本發(fā)明涉及工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式。

背景技術(shù)：

中國制造業(yè)面臨全面升級，在全球第四次工業(yè)革命和中國制造2025的背景和呼聲下，在現(xiàn)有中國制造行業(yè)面臨的巨大壓力之下，整個制造業(yè)都在探討如何走上智能制造的道路，邁向工業(yè)4.0的目標。

一方面，傳統(tǒng)制造業(yè)面臨大量的缺點，成本優(yōu)勢日益下降，生產(chǎn)效率品質(zhì)不穩(wěn)定，生產(chǎn)方式固定不靈活，現(xiàn)有的生產(chǎn)模式主要有傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)模式以及傳統(tǒng)細胞生產(chǎn)模式，傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)模式的優(yōu)點：自動化，集中化，大規(guī)模的流水線生產(chǎn)方式；傳統(tǒng)細胞生產(chǎn)模式優(yōu)點：手工化，分散化，多品種小批量生產(chǎn)方式。而傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)模式最大的缺點就是生產(chǎn)模式固定，集中化的方式只適合大批量單一化產(chǎn)品的生產(chǎn)，很難實現(xiàn)多品種柔性化的生產(chǎn)，以及完成客戶定制化的要求；傳統(tǒng)細胞生產(chǎn)模式雖然可以實現(xiàn)定制化，但是由于是手工為主，所以效能會很不穩(wěn)定，也沒有大規(guī)模生產(chǎn)的低成本優(yōu)勢。

另一方面，在工業(yè)4.0理論大框架的指導下，很多企業(yè)都在摸索一種投資規(guī)模更小，周期更短，更加靈活可行的新一代智能制造模式。在此背景下，我們提出一種全新的生產(chǎn)模式，智能細胞生產(chǎn)模式，不僅從技術(shù)上全面進行智能升級，并且從組織方式上開創(chuàng)了一種最靈活最優(yōu)化的智能化分布式的生產(chǎn)方式。智能細胞生產(chǎn)模式可以兼顧現(xiàn)有生產(chǎn)模式的優(yōu)點并克服其缺點，實現(xiàn)高效率、低成本、靈活、柔性、快速又是大規(guī)模的定制化生產(chǎn)，符合工業(yè)4.0以用戶為中心的C2B商業(yè)模式和生產(chǎn)模式的趨勢和目標。

因此，提供一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式是很有發(fā)展前景的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

發(fā)明目的：鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式提高工業(yè)產(chǎn)能、節(jié)約人工成本。

技術(shù)方案：為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，包括以下步驟：

步驟1.智能細胞生產(chǎn)方式的確定

1)工序的粗劃分；

細胞式生產(chǎn)方式在設(shè)計單元小組之前要進行工序粗劃分，這樣更方便員工互助；

2)初步確定小組內(nèi)柔性順序；

制定成員互助機制在細胞式生產(chǎn)運行初期，員工不能很好體會互助的重要性以及如何互助，所以可根據(jù)各工序的標準工時和難易程度初步為員工設(shè)定互助規(guī)則，還可以人為設(shè)計工序間產(chǎn)品轉(zhuǎn)運批量，控制小組生產(chǎn)周期；

3)細胞生產(chǎn)方式中工資及獎勵制度的建立；

細胞式生產(chǎn)方式強調(diào)小組團隊精神和成員主觀能動性，以小組利益基礎(chǔ)，因此工資制度必須小組共同計件，合理的工資及獎勵制度對員工心態(tài)的穩(wěn)定及團隊精神的形成尤為重要，且工資既要體現(xiàn)個人效率的高低，又要體現(xiàn)成員互助態(tài)度的好壞，不能過分懸殊；

4)細胞生產(chǎn)方式單元小組團隊的建立；

在推行細胞式生產(chǎn)的過程中，組建單元小組團隊有以下幾點是需要注意的：

(1)人員選擇：在單元小組的人員選擇上選擇熟練程度相近的人員；

(2)思想動員：細胞式生產(chǎn)方式著重強調(diào)人的靈活性及主觀性對生產(chǎn)效率的影響，員工對新的生產(chǎn)方式的理解很重要；

(3)建立可視化團隊：單元小組要有自己的名字，如“尖刀”組、“英雄”組，不提倡用“第一組、第二組”這樣的名字，要讓每個人有團隊歸屬感，小組要提出目標、口號，并進行可視化；

