讀懂汽車(chē)柔性化生產(chǎn)：沒(méi)它你買(mǎi)車(chē)更貴

近年來(lái)，汽車(chē)生產(chǎn)中“柔性化”這個(gè)詞經(jīng)常被各大廠家掛在嘴邊，成為宣傳重點(diǎn)。但是從消費(fèi)者角度來(lái)說(shuō)，雖然聽(tīng)過(guò)一大堆的專有名詞，但是這個(gè)“柔”到底在哪兒？對(duì)我們老百姓又有什么用？往往很少有人能全面回答。

實(shí)際上，汽車(chē)柔性化生產(chǎn)，并不像有些人片面理解的只是同平臺(tái)多款車(chē)或者跨平臺(tái)生產(chǎn)，無(wú)論是對(duì)提高生產(chǎn)效率、推進(jìn)個(gè)性化設(shè)計(jì)還是確保產(chǎn)品質(zhì)量，都發(fā)揮了重要作用。



換句話說(shuō)，沒(méi)有柔性化生產(chǎn)，現(xiàn)在你買(mǎi)車(chē)的時(shí)候就不會(huì)有這么多豐富的配置方案可選，而汽車(chē)價(jià)格也可能比如今高出不少。那么在這里車(chē)聚君就和大家說(shuō)說(shuō)什么是汽車(chē)柔性化生產(chǎn)。

1內(nèi)涵：囊括精益生產(chǎn)

說(shuō)到柔性制造系統(tǒng)FMS（Flexible Production System），其最初雛形可追溯到上世紀(jì)六十年代。美國(guó)MAALROSE公司于1963年制造了世界上第一條加工多種柴油機(jī)工件的數(shù)控線，算是一種最原始版本的柔性制造方案。

可惜，當(dāng)時(shí)并沒(méi)有形成系統(tǒng)理念，于是被英國(guó)Molins公司捷足先登了。Molins公司工程師Theo Wiiliam-son在六十年代初就提出了關(guān)于柔性化生產(chǎn)的設(shè)想。Molins公司于1965年取得了這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明專利。



隨著柔性化制造理念的深化，Molins公司又在1967年提出了“系統(tǒng)24”的概念，即利用計(jì)算機(jī)分散控制使得加工設(shè)備每天工作24小時(shí)以達(dá)到不間斷生產(chǎn)的目的。

柔性化生產(chǎn)的理念不僅被應(yīng)用到了汽車(chē)等越來(lái)越多的行業(yè)，同時(shí)，內(nèi)涵和形式也在慢慢擴(kuò)充。從精益生產(chǎn)LP（Lean Production）、并行工程CE（Concurrent Engineering）到敏捷制造AM（Agile Manufacturing）都可以列入柔性化生產(chǎn)的范疇。

當(dāng)然，其中豐田推行、美國(guó)總結(jié)的精益生產(chǎn)最為出名。該理念以簡(jiǎn)化組織和強(qiáng)調(diào)人的能動(dòng)性為核心，在確保滿足用戶的高質(zhì)量產(chǎn)品需求前提下，把降低消耗、提升效率、杜絕浪費(fèi)、削減庫(kù)存至0作為目標(biāo)。

典型的柔性化制造系統(tǒng)是由加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、控制與管理系統(tǒng)組成，這三種系統(tǒng)也就構(gòu)成了我們常說(shuō)的能量流、物料流和信息流。

具體說(shuō)來(lái)，加工系統(tǒng)能夠以任意順序自動(dòng)加工多種工件，并能自動(dòng)更換工件和刀具；而物流系統(tǒng)則可以滿足可變節(jié)拍生產(chǎn)的物料自動(dòng)識(shí)別、存儲(chǔ)、輸送和交換的要求；最后我們可以通過(guò)控制與管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)的自動(dòng)控制、作業(yè)協(xié)調(diào)、調(diào)度、檢測(cè)和管理。可以看到控制與管理系統(tǒng)在保證加工系統(tǒng)和物流系統(tǒng)各自運(yùn)行的基礎(chǔ)上，又起到了將這二者結(jié)合的協(xié)同作用，是這套方式得以完美運(yùn)行的重要基礎(chǔ)。



