在自然的律动中探索现场总线技术的精益智慧：设计出高效、灵活的产线之道

无论是生产领域，还是制造业界，精益思想始终如一地指引着工厂前进的方向。它围绕“质量”、“成本”、“交付”的三大核心话题展开，是全球优秀制造商共同执行的运行管理体系。随着时间的推移，精益制造已经演变成了一种确保稳定可靠生产并支持数字化转型和智能化升级的手段。在这个基础上，我们必须让技术回归其本质，为产线设计提供新的视角。

面对个性化生产挑战

智能制造正在成为各行各业关注的话题，其目标是解决个性化需求与成本效率提升之间的矛盾。主要问题包括：

通过软件定义智能，让机器适应变化需求。

通过全局数据分析优化生产效率。

无论是标准流水线还是大规模定制，每家企业都依赖于质量、成本与交付能力来争取竞争优势。而对于投资者而言，只有稳定的高品质生产才能真正带来增值，从而实现长期利润。

评估OEE关键指标

传统机械产线虽然具有较好的自动化水平，但却存在柔性瓶颈，即难以快速适应变化。这就要求我们评估OEE（有效设备时间）作为关键指标，同时关注产品上市时间（Time to Market）和投资回报（Return of Investment）。

回归本质—生產評估

如果仍旧延续传统模式，就很难达到高品质生产。图1展示了OEE计算中的关键因素，以及如何结合控制工艺进行分析：

质量影响因素包括开机/关机浪费等。

性能影响因素包括机械磨损和电气干扰等。

可用性影响因素包括换型速度和宕机频率等。

图1-OEE为评价产线综合投资效率提供重要依据

个性化非易事

了解了OEE后，我们发现个性化对传统机械系统造成了额外挑战：

开机损失：由于频繁换型，开机浪费无法降低，而分母变小会导致不良品率增加。

设置与调校：由于需要更改模具或调整设备，每天可能需数小时，这会减少设备增值加工时间。

传统机械系统的问题

除了以上问题，传统机械系统还存在以下不足：

机械磨损：齿轮磨损导致精度下降，加速维护暂停。

不灵活调整：感应电机特性的限制和分度盘惯量使得高速平稳调整困难。

无法实现个性化调整：分度盘设计只能适用于批量加工，不利于新产品测试验证。

缓冲区设置复杂：高速部分与后道间接缓冲区占用空间，大幅提高运营成本。

柔性电驱技术出现为解答所求

为了应对更复杂且多样性的需求，一代新的柔性电驱输送系统应运而生，如ACOPOStrak，它采用长定子直线电机技术，使滑块可以在轨道上运行，并且轨道采用“非接触”的方式，可以理解为磁悬浮列车，其上的滑块使用电磁方式，这使得动子的间距、运行速度及加速度可以根据软件定义进行调整，从而克服了原有“刚硬”的问题，使整个产线变得更加灵活可控。

柔性的组织结构带来的好处：

ACOPOStrak允许多种角度轨道组合，如图4，可以形成非常灵活的组织结构，以适应当时不同场景特别是电子制造业或食品饮料行业混合包装需求。此外，还可以专门设置维修站/更换夹具站，对于不良品处理或工装夹具更换十分方便有效。

数字孪生提前验证

ACOPOStrak中的数字孪生功能允许在虚拟环境中模拟当前滑块数量、速度、间距及加速度特征，以确保快速更换后的稳态生产过程。这简易操作节省大量测试资源，对新产生组合进行验证，而过去是一个耗时且风险大的过程，现在则变得相对容易，如图6所示数字孪生的应用将缩短面市时间以及ROI周期长度，使企业能够迅速响应市场变化并保持竞争力。