(4)多技能培養(yǎng)：員工掌握越多的技能小組的柔性就會越強，同時崗位輪換也可減輕工作枯燥感，可以通過員工培訓、老員工傳幫帶以及定期輪崗的方式來對員工進行多技能培養(yǎng)；

5)細胞單元小組質(zhì)量自檢、互檢及質(zhì)量部巡檢制度的建立；

細胞式生產(chǎn)要求以員工自檢、互檢以及質(zhì)量部門巡檢來保證不合格品在員工手中不制造、不接受、不流出，細胞式生產(chǎn)要把流水線拆成多個小組，所以要保證足夠、有效的設(shè)備，通過定期維護、及時維修保證設(shè)備可用；

6)建立自動化制造系統(tǒng)

細胞生產(chǎn)方式還強調(diào)建立自動化制造系統(tǒng)，以便在較少的人工直接或間接干預下，將原材料加工成零件或?qū)⒘慵M裝成產(chǎn)品，在加工過程中實現(xiàn)管理過程和工藝過程自動化；

步驟2.采用互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)

2.1生產(chǎn)訂單的確定

1)PC端下單；

PC就是personal computer私人電腦，客戶可以通過電腦在線對產(chǎn)品進行預下訂單；

2)移動終端下單；

移動終端或者叫移動通信終端是指可以在移動中使用的計算機設(shè)備，廣義的講包括手機、筆記本、平板電腦、POS機甚至包括車載電腦，客戶可以通過移動端在線對產(chǎn)品進行預下訂單；

3)現(xiàn)場錄入下單；

客戶可通過與采購部門電話聯(lián)系下單，并通過發(fā)送網(wǎng)址鏈接的方式提交給客戶在線確認訂單；

2.2生產(chǎn)執(zhí)行批次的確定

1)建立EMS；

網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)是管理特定類型的一個或多個電信網(wǎng)絡(luò)單元(NE)的系統(tǒng)，設(shè)置特定的EMS可被企業(yè)運用于能源數(shù)據(jù)監(jiān)控以及能源數(shù)據(jù)報表，以便實時確認生產(chǎn)的動向；

2)建立WMS；

WMS是倉庫管理系統(tǒng)(Warehouse Management System)通過入庫業(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)、倉庫調(diào)撥、庫存調(diào)撥和虛倉管理等功能，對批次管理、物料對應、庫存盤點、質(zhì)檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能綜合運用的管理系統(tǒng)，有效控制并跟蹤倉庫業(yè)務(wù)的物流和成本管理全過程，實現(xiàn)或完善的企業(yè)倉儲信息管理，建立WMS將更加方便對生產(chǎn)物料的實時掌控；

3)建立MES；

MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、工作中心、設(shè)備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，建立EMS將更加方便為企業(yè)打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺；步驟3.人工智能仿真

1)生產(chǎn)線實時仿真；

通過對生產(chǎn)線進行實時仿真計算，及早的診斷并預防可能發(fā)生的概率事件破壞生產(chǎn)進程，提早進行預防處理；

2)生產(chǎn)訂單演算仿真；

通過對生產(chǎn)訂單的演算仿真計算，及早的確定生產(chǎn)設(shè)備能否勝任當前生產(chǎn)訂單任務(wù)；

3)新產(chǎn)品試制仿真

通過對關(guān)鍵的原材料、設(shè)備、技術(shù)進行仿真測試再針對設(shè)計后與標準的符合性進行實驗確認，及早的確定一套符合當前新產(chǎn)品試制的生產(chǎn)工藝；

作為優(yōu)選，所述工序的粗劃分需在工業(yè)工程ECRS原則下進行；

作為優(yōu)選，所述工序的劃分進一步將同一零部件同一工藝的不同生產(chǎn)工序放在一個獨立的區(qū)域加工，形成一個細胞生產(chǎn)單元；

作為優(yōu)選，所述智能細胞生產(chǎn)方式的確定可對產(chǎn)品進行定制生產(chǎn)；

作為優(yōu)選，所述細胞單元團隊的建立以分布式組織方式存在；

作為優(yōu)選，所述分布式組織方式能隨時進行動態(tài)組合；

作為優(yōu)選，所述自動化制造系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)實時監(jiān)控；

