,劲霸,杰克琼斯几个牌子一起卖,那么销量会大幅上涨。
如果开海澜之家同时经营好几百个杂牌男装,会创造销量只管仍旧上涨,但本钱涨得更快,而且风险也提高了。

以是过度的多样化并不能持续提高发卖额,所有企业都应选择一个利润最大化的平衡点。

而企业则该当想尽各种办法让这两条曲线外扩展。
与只生产少量品种的刚性制造比较,柔性制造的生产本钱更高。
智能制造的目标之一便是在产品种类增多的条件下,使生产和管理本钱不至于过快上涨。
但目前海内炒得比较火的观点都只关注了管理本钱,忽略了优化设计和工艺改进,无法真正有效降落生产本钱。

由于生产本钱的大幅降落只能通过设计的提升和工艺的改进。
很多国外企业都经历了零件标准化,部件模块化和产品系列化的过程。
通过优化产品和工艺设计,大幅减少零部件生产和采购的种类,简化产品BOM构造等办法,使本钱曲线发生变革。

提高生产系统的效能,绝不是仅靠互联网,IoT等信息系统能办理的。
设计和工艺如果得不到根本的提升,智能制造都只是空中楼阁。

以是如果只是针对制造本身,那么我没以为犀牛有什么创新。
但是从企业计策的角度看,这个别系可以增加用户数量并高用户粘性。
就像给外卖小哥或顺风车师傅派单,犀牛最大的浸染便是给闲置的制造商派发订单,供应链内部的财务和生产数据大概会更加透明,中小制造商的利益会得到保障。

如果把犀牛平台视为计策工具,那么也容许以把它理解为一个在中国制造大公司里利用的一套超大型ERP系统。
理论上只要它的算法足够好,数据足够全,那么它将有可能实现操持经济时期政府部门无法完成的市场预测,生产操持以及生产资料统筹分配事情。

笔者09年写过一篇文章《操持经济之供应链的极致》,核心不雅观点便是:全社会的供应链整合将导致环球经济系统编制由市场经济像操持经济转轨,供应链整合的极致便是操持经济。
如果把全体中国制造比作一个大工厂,那么淘宝和天猫就相称于CRM,可以非常精准地估计出每个客户的消费行为,并辅导指定生产大纲;阿里则类似SCM,具有一定的供应链管理能力,现在做的犀牛该当算是ERP,把全社会的制造资源统筹利用起来。
如果能把给中小制造企业的小额贷款做起来,帮助中小民营企业办理实际问题,那么也算是功德无量了。

遐想到近期提的“内循环”,“内卷化”,不用除这是阿里的一部大棋。

以下为Alutrim高端内饰件柔性制造案例

---------------Trendsetzendes Styling aus Aluminium

引领潮流的铝合金加工

Wertanmutung und Authentizität.

代价在于外不雅观和质感

Dass von dekoriertem Aluminium im Fahrzeuginnenraum eine besondere Ausstrahlung ausgeht, ist unstrittig. Daraus macht die brandenburgische Alutrim Europe GmbH eine Profession, indem sie Inspirationen aus Natur und Industrie in dekorative Echtmetalloberflächen transferiert.

毫无疑问,车内装饰铝板具有分外的魅力。
总部位于勃兰登堡州的Alutrim Europe GmbH通过将自然和工业的灵感转移到装饰性的金属质感覆盖表面上。

Die Ansprüche von Premiumherstellern an Bauteile in Sachen visueller Ästhetik und ansprechender Haptik sind hoch. In Kyritz werden Bauteile für den Audi A6 und A7, die G-Klasse von Daimler, Maybach, Porsche Cayenne, Rolls Royce Phantom und BMW produziert. Wenn man sich diese Klientel vor Augen führt, dann ist es in der Konsequenz nur logisch, dass man die Fertigung der Zierteile mit zukunftsweisender Maschinentechnik vorantreibt.

顶级的汽车制造商对内饰件的哀求很高,干系组件应具有极高的视觉美学和质感。
奥迪A6和A7,戴姆勒,迈巴赫的G级,保时捷卡宴,劳斯莱斯幻影和宝马的内饰零件均在Kyritz工厂生产。
为更好地知足高端客户的需求,采取面向未来的加工技能生产装饰件便是顺理成章的了。

2017 musste im Zuge eines Großprojekts von Audi die Fräskapazität beträchtlich aufgestockt werden. Im Detail ging es um die Herstellung von sechzehn verschiedenen Bauteilen aus Aluminium für je 2.400 Fahrzeuge pro Woche für den Audi C8. Kompetenzen im CNC-Bereich waren bei Alutrim vorhanden, aufgrund dessen konnte recht zügig ein umfangreiches Anforderungsprofil für die 5-Achs-Fräsanlagen definiert werden.

在2017年,作为奥迪重大项目的一部分,内饰件铣削加工能力须要大幅提高。
详细说来,便是每周为奥迪C8的2400辆车生产16种不同的铝制零件。
Alutrim在CNC领域具有竞争力,这意味着须要开拓新型高效的5轴铣削系统。

Die ECO-RS ist eine Schrägbettmaschine, was bedeutet, dass der Tisch fast senkrecht an der Maschine befestigt ist und gedreht werden kann.

