化妝品的柔性生產 ——復雜問題簡單化
1 復雜超乎想象
化妝品生產的復雜性，對于上游的制造商，以及為這些 制造能力提供產線的廠商而言，大致上可以拆解為以下幾個 方面：
(1)產品復雜：數以萬計的產品類
通?；瘖y品領域分為OEM/ODM/OBM三種模式，OEM/ ODM 在這個領域的生產中整體占比超過50%。這意味著 OEM/ODM 這類代工企業(yè)需要為不同的企業(yè)生產各種產品。 據行業(yè)數據報告顯示，平均一個代工廠會為超過35個品牌 代工。對于一些大型的代工企業(yè)而言，他們的產品組合多達 10000種。即或對于自主工廠的 OBM 企業(yè)同樣如此，盡管 大單品可能會給企業(yè)帶來較高的利潤回報，但響應個性化需 求才能贏得更為廣泛的用戶群體和發(fā)展未來。
(2)快速交付：交貨期是“昨天”
對于化妝品行業(yè)而言，產品生命周期通常比工業(yè)類領域 的產品更短，甚至只有30天——即從設計到這個產品退市， 這在其他行業(yè)是難以想象的，見圖1。
在零售端，電商、直播帶貨的崛起又加速了這個交付的 難度——因為對于生產企業(yè)來說，這個交貨期真的是在“昨 天”，因為它經常會先銷售再生產。
(3)未知的生產：不知道什么時候會“爆單”?
時尚產業(yè)通常要緊跟時尚事件，做出快速的響應——它 可能會根據事件、人物、概念而快速生產出新的產品。例 如：“突發(fā)”的爆單， 因為電商營銷模式具有不確定性，雖 然11.11和6.18等時間是確定的，可以提前數月根據歷史記錄 排產，但沒有人能夠精準預測到什么時候某個平日里默默無 聞的“主播”可能會突然崛起?
(4) 成本壓力
對于復雜產品生產中的切換造成的開機浪費、生產品質 進行監(jiān)測，才能確保品質的快速迭代——這一切都使得化妝品 生產成為一個低盈利的行業(yè)，除非有“爆款”的支撐。
(5)全鏈條的數字化：從消費到消費端
現在，為了能夠更抓取眼球，體現在“Personal Care”這 種對消費者貼心的關愛，個性化定制是化妝品行業(yè)各家競爭的 關鍵。例如以一種 AR/VR 虛擬方式來體驗，然后在線下單，匯 集這些需求給生產部門，然后生產排程、物流交付……只有全 流程的數字化，才能讓這個過程更加高效的實現。
綜上所述，這些對生產制造提出了“數字化”的挑戰(zhàn)：
· 快速根據需求，形成排產計劃、物料準備、工藝準備 的生產系統(tǒng);
· 產線智能排程，如此復雜的產品、低時間粒度的生 產，排程效率將會大幅影響產線利用率;
· 生產線的可配置、可重用性;
· 數字透明，讓全流程處于高效的運行中。
2 柔性輸送是關鍵
今天，貝加萊正在通過全新的柔性輸送技術——ACOPOStrak 和ACOPOS 6D 系統(tǒng)來解決這些存在于制造中的難題，尤其是 在化妝品這類快速消費品領域，包括它的產品成型、檢測、 包裝等完整的生產流程中，見圖2、圖3。
柔性輸送技術，它之所以能夠對化妝品這樣的產線效率 有較大的提升，主要在于以下幾個方面：
(1)大幅簡化機械復雜性
柔性輸送技術，對于產線首要的貢獻就是降低了機械的 復雜性。這從圖4最為簡單的方式就可以看到。傳統(tǒng)的機械 要對產品進行CNC加工，需要復雜的機械系統(tǒng)來執(zhí)行，被加 工產品是被這個機械系統(tǒng)通過幾個伺服軸的運動形成的 CNC 軌跡來實現加工的。但如果改為采用ACOPOS 6D，這個被 加工產品加載到動子上后，它可以“自主”地按照CNC 軌跡 運動，而無需借助這些復雜的機械系統(tǒng)。
圖4僅是一個簡單的說明，而這樣的變化可以在各個方 面使得產線設計變得簡單，很多原有的機械機構將不必要。
(2)可以實現混線生產
ACOPOStrak通過分流/匯流，可以在生產上形成不同的物 流輸送，而ACOPOS 6D則可以通過規(guī)劃“物流通道”，來實現 產品在平面上的流動。而生產本身是由“共性”和“特殊”工站 構成，這樣，不同的產品就可以被“按需”輸送到不同的工序 進行加工。這特別適合于化妝品這類多品種的混線生產。
(3)降低不必要的生產時間消耗
按照精益視角，在生產線上，凡是未能讓產品增值的加 工，都屬于“浪費”。物料在線等待、由于工站節(jié)拍差異造 成的“堆積”、跨線所需的“中斷”等等，都屬于浪費。而柔 性輸送技術，就是通過節(jié)拍均衡降低等待和堆積，通過分流 /匯流避免中斷，以提升整體的設備使用效率，壓縮那些不 增值的生產時間消耗。
(4)數字化潛能巨大
