在自然的流程中探索现场总线协议的应用：精益制造视角下的产线设计与优化

随着生产技术的不断发展，精益制造思想已经成为全球优秀制造商共同执行的运行管理体系。它围绕质量、成本和交付三个核心话题展开，确保稳定可靠的生产，是数字化转型和智能化升级的基础。在这个基础上，我们需要让技术回归到制造业本质，从而深入探讨产线设计。

面对个性化生产挑战

智能制造正成为产业焦点之一，其目标是解决个性化需求和成本效率提升的问题。主要关注几个问题：

通过软件定义智能，让机器适应变化需求。

通过分析全局数据优化生产效率。

无论是标准流水线还是大规模定制，企业竞争力来自于质量、成本与交付能力。因此，对于投资者而言，只有稳定的高品质生产才能带来长期收益。

评估OEE关键指标

工业互联技术可以将单机连接起来实现数据透明传输，但机械“刚性”限制了柔性的获得。这使得传统产线成为了瓶颈。评估产线投资效率的关键指标是OEE（Overall Equipment Effectiveness），对于大部分End User来说都非常关注。此外，产品上市时间（Time to Market）和投资回报（Return of Investment）也是重要评价标准。

回归本质—生产评估

如果我们仍然延续传统模式，那么达到高品质生产就不那么容易。图1展示了关于OEE计算的关键因素，我们可以看到OEE影响因素结合控制工艺分析如下几个方面：

质量（Quality）：包括开机/关机浪费，以及控制效果不稳定造成的不良品。

性能（Performance）：包括机械磨损导致无法高速运行以及暂停因电气干扰等。

可用性（Availability）：对于小批量多品种，这一环节会降低可用性，而快速换型才能降低损失，宕机则由于机械故障或电气干扰导致不能正常进行。

图1-OEE为评估产线综合投资效率提供了关键指标

个性化并非易事

了解了OEE后，我们发现个性化对生产带来了许多挑战：

开机损失：频繁换型会引起固定开机浪费，因为订单变小分母变小，不良品率提高。

设置与调校：因为每天需数小时调整设备，使得增值加工时间减少。

传统机械系统带来的柔性瓶颈

除了换型造成品质及可用性的损失，传统机械系统还存在以下问题：

机械磨损：齿轮等磨损导致精度不足，加速维修保养暂停。

不灵活调整：感应电动机会出现速度不足或分度盘惯量大难以高速平稳调整。

无法实现个性调整：分度盘设计为批量加工其间距移动速度无法轻易更改需重新设计测试验证增加不可预见风险加重整体可用性的负担。

4-5 缓冲区设置复杂维护需要大量经验丰富人员确保稳定运作

综上所述，由于机械输送系统不能灵活调整，使整个OEE水平较低，在个性化需求下这些问题尤为突出。

柔性电驱技术应运而生

为了应对更为个性化需求新一代产线设计技术如ACOPOStrak柔软电驱输送系统应运而生，如图3显示采用长定子直线电动车辆滑块装载在轨道之上，可以根据软件定义动子的间距、运行速度加速度进行调节解决了柔性的获取使整个产林变得更加灵活如图4展示各种角度轨道组合装配电子食品饮料混合包装特殊维修站更换夹具站处理不良品或者更换夹具工作站提供更多场景选择

图3-ACOPOStrak柔软电驱输送系统 图4-灵活组织式自动装置通路配置方案

柔情技巧提升OEE水平

ACOPOStrak类似BeckhoffSuperTrak/ACOP