智能制造的黑馬，柔性生產(chǎn)來了！

過去這幾個(gè)月，是這個(gè)世界變化最快的日子。

先是口罩、額溫槍、口罩機(jī)、熔噴布、呼吸機(jī)等防疫物資的告急，本行企業(yè)加急生產(chǎn)，其他自動(dòng)化程度領(lǐng)先的企業(yè)跨界支援，比亞迪、上汽通用五菱、廣汽集團(tuán)等多家企業(yè)都參與造口罩了。

另一方面，全網(wǎng)云帶貨正在興起。網(wǎng)紅電商們改變了消費(fèi)者的購(gòu)物習(xí)慣，也改變了供應(yīng)鏈的方式，小單快反的程度進(jìn)一步加深。日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，倒逼各行業(yè)企業(yè)打破常規(guī)，積極尋找出路。

一邊是跨界，一邊是轉(zhuǎn)型。

一個(gè)共性是，疫情沖擊下能夠快速完成產(chǎn)線切換，或者快速調(diào)整戰(zhàn)略的企業(yè)，大多擁有先進(jìn)的自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化水平，其背后都蘊(yùn)藏了一個(gè)可以稱之為“柔性生產(chǎn)”的能力。

例如比亞迪，2月8日正式宣布調(diào)配資源援產(chǎn)口罩。通過對(duì)現(xiàn)成的手機(jī)組裝生產(chǎn)車間提升凈化等級(jí)，輕松擁有了生產(chǎn)口罩的凈化室；通過種類各異的在用高精設(shè)備和專業(yè)的技術(shù)人員儲(chǔ)備，7天內(nèi)就完成了口罩機(jī)的研發(fā)制造。比亞迪的速度，是在不到半個(gè)月的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了口罩的量產(chǎn)與爬坡，如今日產(chǎn)量達(dá)到5000萬只，躍居成為全球產(chǎn)能第一。

例如匯川技術(shù)，當(dāng)了解到對(duì)N95口罩機(jī)的調(diào)試運(yùn)營(yíng)成為設(shè)備廠商的心頭大?。ㄓ行S商辛苦買回來的口罩機(jī)，調(diào)試了半個(gè)月還是沒能正常生產(chǎn)，最緊張時(shí)外面調(diào)試工程師的報(bào)價(jià)已經(jīng)飆到1天10萬元），于是快速推出了基于英特爾軟硬件平臺(tái)的全伺服N95口罩機(jī)電氣解決方案，在減少約1/3的設(shè)備調(diào)試工作量同時(shí)，幫助客戶節(jié)約調(diào)試費(fèi)用數(shù)萬元。重要的是，口罩機(jī)少運(yùn)轉(zhuǎn)一天，就少生產(chǎn)一天的口罩，時(shí)間才是最寶貴的。

潮水褪去便知誰在裸泳?；蛟S是突如其來的疫情無情地洗刷了一批缺乏危機(jī)應(yīng)對(duì)能力的制造企業(yè)，存活下來的玩家才能更加清楚地看到“柔性化”帶來的賦能魅力。

全文較長(zhǎng)，主要從四點(diǎn)展開：

1、以柔克剛。

2、柔性生產(chǎn)魅力幾何？

3、柔性生產(chǎn)需要什么？

4、柔性生產(chǎn)改變了什么？

PART 1/以柔克剛

有柔就有剛，剛性生產(chǎn)出現(xiàn)的時(shí)間更早，指的是產(chǎn)品以規(guī)?；姆绞脚可a(chǎn)，主要用來滿足社會(huì)對(duì)大量工業(yè)品的需求。

在剛性生產(chǎn)的環(huán)境下，市場(chǎng)整體供不應(yīng)求，只要能生產(chǎn)出產(chǎn)品，就一定能把它給賣出去。就像上世紀(jì)50年代到80年代國(guó)內(nèi)流行的“糧票、布票”，物資匱乏的情況下，還要啥自行車呢？

最典型的剛性生產(chǎn)案例來自于美國(guó)福特汽車公司。

1908年，亨利·福特做出了一項(xiàng)戰(zhàn)略性的決策，決定打造一款滿足大眾需要且買得起的汽車。

1913年，世界上第一條汽車流水裝配線在福特的工廠里出現(xiàn)了。這種批量流水作業(yè)，使得生產(chǎn)汽車所需的時(shí)間、成本和資源大幅下降，生產(chǎn)效益卻大幅提升。

