自推出首款柔性輸送SuperTrak后，貝加萊又相繼推出 ACOPOStrak(如圖 1)和 ACOPOS 6D 多代產(chǎn)品，并已被廣 泛應(yīng)用在各領(lǐng)域，如食品飲料、制藥、醫(yī)療器械組裝、日用 化工、消費(fèi)電子、汽車(chē)電子等。在此過(guò)程中，貝加萊積累了 非常豐富的應(yīng)用場(chǎng)景經(jīng)驗(yàn)：針對(duì)哪些場(chǎng)景，以及解決哪些效 率問(wèn)題，并如何高效的工程集成，使得項(xiàng)目能夠成功達(dá)產(chǎn)。

圖 1 ACOPOStrak 構(gòu)建的制造平臺(tái)

　　1 浪費(fèi)究竟在哪里

　　對(duì)于組裝生產(chǎn)企業(yè)而言，精益生產(chǎn)(Lean Production) 思想及方法被普遍采用。而對(duì)于精益生產(chǎn)而言，其核心思想 在于“消除一切浪費(fèi)”。從這個(gè)視角來(lái)看，傳統(tǒng)產(chǎn)線(xiàn)中的零 配件輸送、等待、堆積、中斷、換裝、設(shè)置等都被認(rèn)為是生 產(chǎn)中的浪費(fèi)，成為了OEE不高的主要因素。

　　圖2是最為常見(jiàn)的機(jī)械環(huán)形輸送線(xiàn)，各個(gè)工站圍繞在其 周邊形成一個(gè)工序流，而在這個(gè)普遍被采用的輸送線(xiàn)中，其 實(shí)，由于其機(jī)械的“固定”也帶來(lái)了非常多的問(wèn)題。

　　(1) 負(fù)載均衡問(wèn)題

　　由于各個(gè)工站的節(jié)拍不同，那么，就會(huì)產(chǎn)生快速工站 產(chǎn)生的產(chǎn)品堆積到低速工站前，這使得要么為其提供較大的 緩沖區(qū)，或者通過(guò)預(yù)先的工站數(shù)配置，使得能夠形成連續(xù)負(fù)載在各個(gè)工序間的均衡——可以稱(chēng)為“配平”。

　　但是，如果產(chǎn)品規(guī)格發(fā)生變化，導(dǎo)致節(jié)拍也發(fā)生變 化，原有的均衡將被打亂，即，因?yàn)楣?jié)拍的變化，而無(wú)法 達(dá)到系統(tǒng)最大的產(chǎn)出能力——而如果產(chǎn)品經(jīng)常性的變化，那 么，系統(tǒng)就無(wú)法按照最高性能來(lái)運(yùn)轉(zhuǎn)，這會(huì)降低OEE中的性 能(Performance)部分。

　　(2)定位問(wèn)題

　　產(chǎn)品規(guī)格變化后，會(huì)產(chǎn)生加工中心點(diǎn)位置的變化，由 于是連續(xù)的鏈塊輸送，導(dǎo)致每個(gè)工序工站對(duì)齊中心加工， 其它工站或者移動(dòng)工站位置要進(jìn)行復(fù)雜的調(diào)整。同時(shí)，如 何讓加工對(duì)象能夠“等間距隊(duì)列”排隊(duì)加工，并能夠提前在 上一批加工完離開(kāi)工站時(shí)，后序剛好啟動(dòng)、加速并精確地 進(jìn)入下一工站，在時(shí)間上保持嚴(yán)絲合縫，進(jìn)而確保效率也 是一大難題。

　　(3)中斷

　　由于產(chǎn)品需要跨線(xiàn)，因此，需要由人工進(jìn)行搬運(yùn)到其 他產(chǎn)線(xiàn)的過(guò)程，這就會(huì)產(chǎn)生加工過(guò)程的“中斷”，無(wú)論是采

　　用機(jī)器人、AGV，還是人工搬運(yùn)，都會(huì)讓生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生一個(gè) 時(shí)間上的斷點(diǎn)。

　　(4)換型時(shí)的機(jī)械更換

　　個(gè)性化時(shí)代的產(chǎn)線(xiàn)經(jīng)常會(huì)面臨這個(gè)問(wèn)題，例如在液體 類(lèi)的化妝品、飲料、制藥等輸送中，需要根據(jù)瓶子規(guī)格更 換螺桿—這種就會(huì)消耗較多的時(shí)間，包括需要清洗等，使得 產(chǎn)線(xiàn)的 OEE 下降。

　　(5)剔廢

　　在出現(xiàn)廢品、卡料等情況時(shí)，需要減速、停機(jī)來(lái)進(jìn)行 料的剔除，而且，還有一個(gè)問(wèn)題是，如果這些產(chǎn)品需要“成 組”，如6/12個(gè)一起進(jìn)入包裝容器，就會(huì)在這個(gè)組里缺少 一個(gè)產(chǎn)品，也會(huì)給生產(chǎn)帶來(lái)不必要的麻煩，例如人工或機(jī) 器人等的干預(yù)等。

