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物流设备柔性化战略思考
来源：
时间：2021-04-02
柔性制造的重要性不容忽视。单一品种、大批量、专用设备、稳定工艺、高效能构成规模经济；相反，多品种小批量生产，设备专用性低，换线频繁，工艺稳定性难度增加，生产效率必然受到影响。面对这种困境，柔性解决方案是制造企业稳步转型、降低成本、提高效率的唯一选择
柔性制造系统解决了个性化和定制化时代如何提高生产系统效率的问题，大规模定制是柔性生产系统诞生的主要原因之一。
企业生产物流的运作是极其关联的，往往是生产过程的组成部分或关联部分，这就决定了企业物流很难从生产过程中分离出来，形成一个独立的系统。
柔性制造对物流的需求与过去有很大不同。过去，仓储和物流设备大多效率低下，无法相互共享，导致大量重复投资和浪费。现在柔性物流已经提上日程，设备的柔性是柔性物流的基础，使得制造企业的生产物流过程具有相应的应变能力。
工业4.0时代，客户需求不断高度个性化、碎片化，给工业生产企业带来巨大挑战。制造业的特点是动态化、个性化、小批量、定制化发展，这就需要柔性生产系统，而柔性生产系统需要柔性物流设备的支持。
专注于客户的个性化需求，制造业对系统集成的灵活性要求会越来越高，这就要求物流设备和系统的自动化和灵活性。因此，提高物流设备和系统的灵活性，就是要优化和创新仓储系统、搬运输送系统和机器人系统，以适应各种规格材料的输送、储存、分拣和码垛的工作场景。
灵活的物流设备为智能制造提供了新的可能性。目前，全球制造业的智能化转型正如火如荼，生产和仓储场景的内部物流需求呈现出集成化、柔性化的发展趋势。
柔性物流设备满足了智能制造对可扩展性、多配置、可视化、定制化和分布式仓储的新要求。柔性智能物流系统作为连接供应、生产和客户的纽带，将创造一种定位精确、移动灵活、数据共享、实时可视化和监控的物流模式，成为制造企业柔性转型升级不可或缺的一部分。
随着信息技术、高端装备等新兴产业的快速发展，物流设备和技术越来越灵活，适应性越来越强。柔性生产体现了智能制造的硬实力。柔性制造作为智能工厂建设的重要组成部分，在构建柔性生产线和促进产品快速迭代方面发挥着重要作用。它不仅解决了企业规模和个性的生产问题，而且有助于企业实现更高水平的自动化和智能化，实现从传统制造企业向现代智能制造企业的转变
建设智能工厂，必须同时考虑生产的灵活性和物流的灵活性。两者缺一不可。只有相互支持，才能融合升级；必须同时考虑本地灵活性和全球灵活性。局部灵活不等于整体优化，部分设备的灵活性不能充分发挥作用。只有避开柔性孤岛，才能真正实现数字化转型和智能化推广。
智能工厂需要持续改进，物流设备的灵活性有助于智能工厂的持续改进。柔性物流设备可以快速扩展现有功能模块，开发新模块。
对于柔性制造来说，柔性设备和物流已经从辅助服务转变为提高市场竞争力、降低成本和挖掘制造企业利润率的重要方面。随着制造业的快速变化和物流技术的快速发展，柔性概念已经成为制造业的发展趋势和未来的重要发展方向。
企业在构建柔性物流系统时，应该对自己的需求有清晰的认识。制造企业以柔性装备为突破口，坚持初心，整合技术、模式、机制等领域的创新探索，打破企业不会转、不能转、不敢转的困境，使企业实现向柔性制造的转型升级。
未来智能制造的核心表现是柔性技术作为三大要素之一，为其提供了足够的想象力，成为未来工厂规划的关键技术。
第二，物流设备与制造业的整合
工业物流占我国社会物流总量的90%以上，生产物流在制造业和物流一体化中占有重要地位。作为“中国制造2025”战略的重要一步，《推动物流业制造业深度融合创新发展实施方案》被大量发布。
目前，中国制造业漫长而分散的物流链带来了低效率、高成本的结果，进而吞噬了制造业的大量利润，甚至可能影响消费者的消费体验。生产物流制约着制造业的发展，固化的运作模式使物流成为企业生产的巨大负担。
在推进“工业4.0”和“中国制造2025”的国家战略下，柔性物流成为促进两者融合的最佳途径。
