“中國勞動力成本每年以10%甚至超過10%的速度不斷增長,中國已不再是低收入、低成本的國家,通過提升生產(chǎn)工藝裝備的自動化、智能化水平,向自動化要效益實現(xiàn)減員增效在家電行業(yè)蔚然成風(fēng)。”中國家用電器協(xié)會秘書長徐東生說。
數(shù)據(jù)顯示,從2004年到2013年的10年間,中國制造業(yè)從業(yè)人員的平均工資增長了3倍,年平均增幅為15%。國家信息中心信息開發(fā)部的數(shù)據(jù)顯示,2013年,洗衣機企業(yè)員工工資的平均增幅為15%~18%。迅速增加的勞動力成本給利潤微薄的家電制造業(yè)帶來極大的壓力。不僅如此,新一代務(wù)工人員對工作環(huán)境更為挑剔,一些危險、艱苦、枯燥的崗位往往招不到工人。
“機器人運用在危險、艱苦的生產(chǎn)環(huán)境中,可減少一線工人的流失?!睋?jù)東莞市機器人技術(shù)協(xié)會副會長羅百輝介紹,現(xiàn)階段家電行業(yè)應(yīng)用的機器人主要為機械手和機械臂,大多應(yīng)用在生產(chǎn)線的前端和末端,如物料搬送、焊接、捆包裝箱等環(huán)節(jié)。這些崗位工作辛苦且枯燥,人員不穩(wěn)定,采用機器人后不僅解決了這個問題而且大幅提高了工作效率。
“以前提升產(chǎn)能主要依靠增加生產(chǎn)線,現(xiàn)在越來越多的家電企業(yè)通過技術(shù)改造提高裝備水平、通過提高自動化程度來提升生產(chǎn)效率?!睆V東拓斯達科技股份有限公司董事長吳豐禮表示,勞動生產(chǎn)率增長速度如果超過工資增長速度,可以降低企業(yè)的單位勞動力成本。家電企業(yè)正努力通過提高生產(chǎn)效率,消減各項成本上升帶來的影響?!啊畽C器人換人’其實是制造業(yè)自動化轉(zhuǎn)型升級的需要。產(chǎn)品升級對生產(chǎn)提出了更高的要求進而帶來制造業(yè)自動化改造升級。“自動化方案能夠解決勞動強度大、特殊環(huán)境、質(zhì)量要求、熟練程度等工位改善的需求,同時又能夠提升產(chǎn)品質(zhì)量等。此外,自動化方案還將基于產(chǎn)品大數(shù)據(jù),使得設(shè)備間能夠?qū)崿F(xiàn)互聯(lián),滿足用戶全流程體驗和個性化定制需求?!?/p>
機器換人問題集中
無論家電整機還是零配件企業(yè),在“機器人換人”方面,現(xiàn)階段仍然存在自動化延續(xù)性、人工操作技能有待提高、自主研發(fā)能力薄弱等諸多制約。
在自動化延續(xù)性方面,海爾有關(guān)負責(zé)人認為,自動化不僅是機器人代替人工,而是智能自動化,是智能制造的核心環(huán)節(jié),在自動化實施過程中,內(nèi)部團隊如何實現(xiàn)產(chǎn)品標準化、模塊化,以保證自動化延續(xù)性方面仍存在挑戰(zhàn)。全流程并聯(lián)交互的解決方案,不是簡單的用機器人替代人工,而是滿足全流程用戶體驗、提高員工舒適度、減少環(huán)境的差異化方案。
生產(chǎn)線實現(xiàn)大規(guī)?!皺C器人換人”后,工人的操作技能也同樣需要提升。為此,美的花了大量精力對員工進行培訓(xùn),以適應(yīng)新條件下的崗位要求,推動用工模式的轉(zhuǎn)型,自動化工程師及設(shè)備投產(chǎn)后的維護保養(yǎng)跟進人員也應(yīng)該同步跟進。此外,美的有關(guān)負責(zé)人還提出,產(chǎn)品平臺的標準化問題應(yīng)得到重視,只有生產(chǎn)線標準化才能實現(xiàn)規(guī)模化以及自動化。
創(chuàng)維有關(guān)負責(zé)人表示,國內(nèi)家電企業(yè)現(xiàn)階段仍然依賴采購國外知名品牌機器人,如何采用低成本研制和開發(fā)機器人,是企業(yè)必須面臨的問題。此外,在提高機器人持續(xù)工作穩(wěn)定性、優(yōu)化工藝以及制定標準化的生產(chǎn)工藝流程方面,國內(nèi)家電企業(yè)自主研發(fā)工作還需要不斷完善。
