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柔性制造系统FMS的前世今生:产生、应用及革新

2019-04-09e-works 涂彬

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随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,以及微电子、计算机、通信、机械与控制设备等技术的日益成熟,FMS系统以其独到的特点发展颇为迅速。

    1967年,英国莫林斯(Molins)公司建成首条柔性制造系统(FMS),标志着机械制造行业进入了一个新的发展阶段。随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切,以及微电子、计算机、通信、机械与控制设备等技术的日益成熟,FMS系统以其独到的特点发展颇为迅速。

    在日本表现尤其明显,自1970年日立精机(Hitachi Seiki)公司建成第一条FMS开始,经过近五十年的发展,日本企业在FMS系统应用上取得了丰硕成果,也实现了日本工业生产的深刻变革。

    我国自然也不甘落后,自上世纪七十年代后期开始,在机床行业就率先提出了发展FMS系统的想法。但实际进展却相当缓慢,一直没有将这项技术实实在在的用起来。近年来,受国外FMS系统高速发展的影响,我国推进智能工厂转型需求,很多国内企业也重新逐步开始重视起发展FMS系统,这尤其反映在我国制定的一系列制造强国战略之中。

    很幸运,我有机会采访到了原中国机械设备工程股份有限公司驻日本事务所代表王志华先生。他是国内多年研究FMS技术及其发展方向的专家,耐心解答了很多关于FMS系统应用的相关问题。

原中国机械设备工程股份有限公司驻日本事务所代表王志华先生

原中国机械设备工程股份有限公司驻日本事务所代表王志华先生

“泡沫经济”催生日本FMS系统应用高速发展

    王志华先生毕业于陕西机械学院(现西安理工大学),在北京第一机床厂工作了20年,后被调到中国机械设备工程股份有限公司担任驻日本代表处代表,至今已在日本生活工作了27年。

    1982年,他开始接触FMS系统,当时在机械工业部下属的某情报所翻译相关资料,是国内将FMS(Flexible Manufacture System)翻译为“柔性制造系统”的第一人,更见证了FMS在日本以及我国工业制造领域的发展。而谈到FMS的发展史,他可谓是娓娓道来。

    FMS最早出现并应用于欧美国家。20世纪70年代中末期,日本呈现“泡沫经济”,汽车制造业迅速发展,市场需求量大大增加。比如,当时丰田汽车的生产量就高达两三百万台。然而,当时的传统生产方式,无法满足大批量的汽车零部件生产需求,以及汽车零部件同一性要求。

    于是,为了适应市场需求,解决劳动力严重短缺,以及零部件加工同一性等问题,丰田在汲取欧美失败经验的基础上开始引进FMS系统,应用于汽车零部件加工。此后,FMS系统也被逐渐应用到日本机床加工行业。

    其中,日立精机是日本最早采用FMS的机床厂家,当时投建了4条不同的FMS生产线,主要用于加工机床的部件,包括轴类件、箱体件和基础件。此后,大隈(OKUMA)、山崎马扎克(MAZKA)也开始采用FMS系统。

    到20世纪80年代,FMS逐渐在日本普及,并随之发展出各种各样的FMS模式,如三菱模式、日立模式、丰田模式等,这也加速了FMS系统在日本的应用与发展。

严重脱离市场,国内FMS系统应用进展缓慢

    实际上,并不想外界想象的那样,我国对FMS系统的研究起步并不算晚。

    在新产品不断涌现,更新换代加速的背景下,FMS系统能够大幅度提高制造柔性和生产效率,帮助企业获得更多的利润。

    20世纪80年代,随着FMS系统在日本逐渐得到普及,很多国有大型企业,也开始研究、购买和采用FMS系统。然而,由于国内对FMS系统出现原因、应用缘由以及具有哪些本质特点等问题研究不够透彻,使得FMS系统应用严重脱离市场和生产实际,加之受限于当时的计算机及自动化应用基础、资金、技术水平、配套技术、操作人员的素质等种种因素,导致在很长时间内,FMS系统也没有发挥其应用价值。

    以至于到现在,FMS系统在我国也没有很好地发展起来,甚至可以毫不夸张的说,有些企业建立的FMS系统追求排场,仅供参观时使用,噱头大于实际使用价值。

    另外,很多国内企业对于实施FMS系统还存在错误认识,觉得FMS系统只是为了节省人力。但从日本企业大量应用FMS系统的需求情况看来,它们不仅是为了大幅精简人力,节约高昂的人力成本外,更重要的一点是解决零件加工的同一性问题,提高产品的质量水平。

    王志华还强调,“应用FMS系统最重要的还是要以市场为中心,始终与市场紧密结合起来”。他指出,严重脱离市场,实质上是导致FMS系统在我国进展缓慢的根本原因。而日本之所以能够诞生出众多不同类型的FMS系统,其根本原因就是在于企业将FMS系统的建设需求与市场紧密的结合起来,始终以市场为中心。

责任编辑:程玥
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