在自然的流程中探索Can总线的精益制造：如何设计高效的产线系统

无论我们讨论何种生产，精益思想对于工厂而言是基准，精益就关乎“质量”、“成本”、“交付”三个核心话题，一切都围绕这三个生产的核心话题而展开。经过数十年的发展，精益制造已经成为全球优秀的制造商所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的话题，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）通过软件定义智能来让机器与产线适应变化的需求；

（2）通过对生产全局数据分析来优化生产效率。

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，对于产线投资者而言，只有稳定的高品质生产才能真正使企业获得增值，从而长期获利。

第二个问题容易理解，但第一个问题却会遇到瓶颈，因为机械刚性的限制，使得获得柔性的挑战更大。传统机械设备虽然能够实现根据工艺建模以适应变化，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。

评估产线投资效率关键指标是OEE，这对于大部分End User极为关注，同时产品上市时间和投资回报也是关键评估指标。在此背景下，让我们回到本质——生产评估。如果仍然延续传统模式，那么达到高品质则变得困难重重，如图1展示了OEE计算关键因素，并结合控制工艺分析如下几个方面：

（1）质量：影响包括开机/关机浪费，由于参数调校进入稳态有过程，生产中的浪费，如控制效果不稳定带来的不良品。

（2）性能：影响机器性能因素包括如机械磨损带来的无法高速运行，以及暂停可能因为电气不稳定或干扰等都会影响性能。

（3）可用性：对于小批量、多品种换型在精益中是不增值，因此，这个环节会降低可用性，而快速换型才能降低这一方面损失；宕机则是因为机械故障或电气故障导致无法正常进行。

图1-OEE评价系统综合投资效率

个性化并非易事

了解了OEE这个关键指标，我们就会发现"个性化"实际上对于产生更多挑战：

（1）开机损失：如果频繁换型，那么开机浪费就无法解决，由于订单变小，而开机会固定值，那么分母变小就会带来不良品率提升。

（2）设置与调校：由于频繁换型所需调校时间，使得设备可用性大幅下降。原来每周更换一次模具、调校机械，对于个性化可能每天都需要数小时，那么设备增值加工时间就会变小。

传统机械产线带来的柔性瓶颈

除了换型造成品质和可用性的损失，还存在以下问题：

图2-传统机械输送系统由链条或皮带传输

（1）机械磨损：由于采用链条或皮带传输往往由于齿轮等磨损会导致精度不足，并使得不能高性能运转；减速与维修保养暂停也会产生损失。

（2-5）：不能灵活调整、高速度平稳调整，不能实现个性化调整，以及大量缓冲区设置和复杂维护，都限制了整体OEE水平，在面临更为多样需求时，这些问题尤其突出。

柔韧电驱技术之所以兴起

为了应对更为多样需求下的生存压力，新一代柔韧电驱输送系统应运而生，如图3展示ACOPOStrak使用长定子直线电动技术及滑块装载被加工对象运行轨道上的磁悬浮列车，其上的滑块利用磁力推进，可以根据软件定义调整间距、运行速度以及加速度解锁新的柔软能力，使整个组合更加灵活，以满足未来市场越来越复杂且不可预测的情况下的要求。此外，它们还可以构造非常灵活地组织，如食品饮料工业混合包装或者电子行业不同类型产品混合组装等场景，更适合现代市场需求随着时刻改变的一步步前进。这一切都是为了确保我们的业务能够保持竞争力的同时，也尽可能地提高我们的工作环境安全，为客户提供最佳服务从而创造价值，是一种双赢策略。