作為優(yōu)選，所述建立的EMS、WMS及MES都在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進行數(shù)據(jù)共享；

作為優(yōu)選，所述人工智能仿真在互聯(lián)網(wǎng)云平臺的基礎(chǔ)上進行；

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，對工序的粗劃分通過工業(yè)工程ECRS原則進行，運用ECRS四原則，即取消、合并、重組和簡化的原則，可以幫助企業(yè)找到更好的效能和更佳的工序方法；

2、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過工序的劃分進一步將同一零部件同一工藝的不同生產(chǎn)工序放在一個獨立的區(qū)域加工，形成一個細胞生產(chǎn)單元，并在這個單元中建立標準化，再復制出生產(chǎn)不同工藝的多種細胞單元，使得這些細胞不僅可以并行工作，還可以復制生長，從而組合成復雜的生產(chǎn)體系和智能制造系統(tǒng)；

3、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過智能細胞生產(chǎn)方式的確定可對產(chǎn)品進行定制生產(chǎn)，使得該智能細胞生產(chǎn)方式具有傳統(tǒng)手工線的柔性化生產(chǎn)的優(yōu)點；

4、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過細胞單元團隊的建立以分布式組織方式存在，打破了傳統(tǒng)的串行生產(chǎn)模式，科層式的管理模式，完全重新建立一個個新的最小的生產(chǎn)單元，具有多元化的發(fā)展方向和高效的生產(chǎn)效率；

5、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過分布式組織方式能隨時進行動態(tài)組合，使得該組織方式適于多種不同生產(chǎn)零件的加工組合方式，滿足現(xiàn)代工業(yè)對產(chǎn)品時效的需求性；

6、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過自動化制造系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)實時監(jiān)控，使得自動化能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題并及時轉(zhuǎn)達給維護人員快速處理，具有高效率的特點；

7、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過建立的EMS、WMS及MES都在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進行數(shù)據(jù)共享，使得多系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)上互通，整體具有方便操作的優(yōu)點；

8、本發(fā)明中所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，通過人工智能仿真在互聯(lián)網(wǎng)云平臺的基礎(chǔ)上進行，使得仿真對比的實驗數(shù)據(jù)能被大家實時共享，便于及時改進仿真計算出現(xiàn)的不足之處，提高工作效率；

上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，對工序的粗劃分通過工業(yè)工程ECRS原則進行，運用ECRS四原則，即取消、合并、重組和簡化的原則，可以幫助企業(yè)找到更好的效能和更佳的工序方法；進一步地，通過工序的劃分進一步將同一零部件同一工藝的不同生產(chǎn)工序放在一個獨立的區(qū)域加工，形成一個細胞生產(chǎn)單元，并在這個單元中建立標準化，再復制出生產(chǎn)不同工藝的多種細胞單元，使得這些細胞不僅可以并行工作，還可以復制生長，從而組合成復雜的生產(chǎn)體系和智能制造系統(tǒng)；進一步地，通過智能細胞生產(chǎn)方式的確定可對產(chǎn)品進行定制生產(chǎn)，使得該智能細胞生產(chǎn)方式具有傳統(tǒng)手工線的柔性化生產(chǎn)的優(yōu)點；進一步地，通過細胞單元團隊的建立以分布式組織方式存在，打破了傳統(tǒng)的串行生產(chǎn)模式，科層式的管理模式，完全重新建立一個個新的最小的生產(chǎn)單元，具有多元化的發(fā)展方向和高效的生產(chǎn)效率；進一步地，通過分布式組織方式能隨時進行動態(tài)組合，使得該組織方式適于多種不同生產(chǎn)零件的加工組合方式，滿足現(xiàn)代工業(yè)對產(chǎn)品時效的需求性；進一步地，通過自動化制造系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)實時監(jiān)控，使得自動化能夠?qū)崟r發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的問題并及時轉(zhuǎn)達給維護人員快速處理，具有高效率的特點；進一步地，通過建立的EMS、WMS及MES都在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進行數(shù)據(jù)共享，使得多系統(tǒng)在互聯(lián)網(wǎng)上互通，整體具有方便操作的優(yōu)點；進一步地，通過人工智能仿真在互聯(lián)網(wǎng)云平臺的基礎(chǔ)上進行，使得仿真對比的實驗數(shù)據(jù)能被大家實時共享，便于及時改進仿真計算出現(xiàn)的不足之處，提高工作效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的流程框架