　　以上“傳輸”、“等待”、“中斷”、“換型”、“剔 廢”等動(dòng)作，都會(huì)造成整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)的工藝設(shè)備無(wú)法被有效的使 用，因此，整個(gè)產(chǎn)線(xiàn) OEE就會(huì)下降。因此，必須要有一種 變革，來(lái)改變產(chǎn)線(xiàn)，讓它能夠適應(yīng)這種變化。

　　柔性輸送技術(shù)，就是為了解決這些問(wèn)題而出現(xiàn)的——實(shí) 際上，不僅包括上述問(wèn)題，而且還包括數(shù)字連接、機(jī)械磨 損帶來(lái)的維護(hù)等等，都是在磁懸浮輸送技術(shù)的實(shí)踐過(guò)程中 帶給我們的驚喜。它的確改變了原來(lái)的生產(chǎn)線(xiàn)組織，使得 生產(chǎn)能夠變得更為高效，以應(yīng)對(duì)復(fù)雜的生產(chǎn)變化。下面我 們以貝加萊的ACOPOStrak和ACOPOS 6D為例，來(lái)闡述它 是如何改變制造過(guò)程的。

　　2 節(jié)拍均衡效率高

　　對(duì) 于 精 益 而 言 ， 大 規(guī) 模 生 產(chǎn) 會(huì) 形 成 “ 連 續(xù) 流 (Continuous Flow)”，而對(duì)于個(gè)性化較強(qiáng)的如混線(xiàn)生產(chǎn) 則需要形成“單件流(One Piece Flow)”，這樣才能使得 產(chǎn)線(xiàn)達(dá)到最高的效率水平。

　　(1)動(dòng)子間距的靈活調(diào)整實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡

　　在ACOPOStrak/SuperTrak上，各個(gè)工站時(shí)間發(fā)生變 化，由于每個(gè)動(dòng)子的速度、加速度、間距都可以被調(diào)整， 因而它可以使得產(chǎn)線(xiàn)能夠根據(jù)節(jié)拍變化形成新的均衡狀 態(tài)，而這些均衡是由系統(tǒng)自動(dòng)生成，無(wú)需復(fù)雜編程。

　　這使得即使在產(chǎn)品更換后，節(jié)拍、位置發(fā)生變化時(shí)， 生產(chǎn)仍然可以形成新的“連續(xù)流”狀態(tài)。

　　(2)產(chǎn)品隊(duì)列的間距重新調(diào)整

　　比如：排隊(duì)進(jìn)入，需要進(jìn)行等間距隊(duì)列進(jìn)入不同工 站，這個(gè)時(shí)候，動(dòng)子滑塊可以根據(jù)這個(gè)間距可調(diào)，讓它們 自動(dòng)形成一個(gè)隊(duì)列，而這個(gè)隊(duì)列的間距也是可以任意調(diào)整 的——這是機(jī)械輸送難以實(shí)現(xiàn)的。

　　例如：當(dāng)一個(gè)需要經(jīng)過(guò)檢測(cè)的視覺(jué)中心，而隨著產(chǎn)品 規(guī)格的變化，如放大或縮小——機(jī)械節(jié)距無(wú)法進(jìn)行精確定 位，而此時(shí)，ACOPOStrak的動(dòng)子則根據(jù)這個(gè)位置需求重新 自由調(diào)整。

　　3 容錯(cuò)：配置服務(wù)區(qū)——剔廢與零擾動(dòng)換型

　　對(duì)于產(chǎn)線(xiàn)而言，可以配置出服務(wù)區(qū)，由于ACOPOStrak 的軌道并不限于閉環(huán)，而是可以有90°、135°這樣的開(kāi)環(huán)軌 道，因此可以在產(chǎn)線(xiàn)側(cè)形成一個(gè)類(lèi)似于F1賽道那樣的服務(wù) 區(qū)，如圖3所示，它可以具備以下幾個(gè)功能：

　　? 針對(duì)不良品，離開(kāi)生產(chǎn)區(qū)到服務(wù)區(qū)，避免將不良品納 入到下一工序;

　　? 零擾動(dòng)換型：對(duì)于下一批次的生產(chǎn)，其動(dòng)子夾具在 服務(wù)區(qū)可以設(shè)置等待; 傳統(tǒng)機(jī)械輸送需要在前一批次里完 成，再進(jìn)行機(jī)械的工裝夾具與調(diào)校;而對(duì)于 ACOPOStrak 而言，下一批次的動(dòng)子在服務(wù)區(qū)等待， 等前道完成，即可 快速切換到下一批次的生產(chǎn)。

　　通常來(lái)說(shuō)，通過(guò)早期虛擬驗(yàn)證，可以預(yù)先對(duì)整個(gè)生產(chǎn) 的節(jié)拍、工藝參數(shù)進(jìn)行預(yù)先的配置以及程序的預(yù)先編寫(xiě)， 即可快速上線(xiàn)。

圖 3 ACOPOStrak 配置服務(wù)區(qū)，用于不良品或預(yù)裝下一批次夾裝

　　4 跨線(xiàn)流動(dòng)與混線(xiàn)生產(chǎn)