物流技术与制造业的融合将是未来几年生产物流的重点发展方向之一。除了外部政策的支持和整体环境的改善，生产物流的现代化和灵活性不仅可以节约生产成本，还可以为企业带来新的利润增长点。加工制造时间只有10%左右，而物流时间几乎是90%。缺乏对物流管理重要性的认识，直接导致制造企业在整体竞争环境中缺乏竞争力，未能充分发挥物流管理在资源调整中的作用，导致对市场需求变化响应缓慢、订单交付不及时、材料到货不及时、车间材料动员混乱、零部件匹配不良、库存和生产成本高、生产效率低、材料浪费严重等问题。
随着市场需求的变化，企业的生产方式逐渐从单一品种和固定批次向多品种和可变批次转变。柔性生产运营对物流提出了新的个性化要求，快速响应的生产物流成为保证生产连续性的基础，因此柔性物流设备被投入使用。
制造企业涉及的材料多为不规则、非标准的原材料或辅助材料，在实际管理中很难在现场进行统一规划和布局，使得柔性物流设备更加有效。定制生产等新的服务型制造模式，进一步增强了制造业融入柔性物流产业的紧迫性。
三、灵活物流设备的选择
柔性只是一个要追求的目标，其实现路径要结合当前的技术水平，而不是没有实际需求就盲目推进柔性。另外，柔性系统也有自身的适应性问题。他们找到最好的应用场景，发挥最大的作用。
一般来说，生产企业在选择柔性物流设备时有几个原则：设备设计要尽可能考虑小型化，不扎根，不依赖他人，不独居，适应不断变化的环境，增加生产线的灵活性，即设备具有灵活性。
灵活性体现在很多方面，其中最关键的方面在于更灵活的配置和更快的部署，以满足快速变化的市场需求。
基于上述原则，在技术和设备选择上考虑了移动技术(通常是AGV技术)，以使制造系统更加灵活。
对于品种多、批量小、交货期短、变化多的工厂来说，AGV无疑是最好的灵活自动化物流设备。它优化了一定时期内物流任务的组合，提高了物流设备的利用率和物流执行的效率。
在制造业中，AGV在生产物流和智能物流仓储中的应用被称为物流自动化系统中最灵活的环节，也是物流领域的首选。随着制造柔性的发展，柔性物流解决方案越来越受到重视。AGV/AMR和自动叉车的便利、安全、灵活等优势，使得很多制造企业切入最直接有效的物流端，帮助自动化柔性转型和产业升级。
以汽车制造为例，装配车间的装配线已经完全拆除，取而代之的是以AGV为载体的移动生产线。这条移动生产线最大的优势就是灵活性。
AGV柔性技术也有助于智能制造。全球制造业正在加速走向数字化、智能化时代，智能化制造对制造业竞争力的影响越来越明显。基于“信息化、自动化、柔性化”的智能工厂是智能制造的主要表现形式。
AGV可以有效改善生产流程。它根据需要灵活连接多个流程，使流程安排更加合理。AGV可以随时改变生产路径，具有交货及时、节省人力和成本、错误率低、节约能源等优点。从而实现智能化。
近年来，随着人们对柔性自动化设备的需求，复合机器人开始进入每个人的视野。与AGV和机械臂的单一功能相比，复合机器人不仅融合了二者的特点，而且更加灵活。
复合机器人一般有传感器、物镜、图像识别系统和多功能机械手，可以根据图像识别系统“看到”物体的形状，用机械手抓取物体，然后放在指定的位置。它们可以快速排列在各种自动化场景中，实现物料搬运、装卸和分拣。
有许多制造场景可以应用复合机器人。例如，在3C电子、医疗、日化、机械加工等传统制造业的零件装配中。复合机器人可用于加工工件的搬运、装载和卸载，以满足车间全自动和灵活生产的要求。
特别是在工厂的物流搬运环节，无轨导航激光AGV配备了机械手，可以通过车辆装卸机构自动装载货物。无轨AGV自动行驶到指定位置后，机械手自动卸载货物，放在指定位置。
由于其灵活性、便捷性和灵活性，随着应用市场的扩大，复合机器人将迎来一个市场爆炸期。
总之，AGV系统很好地诠释了现代物流对灵活性的要求，如快速部署、可扩展性和便携性等。并在人与机器的和谐互动环境中充分发挥各自的优势。
需要注意的是，灵活性的表达往往是多层次、多方面的。以AGV系统为例，就AGV的导航技术而言，有磁条导航、二维码导航、惯性导航、激光导航、SLAM自然导航等。每种导航技术的灵活表达和程度不同，不能简单概括，其适应性是多方面的、层次化的。
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