值得注意的是,家電企業(yè)在應(yīng)用機器人方面,更多依賴的是與專業(yè)機器人制造商合作,像上海日立那樣了解機器人應(yīng)用并具備一定開發(fā)機器人能力的企業(yè)并不多。目前家電企業(yè)在機器人方面的應(yīng)用也遠低于汽車、手機等行業(yè)。由于應(yīng)用時間不長,如何與機器人供應(yīng)商合作,如何長遠地確定企業(yè)自動化改造方案,對家電企業(yè)來說,都是全新的課題。
對此,海爾有關(guān)負責(zé)人認為,自動化程度不是越高越好,而是適度自動化、達到智能化。家電企業(yè)一方面要積極實施,另一方面也不要冒進,畢竟機器人在家電領(lǐng)域還處于起步應(yīng)用階段,有些模塊方案是創(chuàng)新方案,沒有可借鑒的母本方案,從方案規(guī)劃到實施落地需要多次探索驗證,時間周期較長,存在失敗的風(fēng)險。實施過程既要有策略,把握好前進的力度,又要保證持續(xù)引領(lǐng)不能過度。
對于“機器人換人”未來的應(yīng)用,主流家電企業(yè)表示,將繼續(xù)加大對生產(chǎn)自動化方面的投入力度,并做好了未來3~5年的規(guī)劃。徐東生表示,國內(nèi)家電企業(yè)在“機器人換人”方面今后還將會逐漸增加比例,可以說家電企業(yè)未來“機器人換人”具有很大的發(fā)展空間。據(jù)悉,家電企業(yè)未來“機器人換人”的發(fā)展方向,體現(xiàn)在打造智能化工廠、加大機器人應(yīng)用范圍、優(yōu)化工藝及提高產(chǎn)品標準化等方面。
海爾有關(guān)負責(zé)人表示,未來將持續(xù)推進智能化機器人實施、落地,打造成更多智能化工廠。首先,海爾將搭建更為開放的平臺,持續(xù)吸引更多一流資源來平臺交互方案,達成不斷升級、持續(xù)引領(lǐng)的自動化解決方案;其次,打造設(shè)備智能化集成體系,從國家層面建立行業(yè)引領(lǐng)的標準,向德國工業(yè)4.0一樣,輸出家電智能自動化實施的統(tǒng)一標準;第三,未來自動化設(shè)備能夠滿足與人的智能交互,實現(xiàn)智能柔性生產(chǎn),可自我感知、自我分析、自我維護,建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)制造模式,滿足用戶高度個性化的需求;最后,智能產(chǎn)品具有獨特的可識別性,可以在任何時候被識別,知道整個被制造過程的細節(jié),甚至能半自動地控制智能制造的各個階段,例如用戶可以直接參與產(chǎn)品的設(shè)計、構(gòu)造、生產(chǎn)、物流及回收的各個階段。
美的有關(guān)負責(zé)人坦言,美的空調(diào)已經(jīng)連續(xù)三年每年投入1.5億元進行自動化改造,未來在這方面的投入仍是“上不封頂”。在制造環(huán)節(jié),美的空調(diào)將全面依靠自動化設(shè)備、機器人來提升人員效率和產(chǎn)品質(zhì)量。目前,美的家用空調(diào)在國內(nèi)共有7個制造分廠,2015年工人將減至2.5萬人,減員后所剩下的工作量,將全部由自動化設(shè)備或者機器人完成,在一些關(guān)鍵零部件組裝、焊接和測試等方面,也將加大機器人的應(yīng)用范圍。在熱水器方面,美的將會按照自動化的三年規(guī)劃,在裝配、焊接、沖壓等領(lǐng)域推進機器人替代人工的自動化生產(chǎn)。
目前,創(chuàng)維在自動化方面做出的努力,不僅包括在設(shè)備方面的投入,也包括在工藝優(yōu)化和產(chǎn)品的標準化所做的工作,目的是為今后進一步推進自動化鋪路。據(jù)透露,創(chuàng)維將把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到自動化設(shè)備實時監(jiān)控中,實現(xiàn)設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。同時,創(chuàng)維增加生產(chǎn)設(shè)備的自主控制,把分散的、自主的、智能化制造設(shè)備,通過網(wǎng)絡(luò)的形式連接在一起,使其更具動態(tài)性和靈活性,以迎合客戶對產(chǎn)品個性化、多樣化、多變化的需求,在三年內(nèi),大力研發(fā)行業(yè)通用工序機器人,在彩電生產(chǎn)領(lǐng)域節(jié)省50%的人工。