　　當(dāng)出現(xiàn)跨線(xiàn)流動(dòng)需求時(shí)，通過(guò)貝加萊ACOPOStrak獨(dú)特 的“變軌技術(shù)”，使得動(dòng)子可以在各個(gè)軌道間流動(dòng)，它降低 了對(duì)輔助機(jī)械的需求，無(wú)論是皮帶、機(jī)械手抓取換道，還 是人工、AGV等。

　　跨線(xiàn)流動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景如下：

　　首先，負(fù)載分配，例如A工站0.5S，而B(niǎo)工站1.5S，那么，就可以在A工站后分三個(gè)產(chǎn)品流到3個(gè)B工站，以形成兩 個(gè)工序間的負(fù)載1:1，當(dāng)然反之，則可以匯流。

　　圖4即是一種軌道布局，它可以用于負(fù)載的均衡，同時(shí) 它的靈活性還在于——如果同樣一個(gè)飲料，我們希望它貼不 同的標(biāo)簽，其實(shí)，也可以用這個(gè)布局。

　　其次，變軌技術(shù)是讓混線(xiàn)生產(chǎn)成為可能，即，產(chǎn)品根 據(jù)需要，流向自己所需的工站，而無(wú)需逐一加工，可以避 開(kāi)不需要的工站，并跨越“擋路者”。在ACOPOS 6D中， 這個(gè)可以通過(guò)“超車(chē)道”來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的“自主流動(dòng)”——無(wú)需按步就班地走在一條固定的路線(xiàn)上。

　　如圖5，在很多生產(chǎn)中，有些工序是相同的動(dòng)作，但參 數(shù)不同，且后道會(huì)出現(xiàn)不同的動(dòng)作，如吹瓶過(guò)程，進(jìn)來(lái)是 相同的，卻需要灌裝不同的飲料;或灌裝相同，卻要求貼 不同的標(biāo)簽……這就會(huì)需要將相同及不同的工站解耦，形 成一個(gè)混線(xiàn)生產(chǎn)布局。

　　5 機(jī)械簡(jiǎn)化好處多

　　除了對(duì)負(fù)載均衡、容錯(cuò)、跨線(xiàn)流動(dòng)帶來(lái)諸多應(yīng)用優(yōu)勢(shì) 之外，整個(gè)柔性輸送對(duì)于機(jī)械簡(jiǎn)化帶來(lái)的好處也是非常顯 著的。舉個(gè)最簡(jiǎn)單的例子：如ACOPOS 6D用于加工，例如 當(dāng)我們對(duì)一個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行焊接動(dòng)作要焊接一個(gè)圓的時(shí)候，通 常它需要 X、Y、Z 三個(gè)軸的動(dòng)作，這個(gè)機(jī)械機(jī)構(gòu)會(huì)需要安 裝三個(gè)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)，而采用ACOPOS 6D則會(huì)像圖6右側(cè)一 樣，因?yàn)椋@個(gè)動(dòng)子它自己可以帶著被加工對(duì)象輕松地按 照要求做圓形軌跡運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)加工。

　　不僅如此，在遇到需要變位的時(shí)候，ACOPOS 6D還可 以沿著X、Y、Z軸做旋轉(zhuǎn)，這樣機(jī)械變位機(jī)構(gòu)也會(huì)被省略。 所以說(shuō)，它帶來(lái)的好處太多了：

　　● 機(jī)械簡(jiǎn)化

　　快速構(gòu)成一條產(chǎn)線(xiàn)，當(dāng)需要調(diào)整的時(shí)候，由軟件來(lái)定 義這個(gè)曲線(xiàn);

　　● 維護(hù)工作少

　　少了這么多機(jī)械，維護(hù)也變得簡(jiǎn)單;

　　● 精度有保障

　　這些非接觸的磁懸浮輸送技術(shù)，它們沒(méi)有機(jī)械磨損所 造成的誤差累積，精度一致性高;

　　● 產(chǎn)線(xiàn)更易復(fù)用

　　如果需要復(fù)用，只要通過(guò)編程去重新規(guī)劃路徑、加工 工藝參數(shù)即可。

　　ACOPOStrak/ACOPOS 6D這樣的柔性輸送與平面磁浮 輸送技術(shù)，非常大地改變了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)線(xiàn)所帶來(lái)的調(diào)整、 維護(hù)等復(fù)雜性。并且，為產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)提供了更多的可能性 —— 不僅是輸送，而且在配合加工、產(chǎn)線(xiàn)可視化、仿真等方面 同樣提供了非常大的靈活性。在目前數(shù)十個(gè)應(yīng)用項(xiàng)目中， 如：醫(yī)療器械、日化、包裝、制藥、電子、電池等多個(gè)領(lǐng) 域，均實(shí)現(xiàn)了精益生產(chǎn)中的“消除一切浪費(fèi)”，在各個(gè)環(huán)節(jié) 上帶來(lái)的好處，使得它具有“效率倍增器”的能力。