柔性化生产线在汽车行业应用研究

发表时间:2020/8/28   来源:《科学与技术》2020年9期   作者:许希会
[导读] 由于技术的推陈出新,特别是信息技术和相关终端设备的迅猛发展

         摘要:由于技术的推陈出新,特别是信息技术和相关终端设备的迅猛发展,已经彻底改变了传统的制造企业管理模式,特别是现代汽车制造业,已经逐渐由计算机管理信息系统和生产流水线简单的结合转变为将ERP系统、制造执行系统和自动化生产系统三者整合的柔性化生产模式,中国的汽车制造业经过二十多年的合资、技术引进道路,已经在生产运营模式上逐渐追赶上当今先进水平,并且带动相关行业的运营模式转变,为中国的传统制造业提高生产运营水平起到拉动作用。
         关键词:制造企业,管理信息系统,生产执行系统
一、研究和推广柔性生产的社会意义
         作为精益生产热点研究话题的柔性生产能适应目前快速变化的经营环境。所以,对目前处于升级转型特殊历史时期的我国生产企业中转变经营思路有如下重要的意义:
1“柔性生产”是生产企业生产方式转变的主流方向
         各国政府和大型制造企业在激烈的市场竞争的驱动下在生产方式转变上不断创新。各个制造强国都在柔性生产领域有自己独到的理解,提出过适合本国/本企业情况的理论和方法。如日本佳能率先提出和实践的Seru生产、日本的丰田式生产、欧洲的单元生产、美国的灵捷制造等等。所有的这些先进生产方式都是以“柔性”基础的,如,上个世纪九十年代作为美国国家战略的敏捷制造和虚拟制造都强调生产方式需要对市场和客户的变化做出快速响应。
2“柔性生产”是满足客户、市场多样化需求的重要手段
         现在的客户和市场已经不像几十年前一样只满足于产、供方提供的标准产品,客户更需要琳琅满目的各种个性化商品,这些商品甚至是定制化的商品。这样,以前少品种大批量的消费市场逐渐变成了一系列满足各种不同需求的小和细分市场。这使得制造企业的竞争不得不从性价比为主的单一竞争变成适应丰富需求、迭代升级迅速、追求个性化等方面的综合竞争,这些转变和调整都需要柔性生产来实现。
3“柔性生产”是全面提升我国整体低下的制造实力,实现经济结构转型升级的重要途径
         不可否认的是我国经过30多年的快速发展已成为数量上的制造大国,但却大而不强。中国现在距离真正的制造强国(比如,美国、德国、日本、瑞士等)还有很大的差距,在国际制造业的分工中明显处于中、低端。在高、精、尖端的制造行业(比如,芯片制造业,高端材料制造业)积累比较有限,很少能有突破。2019年我国制造业的劳动生产率仅为7318美元,达不到发达国家的1/9。产生这些差距和我国生产管理水平低下以及从业者技术水平不高密切相关。
二、柔性生产线概念
         对应刚性生产线的是柔性生产线FML(FlexibleManufacturingLine)。柔性生产线是把多台可以灵活调整的设备(多为专用设备)拼装、联结接起来,配合运送装置组成的生产线。设备可以调整的部分包括设备可移动、产品方向可调整、夹具可更换、设备工艺范围可调整、原材料可更换等等特点。柔性生产线是集合了多种复杂技术、具有相当自动化程度的系统。

它将信息、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,圆满地解决了生产自动化与柔性化之间的矛盾。具体优点如下。1设备综合利用率高。将机器编入到柔性生产线后,与机器单独使用时的设备输出相比,输出显著提高。2产线在制品减少。由于柔性生产线能有效地支持OnePieceFlow,能将生产线的在线库存降到最低的数量。3生产运行灵活。比如,有些柔性生产线的加工检验、装刀具和维护工作可在第一班完成,下面的班可在无人照看下正常生产。4生产线能根据客户需求进行快速变换。柔性化生产线可以节约重建生产线所需的时间,这也意味着新产品可以在最短的时间内面世。快速满足客户需求的多样性变化的同时能降低生产成本,柔性生产线已经成为了许多电子制造工厂在考虑生产线类型时的首选。
三、柔性生产线方案的实施障碍和保障措施
         混线生产方式在解决如上问题的同时也带来了产品标准化管理、作业人员技能要求变高、夹具换型时间长以及追溯性丢失的问题,需要在具体方案设计中采取保障措施。
3.1电子控制单元混线生产方案的实施障碍
         (1)产品标准化管理问题无论是产品结构设计还是产品工艺设计都会影响产品的混线生产。这些设计都需要博世公司建立相关的标准。(2)作业人员技能要求变高问题混线生产对作业员工的技能要求有了显著的提高,传统的刚性生产线是基于劳动作业分工思想的,作业员工具备的作业技能是固定和有限的。即使在博世公司目前开展的一线员工发展计划里培养的作业技能也只关注目前刚性生产线上的作业技能,所掌握的技能数量相对有限。在生产线柔性化方案中,员工技能不可能直接从刚性生产线切换到混线生产线,必须要扩大员工技能培训的范围—从产品线的技能范围扩展到产品组合的技能范围。(3)追溯性丢失的问题可追溯性的概念在《ISO9000-2015质量管理体系基础和术语》中被明确为“追溯客体的历史、应用情况和所处位置的能力”。汽车电子控制单元产品的可追溯性要求已经成了汽车行业基本也是重要的质量控制要求。可追溯性要求产品具有可以供识别的唯一标识,比如条码或二维码。产品可追溯性的内容要求包括生产时间、线别、操作人员、生产结果和关键工艺参数等。可追溯性管理是生产管理重要的工作内容,对于产品生产质量保证具有很重要的意义。
四、结论
         本文重点论述了整合的柔性化生产企业发展历史和当今状况,旨在强调制造企业各运营系统之间的整合概念,在通常的制造企业中,因为历史原因,ERP系统,生产调动系统和工厂流水线控制系统多是由不同的企业中不同的部门去规划实施,往往政出多方,各个系统相互独立,不同的系统之间互为信息化孤岛,通过整合的理念,使各个系统之间建立联系,实现有价值信息相互利用,提高整个系统的运转效率,实际上管理信息系统的每一个进步,都是与科技进步分不开的,特别是硬件技术的发展,使管理信息系统能够在较低成本和更广泛的生产环境中应用,但是打造了一个完美的柔性化制造系统的同时,更需要由高素质的管理团队去执行。
参考文献:
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[3]王正成等.柔性化主生产计划方法制定及应用研究[J].制造业自动化  2002(11)
[4]崔林林.浅谈总装车间混线生产线平衡的实现[J].科技创新与应用  2012 (32)
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