自动化柔性产线或者说制造单元是企业当前建设非常普遍的一项内容，硬件的建设必然伴随着软件的建设。虽然自动化柔性产线管控系统是一种非常典型的数字化系统，但其实不管是教科书还是网上的资料这一方面，讲述的其实都比较少。笔者近期正在承担几个自动化柔性产线管控系统的开发与建设任务，在做规划设计的时候，与企业进行了大量集中而深入的交流，感觉有必要对其涉及的几个原则进行了一下总结。

先解释一下题目的含义，需要明确一下自动化和柔性，这两个重要的特征。自动化代表的是一种无人，而柔性代表的是一种多产品混线。自动化柔性产线的管控其实是智能制造的一种集大成的体现。

（1）自动化产线：如果是纯粹的自动化，而不是柔性的，相当于面向单一产品的，这个一般来说就是那种流水线，这种产线的管控系统其实相对来说比较简单，最简单的方式就是只管入口和出口，内部运行的逻辑都是固化的，这种产线内部的动作执行是精准和连贯的。

（2）柔性产线（可能称不上是产线了，更多的其实可称之为车间）：如果是纯粹的柔性，大部分的车间尤其是工艺导向型布局的车间，基本上都是这个样子，但是这不是自动化，这种产线或者车间的管控系统基本上来说是传统的MES这种形式。自动化加上柔性这种产线的功能系统其实还是非常复杂的。

有如下设计原则可供大家参考。

（1）管理与控制融合的设计原则

虽然管控这个词经常出现在我们的嘴边，但其实我们以前所讨论的很多数字化系统，比如制造执行系统。基本上来说偏重于管理，在控制方面的主要体现为底层设备的单点控制。但是对于自动化柔性呈现的管控来说，则是真正的管理与控制的融合，或者说是IT与OT的融合。对于管控系统来说，类似制造执行系统的管理，相关的功能是需要具备的，同时底层设备的执行控制以及业务过程（包括物流过程）的执行控制，也是同等重要的管控重点。传统的制造执行系统一般来说可以以作业计划排产和动态调度为核心来实现或者说牵引业务的协同，而对于自动化柔性产线管控系统来说，作业计划排产与动态调度是重要的，但同时执行的协同控制同样是另外一个非常重要的核心，相当于双核心机制。

（2）管理与工艺融合的设计原则

管理与工艺的融合其实是一个普遍原则，笔者在很久之前就一直推进着制造执行系统的管理与工艺的融合，并以此为指导原则开展系统设计与开发实施工作。对于自动化柔性产线来说，工艺的执行效果或者说保证，必须以一种自动化的方式来实现，不仅涉及到加工，也涉及到检验。必备的在线监测，可能对于传统的自动化产线或者说柔性产线是可有可无的，但是对于自动化柔性产检来说就是必须的。其实这才是制造执行系统的本义，什么是制造执行？不仅是宏观的订单及其执行进度的管理这种制造执行，更核心的其实是工艺（内部）的制造执行过程。

（3）虑成与虑败融合的设计原则

传统的制造资源系统，其实很大程度上都是靠人来托底的，所以对于系统的这种健壮性相对来说还好控制。但是自动化柔性产线的运行一般都是要求长期的24小时无人值守的运行形式。这种情况下就不能仅仅考虑一个简单的正向流程，而是要将各种突发或者异常情况的处理纳入到自动化范畴内。比如，机加专业的自动化柔性产线，不能假定所使用的刀具是金刚不坏的其实一直处于磨损状态：比如自动化柔性产线的执行虽然是自动化的，但是并不代表着所有的执行都将是精准的，也会存在着不准时不及时或者不能够执行的情况。

（4）执行与决策融合的设计原则

自动化柔性呈现的管控，不仅涉及到制造执行过程（宏观的与微观的）的自动执行，也涉及到这个过程当中所涉及到的决策的自动执行。无人值守的自动化柔性产线的运行，决策也必将是自动无人值守的。这种决策包括两个方面，一个是管理的决策，一个是工艺的决策。管理的决策主要体现为作业级的动态调度以及执行级的控制协调。而公益决策就是需要结合自动化柔性呈现的专业来开展了，笔者在近期所承担的项目当中主要是面向机加产线，在其中增加了两项决策：自适应智能加工和刀具磨损智能监控（基本上快把我的技术家底都用上了）。这两项决策本身其实都属于自动化边缘智能，不管是决策的输入还是输出，都是彻底融合到整个制造执行过程（宏观的与微观的）中的。很难想象在自动化柔性呈现管控系统当中的执行与决策还要靠人来进行，这种产线根本就没有运行的。

来源：微信号  智能制造随笔

作者：王爱民

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