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      1. 從“中國制造”轉向“中國智造”,柔性制造充當了什么角色?

        鴻富華智能 | 2022-06-20


        自2010年以來,我國制造業增加值已連續11年位居世界第一,成為全球工業體系最為健全的國家。

         

        2020年,國內制造業增加值增長到26.6萬億元,占全球比重的近30%,制造業在國內GDP的比重高達40%,并且直接為1.3億人提供了工作崗位,這個數字在過去數十年一直保持相對平穩。

         

        近年來,伴隨“中國制造”向“中國智造”的轉變,越來越多的企業進行產業升級。

         

        “柔性化生產”、“柔性制造”等新型方式及模式開始備受關注,除了大批量的剛性生產產品外,眾多企業紛紛嘗試柔性制造,包括ZARA、都市麗人、三一重工、東風汽車等企業,已經建立了自己的柔性生產線。

         

        隨著2025年,工業4.0的到來,“互聯網+”為制造業帶來更多可能,工業互聯網、數字化、AI等技術正改變著傳統工業的產銷形式,“個性定制”、“小批量生產”成為現實。

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        “剛性制造”下的效率再加速

         

        想弄明白企業為什么嘗試柔性制造,首先要了解什么是柔性制造。

         

        事實上,柔性制造也不是第一次提到了。早在1983年左右,北京機床所與日本FANUC合作研發的我國第1條回轉體加工柔性制造系統投入生產,但受制于當時的制造業環境以及市場因素,柔性制造一直未被擴大。

         

         

         

         

        2013年,隨著市場開始流行C2M(顧客對工廠)模式,柔性制造逐漸被大眾所熟知,阿里提出的C2B用戶定制模式,與柔性制造存在一定的相似度。

         

         

        柔性制造的概念及模式其實是廣泛存在的,比如,這種以為導向的、以需定產的制造方式,也可以稱之為柔性制造,比較典型的例子就是電商領域興起的“C2B”“C2P2B”等模式便是柔性制造的精髓所在,特點便是能更根據需求,實現對機器、工藝、產品、生產能力、維護系統、系統拓展的柔性改造,令企業生產快速相應市場需求變化,最終達到效益最大化。

         

        在柔性制造中,核心之一便是從傳統的“以產定銷”轉變成“以銷定產”,在保證品質和反應速度的情況下,有效地反應消費者的個體需求。制造業當中,聽得最多的便是柔性生產,它是在柔性制造的基礎上,為適應市場需求多變和市場競爭激烈而產生的市場導向型的按需生產的先進生產方式,其核心在于提高生產效率以及利用率。

         

         

         

         

        ZARA可以說是比較早運用柔性生產的企業,其主要競爭力并不在設計端,而在于供應鏈的優勢,ZARA的生產周期從生產設計到鋪貨只需要10到15天,而一般的企業需要60天,在這樣的商業模式下,ZARA能夠快速的捕捉市場需求,把商品快速銷售出去,提升自己的售前利潤率。

         

        作為國內本土的工程機械企業三一重工,也已經建設了自己的柔性生產線。此前,三一重工針對客戶的特殊化需求,通過對生產線的柔性改造后,將原本需要28天左右的制造周期,縮短了近40%,僅用了17天。

         

        之所以制造業企業推動柔性制造,關鍵還在在于市場差異化的要求,對制造業企業的要求越來越高。

         

        工業化時代,受益于當時社會的經濟環境以及消費結構,剛性制造成為制造業核心的生產模式,“單一”、“大批量”產品滿足當時消費者及市場需求,發展定制經濟存在著很大的瓶頸,那就是沒法上規模,所以剛性制造成為制造業企業發展的關鍵,效率最大化、批量化成為剛性制造以及工業化流程的核心。

         

        而定制經濟存在著很大的瓶頸,核心在于無法滿足規?;耐瑫r,還會增加人力、物力成本,效率最大化無法得到體現。

         

        但伴隨消費結構升級,“以產定銷”已經不在能滿足市場及消費者的多樣化需求,買方市場和消費者個性化、定制化、時效性要求的增多,滿足“多樣化、小規模、周期可控”生產模式的市場需求日漸旺盛,加之,國內人口老齡化加速、勞動力短缺等問題逐漸顯現,對于傳統的“用工大戶”制造業企業來說,這些人力問題對用工造成一定影響。

         

        也正是這種消費結構的升級倒逼制造業改變生產模式,逐漸走向以消費者為導向的產供形式,推動制造業從“粗而光”向“精而細”轉變。

         

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        “柔性制造”的產供落地

         

        對于制造業來說,智能制造已經是大勢所趨,特別是近年來,國家層面都在制造業領域進行相應的鼓勵以及政策支持,推動企業智能化升級。與傳統制造相比,智能制造能夠實現人與機器人的互動互聯,突破傳統工業機器人的局限性,適應流水線到網絡化生產的變化,提高效率的同時節省成本。

         

        作為智能制造的重要內容,迄今為止,全世界有大量的投入了應用,僅在日本就有175套完整的柔性制造系統,國際上以柔性制造系統生產的制成品已經占到全部制成品生產的75%以上,而且比率還在增加。

         

        2020年9月,工業和信息化部出臺的《關于促進制造業產品和服務質量提升的實施意見》指出,鼓勵企業技術創新,開展個性化定制、柔性生產,豐富產品種類,滿足差異化消費需求。

         

        同年11月,國家發改委等15部門聯合印發《關于推動先進制造業和現代服務業深度融合發展的實施意見》,其中,要求推廣柔性化定制,通過體驗互動、在線設計等方式,增強定制設計能力,加強零件標準化、配件精細化、部件模塊化管理,實現以用戶為中心的定制和按需靈活生產。

         

        但對于制造業來說,柔性制造也從來就不是一個單點能力,而是一個系統的組織能力,企業需要柔性物流、柔性控制、柔性調度、柔性生產計劃,并在此基礎上完成柔性生產,考驗的是生產線和供應鏈的反應以及協同速度。

         

         

         

         

        一方面,生產線想要實現柔性生產,就離不開數字化驅動,而生產的基礎,就是數據。這就需要制造業企業,在5G以及工業互聯網的背景下,介入目前的AI、物聯網、大數據、邊緣計算等技術,與機器生產形成互聯互通,提升柔性生產的效率。例如說,在產品生產環節,通過數字化智能評估實現“以需定產”,促進生產端邁進數字化;利用目前的5G技術以及工業互聯網平臺,通過大數據進行分析處理,AI進行智能決策,制定出最佳生產方案。

         

        另一方面,就是提升供應鏈及物流的柔性化程度,形成生產資源的協同關系,物流路徑的柔性可以實現資源的動態協同,通過精益的排產與調度可以大幅提高設備的使用率與生產的柔性;供應鏈的柔性化則是,不斷改良生產工藝,優化生產流程,在流程中提高人效,精準化生產達到零庫存,降低庫存成本的同時,快速觸達消費者的個性化需求。

         

        業內人士指出,實現柔性制造,考驗的絕不僅是企業的技術能力,還有管理等各方面的軟實力,不是依靠引入一兩項先進設備就能解決的,不能僅僅局限于對生產層面的關注,更需要全面開發上下游產業的柔性。

         

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        結語

         

        從廣義而論,智能制造,是推動國內制造業從高速度增長轉向高質量發展的關鍵,作為智能制造的重要內容,柔性制造恰好能反映出智能制造“有柔性”的特點。隨著工業互聯網應用的深入,通過柔性制造在內的智能制造的發展,將雙向賦能制造業企業及制造行業,成為未來推動制造產業發展的驅動力。

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