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡明本發(fā)明。

本發(fā)明所述的一種模擬細胞生態(tài)的智能生產(chǎn)模式，包括：

步驟1.智能細胞生產(chǎn)方式的確定

1)工序的粗劃分；

細胞式生產(chǎn)方式在設(shè)計單元小組之前要進行工序粗劃分，這樣更方便員工互助；

2)初步確定小組內(nèi)柔性順序；

制定成員互助機制在細胞式生產(chǎn)運行初期，員工不能很好體會互助的重要性以及如何互助，所以可根據(jù)各工序的標準工時和難易程度初步為員工設(shè)定互助規(guī)則，還可以人為設(shè)計工序間產(chǎn)品轉(zhuǎn)運批量，控制小組生產(chǎn)周期；

3)細胞生產(chǎn)方式中工資及獎勵制度的建立；

細胞式生產(chǎn)方式強調(diào)小組團隊精神和成員主觀能動性，以小組利益基礎(chǔ)，因此工資制度必須小組共同計件，合理的工資及獎勵制度對員工心態(tài)的穩(wěn)定及團隊精神的形成尤為重要，且工資既要體現(xiàn)個人效率的高低，又要體現(xiàn)成員互助態(tài)度的好壞，不能過分懸殊；

4)細胞生產(chǎn)方式單元小組團隊的建立；

在推行細胞式生產(chǎn)的過程中，組建單元小組團隊有以下幾點是需要注意的：

(1)人員選擇：在單元小組的人員選擇上選擇熟練程度相近的人員；

(2)思想動員：細胞式生產(chǎn)方式著重強調(diào)人的靈活性及主觀性對生產(chǎn)效率的影響，員工對新的生產(chǎn)方式的理解很重要；

(3)建立可視化團隊：單元小組要有自己的名字，如“尖刀”組、“英雄”組，不提倡用“第一組、第二組”這樣的名字，要讓每個人有團隊歸屬感，小組要提出目標、口號，并進行可視化；

(4)多技能培養(yǎng)：員工掌握越多的技能小組的柔性就會越強，同時崗位輪換也可減輕工作枯燥感，可以通過員工培訓、老員工傳幫帶以及定期輪崗的方式來對員工進行多技能培養(yǎng)；

5)細胞單元小組質(zhì)量自檢、互檢及質(zhì)量部巡檢制度的建立；

細胞式生產(chǎn)要求以員工自檢、互檢以及質(zhì)量部門巡檢來保證不合格品在員工手中不制造、不接受、不流出，細胞式生產(chǎn)要把流水線拆成多個小組，所以要保證足夠、有效的設(shè)備，通過定期維護、及時維修保證設(shè)備可用；

6)建立自動化制造系統(tǒng)

細胞生產(chǎn)方式還強調(diào)建立自動化制造系統(tǒng)，以便在較少的人工直接或間接干預下，將原材料加工成零件或?qū)⒘慵M裝成產(chǎn)品，在加工過程中實現(xiàn)管理過程和工藝過程自動化；

步驟2.采用互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)

2.1生產(chǎn)訂單的確定

1)PC端下單；

PC就是personal computer私人電腦，客戶可以通過電腦在線對產(chǎn)品進行預下訂單；

2)移動終端下單；

移動終端或者叫移動通信終端是指可以在移動中使用的計算機設(shè)備，廣義的講包括手機、筆記本、平板電腦、POS機甚至包括車載電腦，客戶可以通過移動端在線對產(chǎn)品進行預下訂單；

