何谓柔性制造?
柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上,将以往企业中相互独立的工程设计、生产制造及经营管理等过程,在计算机及其软件的支撑下,构成一个覆盖整个企业的完整而有机的系统,实现全局动态最优化,总体高效益、高柔性,并赢得竞争全胜的智能制造技术。
按照规模从小到大可分为柔性制造系统(FMS)、柔性制造单元(FMC)、柔性制造线(FML)、柔性制造工厂(FMF)。
我国柔性制造行业市场现状
2018-2029年我国柔性制造业市场规模 数据来源:智研瞻产业研究院
在市场规模方面,我国柔性制造行业近年来呈现出快速增长的态势。根统计,我国柔性制造行业的市场规模不断扩大,年均增长率超过15%。其中,2022年的市场规模为2488.32亿元左右,增长率为20%。预计,在2029年该行业的市场规模约达到8568.43亿元。
如何实现柔性制造?
在中国工信部发布的《工业互联网创新发展行动计划(2021-2023年)》中曾提出:“鼓励消费品、汽车、钢铁等行业企业基于用户数据分析挖掘个性需求,打造模块化组合、大规模混线生产等柔性生产体系,促进消费互联网与工业互联网打通,推广需求驱动、柔性制造、供应链协同的新模式。”
目前,消费方式正逐步由标准化、单调统一向定制化、个性差异转变。传统大规模量产的生产模式已无法在可控成本范围内满足个性化需求的敏捷响应和快速交付。工厂亟需通过构建柔性化生产能力,以大批量规模化生产的低成本,实现多品种、变批量和短交期的个性化订单的生产和交付。
这一过程的实现主要通过四个方面来实现“柔性”:
1.产品模块化快速开发
基于数字化建模工具和数据管控平台,根据设计需求,选择、配置和组合产品模块,并通过参数化设计快速修改模块设计,进而产生定制化产品的设计方案、工艺方案等。
2.柔性资源配置与动态调度
连接各类生产资源,实时感知生产要素状态,面向小批量定制工单,精确制定生产计划、物料需求计划、车间任务排产,柔性配置生产资源,并实时动态调整计划排程,调度生产资源。
3.柔性与自适应加工
依托柔性产线,基于数据对单件或小批量产品进行精准识别、资源匹配和生产全过程的精确控制,进而实现工艺流程不同的多品种变批量定制产品的柔性生产。
4.柔性供应链系统
打通产业链供应链,建立面向研发、生产、运营等业务的供应链协同机制,基于跨企业的数据共享增强供应链资源的柔性配置,进而实现对定制需求的敏捷响应和快速交付。
我国食品饮料行业,冰淇淋、啤酒、零食饼干、综合食品等多个细分领域已开始建设柔性化生产线、生产工厂。接下来,小编将介绍三家柔性生产转型的国内领头羊企业。
1.联合利华太仓冰淇淋工厂
拥有全球知名冰淇淋品牌“和路雪”的冰淇淋生产商联合利华,于2020年斥资1亿欧元,在太仓建设全新食品生产基地,成为全球首家集智能化和柔性化于一体的冰淇淋工厂。
太仓工厂利用数字化技术进行精准的消费洞察,对不同人群进行细分,利用“柔性化”的生产线,在一条生产线做到不同包装规格、不同口味之间的无缝切换,以此满足不同渠道的个性化定制需求。
2.联合利华天津食品工厂
联合利华天津食品工厂投资金额4.8亿元,支持生产包含家乐牌鸡精、鸡粉、鸡汁、辣鲜露以及好乐门牌沙拉酱等产品。工厂在可持续商业战略指导下,凭借人工智能算法,快速识别用户的喜好,推荐定制化产品和服务。通过不断优化自身营养基准和“正营养”产品体系,持续减少产品的热量和盐、糖含量,为用户带来更好的服务和更加稳定的产品质量。
3.青岛啤酒青岛工厂
青岛啤酒青岛工厂将个性化定制嵌入大规模生产,依据用户需求,从规模化生产转向个性化定制,即在每小时生产6万至8万罐啤酒的流水化生产线上,集成大批量生产、大批量定制和小批量个性化定制三种生产模式,能够同时生产20个品种的产品,彼此互不影响。据统计,2021年客户订单的交付时间和新产品开发时间降低了50%,定制化啤酒的份额和营收分别增加了33%和14%。
结语
随着制造业的转型升级和市场需求的变化,越来越多的食品饮料企业开始意识到柔性制造的重要性,并加大了对柔性制造技术和设备的投资,预计未来柔性制造市场规模将继续扩大。
同时,随着工业互联网、大数据、人工智能等新兴技术的发展,柔性制造将与这些技术相结合,实现更智能、更高效的生产方式。