製造業裡有沒有比流水線更高效的生產線?

一個大書包


流水線生產是第二次工業革命後,工業生產管理的一個重大飛躍。流水線的生產也造就了產業鏈的產生。(福特汽車老闆,福特創造的流水線生產模式)

(汽車焊裝流水線:圖為汽車底盤焊接)


從1960年,全球第一次電子產業鏈轉移,從美國向日本,新加坡等東亞地區轉移。到1980年後汽車產業開始向中國,東南亞,印度地區轉移。產業鏈的精細化,一個地區做一個東西的模式,逐漸清晰,讓不少國家變得非常富有。比較有代表性的就是紅極一時的,亞洲四小龍。

產業鏈的高分分工化,以及成熟化,直接造成了今天你想脫離開流水線的生產模式,基本是可能的。

對於單個零部件及小型化產品,只能說通過自動化,數控系統,或者是3D打印實現一次成型。但是這些產品也不是最終設備!

如今製造業生產工藝變化分為兩大類:

1、通過智能化實現高度集成化

這種集成化的加工方式,最典型的代表就是:複合加工中心。一個機床可以實現激光切割,折彎,衝壓,轉孔,攻絲。這種複合加工中心的特點就是通過數控系統,直接實現多種工藝複合到一個加工中心裡面。

與這種工藝相對應的是:車銑刨磨等各類機床組成的加工流水線。

這類包括激光復合加工中心,伺服壓力機等數控型產品。

激光復合加工成形機床,實現的一機成型。

但是這個複合加工中心,並不是生產消費端的產品,主要還是元器件生產環節,最多可以稱它為一次成型。

2、3D打印技術

如果3D打印能夠快速的實現原材料低廉的話,那麼3D打印一定能夠成為21世紀最大的製造工藝革命。

目前能夠將複雜空間結構實現一次成型的,只有一個3D打印技術最為成熟。

只要你有工件的立體圖紙,在噴頭的堆疊下,3D打印設備會一層一層的將產品原材料堆上去。

目前3D打印的難點,在於原材料幾個昂貴,例如你要打印金屬元器件,金屬粉末價格較為昂貴。此外,材料固化技術也有很大的門檻。金屬粉末一層層堆起來的時候,同時還要使用激光進行融化,塑性。

3D打印一次成型的零部件(金屬粉末堆疊,由激光高溫熔接成型)

3、無人化的產線是不是流水線?

無人化的產線,也是流水線的生產原理。仍然還是按照一個個組裝拼接的過程實現的生產。

供料系統——組裝產線——測試線——成品包裝線——物流配送線。

仍然是這個過程!

4、有沒有可能改變流水線的生產模式,讓生產效率更高效?

通過數字孿生技術,讓整個工廠每一個生產環節都可以實現信息化。然後在每一個小段生產工藝上面,做功夫,簡化一些不必要的工作流程。本質上,仍然不能改變流水線生產的模式。

從當前工業生產工藝信息化的軟件開發的角度來說,流水線生產就是所有工藝軟件開發的基礎,如果你改變了流水線的生產結構,那麼很明顯這些工業軟件都要重新推倒重來。

同時從另外一方面說,這些工業軟件開發企業,例如西門子,通用電氣,IBM,SAP等都是體系化的研究過工業生產的結構的。甚至他們也在主導工業生產結構的發展方向。因此想改變流水線形式的生產。基本不可能!

總體來說,目前沒有比流水線更快的生產模式。可能未來也很難存在。


機器人觀察


你提到的流水線應該主要指裝配行業的生產線吧。

坦白說流水線比較適合於需求很穩定批量較大的項目。小到手機筆記本小家電,大到汽車坦克飛機等。此類產品生產成本較低,質量很高,但同時利潤率一般不高。

流水線好處在於:

1.動作以及操作進行分解到很小的重複單元,然後標準化,利於上自動化或者工人學習曲線的快速提高。譬如一般筆記本新產品流水線節拍可以在20-30秒,對於新上手員工其學習曲線到達95%時差不多要裝配10000臺左右,兩週附近。如果是複雜的機床裝配或者戰鬥機裝配,節拍時間可能長達一天,此事要達到95%可能要一到兩年。

2.流水線對於質量控制可能會更好,看IE設計功力吧,通過前後道科學卡關。以及動作單元的標準化,更容易保證裝配質量的一致性。中間有質量問題更容易全體停線,減少持續不良產生。

3.流水線對於流轉效率提升,有一定幫助。減少工序間的搬運以及在製品。另外如果是人工裝配生產線可以利用皮帶方向節約部分動作時間,大概可以提升0.5-1%的效率。

4.流水線對於工程師改善來說是雙刃劍,利於觀察和改善項目挖掘,但設計流水線本身也是較考驗工程師設計水平。同樣的產品,甚至同樣的硬件流水線,不同工程師設計單位小時產出可能會相差20%。

流水線一些弊端:

1.產品穩定性,訂單穩定性依賴較強,產品組合可控。要想得到最高效率如果訂單不穩定,oee太低,那麼成本不僅不會低,還會很高。當然,也有柔性方案解決,但一般也要根據產品特性來量身定製。

2.換線成本高,較長的流水線,換線是個很麻煩的事情,節拍時間30秒。換線20次,每次兩分鐘(已經過很多優化前提下,要考慮料更換,工具更換,作業sop跟換,系統切換等),每天就要浪費40分鐘換線。如果過多使用自動化,那麼換線時間跟成本還要更高。

3.硬件投資大,競爭激烈。往往採用較先進流水線生產的工廠,資本很重。但產品附加值不高,務必要跟客戶形成長期戰略合作關係。否則很多情況是得給銀行打工。

所以根據產品來看流水線適用情況。曾經在意大利某著名跑車生產車間,裡面有點類似cell線的佈局,幾乎沒有任何自動化工具,幾乎純手工,一臺出廠價25萬歐元,十幾個人,車型兩三種,顏色六七種還有各種選配。我這邊一個裝配線,一臺機床總工時一百小時以上,也是類似的人力配置,經過很多年調整,屬於半流水線半cell吧,總之根據情況選擇合適的產線形態佈局。


精益小小兵


您好,我是雙環數控,很高興回答你的問題。

製造業從單一機械生產方式發展到流水線,目的就是為了提高效率,把零散的工序整合到一起,節省工序之間物流轉運浪費的時間,但是,流水線需要很多人工去完成不同工序之間的操作,機器可以24小時不停歇,人要休息,人員的換崗、交接、操作熟練度都會影響流水線的效率。

這時候機械自動化就誕生了,機器人操作,自動化控制系統完成各工序的操作,解決了人工休息,操作不當造成的停線時間,減輕了工人的勞動強度,效率也提升了不少。比起流水線作業,不止效率的提升,還節省了人工開支。


雙環數控


流水線不是萬能的,只適合批量生產,例如在精密機械製造廠裡面,流水線就不適用了!


澹臺驚蟄


如果按照常規的情況下,應該現實還沒有比流水線更高效生產線吧!


瀟的歌


好多的


分享到:


相關文章: