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米乐m6官网制造业有没有可能实现完全自动化?

作者:小编 点击: 发布时间:2023-12-12 19:47:23

  离开生产类型、产品类型、自动化制造系统类型来谈制造业的自动化都是耍流氓。

  等你搞清楚上面这三个问题,你就会对这个问题有自己的答案了。另外,不同生产类型对自动化的看法会让不熟悉工厂制造的你大吃一惊。

  中等批量生产中,成批生产是可能的但是在人力成本不是太高的情况下可能反而会提高单个产品的生产成本,单元化制造是可以完全自动化的,并且在一些领先的工厂中早已经实现了(美国70年代就做到了)。

  大批量生产也已经早就实现完全自动化了,不信的话,去国内的烟草厂和印钞造币厂看看就明白了。至于大批量生产没有完全自动化,更多是出于生产成本角度考虑。

  年产量1~100件产品,也叫做job shop。典型的例子有太空舱、卫星、飞机、航母、下饺子的中国军舰、专用机床。工业4.0中提到的batch-size-1的一件生产,也属于这个范围。这里面如果分的更细更严谨些,太空舱、卫星、火箭、天鲸号挖沙船,可以看作工程项目。

  年产量100~10000件。这里面又可分为成批生产和按照成组技术的单元化制造。前者是产品较“硬”,没法模块化组装的,一批产品生产完成后,需要停下来调整设备生产线再生产另一批产品。比如在上海安亭的汽车内饰件工厂的注塑机上注塑成型汽车内饰件,某型汽车的仪表盘内饰件一批产品生产完成后,如果需要注塑机生产另一型号汽车的仪表盘,就要停机换模具再生产。SMT贴片厂按订单和Gerber文件生产电路板也是属于成批生产。单元化制造是指产品较“软”,可以模块化组装的,生产不同产品时不需要调整设备生产线,可以将相似的零件和产品分为一组在同一设备上进行专门化生产。比如一个电机产品家族,可以用单元化制造方式生产多个产品变种的电机产品。

  年产量10000件以上。这里面又可以分为大量生产和流水线生产。大量生产是单一零部件在单一设备上的大规模生产。大量生产的例子就是。而流水线生产则是多台工作站按顺序排列,零部件或装配件按顺序沿着生产线移动,直至完成生产。流水线生产最熟悉的例子就是汽车、家电、手机的组装生产线。硬币生产线也属于流水线生产,从冲床钢带冲压到印花到包装。

  小批量生产:最灵活、时间最多效率最低,生产产品种类最多,生产成本最高;

  大规模定制:给客户提供若干个产品定制选项的生产,产品种类比大批量生产多但是少于大规模个性化生产,时间比大批量生产慢但是比大规模个性化快;

  大规模个性化生产:可生产的产品种类多于大规模定制,但是成本和时间接近大规模定制。

  我们接着来看什么叫自动化。自动化就是应用机械、电子和计算机系统去管理和控制生产的相关技术。它的运作对象是工厂中的原料、在制品和成品。它完成加工、装配、检验或物料搬运等操作。之所以称之为自动化,是因为与手工加工相比,它在执行操作时需要较少的人为参与。在高度自动化的系统中,甚至可以做到无人参与。

  指加工或装配顺序是由设备结构组成的,设备初始投资比较高、生产率很高、对产品种类表现出较差的柔性。固定自动化最经济的应用时大批量的生产模式。例子有自动化生产线和自动化装配线。自动化生产线的例子有造币生产线块的生产线其实完全不同,生产效率很高。可乐易拉罐盖子的生产也属于固定自动化。自动化装配线的例子有高度自动化的汽车装配线比如宝沃汽车广告里所说的。

  生产设备的执行动作可以根据不同的产品类型来执行。操作顺序是由程序控制的。可编程自动化生产系统主要用于中等批量生产和小批量生产。切换产品类型,需要更换夹具、刀具、模具和程序。例子有数控机床、工业机器人和运动控制器。更换夹具、刀具、模具和程序,会损失生产时间。

  可编程自动化会损失生产时间。柔性自动化是可编程自动化的一种扩展形式,切换产品类型时,不会损失生产时间。典型例子就是柔性制造系统FMS。

  不要被自媒体看多了洗脑,把完全自动化看得太高大上,以为是什么未来的黑技术。完全自动化的工厂其实几十年前就有了。

  能不能完全自动化不只是取决于机电一体化技术、计算机技术,人工智能技术,更取决于要生产的产品的行业类型、年产量、产品家族的种类、产品生产周期长短、产品复杂度,自动化生产线投产成本、单件产品生产成本、工资成本等因素。

  人就是比机器差。实际上,产品生命周期短的产品,等自动化生产线设计好,产品已经卖不动了,那老板还会花大价钱去找人设计全自动生产线么?对于现在个性化生产的产品来说,人工作业还是比机器有很大优势的。当然现在工业4.0在用自动化技术解决这个个性化单个产品自动化生产的问题。具体可以见我工业4.0专栏里的关于SmartFactoryKL的文章。产量会随市场波动的情况,你让老板根据最大月产量来设计生产线,那淡季生产线闲置的固定资产折旧成本老板不心疼么?老板更情愿临时多招几个工人来削峰。现在有了云计算,可以按需付费水平扩展。但是目前自动化生产线还做不到这一点。不过我个人觉得,未来工厂可以像云服务商一样,提供生产线的按量付费服务。

  现代制造业是需要协作生产的,因此产品模块化设计、供应链管理、装配线质控,不说比完全自动化更重要,至少也是同等重要的。

  PS,像飞机、火箭、卫星、特种船舶这种工程项目型的复杂系统的小批量制造job shop,更看重的不是自动化,而是BOM的数字化:

  这些产品生命周期很长,比如战斗机一般至少要服役20-30年。因此从设计开始、到生产到维护保养整条线,需要用数字化模型进行管理。

  需要加【物联网前沿技术观察】微信群的小伙伴,请加微信号iot1999,申请入群。

  群内不定期分享物联网、工业4.0、边缘计算、雾计算的最新前沿技术和相关资料。

  制造业自动化是个趋势,这个趋势没毛病,但是,自动化不是目标,是手段,这必须正本清源。

  自动化的好处就不说了,大家都知道,就是因为那些好处,所以才需要自动化,但是,制造业的根本不是一定需要自动化,制造业的根本是用尽量低的成本生产出足够产量的合格产品。自动化能帮助实现这个目标,那实现自动化没有问题。

  至少从阶段性而言,现在有很多项目的自动化实施成本还是挺高的,明显高于人员操作,这类自动化满足的可能不一定是生产需求,也许是领导、供应商、采购人员的需求哈~

  定制的,量小的,复杂的东西没法实现全自动化,像飞机,配电柜这种。固定的,量大的,简单的实现自动化比较容易,标准五金件,笔,打火机这种。


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