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“互联网+生产”自组织生产模式助力工业数字化转型

2017/12/5 15:01:20

随着在许多行业中，产品的生命周期变得越来越短，这意味着唯有生产系统有能力达到生产工艺要求，新一代或新版本的产品才能够抢得市场先机快速上市。目前，生产模式正在转变，而工业与互联网的融合，正是实现工业转型升级的关键。为了解决大型生产商在面临多样不同种类产品必须在短时间内生产时的痛点，以协助生产商抢占市场先机，来自德国的高科技设备制造商Manz亚智科技，通过“互联网+”的自组织生产系统使大规模生产具有高度的灵活性及可定制性，从而消除了设置时间，并最大限度地减少了生产状况，大大加快了供货周期。

在互联网+工业4.0生产环境中，通过生产系统，与互联网+开发平台或产品配置器、数字材料数据库和逻辑样品生产相结合，就能够开发出极其灵活的全自动生产线 – 如实现互联网加生产的德国制造甚至跨境生产。在基于浏览器的配置器中输入各种要求，客户就可以直接参与生产开发过程。

由于产品种类越来越多样化，完全定制化批量生产或者是大规模定制化及少量定制化的产品已经成为市场趋势。为了实现这两大需求，设备商所提供的生产线必须具有高度的可靠性、标淮化和自动化，能够在几分钟甚至几秒钟内将生产模组进行转换。不仅如此，

生产线还需要实现完全的数字化，因此，自组织生产的理念应运而生，以符合订制化市场所要求的可靠、经济地生产状况。Manz亚智科技的自组织生产系统使大规模生产不但具有高度的灵活性，而且具有可定制性：免工具设计能力和自由编程能力。有了这两大能力，采用软件就可以实现经济性转换，不需要耗时的模具更换工艺。并且可以实时、全自动地完成产品变更。这意味着可以生产出各种定制产品，如大量的系列产品，大大加快了供货周期。

Manz集团综合解决方案负责人Martin Steyer博士认为，自组织生产理念主要体现在两个层面：生产工艺层面和生产物流层面。对于生产工艺来说，Manz使用“免工具”的加工设备，比如激光切割或激光焊接，这些设备可完全通过软件控制程序进行转换。由于系列产品的批次数量越来越小，从摊销角度倾向于转向增材制造工艺。以Manz亚智科技所开发的新贴片工艺举例来说，从卷轴上提取多种柔性材料，对其进行激光切割，然后，利用分层生产原则将它们贴合在一起。这样就能够创造出具有各种形状、颜色或材料结合方式的部件 – 使轻型结构的稳定性达到最佳。

在自行车修理店，采用扫描仪就可以测量出公路自行车好手喜欢的爱好，从而确定其在自行车上的理想坐姿。包括体重数据及其盆骨之间的间距。这种数据会立即传递给生产线，从而通过贴片工艺生产出合适车手的碳钢车座 – 仅需要一天时间就可以交付车座了。

自组织生产的第二层面是生产物流或工艺设备的相互连接方式：在大规模客户定制化领域内，不会再有任何中央规划和控制了。特定机器也不需要固定配置特定的生产步骤，相反，生产活动是动态的，并且能够灵活、独立地变更各种工艺过程。除此之外，还需要考虑柔性技术、自动化系统和处理系统，如机器人或激光扫描仪 – 这些都具有可自由编程的功能”。Martin Steyer博士表示，“实施自组织生产系统的焦点主要在于设置时间的减少，当然测量技术和视觉检查系统也是特别重要，没有人能够预测未来产品通过生产线的方式，但是由于Manz完全了解产品的运行路径，我们能够保证产品的质量。

“Manz新开发的贴片工艺可以处理纺织纤维、塑料箔片、纤维复合材料，例如碳复合材料或其他柔性材料。采用激光，将贴片等的柔性卷材切割成客户需要的形状。然后，根据增材原则，采用激光焊接的方法将这些部件结合在一起。“Martin Steyer博士强调。在制鞋行业，贴片工艺已经用于客户定制化大规模生产；同时，此方法还用于生产客户定制的运动设备和医疗助行器械。在此类应用场合中，采用产品配置器输入的客户资料（如高度、重量、期望的颜色和特殊功能）不但会传递给生产线，而且还会进行数字化处理。

近年来Manz亚智科技积极拓展与多方企业的合作。2015年10月，Manz与阿迪达斯Adidas集团签订了合作协议，协助启动“SpeedFactory”计划，把阿迪达斯原本由从生产系统的设计、原型机开发、试生产到量产，需时18个月的生产周期缩短至一个星期，大大提升生产的竞争性。在此项目中，Manz凭借著灵活的技术，并将定制化的鞋组件、材质及配件设计转化成生产数据，通过全自动化系统进行生产。这种自动化生产线，可以依据终端消费者的需求做到客制化的设计及生产，为客户开启了全面革新且创新的商业模式。从生产系统的设计到最终产品的生产，除了可以在目标市场实现本地生产持续的制程数字化证明了Manz将工业4.0成功应用于制造解决方案中。

随着国内工业互联网程度的日益提高，许多行业的生产必须更加贴近客户。对于品牌来说，在“中国制造”产品，即在目标市场实现本地生产，是很好的机遇，进一步促进了本地化和“互联网+生产”的发展，打造了全新的生产模式，助力企业实现个性化定制，抢占“智能制造”高点。

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