如圖5所示，貝加萊的輸送技術可以攜帶制品相關參數、 工作流程參數、工藝參數、運營管理、工程相關的參數——這些 可以讓產線實現“數字透明”，讓產線在水平和垂直方向的數 據交互變得高效(實時通信技術支撐)，并能夠更好地對產線 以及與生產系統(tǒng)、管理、客戶管理系統(tǒng)實現快速的交互。
通過簡化機械復雜性、數字透明、軟件靈活性，讓復雜 的生產線變得簡單，這些也是通過柔性輸送技術解決問題的 新思路。
3 應用場景分析
貝加萊在化妝品領域已有較多的案例，其中包括美妝、 液體、護理類等——其實，所有的生產都可以被重組。
(1)場景分析1：美妝生產過程的混線
在傳統(tǒng)的產線上實現混線生產是非常困難的——因為， 一旦固定的產線要去實現多種生產，總會花費較大的時間 去調校加工站的參數。在該場景中，某美妝生產線上采用 ACOPOS 6D實現了產品的個性化生產。
在該應用中，ACOPOS 6D解決問題的思路在于：
?、倮肁COPOS 6D的功能簡化機械
· 動子的旋轉功能
它可以用于旋蓋這樣的工站，無需旋蓋單元復雜的機械 系統(tǒng)，而是自己旋轉來達到旋蓋的功能，旋轉功能同樣也可 以應用于“換面”的變化中;
· 自動稱重能力
這可以去掉原有的稱重系統(tǒng)，可以達到+/-5mg的稱重 精度;
· 配合加工問題
ACOPOS 6D可以達到很多CNC曲線能力，使得原有的 機械機構更簡化。由于ACOPOS 6D除了X,Y,Z軸運動，還包 括沿著這三個軸的旋轉，這使得一些需要精確“變位”的機 械機構可以被省略。而這些傳統(tǒng)機械機構往往針對特殊場 景設計，而采用ACOPOS 6D，一方面是簡化機械，另一方 面，反倒提供了更為靈活的變化能力——這一切由動子自己 “主動”來完成。
②動子智能“跳線”形成“按需制造”
利用“最小公倍數”的設計思想，可以預先規(guī)劃潛在的 多種產品的可能性。對于混線生產而言，主要是規(guī)劃好所 需的工站排列次序，并對一些諸如“掃碼”、“檢測”、“打 碼”、“稱重”等工序共用，而液體灌注、粉體填充類則可以 根據變化預設工站。
當形成了這個布局后，系統(tǒng)借助于ACOPOS 6D這樣的 動子輸送，以一種非常靈活的方式在各站之間形成加工流。 每個產品可以根據需要生產，無需經過的站點則“跳轉”到 所需的工站。這樣，即使有不同產品，也可以根據生產需求 形成各自的“流”。
?、劭焖俚漠a線重組
即或有完全新的生產規(guī)劃需求，例如將原有的多個混線 在某個產品“爆單”時重組為一個專為此大量生產的設置， 或者增加新的工站，借助于系統(tǒng)的“軟件配置”能力，也可 以快速實現規(guī)劃和測試，以應對變化的交付需求。
(2)場景分析2：液體灌注過程
像香水、乳液、保濕水等液體類瓶裝類產品，通常會像 其他飲料一樣采用液體灌注方式來生產。在該場景中，也采 用了貝加萊的ACOPOStrak作為輸送系統(tǒng)。
①瓶型切換時所需的螺桿調整
傳統(tǒng)液體灌注時，送瓶通常通過螺桿，螺桿的齒距配合 瓶子的規(guī)格，但這就意味著需要在更換產品時，進行機械調 整。機械調整本身會消耗時間，且需要重新調?！陬l繁換 型時，就會產生很多等待時間。
而采用 ACOPOStrak，則可以通過兩個動子夾裝的方式 來攜帶瓶子進行加工——這就無需額外的機械調整時間，因為 動子間距是一個可變參數，它僅需設置即可。
?、诠?jié)拍均衡
ACOPOStrak還可以隨著容積的變化，包括檢測、旋蓋、 貼標站間的節(jié)拍變化，進行平衡，確保產線上的負載處于均衡狀態(tài)——因為動子本身的速度和加速度也是可以被設置的。
這種負載平衡能力，會使得產線并不需要大的緩沖區(qū)， 這也降低了產線的占地面積。
③機械重定位
在傳統(tǒng)機械輸送方式下，當需要產品經過一個視覺檢測 站，那么，這里就有一個“檢測中心點”的定位問題——采用 動子單獨攜帶的瓶子，就可以不考慮機械齒輪或機械鏈塊本 身的機械位置限制——它可以任意設置中心點。
因此，它會帶來很多好處，這都有助于生產效率的提升。
3 高效、敏捷、聰明的產線
總的來說，通過數字化的設計、運營、維護，使得企業(yè) 可以達到“高效”、“敏捷”、“聰明”的生產能力。如圖6所 示，數字化能力是柔性線的顯著優(yōu)勢所在。
· 更高效的生產
借助于高速通信、柔性輸送、智能調度，使得產線本身 較之傳統(tǒng)的機械輸送具有更為高效的生產能力。這里的“高 效”不僅針對個性化需求，對于標準的大批量生產同樣效率 更高。
· 更敏捷的產線
通過數字化設計、運營、維護，使得產線配置更加靈 活，快速響應生產的變化——它帶來的是化妝品企業(yè)更為“敏 捷”地響應市場的能力。
· 更聰明的產線
疊加機器視覺深度學習、內嵌的智能調度算法，可以讓 產線更“聰明”的運行。
