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    前言

    對于今天這一代的數字原住民而言，賦予他們所購買的產品以個性化的預期正在變得越來越強烈。為了跟上時代的步伐，這些產品的制造商需要高度柔性化的制造系統，同時又要兼顧效率和效益。這為工廠基礎設施帶來了一系列全新的需求。

    可用于大規模定制的產品品種在不斷增加。這已不再僅限于像早餐麥片、汽車和相冊這樣的普通產品。特別是在年輕一代的數字原住民中，他們越來越希望能夠對每一次在線購買進行微調，以符合他們的個人品味和偏好。“個性化時代才剛剛開始，”貝加萊機電技術經理RobertKickinger聲稱道。

    批量為1生產仍有利可圖

    批量為1生產并不是什么新鮮事。事實上，這是許多工藝品企業的標準做法。“然而，一種全新的想法是，如何在大規模生產的條件下制造定制化產品，”Kickinger說道。目前，這已被證明難以以經濟可行的方式來實施。這是因為任何系統柔性的增加通常伴隨著設備綜合效率（OEE）的降低。“當這種情況發生時，個性化不再有利可圖。”

    因此，大規模定制的目標是將OEE的三個因素–可用性、性能和質量–保持在與大規模生產所能達到的水平相一致的水平。此外，制造商還將尋求盡可能提高他們的投資回報率（ROI），并盡量縮短他們新型和改進型產品的上市時間（TTM）。“這是從經濟角度使大規模定制成為可能的唯一途徑。”

    到目前為止，開發柔性制造系統是一個冗長乏味的過程。“在很多情況下，直到系統正常運行，你才能看到問題所在，”這位機電專家解釋道。在那時，機器設計的根本改變會將上市時間延長數月之久。“這可能是非常昂貴的。”如果系統作為一個整體或單個組件可以預先進行仿真和測試，那么上市時間通常可以得到大幅縮減。

    新技術的融合以及對個性化消費品需求的增長為增值創造了新機遇

    快速換型

    系統投入運行后，可用性便成為了決定性因素，換型時間起到了重要的作用。“我們在未來將會看到的這種個性化的批量生產將以近乎實時處理在線訂單為特點，”Kickinger解釋道。通過定義他們在線訂購的產品的功能–從汽車到印刷品–今天的客戶已經在生產過程中承擔了高度自動化的角色。“這將很快成為針對更廣泛產品的標準方法，”他聲稱道。為了確保系統可用性和盈利能力，換型時間需要保持在最低限度，甚至完全消除。

    然而，這不僅僅是產品本身變得越來越定制化；它們的包裝方式也是如此。例如，生產三種不同飲料的灌裝生產線也應該能夠將它們組合成為任何可能的六灌裝。“這在傳統生產線上是不可能做到的，”Kickinger說道。不斷換型會限制生產力。“我們需要的是一種能夠實時、全速實現產品流柔性集成的解決方案。”

    實時剔除

    為了確保實現可持續的高質量，生產線必須能夠對故障和缺陷做出實時響應–而不會影響生產過程。“有缺陷的產品需要在現場被剔除，同時還要保持全速生產，”Kickinger說道。如果有缺陷的產品沒有在質量檢查之后被立即揀選出來，而是允許繼續生產，那么最終裝滿產品的整個包裝都將報廢。

    但是，不僅僅產品可能會有缺陷。例如，如果灌裝線中的一個閥停止工作，那么自動化系統應該對此做出智能化響應，不再將瓶子送到該工位，而整個過程仍將繼續不間斷進行。Kickinger指出，在這種情況下傳統上有兩種選擇：“要么讓過程繼續進行，對受到有缺陷的閥影響的所有產品進行報廢，要么完全停產。”從經濟角度來看，這兩者都不是特別有吸引力。

    大規模定制依賴于柔性化實現產品分流與合流的能力

    柔性機械能夠安排任意后道包裝產品組合

    可擴展性和ROI

    在大多數情況下，傳統的制造系統不容易擴展。為了增加產出，必須增加第二條產線或將現有產線更換成更大的。這些選擇需要相當大的投資，并消耗寶貴的占地面積。“但是，它不應該是這樣的，”Kickinger承諾道。

    在對時間要求嚴格的過程中，最慢的工位決定了最大產出率。為了增加產量，自動化解決方案需要對處理周期進行更動態化的定時。如果你能夠并行處理多個工位上的那些較慢的處理步驟，那么你就可以在不增加機器占地面積的情況下提高生產效率。這種方法取決于在生產線上對產品進行分流和合流的能力。

    柔性的工廠基礎設施有效應對了現代制造業帶來的經濟挑戰

    競爭優勢

    如果該生產線還允許你在現場添加和移除工位，那么就可以根據不斷變化的需求調整產能，從而開啟更多可能。“制造技術可以適應您的生產要求：這種ROI真實可靠，”Kickinger說道。

    ROI、OEE和TTM是支撐所有制造業務的主要經濟因素。在這種背景下，無論是機械制造企業還是生產企業都必須面對如何提高生產柔性的挑戰。“如果你不能對此加以認真對待，那么你將會發現自己處于競爭劣勢，”Kickinger警告說。大規模定制的產品已經顯現出比傳統產品更高的利潤率。然而，是否能夠成功實施則取決于工廠基礎設施的重大進步。