隨著技術水平的飛速進步和人們消費方式的發(fā)展,制造業(yè)正在不斷拋棄自動機床、組合機床等組成的剛性大批量生產(chǎn)方式,向由數(shù)控技術為基礎的自動化設備組成的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)發(fā)展,以適應產(chǎn)品的多品種、中小批量、個性化等特點。統(tǒng)計資料表明,在歐、美、日制造業(yè)中,中小批量生產(chǎn)的產(chǎn)品在數(shù)量上約占85% , 在產(chǎn)值上約占60%~70%。
再制造工程中加工的“毛坯”是由制造業(yè)生產(chǎn)的、經(jīng)過使用后到達壽命末端的產(chǎn)品。制造業(yè)產(chǎn)品品種的增加、批量的減少、個性化的加強以及產(chǎn)品退役情況的多樣性,都對再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了嚴峻的考驗,要求建立對廢舊產(chǎn)品種類及失效形式適應性強、生產(chǎn)周期短、加工成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高的柔性再制造系統(tǒng),以應對制造業(yè)的巨大變化。目前日本部分再制造廠已經(jīng)建立了具備一定柔性的汽車自動化拆解生產(chǎn)線。
1 柔性再制造的概念及特點
柔性再制造的概念
柔性再制造系統(tǒng)的特點
2 柔性再制造系統(tǒng)中的關鍵技術
柔性再制造是以先進的信息技術、再制造技術和管理方式為基礎,通過再制造系統(tǒng)的柔性、可預測性和優(yōu)化控制,最大限度地減少再制造產(chǎn)品的生產(chǎn)時間,優(yōu)化物流,提高對市場響應能力,保證產(chǎn)品的質(zhì)量,實現(xiàn)對多品種、小批量、不同退役形式的末端產(chǎn)品進行個性化再制造。柔性再制造的目的在于對再制造毛坯、再制造加工及市場的快速響應,通過建立柔性再制造生產(chǎn)系統(tǒng),可以顯著地增加再制造產(chǎn)品的類型,縮短再制造周期,降低費用,提高再制造產(chǎn)品質(zhì)量。
再制造工程中加工的“毛坯”是由制造業(yè)生產(chǎn)的、經(jīng)過使用后到達壽命末端的產(chǎn)品。制造業(yè)產(chǎn)品品種的增加、批量的減少、個性化的加強以及產(chǎn)品退役情況的多樣性,都對再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了嚴峻的考驗,要求建立對廢舊產(chǎn)品種類及失效形式適應性強、生產(chǎn)周期短、加工成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高的柔性再制造系統(tǒng),以應對制造業(yè)的巨大變化。目前日本部分再制造廠已經(jīng)建立了具備一定柔性的汽車自動化拆解生產(chǎn)線。
1 柔性再制造的概念及特點
柔性再制造的概念
柔性再制造系統(tǒng)的特點
2 柔性再制造系統(tǒng)中的關鍵技術
制造業(yè)的加工對象是性質(zhì)相同的材料及零部件,而再制造的加工對象則是廢舊產(chǎn)品。由于產(chǎn)品在服役期間的工況不同、退役原因不同、失效形式不同、來源數(shù)量不確定等特點,使再制造的對象具有個體性及不確定性等特點。因此,柔性再制造系統(tǒng)相對傳統(tǒng)的再制造系統(tǒng)來說,具有明顯的特點和難度。參照制造系統(tǒng)中柔性裝配系統(tǒng)的特點, 可知柔性再制造系統(tǒng)應具有以下特點:同時對多種產(chǎn)品進行再制造;通過快速重組現(xiàn)有硬件及軟件資源,實現(xiàn)新類型產(chǎn)品的再制造;動態(tài)響應不同失效形式的再制造加工;根據(jù)市場需求,快速改變再制造方案;具有高度的可擴充性、可重構性、可重用性及可兼容性,實現(xiàn)模塊化、標準化的生產(chǎn)線。以上特點,可以顯著地提高再制造適應廢舊產(chǎn)品的種類、失效的形式等產(chǎn)品的個性化因素,并使再制造產(chǎn)品具有適應消費者個性化需求的能力,加強再制造產(chǎn)業(yè)的生命力。