到1927年，福特一共生產(chǎn)了1500萬輛T型車，推動(dòng)汽車從奢侈品變成普通大眾能夠負(fù)擔(dān)得起的交通工具。

福特T型車

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)，侵刪

換個(gè)更直觀的例子來說，以前的服裝廠，一年只需要做幾個(gè)爆款就能輕輕松松養(yǎng)活一大家子了，即便走在路上撞衫率極高，消費(fèi)者依然愿意買單。

但伴隨消費(fèi)結(jié)構(gòu)升級(jí)，下游需求的疲軟，賣方市場(chǎng)逐漸變成買方市場(chǎng)，剛性生產(chǎn)缺乏個(gè)性、成本浪費(fèi)、響應(yīng)時(shí)間慢等弊端逐漸暴露出來。

尤其某些領(lǐng)域的制造企業(yè)面對(duì)消費(fèi)者個(gè)性化、定制化、時(shí)效性等要求的步步緊逼，發(fā)現(xiàn)滿足“多樣化、小規(guī)模、周期可控”的柔性化生產(chǎn)模式，才將會(huì)是企業(yè)未來生存和致勝的關(guān)鍵。

如同服裝業(yè)直播爆火的背后，是紡織供應(yīng)鏈正在承壓，他們必須適應(yīng)柔性化生產(chǎn)定義下小單快反的節(jié)奏，才有機(jī)會(huì)接納更多訂單和客戶。

“一件樣衣拿過去，如果這個(gè)工廠半天做不出來，就不用他們了，反正長(zhǎng)三角的服裝廠多的是。”一位曾經(jīng)幫主播對(duì)接過工廠的人士這么說。

PART2/柔性生產(chǎn)魅力幾何？

與剛性生產(chǎn)對(duì)比，柔性生產(chǎn)給人最直觀的感受就是“快速、多樣化”。

在業(yè)界，柔性被定義為兩個(gè)方面：

一是指生產(chǎn)能力的柔性反應(yīng)能力，多指機(jī)器設(shè)備的小批量生產(chǎn)能力。

二是指供應(yīng)鏈的敏捷和精準(zhǔn)的反應(yīng)能力，從傳統(tǒng)的“以產(chǎn)定銷”模式轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;以銷定產(chǎn)”，要求廠商及時(shí)作出響應(yīng)。

舉個(gè)例子，昨天工廠有2條產(chǎn)線生產(chǎn)A系列，2條產(chǎn)線生產(chǎn)B系列；今天A系列需增加至3條產(chǎn)線才能按量交貨，B系列需求減少只需開設(shè)1條拉線。

A、B系列工藝不同，要用到的設(shè)備、夾治具、加工程序和參數(shù)甚至是操作工人都是不同的，此時(shí)柔性生產(chǎn)若能做到極致，就是無論排產(chǎn)計(jì)劃如何變更，都可以快速地完成產(chǎn)線調(diào)整而不用停產(chǎn)換線。

再比如根據(jù)客戶的需求實(shí)現(xiàn)定制化已經(jīng)是趨勢(shì)，手機(jī)殼可以定制，青島啤酒可以定制，海爾冰箱可以定制……

筆者曾經(jīng)接觸一家國(guó)內(nèi)知名的工控企業(yè)，自述常常通過小批多樣的方式進(jìn)行產(chǎn)品銷售。公司的4000多款產(chǎn)品型號(hào)，任意一款都可以按照最小批量30臺(tái)起訂，產(chǎn)線可以隨時(shí)換線，并且保證交貨時(shí)間。

總體看來，柔性生產(chǎn)能夠及時(shí)響應(yīng)內(nèi)部或外部的變化，擁有快速、低成本地切換生產(chǎn)品種的能力，且能夠精準(zhǔn)調(diào)整產(chǎn)能，使之和市場(chǎng)需求一致，避免產(chǎn)能不足或產(chǎn)能過剩。

這里要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，柔性生產(chǎn)是有其適用領(lǐng)域的，并不是以一籮筐大趕快上的口號(hào)實(shí)現(xiàn)野蠻發(fā)展。

其模式一般適用于品種和數(shù)量變化很快的企業(yè)，或者是雖然品種和數(shù)量變化不快，但是產(chǎn)品銷售有明顯淡旺季的企業(yè)。

像荷蘭ASML這樣在光刻機(jī)領(lǐng)域處于壟斷地位的企業(yè)，2019全年僅出售26臺(tái)極紫外線（EUV）光刻設(shè)備也能大賺一筆，倒也不必談到柔性生產(chǎn)。但是像汽車、3C、家電制造這樣的領(lǐng)域，柔性生產(chǎn)能力就是最大的競(jìng)爭(zhēng)武器。

