柔性化、自动化和智能化是工业4.0的核心。智能制造强调将各种设备,从人、机、料、法到信息集成和智能控制,全过程有机地结合起来进行控制与管理。柔性化可以在产品开发的各个阶段实现,使企业生产更具有适应性和灵活性,可迅速适应多变的市场需求。
在这一点上,西门子是世界上最早也是最成功的例子,它通过西门子工业4.0计划,成功地实现了机器人自动化控制与管理。目前,在世界范围内已经有很多企业在应用该技术:日本的松下公司就曾利用此项技术开发出全球第一条大规模柔性生产线;美国的通用电气公司曾在10年间制造了超过1000万台汽车零件;法国机械设备生产商 ABB公司则利用此项技术成功开发出一种用于装配高质量铝制发动机的全自动生产线;德国西门子则已经实现了机器人辅助焊接和喷漆等作业;美国的福特汽车公司也通过该技术开发了一种可以实现多车同时焊接和喷漆的机器人以及用于装配不同零件的多功能装配中心。
当前,制造业的发展越来越依赖于柔性化,而柔性化也成为企业核心竞争力之一。柔性生产是一种生产方式,它通过实现个性化定制生产来提高企业的竞争力和满足客户需求。
随着市场竞争的加剧,为了在激烈的市场竞争中取得一席之地,制造巨头们必须提高生产柔性化水平。从这个意义上讲,智能制造是以企业为中心,围绕“以人为本”的宗旨而发展起来的一种新技术。其目的是为了创造更多的“以人为本”,也就是通过“柔性制造”实现“智能制造”。
所谓“柔性制造”是指产品生产过程中具有较高的灵活性和适应性,能根据市场需求快速调整并满足客户特殊需求的生产模式。在智能制造系统中引入柔性生产系统可以使企业对市场变化迅速做出反应;也能够使产品在市场上拥有较高的性价比并具有竞争优势;同时能使企业实现快速调整适应新环境、新条件下市场需要变化的目的。
从产品生命周期角度来看,柔性生产可以极大地缩短客户订单进入、订单转换到生产阶段和投产运行直至交付给客户之日的周期时间,这是降低企业风险和提高资金利用效率的重要手段。
随着企业规模不断扩大,需要更多地依靠规模效应来降低成本;与此同时,伴随着用户需求日益个性化以及客户数量激增造成供需矛盾日益突出等一系列问题都要求企业必须高度重视柔性生产系统。因此,对企业而言如何快速响应多变而复杂的市场需求无疑是一个重大挑战。
智能制造对产品质量、稳定性都提出了更高要求。

