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工业4.0“刚柔”需兼备

现代战争的较量,说到底就是国家硬实力的较量。二战时,美国建造“自由”型货轮的速度比德国海军千余艘潜艇击沉货轮的速度快3培,所以大西洋上的盟军运输线得以延续甚至扩大;而与此同时,曾经不可一世的“帝国海军”,3年太平洋战争打下来已经到了无船可用的地步,辛辛苦苦积攒的主力舰也因为没有返程的油料而开始执行疯狂的自杀攻击。

工业生产能力和效率是硬实力的核心指标。1913年从福特汽车公司开始推广的流水线生产,不但造就了二战中美国无与伦比的工业能力,也成为一个时代的开端。但是,这种诞生于100年前的“刚性”生产线,仅适用于单一产品的大批量制造,已经远远不能满足未来武器装备的多种需求。

要适应变化,就必须有灵活性,即所谓“柔性”。“柔性制造”就是通过融合自动化技术、信息技术和先进加工技术,把以往产品生产中相互孤立的工程设计、制造和经营管理过程,在统一数据库的支持下构成一个有机系统,使生产设备根据所加工产品的需要随时变换。在柔性制造体系下,被加工产品的批量可根据需要迅速调整,同时产品性能参数也可以迅速改变,并能迅速而有效地引入新技术;最终实现对需求变化及用户特殊要求的及时、高效反应。

采用柔性制造技术的企业,平时可满足品种多变、批量不大的生产需求,战时则能迅速扩大生产能力,并确保品质优良。

柔性制造系统由加工系统、自动物料运储、检测监控、运行控制和网络通信等子系统组成。其中,加工系统的核心是由网络控制的数控加工中心—— 一种集合了多种数控机床功能的智能加工系统。一个加工中心可以完成多道加工工序,而针对不同的待加工零件,只需改变它的加工程序和少量刀具就能实现,甚至可以同时加工几个不同的零件。

更为重要的,数控加工中心可以根据生产过程对不同零件的需求和其它加工中心的忙闲情况,及时调整加工内容,减少零件的等待时间。也就是通过合理调度,实现高效率、高质量的多品种、小批量生产,以满足高技术武器装备多试少产、多品种小批量的要求,同时大幅度降低生产成本。此外,柔性制造体系中的设备,无需大量追加投资就可以升级,具备不断吸收新技术、新工艺的巨大潜力,也十分有利于平时与产时的结合、军用与民用的融合式发展。

正因如此,各军事大国都将柔性制造技术列为对关乎国家安全和产业升级的关键核心能力。


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