大家喜歡列舉的一個(gè)豐田柔性精益生產(chǎn)的例子是：將單臺(tái)車(chē)需要的零部件事先整合在一起，然后讓物流車(chē)順著生產(chǎn)線流動(dòng)，到一個(gè)生產(chǎn)單元之后物流車(chē)再循環(huán)。各臺(tái)物流車(chē)通過(guò)信息化手段來(lái)控制功能。這樣實(shí)現(xiàn)了四大優(yōu)點(diǎn)：

▎將質(zhì)量控制限制在單臺(tái)以內(nèi)，減少漏裝、錯(cuò)裝的可能性。

▎采用準(zhǔn)時(shí)化供給模式，從生產(chǎn)線到物流都處于“流動(dòng)”狀態(tài)，從而降低庫(kù)存。

▎順應(yīng)用戶離散性需求分布的特性，按照任意生產(chǎn)順序?qū)?yīng)生產(chǎn)，縮短交貨周期。

▎工時(shí)水平相對(duì)穩(wěn)定。

2意義：高效省時(shí)個(gè)性

乍一看，似乎柔性生產(chǎn)都是工廠的事情，和咱老百姓沒(méi)幾毛錢(qián)關(guān)系，但是要知道，如今市場(chǎng)上這些琳瑯滿目的汽車(chē)型號(hào)和種類繁多的配置構(gòu)型，很大程度上得益于柔性生產(chǎn)體系。再看看自己的錢(qián)包，要是沒(méi)有柔性生產(chǎn)，汽車(chē)制造成本將顯著上升，小錢(qián)錢(qián)不夠買(mǎi)車(chē)車(chē)了。



為什么柔性生產(chǎn)能起到這個(gè)效果？這是由于它既能保證汽車(chē)生產(chǎn)的規(guī)模效益，又能保證產(chǎn)品多元化的需求。那又為什么可以達(dá)到這兩點(diǎn)？這是由于當(dāng)代的柔性生產(chǎn)線，屬于技術(shù)復(fù)雜、高度自動(dòng)化的系統(tǒng)，將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程等技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，具備最突出的兩個(gè)特點(diǎn)：可調(diào)性和可變性。

▎一輛車(chē)尚未完全定型，這時(shí)候市場(chǎng)發(fā)生了一些變化，那么到底這產(chǎn)品方案是改還是不改呢？有了柔性制造系統(tǒng)，就可以適應(yīng)這種變化，同一套工裝模具，能夠容忍一定程度的方案變更。我們都說(shuō)汽車(chē)業(yè)是船大難掉頭，而柔性化的制造方法一定程度上緩解了這種壓力。

▎汽車(chē)行業(yè)柔性生產(chǎn)線能夠滿足車(chē)型的柔性，即具備同平臺(tái)多車(chē)型或跨平臺(tái)車(chē)型共線生產(chǎn)的能力；滿足生產(chǎn)方式的柔性，即能滿足任意混流生產(chǎn)或批量生產(chǎn)的生產(chǎn)方式；滿足產(chǎn)能的柔性，即能夠較容易完成產(chǎn)能提升的需求。

當(dāng)代汽車(chē)制造講究合理利用生產(chǎn)資源，柔性制造系統(tǒng)正好能夠幫助我們實(shí)現(xiàn)同平臺(tái)多車(chē)型或是跨平臺(tái)車(chē)型共線生產(chǎn)的要求，資源利用率就大大提高了。許多人如今一提到柔性化生產(chǎn)，就會(huì)聯(lián)想起大眾MQB平臺(tái)、雷諾-日產(chǎn)CMF架構(gòu)等，雖然上文已經(jīng)指出不能狹隘地將柔性生產(chǎn)等同于模塊化平臺(tái)，但后者卻也可以算吻合柔性生產(chǎn)的例子。

