在自然的流程中探索现场总线传输介质的多样性：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热点话题，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）通过软件定义智能让机器与产线适应变化需求；

（2）通过对全局数据分析优化生产效率；

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，对于投资者而言，稳定的高品质生产才能真正获得增值，从而长期获利。

第二个问题容易理解，但第一个问题却会遇瓶颈，因为机械刚性的限制使得柔性的实现成为难点。产线在自动系统规划下实现了根据工艺建模能够适应变化，但需要执行机构胜任这样的变化，那么传统产线成为了瓶颈。

评估投资效率关键指标OEE

如果我们仍然延续传统模式，那么达到高品质就不那么容易。图1展示了关于OEE计算关键因素，我们可以看到OEE影响因素结合控制工艺分析如下几个方面：

（1）质量：包括开机/关机浪费，由参数调校进入稳态有过程。

（2）性能：包括机械磨损带来无法高速运行等。

（3）可用性：对于小批量多品种换型不增值，这降低可用性，而快速换型才能降低损失。

了解了OEE，我们发现个性化实际上对生产带来了挑战：

（1）开机损失：频繁换型导致固定开机浪费，不良品率提升。

（2）设置与调校时间占用设备可用时间，使增值加工时间变小。

传统机械产线带来的柔性瓶颈

除了换型带来的品质和可用性损失，还存在以下问题：

图2-传统机械链条或皮带传输方式

这是因为齿轮磨损造成精度不足及减速维修暂停，以及分度盘由于惯量大不能高速调整，不利于灵活调整，也影响个性化调整。此外缓冲区设置大量占据空间，加重维护复杂程度。

柔性电驱技术之需

为了应对更为个体化需求新一代设计，如ACOPOStrak采用长定子直线电机技术滑块装载被加工对象运行轨道上，这使得动子的间距速度加速度可以根据软件定义调整解决柔性的刚硬限制，使整个系统变得更加灵活如图4所示，可以构成非常灵活组织基于高精度轨道耦合设计实现汇流分流操作适用于混合包装食品饮料工业或者电子制造业等场景。

ACOPOStrak中的轨道形式多样可以构成非常灵活组织基于高精度轨道耦合设计实现汇流分流操作适用于混合包装食品饮料工业或者电子制造业等场景，如图5显示其好处：

热插拔快速更换夹具并且这个更换可以在当前运营时进行；

数字孪生允许测试验证新的组合以确保快速进入稳态过程。

变轨技术使得产品更为灵活地调整，只需参数设置即可，无需复杂调整；

协同工作通过总线实现极高同步；

这些快速滑块调整不仅能虚拟环境模拟现实也能随意改变，使得换型变得更加灵活有效提高了每次单件产品之间零部件数量差异所产生差异潜力的处理速度，以此来缩短Time to Market和ROI同时保持每次单件产品之间零部件数量差异所产生差异潜力的处理速度以此来缩短Time to Market和ROI同时保持每次单件产品之间零部件数量差异所产生差异潜力的处理速度以此来缩短Time to Market和ROI同时保持每次单件产品之间零部件数量差异所产生差異潜力處理速度以此來縮短Time to Market 和 ROI 同時保持單獨個別產品之間零組件數量不同產生的處理能力從而實現長期獲利。在這種情況下，這種系統對於面臨著無法預測變動市場要求以及複雜生產過程的情況，是一個完美解決方案，因為它提供了一個高度靈活、高效，並且能夠適應任何生產規模與類型的情境。