自动化加工可提升效率、降低人工成本、最大化保证产品精度。现在，自动化加工不仅为单机，更是将多机床组成生产线，特别是在汽车领域，自动化加工生产线的功能得到了更好的发挥。

当前，人们对于产品的功能和质量有着越来越高的要求，同时更大的变化是产品的更新换代周期越来越短，复杂程度越来越高，传统的大规模大批量生产方式已然不能适应现在的生产环境。为了同时提升制造工业的柔性和生产效率，在保证产品质量的同时，缩短产品生产周期并降低产品成本。本文探讨智能制造趋势下柔性自动化的实现和价值，为企业提供支持与帮助。

智造单元图

柔性产线是智造方式的核心输出

中国企业的转型升级，走向智能制造，这是“中国制造2025”规划的战略要求，而智能制造核心还是制造，但是形式发生了重大转变，底层形式柔性自动化制造是核心和基础。这和原来的FMS具有重大差别，最大差别是柔性自动化制造产品品种数量的不限还是有限，当下提的柔性自动化应该是要达到柔性的极致——“单件自动化”制造。

另外，个性化需求与个性化体验是当下及未来的主旋律。个性化需求反映在生产上就是多品种小批量的生产方式，而这种生产方式对生产线提出的要求就是产线具备快速换产的能力，从而优化了供给侧的生产方式;个性化体验，对生产线的要求就是数字化，“数据”的采集和使用构成工厂数字化的核心，而“数据”也是智能制造的原材料，所以，市场的需求提出了智能制造的需要，这中需要呼唤市场能交付出具备“多品种小批量”生产能力的现场工具。

北京奇步在柔性自动化方向经过十几年的探索和实践，通过独创和命名的“智造单元”产品，实现了单件自动化制造，满足了当下多品种小批量柔性自动化的需求，也为制造定制提供了产品和技术准备。智造单元可以单独应用，也多个组合应用。

当然，公司的智造单元产品也是柔性化和模块化的，便于客户根据自身特点和现状组合挑选适合自己的解决方案，如其中支持柔性自动化的零点定位柔性夹具模块、柔性物流线模块、柔性桁架机器人模块、信息化模块、立体库模块及离散控制系统等都可以单独提供，支持每一家企业实现自动化、智能化，这也是每家企业需要完成的工作。

为更好地实现智造单元的单件自动化的功能，奇步研发了自己的软件系统，包括如下内容：

1、 智能精益排产(APS)系统，具备在线设备的最大开动率、在一定时间的最快产出、生产过程的在制品最少及使用夹具、辅具的数量最少等优势;

2、 柔性工具系统，涵盖了软件、硬件两部分;

3、 中央刀库系统(CTL)，通过MDC实现对机床刀库上的刀具数据及对刀仪设备上的数据采集，通过DNC对机床程序中刀具使用需求的获取;输出对机床上刀具使用的全程管理，及车间对刀具的准备管理，从而实现对生产线加工设备刀具的最佳配置能力，实现刀具成本的管理;

4、加工偏差补偿系统，把生产线质量测量设备或装置的测量数据的偏差反馈给机床，令机床自动实现加工程序的修正，从而实现最好的质量与效率;

5、智能液压夹具系统，通过智能液压系统，实现被加工工件的弹性形变力和切削力的最佳配置策略。从而实现工件加工质量不受装夹力不当的影响。通过夹具的谐振减降系统，提升工件的加工质量，提升机床的加工效率和提升刀具寿命;

6、离散控制系统，同过离散控制系统，实现一条自动化产线的“产研共线”。在大大提高机床利用率，扩大机床使用场景的同时，也提升了项目的施工效率。

智造单元的构成方式

智造单元采用了积木式、模块式及互联互通的智造单元，可以轻松实现 “制造即服务”的理念，成为制造业整个价值链中的一个最为基础的核心单元。智造单元可通过多品种小批量的解决方案—解决柔性自动化制造;实现四代同堂设备环境的智能智造-解决可分步、少成本实现自动化、信息化、智能化;兼容和融合企业现有的软件体系，传递和延续客户沉淀的管理智慧以及原软件体系的价值—解决现场管理的信息化，决策的问题导向精准化;成就客户互联、互通的网络化合作平台—解决客户融入智能制造生态;实现客户自有产品的智能化产品及服务体系建设—解决客户走向云制造。

智造单元由于其产品属性与结构，在产品端具备四化的特征：结构模块化、数据输出标准化、场景异构柔性化和软硬件一体化。这就使得客户端可以通过适当的方式，建立适合自己的柔性化、智能化的生产线。其特点是可以集中，也可以分散，化繁为简。

一个更为重要的价值在于，智造单元可以在不影响产线的运转情况下，实现多种设备的在线入列和出列的自由切换，实现设备的最大开动率。

智造单元在生产上的柔性实现

当初研发这些产品和技术主要是为了：第一，使用自动化设备或装置替代生产过程的重复劳动，即实现产线自动化;第二，把传统生产过程的管理信息及生产过程数据代码化，同时通过代码化实现企业内的上下联通，生态圈的内外联通，即实现产线信息化;第三，借助产线采集出来的数据，根据产线最大效能的方向和要求，利用数据分析工具，优化产线参数新配置。通过数据，向看不见的过程挖掘价值，推动产线的PDCA过程，利用数据，优化数据、服务目标，即实现智能化应用。通过上述的动作分解，实现奇步“让每一家企业都能实现智能化”的企业使命。

智造单元主要针对的是离散制造业客户，比如汽车零部件制造业、航天制造业、军工制造业、民营制造企业、学校示范项目等，这些客户明显的需求特点是：产线要柔性(能兼容更多的产品、而且换产要快)、投入要可控、具备信息化、智能化特征等。

其实从行业和客户要求看，制造业需要高柔性的带智能化元素的生产线，也是制造业转变的趋势，我们希望能给制造业提供这方面更多的技术和产品支持，让大家在走向智能化制造的路上走稳、走好，获得更多的价值。