▎雖然柔性制造系統(tǒng)靈活性大，但沒(méi)有破壞原有的制造能力，能夠滿足任意混流生產(chǎn)或者是批量生產(chǎn)，對(duì)產(chǎn)能的控制力會(huì)更高。



當(dāng)下，汽車(chē)柔性化生產(chǎn)中有兩大方向發(fā)展速度較快。

一是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/工程CAD/CAE和輔助制造系統(tǒng)相結(jié)合，可以利用原有產(chǎn)品系列的典型工藝資料，將不同模塊重新組合設(shè)計(jì)，構(gòu)成各種不同形式的模塊化柔性系統(tǒng)，兼具上文提及的能量流、物料流和信息流特征。CAE是現(xiàn)在汽車(chē)設(shè)計(jì)比較喜歡提及的，其不但可以用于汽車(chē)設(shè)計(jì)，也可以用于生產(chǎn)線設(shè)計(jì)，為汽車(chē)個(gè)性化、多樣化打開(kāi)方便之門(mén)。

二是從產(chǎn)品決策、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造到銷售的全過(guò)程自動(dòng)化，這也意味著柔性化生產(chǎn)還在增加新的鏈條與環(huán)節(jié)。

3前景：制造走向智造

隨著科技的發(fā)展，特別是信息技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)今的柔性化生產(chǎn)理念必然會(huì)受到?jīng)_擊，內(nèi)涵和外延都會(huì)產(chǎn)生變化。

最新的柔性化生產(chǎn)范疇里，智能制造也被納入其中，包括第一代IM（Intelligent Manufacturing），第二代閉環(huán)制造CLM（Closed loop manufacturing）等。



從淺層次看，在看似更加復(fù)雜的生產(chǎn)方式下，人的比重反而還會(huì)減少。就好像在上世紀(jì)我們還能在制造車(chē)間中看到大量的工作人員，可現(xiàn)在各種自動(dòng)化機(jī)器人卻處在了主導(dǎo)地位。真正完善的柔性化制造系統(tǒng)應(yīng)該是智能化機(jī)器與人之間達(dá)到相互融合的地步，柔性地、全面協(xié)調(diào)從接受訂單到生產(chǎn)、銷售的全過(guò)程。

但是從深層次看，CLM等智能制造反而強(qiáng)調(diào)柔性化生產(chǎn)中人因的決定作用，這是以提高決策化為目的并在整個(gè)制造過(guò)程中貫穿智能活動(dòng)。

此外，隨著互聯(lián)網(wǎng)+先進(jìn)制造思維的風(fēng)生水起，基于個(gè)性化需求的柔性化生產(chǎn)會(huì)是未來(lái)的生產(chǎn)模式。滿足實(shí)際用戶的需求差異性并快速生產(chǎn)會(huì)是汽車(chē)制造商們綜合能力的重要評(píng)判點(diǎn)，到那時(shí)候我們可能購(gòu)買(mǎi)的是某個(gè)產(chǎn)品的“柔性化生產(chǎn)力”而不是單純的產(chǎn)品了。

車(chē)聚小結(jié)：

柔性化生產(chǎn)是各大汽車(chē)廠家十分推崇的生產(chǎn)方式，這種高效益、靈活性強(qiáng)的生產(chǎn)模式還會(huì)得到進(jìn)一步發(fā)展，和工業(yè)4.0、智能制造密切相關(guān)。

雖然比較遺憾，中國(guó)企業(yè)并未在這樣的產(chǎn)業(yè)革命中成為領(lǐng)頭羊，但是從長(zhǎng)城天津工廠通過(guò)機(jī)器人實(shí)現(xiàn)車(chē)輛柔性制造，到吉利臺(tái)州新工廠可與沃爾沃共線，我們也能看到自主車(chē)企正在奮力追趕差距。

有時(shí)候我們不僅應(yīng)該呼喚制造業(yè)的“中國(guó)力量”，也需要關(guān)注“中國(guó)柔性”。