另外，提倡柔性生產(chǎn)并不意味拋棄剛性生產(chǎn)，剛性生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、流程化的特點(diǎn)，在今天仍然有重要的用武之地。

PART3/柔性生產(chǎn)需要什么？

柔性生產(chǎn)不是今天才提出的，談到它業(yè)界普遍會(huì)提到2個(gè)重要的論點(diǎn)：

1、柔性生產(chǎn)的定制性不意味消滅標(biāo)準(zhǔn)化，柔性生產(chǎn)是積木式生產(chǎn)。

根據(jù)消費(fèi)者的個(gè)性化需求實(shí)現(xiàn)定制化確實(shí)是趨勢(shì)，但柔性生產(chǎn)要做的絕對(duì)不是無限定制化。

用喬布斯先生的話說：“消費(fèi)者并不知道自己需要什么，直到我們拿出自己的產(chǎn)品，他們就發(fā)現(xiàn)，這就是他要的。”

柔性生產(chǎn)要求廠商引導(dǎo)客戶梳理需求，而不是任其天馬行空自由發(fā)揮。

雖然從實(shí)現(xiàn)難度上講，無限定制化并不是不可以，但最大的問題是成本不允許呀，這不符合商業(yè)之本質(zhì)。

所以，如今強(qiáng)調(diào)柔性生產(chǎn)、強(qiáng)調(diào)定制化的廠商，依然應(yīng)該擁有產(chǎn)品設(shè)計(jì)模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的能力，可以將產(chǎn)品盡量簡(jiǎn)化為多個(gè)相互兼容和替換的功能模塊，需要什么就拼上什么，這樣才能快速創(chuàng)造多樣化的產(chǎn)品品種。

2、柔性生產(chǎn)以自動(dòng)化和無人化為關(guān)鍵特點(diǎn)。

以此前最熱門的N95口罩生產(chǎn)為例，就因柔性化程度不足遭遇諸多痛點(diǎn)。

比如，辛辛苦苦買回來的口罩機(jī)調(diào)試成本高、效率低，影響產(chǎn)線開工。

其中原因既與設(shè)備本身的先進(jìn)程度有關(guān)，又與設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試過程繁瑣，對(duì)工人師傅的技術(shù)要求高有關(guān)。

特別是印花與切刀的相位同步和送鼻梁條與推鼻梁條的機(jī)械動(dòng)作時(shí)序，一般同時(shí)需要多個(gè)調(diào)試師傅配合并反復(fù)多次的嘗試才能達(dá)到調(diào)試要求。

再比如，傳統(tǒng)的質(zhì)檢工序比如檢測(cè)表面是否有異物、鼻梁線和海綿條平整度、封邊寬度和耳線的點(diǎn)焊狀態(tài)等，判斷標(biāo)準(zhǔn)如果是由產(chǎn)線工人口口相授來的，雖然管用，但也粗糙，因?yàn)槿丝倳?huì)有錯(cuò)檢、漏檢的情況。為了防止出錯(cuò)，只能多加工位，多幾個(gè)人檢測(cè)，但這又浪費(fèi)了成本。

相比下，三一重工的“18號(hào)廠房”因柔性生產(chǎn)在業(yè)界極具盛名。

18號(hào)廠房最大的特點(diǎn)就是“各環(huán)節(jié)全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、信息化，只在關(guān)鍵位置增加人工的干預(yù)”。

根據(jù)2017年的資料，當(dāng)時(shí)一條生產(chǎn)線可以生產(chǎn)5至10個(gè)車型，整個(gè)廠房可實(shí)現(xiàn)69種產(chǎn)品的混裝柔性生產(chǎn)。對(duì)比通常一條傳統(tǒng)生產(chǎn)線只能生產(chǎn)一兩種車型，可謂是跨越級(jí)的提升。

標(biāo)桿已經(jīng)在那了，怎么才能和它一樣？

簡(jiǎn)單來說，我們認(rèn)為可以從4個(gè)環(huán)節(jié)來考慮柔性生產(chǎn)，這將涉及到對(duì)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等新興技術(shù)的理解與應(yīng)用。

