在自然的流程中探索三种常见现场总线技术的应用：精益制造视角下的产线设计革新

无论是对生产力的一般讨论，还是对于工厂而言，精益思想都是基准。它围绕质量、成本和交付这三个核心话题展开，而经过数十年的发展，精益制造已经成为全球优秀制造商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。

面对个性化生产挑战

智能制造正在成为产业聚焦的话题，就目标而言，它要解决“个性化需求”和“成本效率”不断提升的问题，这主要聚焦于几个问题：

（1）通过软件定义智能，让机器与产线适应变化的需求；

（2）通过分析生产全局数据来优化生产效率。

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、成本与交付能力，因此，对于投资者来说，只有稳定的高品质生产才能真正获得增值，从而长期获利。

评估OEE关键指标

第二个问题容易理解，我们可以通过工业互联技术，将单机原有的孤立状态连接起来实现数据透明传输。但第一个问题则会遇到瓶颈，因为机械刚性的限制，使得获得柔性的难点显现。虽然自动化系统能根据工艺建模适应变化，但需要执行机构能够胜任这样的变化，那么传统产线就成为了瓶颈。

评估产线投资效率最关键的是OEE，以及产品上市时间（Time to Market）和投资回报（Return of Investment）。如果我们仍然延续传统模式，你想达到高品质的生产就会变得困难。

回归本质—生產評估

图1展示了关于OEE计算关键因素，我们可以看到OEE受到多方面因素影响，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，及控制效果不稳定带来的不良品。

（2）性能：包括机械磨损导致无法高速运行，如电气不稳定或干扰等都会影响性能。

（3）可用性：对于小批量、多品种，换型是不增值的，因此降低可用性，而快速换型才能降低损失。

图2显示了传统机械产线由链条或皮带传输，这些都存在磨损减速与维护暂停的问题。此外，它们不能灵活调整，也无法实现个性化调整，而且缓冲区设置占用空间复杂且维护耗时。

柔性电驱技术之应运而生

为了应对更为个性化需求，一代新的柔性电驱输送系统如ACOPOStrak应运而生，如图3所示，其采用长定子直线电机技术，可以将滑块装载加工对象运行于轨道之上，这使得动子的间距、速度加速度可以根据软件定义调整，从而解决了柔性的制造中机械刚性的限制，使整个产线变得灵活。

其次，在ACOPOStrak中的轨道设计形式多样，如图4，可构成非常灵活的组织，有助于混合包装如食品饮料工业或者电子制造业。此外，还有专用的维修站/更换夹具站，可以处理不良品或者更换工作夹具，不影响当前行进状态。

柔性电驱提升OEE

柔性电驱输送系统如SuperTrak/ACOPOStrak，如图5所示，它们带来了几项颠覆式设计提高：

热插拔：快速更换工装夹具并在固定区域进行；

数字孪生：在虚拟环境测试验证，以确保快速进入稳态；变轨技术；协同工作；以及灵活调整所有这些都极大地提升了产生能力，同时缩短Time to Market和ROI周期。