再制造工程中加工的“毛坯”是由制造業(yè)生產(chǎn)的、經(jīng)過使用后到達壽命末端的產(chǎn)品。制造業(yè)產(chǎn)品品種的增加、批量的減少、個性化的加強以及產(chǎn)品退役情況的多樣性,都對再制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了嚴峻的考驗,要求建立對廢舊產(chǎn)品種類及失效形式適應性強、生產(chǎn)周期短、加工成本低、產(chǎn)品質(zhì)量高的柔性再制造系統(tǒng),以應對制造業(yè)的巨大變化。目前日本部分再制造廠已經(jīng)建立了具備一定柔性的汽車自動化拆解生產(chǎn)線。
1 柔性再制造的概念及特點
柔性再制造的概念
柔性再制造系統(tǒng)的特點
2 柔性再制造系統(tǒng)中的關鍵技術
根據(jù)一般情況下再制造工藝步驟,可以知道柔性再制造系統(tǒng)主要包括以下關鍵技術。
柔性再制造加工中心
柔性預處理中心
柔性物流系統(tǒng)
柔性管理決策中心柔性
柔性裝配及檢測中心
3 柔性再制造系統(tǒng)的建立
再制造加工主要包括對缺損零件的再制造修復及升級。表面工程技術是再制造中的主要和關鍵技術。再制造加工中心的柔性主要體現(xiàn)在加工設備可以通過操作指令的變化而變化,以對不同種類零部件的不同失效模式,都能進行自動化故障檢測,并通過逆向建模,實現(xiàn)對故障的科學自動化再制造加工。
根據(jù)一般情況下再制造工藝步驟,可以知道柔性再制造系統(tǒng)主要包括以下關鍵技術。
柔性再制造加工中心
柔性預處理中心
柔性物流系統(tǒng)
柔性管理決策中心柔性
柔性裝配及檢測中心
3 柔性再制造系統(tǒng)的建立
再制造的毛坯到達再制造工廠后.首先要進行拆解、清洗和分類,此三步是再制造加工和裝配的重要準備階段,可以作為再制造的預處理階段。對不同類型產(chǎn)品的拆解、不同污染情況零件的清洗以及零件的分類貯存,都具有非常強的個體性,也是再制造過程中勞動密集的步驟,對其采用柔性化設計,主要是增強設備的適應性及自動化程度,以減少預處理時間,提高預處理質(zhì)量、降低預處理費用。
根據(jù)一般情況下再制造工藝步驟,可以知道柔性再制造系統(tǒng)主要包括以下關鍵技術。
柔性再制造加工中心
柔性預處理中心
柔性物流系統(tǒng)
柔性管理決策中心柔性
柔性裝配及檢測中心
3 柔性再制造系統(tǒng)的建立
廢舊產(chǎn)品由消費者流到再制造工廠的過程被稱為逆向后勤,其直接為再制造提供了毛坯.是再制造的重要組成部分。但柔性再制造系統(tǒng)中的物流主要考慮廢舊產(chǎn)品及零部件在再制造工廠內(nèi)部各單元間的流動,包括零部件再制造前后的貯存、物料在各單元間的傳輸時間及方式、新零部件的需求及調(diào)用、零部件及產(chǎn)品的包裝等,其中重要的是實現(xiàn)不同單元間及單元內(nèi)部物流傳輸?shù)娜嵝曰?,使相同的設備能夠適應多種類零部件的傳輸,以及經(jīng)過重組后能夠適應新類型產(chǎn)品再制造的物流需求。理想的柔性再制造物流系統(tǒng)具有傳輸多種類物品、可調(diào)的傳輸速度、離線或?qū)崟r控制能力、可快速重構、對空間占用最小等特點。
根據(jù)一般情況下再制造工藝步驟,可以知道柔性再制造系統(tǒng)主要包括以下關鍵技術。
柔性再制造加工中心
柔性預處理中心
柔性物流系統(tǒng)
柔性管理決策中心柔性
柔性裝配及檢測中心
3 柔性再制造系統(tǒng)的建立
管理決策中心是柔性再制造系統(tǒng)的神經(jīng)中樞,具有對各單元的控制能力,可通過數(shù)據(jù)傳輸動態(tài)、實時地收集各單元數(shù)據(jù),形成決策,發(fā)布命令,實現(xiàn)對各單元操作的自動化控制。通過柔性管理決策中心.可以實現(xiàn)再制造企業(yè)的各種要索如人員、技術、管理、設備、過程等各個方面的實時協(xié)調(diào),對生產(chǎn)過程中的個性化特點迅速響應,形成最優(yōu)化決策,其主要是靠各單元與決策中心之間的數(shù)據(jù)線、監(jiān)視設備來完成。
根據(jù)一般情況下再制造工藝步驟,可以知道柔性再制造系統(tǒng)主要包括以下關鍵技術。
柔性再制造加工中心
柔性預處理中心