01、感知：通過部署傳感器、攝像頭等硬件，使產(chǎn)線具有獲取數(shù)據(jù)的能力；

02、分析：在將數(shù)據(jù)上傳到可信云平臺(tái)后，通常會(huì)形成具有交互能力的實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)畫面，用來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行理解與分析。

03、決策：通過對(duì)數(shù)據(jù)建模，使能機(jī)器擁有推理分析的能力，將簡(jiǎn)單的決策或指令交給機(jī)器來做。

04、執(zhí)行：柔性制造的基礎(chǔ)是設(shè)備和產(chǎn)線的自動(dòng)化，自動(dòng)化程度將極大影響柔性生產(chǎn)的發(fā)揮空間，是真正實(shí)現(xiàn)快速、高效生產(chǎn)要求的重要保障。

PART4/柔性生產(chǎn)改變了什么？

千好萬好，帶來可觀的利益才是真的好。具體說來一定是成本的節(jié)約、效率的提高。

還是用上文提到的匯川技術(shù)N95口罩機(jī)電氣解決方案舉例，看看柔性生產(chǎn)究竟帶來哪些改變？

01、方案采用全伺服傳動(dòng)機(jī)制，用電氣傳動(dòng)取代機(jī)械傳動(dòng)，解決口罩機(jī)生產(chǎn)線調(diào)試難交付慢的問題，減少了約1/3的設(shè)備調(diào)試工作量。

02、方案采用工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程運(yùn)維，使設(shè)備上云，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線級(jí)及工廠級(jí)的監(jiān)控，提高故障檢測(cè)效率；

03、方案采用機(jī)器視覺品檢+糾偏系統(tǒng)，全面引入深度學(xué)習(xí)技術(shù)，在來源段、出貨段等處實(shí)現(xiàn)機(jī)器換人式的缺陷檢測(cè)，提高質(zhì)檢效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面，這一系統(tǒng)是基于英特爾 X86 處理器，結(jié)合 OpenVINO? 圖形處理加速工具所開發(fā)的。整個(gè)系統(tǒng)在口罩生產(chǎn)線的 4 個(gè)不同生產(chǎn)工位，部署了多臺(tái)工業(yè)相機(jī)，通過圖像抓取產(chǎn)品狀態(tài)，并傳輸?shù)絽R川基于英特爾? 酷睿 i5 處理器開發(fā)的高性能計(jì)算平臺(tái) Kinovision上。Kinovision 平臺(tái)通過邊緣訓(xùn)練服務(wù)器進(jìn)行在線訓(xùn)練，并根據(jù)訓(xùn)練好的模型進(jìn)行實(shí)時(shí)推理運(yùn)算，從而保證了缺陷檢測(cè)的精準(zhǔn)效果。

實(shí)施效果方面，可達(dá)到每分鐘檢測(cè) 150 件口罩的檢測(cè)量（150pcs/m），同時(shí)可以實(shí)現(xiàn) 99.98% 的準(zhǔn)確率，平均每條產(chǎn)線減少 2-3 名檢測(cè)人員的同時(shí)，仍舊可以確保 24x7 無間斷的生產(chǎn)。

匯川折疊立體式口罩機(jī)視覺檢測(cè)系統(tǒng)

圖片來源：英特爾

值得一提的是，機(jī)器視覺正在成為工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的必備形式之一。OpenVINO?是英特爾推出的一款快速開發(fā)高性能計(jì)算機(jī)視覺和深度學(xué)習(xí)應(yīng)用的工具包，希望在人工智能與異構(gòu)邊緣計(jì)算等領(lǐng)域充分發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，幫助企業(yè)快速調(diào)配產(chǎn)能，高效柔性生產(chǎn)。

PART5/道路會(huì)曲折，但方向是對(duì)的

早幾年前，業(yè)內(nèi)談?wù)摲治鋈嵝陨a(chǎn)的文章還有很多，但近來卻慢慢變少了。

原因無他，人們對(duì)柔性生產(chǎn)的定位已經(jīng)走過了期望高于實(shí)際的頂峰期，目前正處在恢復(fù)理性，尋找出路的階段。一方面，概念還要講，市場(chǎng)還要培育；另一方面，客戶更渴望看到成熟穩(wěn)定的柔性生產(chǎn)解決方案。

眼下新基建概念正火，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要性被一提再提，市場(chǎng)需求越來越瞬息莫測(cè)……但一切都得往前走的，柔性生產(chǎn)就在前面等著被更多的了解與應(yīng)用，誰先觸摸到了，就有更大乘風(fēng)而起的機(jī)會(huì)。