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工业4.0生产模式的变革带来重要意义

制造企业更愿意从自身发展需求出发进行技术升级和改造！

 下面要分享的是08年为瑞士做过的一个全自动无人工厂项目。当时还没有工业4.0

这个提法，但该系统当时已经大大超前！从这个视频里我们可以得到一些启示：

 I．工业4．0应用技术

 1．柔性生产

 该生产系统所要实现的目标是使生产实现最大的柔性化。自动化和信息化是实现柔

性定制个性化生产的手段。

 从视频中可以看到，AGV小车将毛坯推入代加工区域，而这些毛坯木料的尺寸大小

都是不同的，按照顶点顺序进行排列，符合JIO理念。而JIO（JustInOrder）是继JIT

（JustInTime）准时制生产的基础上提出的，要求供应商不仅应按时将零部件送抵生

产现场，还要求不同规格零部件的顺序按照要求排列，以便满足混线生产的要求。这

样不同型号的产品在装配时，不会因为零件顺序错落而发生装配错误的问题。丰田的

JIT只适合单一产品的大批量生产，而JIO则是混线生产，柔性制造模式所必需的供应

链运作机制，是生产模式的变革。

 目前国内的自动化项目都号称4．0，但绝大部分无法实现柔性制造。所以在笔者看

来，我国企业谈4．0只是按照自动化集成去理解，并没有真正领会生产模式变革的意

义。

 2．数据追踪

 在产品的整个生命周期中会产生很多数据，即所谓的大数据。制造商需要能够利用

这些数据对产品进行跟踪，以了解产品的状态。比如某个客户购买的某产品中的某个

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零件出了问题拿到售后服务部门去维修，这时生产厂应该能够知道这个零件的供应商

是谁，哪个生产环节中的哪个人应该对此负责，并计算出损失。相关的技术和软件产

品（PLM／PDM，ERP，CRM，SCM等）早在几乎20年前就已经非常成熟，相对

欠缺的是生产环节的大数据处理。尽管也有相对成熟的解决方案，如MES（制造执行

系统），SCADA（现场数据采集系统），APS（先进生产计划系统）等，但是由于缺乏

强大的车间级管理系统去协调各生产设备，生产车间的自动化和信息化层始终存在着

难以打破的屏障，原因很多此处不展开讨论。而视频中的生产系统则采用相对简单和

独立的软件系统，在设备层实现了对生产数据的集成和管理。

 首先机器人通过专用的检测设备对入库毛坯进行全检，再扫描条形码，根据读取的

产品信息自动调用加工程序（NC代码由产品设计数模自动生成），并自动调整支撑夹

具的位置，以适合零件的尺寸。加工完毕后，由于条码在加工过程中被破坏掉，所以

再次贴敷条码，并更新产品生产数据，记录设备运行数据，将这些数据通过现场总线

传入上位机的生产管理／监控系统。

 由于每个零件上都有条码，每个条码对于正确的程序，所以不论来料按何种顺序排

列，加工过程是不会出现问题的。也就是说生产管理调度软件和生产设备之间是相互

独立运行的，就算生产调度出了问题，也不会造成生产程序调用错误。而即便产品信

息和加工数据在对应上出现问题，机器人的入库检测信息也会与程序信息进行比对，

不会出现加工废品（即可能用较大尺寸的毛坯加工出小尺寸产品，而不会出现小尺寸

毛坯调用大尺寸产品加工程序的问题）。

 tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。仅供参阅！

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