柔性物流系統(tǒng)
柔性管理決策中心柔性
柔性裝配及檢測中心
3 柔性再制造系統(tǒng)的建立
對再制造后所有零部件的組裝及對再制造產(chǎn)品性能的檢測,是保證再制造產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭力的最后步驟。采用模塊化設備,可以增強對不同類型產(chǎn)品裝配及性能檢測的適應性。
根據(jù)一般情況下再制造工藝步驟,可以知道柔性再制造系統(tǒng)主要包括以下關鍵技術。
柔性再制造加工中心
柔性預處理中心
柔性物流系統(tǒng)
柔性管理決策中心柔性
柔性裝配及檢測中心
3 柔性再制造系統(tǒng)的建立
在開發(fā)用于再制造的柔性生產(chǎn)系統(tǒng)時,不僅要考慮各單元操作功能的完善,而且要考慮該單元或模塊是否有助于提高整個生產(chǎn)系統(tǒng)的柔性;不僅要改善各單元設備的硬件功能,還要為這些設備配備相應的傳感器、監(jiān)控設備及驅(qū)動器,以便能通過決策中心對它們進行有效控制。同時,系統(tǒng)單元間還應具有較好的信息交換能力,實現(xiàn)系統(tǒng)的科學決策。通常柔性再制造系統(tǒng)的建立需要考慮兩個因素:人力與自動化,而人是生產(chǎn)中最具有柔性的因素。如果在系統(tǒng)建立中單純強調(diào)系統(tǒng)的自動化程度,忽略了人的因素,在條件不成熟的情況下實現(xiàn)自動化的柔性再制造系統(tǒng),則可能所需設備非常復雜,并可能降低產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。所以,在一定的條件下,采用自動化操作與人工相結合的方法建立該系統(tǒng),可以保證再制造工廠的較高利潤。
附圖所示是再制造工廠內(nèi)部柔性再制造生產(chǎn)系統(tǒng)的框架示意圖。由圖可知,當廢舊產(chǎn)品進人再制造廠后,首先進人物流系統(tǒng),并由物流系統(tǒng)向柔性管理決策中心進行報告,根據(jù)柔性管理決策中心的命令,進入倉庫或者直接進人預處理中心;預處理中心根據(jù)決策中心的指令選定預處理方法,對物流系統(tǒng)運進的廢舊產(chǎn)品進行處理,并將處理結果上報決策中心,同時將處理后的產(chǎn)品由物流系統(tǒng)運到倉庫或者進人再制造加工中心;再制造加工中心根據(jù)決策中心的指令選定相應的再制造方法,并經(jīng)過對缺損件的具體測量形成具體生產(chǎn)程序并上報決策中心,由決策中心確定零部件的自動化再制造恢復或改造方案,然后將恢復后的零部件根據(jù)決策中心的指令由物流系統(tǒng)運輸?shù)絺}庫或者裝配檢測中心;裝配檢測中心在接收到?jīng)Q策中心的指令后,將物流系統(tǒng)運來的零部件進行裝配和產(chǎn)品檢測,將檢測結果報告給決策中心,并由物流系統(tǒng)將合格成品運出并包裝后進行倉儲,不合格產(chǎn)品根據(jù)決策中心指令重新進人再制造的相應環(huán)節(jié)。最后是物流系統(tǒng)根據(jù)決策中心指令及時從倉庫中提取再制造產(chǎn)品投放到市場。柔性管理決策中心在整個柔性再制造系統(tǒng)中的作用是中央處理器,不斷地接受各單元的信息,并經(jīng)過分析后向各單元發(fā)布決策指令。
以上是柔性再制造工廠內(nèi)部的信息及指令交流圖,其柔性化還體現(xiàn)在設備的可擴充、可重組等方面。實現(xiàn)柔性再制造系統(tǒng)的設備柔性化、技術柔性化、產(chǎn)品柔性化是一個復雜的系統(tǒng)工程,需要眾多的先進信息技術及設備的支持和先進管理方法的運用。
4 結論
柔性再制造生產(chǎn)系統(tǒng)的建立可以縮短再制造時間,增加再制造產(chǎn)品類型,提高產(chǎn)品質(zhì)量,是保持再制造行業(yè)適應制造業(yè)發(fā)展變化的最佳解決辦法。本文所提出的柔性再制造系統(tǒng)的概念、特點、關鍵技術及建立框架,對指導再制造工廠開發(fā)適應發(fā)展需要的柔性再制造系統(tǒng)有著廣泛的參考價值。
(審核編輯: 智匯小新)
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