制造业自动化制胜指南：策略、效益与工业4.0洞见

说COVID-19大流行影响深远是轻描淡写。鲜有行业未受冲击，制造业也不例外。虽然许多行业在疫情前已拥抱工业4.0优势，但过去一年见证了制造业自动化的戏剧性崛起。

面对大流行和全球劳动力短缺，许多制造商因封锁和社交距离协议面临空厂或交错班次。这促使他们将智能技术、远程监控、实时数据收集、自动化纳入生产流程，以抵消招聘挑战，同时提高团队生产力和效率。

制造业自动化的效益疫情消退后仍将持续——精明制造合作伙伴知晓：尽可能利用自动化是保持领先、优化业务流程的关键。本文将探讨制造业自动化的面貌，重点突出与懂自动化力量的制造公司合作的关键效益。

制造业自动化的三大主要形式

制造业自动化三大主要类型为固定、柔性、可编程。

固定自动化

固定自动化或"硬自动化"通常实施于大批量需求、专用设备专门执行设定任务的生产环境。通常，大多数固定自动化解决方案部署到单个机器，机器执行的操作序列预设且有限。

固定自动化适合制造大量同类零件，因高产量在经济上不允许设备和工艺切换。更改固定自动化系统常需关机、工程师手动更换刀具。停机时间大幅增加生产成本和时间。因此，小批量生产、尺寸特征变化零件、生命周期较短零件更适合可编程自动化系统而非固定自动化。

固定自动化解决方案示例包括自动装配机、机器传输线（常用于汽车制造）、物料搬运输送系统、喷涂涂覆工艺等。

可编程自动化

可编程自动化系统通过电子控制调整机器配置和操作。这使团队能通过重新编程机器和操作序列分批创建零件。CNC(计算机数控)机床是可编程自动化常见示例。

可编程自动化优势在于设备专门设计为以最小刀具切换制造广泛零件，允许批量从几十件到每批数千件变化。

柔性自动化

柔性自动化系统是可编程自动化的延伸。这些高适应性系统有四个组件——零件加工机器(通常CNC加工工具)、物料搬运系统、中央计算机控制系统、人工输入。这些系统通过物料搬运系统连接多台机器，人工操作员通过计算机代码或人机界面(HMI)输入命令，从中央控制板管理生产和操作。固定和柔性系统关键区别在于后者更适合同时处理多个零件。

鉴于柔性自动化系统输入随作业变化，这些系统常联网，允许远程监控控制，消除控制器与机器物理邻近需求。虽然柔性自动化系统可自动执行刀具切换无需人工干预，但必须将零件生产限制在可用相似刀具集生产的范围内。柔性自动化适合低中批量生产、高产品多样性作业、预期需求变化场景。

柔性自动化系统常用于化工加工、铁钢铝等常见金属生产。

制造业自动化优势

自动化为制造商提供广泛效益，惠及客户和合作伙伴。

机器人和自动化可提供零件间、跨作业的更高效率和一致性。自动化解决方案通过最小化人工操作降低劳动力成本，同时提高劳动力生产率——这种组合通过降低零件成本、缩短生产周期造福客户。

不仅如此，更高效流程和更短时间线给产品团队更多时间投入产品设计和生产，造就更高质量零件。自动化还能最小化材料浪费、从制造过程中消除人为错误，最终提高生产安全性。

最后，某些制造工艺实际上无法手工执行。快速原型和集成电路制造是依赖手工无法达成的几何和公差要求的工艺示例，使自动化在这些情况下成为必需。

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鉴于将自动化系统纳入生产的显著效益，产品团队宜与拥有正确工具和解决方案的制造商合作，优化零件设计、机器操作序列和其他流程。

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