当柔性制造汽车制造业自动化新思路

柔性制造：汽车制造业自动化新思路

编者语：柔性制造近年来在众多汽车生产企业中迅速“蹿红”，那么何为柔性制造，在汽车行业为何受到如此推崇？“所谓‘柔性制造’，是由信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能灵活、迅速地适应加工对象变换的自动化机械制造系统。

在全球汽车市场一片低迷的形势下，中国的汽车市场却是一片繁荣景象。由于中国本身的汽车市场规模巨大，加之中国汽车市场的活跃度极高，国际各大汽车巨头企业纷纷在中国各地投资建厂。汽车制造商为了扩大品牌占有率，提高汽车销售能力，大多企业采取了原有厂房或生产线扩建或改造的方式。由于汽车制造厂商的建厂与改造工作，相关自动化厂商间的竞争也势必会愈演愈烈。因此，汽车制造企业将目光投向利用越来越先进的生产设备和系统来扩大自己的生产规模、增进效率、降低成本，同时汽车制造业自动化技术的发展逐渐成为了行业瞩目的焦点之一，而过去在汽车制造业中稍显陌生的“柔性制造”也逐渐成为企业关注的热点。

北京奔驰-戴姆勒·克莱斯勒汽车有限公司（以下简称“BBDC”）新厂一期工程30万平方米，2006年9月15日投产，具备年产10万辆汽车的生产能力，协同工作生产不同款式的汽车产品。“在BBDC新厂的设计理念中，生产线柔性化和控制系统透明化是非常重要的两个考虑因素，这对操作的高度自动化和生产线的安全性依赖非常大。我们在生产和管理中大量采用了大型安全型PLC和计算机控制技术，拥有国际先进的国内首个能够生产5种车型的柔性化生产线，涵盖了冲压、焊装、涂装、总装等整车制造环节。” BBDC电气 材料主管高宏君在接受采访时介绍。

柔性制造成以避免中毒丧失数据为汽车制造行业首选

柔性制造近年来在众多汽车生产企业中迅速“蹿红”，那么何为柔性制造，在汽车行业为何受到如此推崇？高工向介绍：“所谓‘柔性制造’，是由信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能灵活、迅速地适应加工对象变换的自动化机械制造系统。在汽车制造行业，‘柔性制造’是一个广泛的概念，物流、整个生产的几大工艺等等都涵盖其中。”

在传统生产模式下，企业面临着经营环境不断变化的挑战，市场竞争的全球化、顾客和市场需求的多样化和不确定性、产品寿命的缩短、价格竞争的加剧等等都给企业现存的生产方式提出新的挑战。为了在残酷的竞争中生存和发展，企业就必须研究一些低成本并且能够快速反应的制造方法，柔性制造就在这样的情形下应运而生并蓬勃发展起来。高工指出，柔性制造使得不同车型的生产可以集中在一条生产线上，这样跨平台的生产线已经受到汽车制造企业的青睐。因为这在节省企业成本的同时，企业对市场的需求也有了更快的反馈速度。所以现在更多的企业之间的竞争形态已经从以成本、价格为主的竞争，转向市场适应能力、新产品推出速度、产品个性化等方面的竞争，那么不具有柔性制造能力的企业将会在竞争中处于劣势，很有可能被“淘汰出局13、限位保护:具有程控和机械两种限位保护；”。

“BBDC在柔性制造的应用上一直都采取开放的态度，这也得益于我们的企业文化，我们对于自动化领域的先进技术的态度一直是开放的。通过消化、掌握和使用三步原则，柔性制造的理念已经成为了我们生产中的重要因素。在推行柔性制造的同时，我们也十分重视与此相关的标准制定，这样简化了工作流程，也使得设备的保障能力得到增强，柔性制造应用内容也得到进一步拓展。”高工解释说。

两个“融合”诠释柔性制造内涵

BBDC在工厂设计阶段一直非常重视生产线柔性化和控制系统透明化，对操作系统的高度自动化和生产线的安全性依赖非常大，同时在生产和管理中大量采用了IT控制技术。高工向介绍：“工厂设计阶段的这些思路其实是柔性化生产实现的基础，这也和BBDC柔性制造中的两个‘融合’关系密切。其实‘融合’分别指得是生产线安全3、根据试样及实验方法的不同设计不同的夹具系统和自动化控制系统的融合，以及全厂生产线自动化控制系统和IT信息系统的信息融合。前一个融合体现了成本优先的策略，后一个融合体现了效益优先和精益生产的策略。”

用先进技术提高产品质量、降低生产成本是汽车制造企业提高自身市场竞争力的“首选”，而安全制造的理念往往被忽略。高工认为，对产品负责的同时更要对员工负责，安全生产始终要放在第一位。他同时介绍说：“在BBDC该系列研讨会已发展成荣格范围最大的会议之1，我们要制定和执行统一的电气自动化控制标准，而且已经建立了覆盖全公司生产车间的安全控制系统，实现了标准化和集成化的安全控制回路。通过使用安全系统和控制系统集成一体的方法，将分布式安全信号和控制信号合成到了一根现场总线上。控制柜内空间节省的同时也减少了工程设计、排错和布线的成本。使用PROFIsafe，各种符合BBDC电气控制标准的普通电气元件和安全相关的电气元件均连接到统一络上，其中包括了变频器、RFID识别系统、普通分布式I/O单元、各种安全传感器和HMI人机界面等组件。”

如果说安全系统和自动化控制系统的融合代表了人文理念的深入，那么IT信息系统与自动化控制系统的融合则是企业管理新模式的体现。高工解释说：“‘透明工厂’的实现是柔性制造中非常重要的内容，这不仅仅指的是物理层面生产线的透明，更为关键的是信息层面的透明，从各种现场仪表、传感器到控制，再到管理整个信息链的透明。”显而易见，这样的透明框架可以使汽车生产企业的电气设计部门更好地与IT部门进行合作，并且为将来的数据集成、管理与后续技术的采用制定相关的标准，实现更为优秀的业务连贯性。同时，这加强了企业处理突发事件的恢复能力，减少为了改善设计而使系统变得更为复杂的情况。

柔性制造在国内汽车制造行业的发展迅速，但由于起步较晚，与国外成熟应用的情况相比，目前国内的应用推广还不够普及，而且自动化程度较低。高工认为，与其说柔性制造是一种生产方式，还不如说是一种全新的制造理念，它值得汽车制造企业以持续改善的眼光去观察。