ECO-RS采取倾斜床身设计,事情台险些垂直安装在机器上,并且可以旋转。

Bei der Frage, welche Baureihe für die anstehenden Herausforderungen am besten geeignet schien, war nach Aussage von Udo Schneider (Key-Account, Reichenbacher) schnell ein Konsens in Richtung ECO gefunden. Das Auffällige an den Fräszentren vom Typ ECO-RS-III ist ihre markante Bauweise. Mit einem Drehtisch ausgestattet, ist die Stellfläche jeder Anlage auf 5.800 mm x 3.600 mm x 3.000 mm (X/Y/Z) begrenzt. Als Kranarmmaschine kann jede Anlage leicht umgesetzt und unkompliziert in andere Fertigungslinien integriert werden, was ein hohes Maß an Flexibilität gewährleistet.

当被问到哪种型号最适宜未来的寻衅时,大客户经理Udo Schneider建议了采取ECO形式并达成了共识。
ECO-RS-III型CNC的上风在于其独特的设计:配有转台,每台设备的占地面积仅为5800 x 3600 x 3000 mm(X / Y / Z)。
作为镗铣床构造CNC,其加工模块可以与任何自动化系统集成并利用莅临盆线中,从而确保了高度的生产柔性。

Die ECO-RS-III ist verwindungssteif gebaut, benötigt mit rund 15 t Gewicht aber keine besonderen Fundamentarbeiten. Der Maschinentisch mit zwei Tischflächen steht nahezu senkrecht (um 12° schräggestellt), ist auf einer Drehvorrichtung montiert und um 180° für die Beschickung drehbar. Durch diesen Modus kann die Anlage beladen werden, während gleichzeitig gefräst wird. Die Drehbewegung des Tisches sichert ein Laserscanner ab, der auf der Be- und Entladeseite der Maschine angebracht ist. Die Tische sind für eine Doppelbelegung ausgelegt, da jede Maschine über zwei kardanisch gelagerte 5-Achs-Arbeitsaggregate verfügt, die fast senkrecht auf der Y-Achse stehen.

ECO-RS-III拥有极强的刚性,重量约为15吨,不须要任何分外的地基根本。
具有两个台面的机床事情台险些是垂直(台面倾斜12°)安装在旋转设备上,可以安装夹具和工件进行180°迁徙改变。
此设计许可在加工的同时改换工件和夹具。
转台旁配置了激光安全保护系统,双立柱设计使加工韶光缩短了一半,两个五轴头与事情台面险些垂直。

In den Bearbeitungszentren vom Typ ECO-RS-2K sind zwei Arbeitsaggregate installiert. Somit können zwei kleine Bauteile gleichzeitig oder ein Bauteil gemeinsam bearbeitet werden.

ECO-RS-2K型CNC配置了两个加工单元,可以同时加工两个小工件,也可以同时加工一个大工件。

Die Kopfgeometrie wird im Produktionsverlauf regelmäßig ausgemessen, um eine absolute Präzision der Fräsergebnisse zu garantieren, denn ein Spaltmaß von Null ist definiertes Ziel.

在生产过程中定期丈量铣头的位置精度,以确保铣削结果的绝对精度。

Die Doppelbelegung hat den Vorteil, dass zwei verschiedene Bauteile pro Spannvorgang gefräst werden können, denn die Bearbeitungsschritte, bei denen Außenkonturen oder Ausschnitte, beispielsweise für den Schalthebel, gefräst werden, sind relativ kurz. Implementiert sind auf jeder Tischseite zwei verschließbare Hartingstecker, mit denen die Ansteuerung und Codierung der Fräs- und Spannvorrichtung erfolgt – das erhöht die Prozesssicherheit. Derzeit werden bei Alutrim auf einem CNC-Bearbeitungszentrum rund 200 - 400 Teile pro Schichterzeugt. Insgesamt fertigt man beispielsweise für den Audi A6 und A7 acht verschiedene Bauteile je Fahrzeug mit circa 100.000 Fahrzeugsätzen im Jahr.

双面装夹的优点是,每个工艺过程可以铣削两个不同的零件,而铣削外轮廓或切口(例如变速杆)所用韶光相对较短。
事情台的每一侧都有两个插头,机床和夹具通过该插头进行掌握和编码,而这提高了全体工艺的可靠性。
目前,Alutrim在每台CNC每班可生产约200-400个零件。
例如奥迪A6和A7,每辆车统共制造八个不同的组件,而每年产量大约有100,000套。

作者及机构简介

Reichenbacher Hamuel GmbH成立于1927年,从事精密机床,专用柔性制造设备和智能生产系统的研发和生产,同时供应全自动无人车间和聪慧工厂的办理方案以及生产工艺改进,赞助工具设计,技能平台方案,升级策略制订等专业咨询做事。
其超高精度机床被广泛运用于航空发动机零件加工,为叶片和整体叶盘精密加工领域俊彦。

吴昊阳 德国莱兴巴赫-哈缪公司(Reichenbacher Hamuel GmbH)亚太区商务总监,技能咨询顾问

-专用自动化(智能)制造系统的方案设计与项目履行,包括工艺设备,自动掌握及工业信息化;

-针对工业4.0/中国制造2025/中国制造转型升级等观点和课题开展理论研究,并针对实际项目供应咨询做事和技能办理方案;

-企业培训课程及专题报告:《欧洲中小制造企业转型升级的工业4.0之路》(包括6大模块),《当当代设计碰着前辈制造技能》,《汽车轻量化零件的前辈加工技能》