3)現(xiàn)場錄入下單；

客戶可通過與采購部門電話聯(lián)系下單，并通過發(fā)送網(wǎng)址鏈接的方式提交給客戶在線確認訂單；

2.2生產(chǎn)執(zhí)行批次的確定

1)建立EMS；

網(wǎng)元管理系統(tǒng)(EMS)是管理特定類型的一個或多個電信網(wǎng)絡(luò)單元(NE)的系統(tǒng)，設(shè)置特定的EMS可被企業(yè)運用于能源數(shù)據(jù)監(jiān)控以及能源數(shù)據(jù)報表，以便實時確認生產(chǎn)的動向；

2)建立WMS；

WMS是倉庫管理系統(tǒng)(Warehouse Management System)通過入庫業(yè)務(wù)、出庫業(yè)務(wù)、倉庫調(diào)撥、庫存調(diào)撥和虛倉管理等功能，對批次管理、物料對應、庫存盤點、質(zhì)檢管理、虛倉管理和即時庫存管理等功能綜合運用的管理系統(tǒng)，有效控制并跟蹤倉庫業(yè)務(wù)的物流和成本管理全過程，實現(xiàn)或完善的企業(yè)倉儲信息管理，建立WMS將更加方便對生產(chǎn)物料的實時掌控；

3)建立MES；

MES系統(tǒng)是一套面向制造企業(yè)車間執(zhí)行層的生產(chǎn)信息化管理系統(tǒng)，可以為企業(yè)提供包括制造數(shù)據(jù)管理、計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、質(zhì)量管理、人力資源管理、工作中心、設(shè)備管理、工具工裝管理、采購管理、成本管理、項目看板管理、生產(chǎn)過程控制、底層數(shù)據(jù)集成分析、上層數(shù)據(jù)集成分解等管理模塊，建立EMS將更加方便為企業(yè)打造一個扎實、可靠、全面、可行的制造協(xié)同管理平臺；步驟3.人工智能仿真

1)生產(chǎn)線實時仿真；

通過對生產(chǎn)線進行實時仿真計算，及早的診斷并預防可能發(fā)生的概率事件破壞生產(chǎn)進程，提早進行預防處理；

2)生產(chǎn)訂單演算仿真；

通過對生產(chǎn)訂單的演算仿真計算，及早的確定生產(chǎn)設(shè)備能否勝任當前生產(chǎn)訂單任務(wù)；

3)新產(chǎn)品試制仿真

通過對關(guān)鍵的原材料、設(shè)備、技術(shù)進行仿真測試再針對設(shè)計后與標準的符合性進行實驗確認，及早的確定一套符合當前新產(chǎn)品試制的生產(chǎn)工藝；

所述工序的粗劃分需在工業(yè)工程ECRS原則下進行；

所述工序的劃分進一步將同一零部件同一工藝的不同生產(chǎn)工序放在一個獨立的區(qū)域加工，形成一個細胞生產(chǎn)單元；

所述智能細胞生產(chǎn)方式的確定可對產(chǎn)品進行定制生產(chǎn)；

所述細胞單元團隊的建立以分布式組織方式存在；

所述分布式組織方式能隨時進行動態(tài)組合；

所述自動化制造系統(tǒng)采用互聯(lián)網(wǎng)云平臺技術(shù)實時監(jiān)控；

所述建立的EMS、WMS及MES都在互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下進行數(shù)據(jù)共享；

所述人工智能仿真在互聯(lián)網(wǎng)云平臺的基礎(chǔ)上進行；

具體實例

在車間封口實驗中實行細胞式生產(chǎn)方式與傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)方式效率、周期等方面的對比可參見表1，生產(chǎn)效率得到了提高。

表1實施細胞式生產(chǎn)方式前后對比

本發(fā)明實現(xiàn)了模擬智能細胞生產(chǎn)布局的車間可以兼顧現(xiàn)有生產(chǎn)模式的優(yōu)點并克服其缺點，從而達到高效率、低成本、靈活、柔性、快速又是大規(guī)模的定制化生產(chǎn)，符合工業(yè)4.0以用戶為中心的C2B商業(yè)模式和生產(chǎn)模式的趨勢和目標。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發(fā)明的保護范圍。