工業(yè)4.0核心構建的智能制造體系是信息物理系統(tǒng)。在信息端——實現(xiàn)基于數據的各種應用；在物理端——構建制造產品的各種實體。至于自動化機械設計就是參與建立制造實體的策劃者和執(zhí)行者。

我們就現(xiàn)有的自動化機械設計試想一下：

一條產線，如果只能生產一種產品，它就不具備多種產品共線生產能力。當產品的自動化機械設計升級換代，原有的生產線不能兼容新產品的制造工藝，就只能重新投資新的生產線。

一條產線，如果它不能通過自動化機械設計簡單的擴展和升級來提高產能，它就不具備遞增產能的能力。當客戶的訂單增加，原有的自動化機械設計生產線又不能通過快速的改造升級提高產能，那么只能投資新的生產線，時間上的延誤或許就造成了訂單流失。

一條產線，如果自動化機械設計不能將人工和自動有機結合，它就不具備發(fā)揮人機各自優(yōu)勢的能力。當一個產品的某個制造工藝非常精巧，開發(fā)復雜的機構來實現(xiàn)將需要投入經濟成本和時間成本，而且需要承擔開發(fā)失敗的風險，此時選擇人工的制造方式更簡便易行，那么在滿足產能要求的前提下，自動化機械設計如何將人工合理地與設備結合，從而發(fā)揮人工在制造工藝中的靈活性，就顯得至關重要。

這樣的自動化機械設計是怎么滿足柔性制造的呢？ 柔性制造系統(tǒng)（FMS）有什么優(yōu)點？

自動化機械設計之共線生產

首先，產品的外形不同，定位基準或者一些關鍵的工藝尺寸會發(fā)生變化。這時候，作為自動化機械設計生產線的規(guī)劃師，應當優(yōu)先考慮產品與生產線“接口”的兼容性。當產品的外形變化太大確實無法兼容的情況下，則需要考慮“接口”的快換，通過快速換型來實現(xiàn)不同產品之間的換型生產。在設備投資和布局允許的條件下，也可以考慮將不同產品的“接口”同時規(guī)劃在一個生產線上，這樣可以實現(xiàn)不經過硬件換型，只進行簡單的程序切換來實現(xiàn)自動化機械設計的多種產品共線生產。

其次，產品的工藝要求不同，同樣影響自動化機械設計生產線的多產品共線生產能力。此時，選擇合適的關鍵工藝部件就顯得尤為重要。在自動化機械設計規(guī)劃生產線的階段，選擇合適的關鍵工藝部件，并配合靈活的執(zhí)行機構，就可以使自動化機械設計生產線具備生產不同工藝要求產品的能力。此外，在自動化機械設計生產線規(guī)劃中，考慮關鍵工藝部件的能力冗余，安排預留工藝升級和擴展的空間，也是延長生產線生命周期的重要手段。

自動化機械設計之遞增產能

首先，我們需要對自動化機械設計生產線的所有制造工藝做節(jié)拍分析，識別節(jié)拍瓶頸（bottle neck），瓶頸可能來自于機械部件的能力不足，在這方面，需要將瓶頸工位的節(jié)拍做到盡可能的優(yōu)化，以此為基礎，采用一些方法為自動化機械設計遞增產能做準備。由于設備結構相同，控制程序可以復制，如此經過簡單的調試，就能達到快速的提高產能的目的。

其次，一些簡單的人工制造工位可以采用協(xié)作機器人快速的替代人工來提高產能，這方面，有很多自動化機械設計協(xié)作機器人可供選擇。

自動化機械設計之人機結合

當今人工智能是大勢所趨，機器將具備接近于人的能力，甚至在很多方面超過人類。不久的將來，人類將逐漸退出簡單重復的勞動讓位給機器，這也是自動化機械設計的發(fā)展方向。盡管各種新技術將機器的能力快速增強，但人的創(chuàng)造性和手工的靈巧性是機器所不能取代的。而且在目前的自動化機械設計技術條件下，機器的開發(fā)、使用、維護成本在一些特定的制造工藝上面還是超過人工勞動成本的。合理的安排人工和機器協(xié)調工作并發(fā)揮人工的優(yōu)勢，是當前自動化機械設計生產線規(guī)劃的一個重要組成部分。

更多資訊敬請關注智造家行業(yè)資訊頻道