上海日立制定了新一輪三年自動化規(guī)劃,主要方向包括實現(xiàn)泵體、總裝等核心工序的柔性自動化技術(shù)突破;大規(guī)模應(yīng)用國產(chǎn)4軸機器人和3軸自動移栽裝置,降低自動化投資平均成本;智能系統(tǒng)向前延伸,MES系統(tǒng)延伸至供應(yīng)商,與場內(nèi)自動化系統(tǒng)銜接,降低庫存資金和倉儲物流成本。
智能機器人在家電領(lǐng)域應(yīng)用的探索和落地
值得一提的是,家電企業(yè)通過與知名機器換人解決方案運營商廣東拓斯達科技股份有限公司合作有了許多成功案例。
廣東拓斯達科技股份有限公司工廠位于東莞市大嶺山鎮(zhèn)新塘工業(yè)區(qū),占地面積32畝;二期位于大嶺山鎮(zhèn)大塘朗工業(yè)區(qū),占地約76畝。在江蘇昆山市、浙江寧波市設(shè)立分公司,在全國各個省份均有分支機構(gòu)。公司設(shè)有研發(fā)中心、營運中心、營銷中心、財務(wù)中心和人力資源中心五大系統(tǒng)。自成立以來,公司資產(chǎn)平均以每年60%的速度迅速增長,遙遙領(lǐng)先于行業(yè)的發(fā)展水平。公司擁有現(xiàn)代化的工業(yè)廠房和大批先進的進口生產(chǎn)設(shè)備,對產(chǎn)品品質(zhì)進行嚴格的控制,嚴把原材料進廠檢測關(guān),并以優(yōu)質(zhì)的售后服務(wù)贏得客戶的一致好評。就綜合實力而言,拓斯達在科技實力、檢測手段、生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)規(guī)模等方面均處于同行業(yè)領(lǐng)先地位。截止2013年底,在國內(nèi)全部省份建立起銷售網(wǎng)絡(luò),同時也行銷亞洲、美洲、歐洲、非洲等二十多個國家和地區(qū)。
從公司創(chuàng)立之初,就確立了“研發(fā)為王”的戰(zhàn)略方針,日益構(gòu)建了完備的研發(fā)體系,形成了良好的研發(fā)機制,不拘一格引進人才。拓斯達與國內(nèi)著名高校建立了長期戰(zhàn)略合作關(guān)系,公司與清華大學(xué)建立人才培訓(xùn)合作,成立自己的企業(yè)人才培養(yǎng)基地——拓斯達商學(xué)院。公司每年投入近30萬元的培訓(xùn)經(jīng)費,采用“內(nèi)訓(xùn)與外訓(xùn)相結(jié)合、員工走出去學(xué),教授請進來教”的模式。公司目前已擁有七十多名專職研發(fā)人員,其中包括來自加拿大、日本、韓國、馬來西亞、臺灣的專業(yè)人才。通過自主研發(fā)和積極引進吸收國內(nèi)外的先進技術(shù)進行技術(shù)再創(chuàng)新,公司產(chǎn)品目前擁有30多項國家專利,在電子元件、精密制造、汽車、醫(yī)療、電腦接插件等行業(yè)備受矚目。目前,與拓斯達建立并保持穩(wěn)定聯(lián)系的大中型客戶有3000多家。主要用戶包括ITT、富士康、捷普綠點等世界500強企業(yè),以及中國航天、正崴、美的、海爾、TCL、長虹、康佳、比亞迪、勁勝、格蘭仕等國際國內(nèi)知名企業(yè)。
拓斯達的自動化設(shè)備在汽配行業(yè)得到廣泛應(yīng)用,主要用戶群體為國內(nèi)外大中型汽配企業(yè),產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各類總成、內(nèi)飾件、外飾件和通用件,如方向盤,儀表盤、踏板、導(dǎo)流板、備胎罩等。我們也為國內(nèi)整車制造企業(yè)提供除濕干燥,模溫控制、自動冷卻解決方案,包括高光模溫機,在液晶顯示屏模組、塑膠機構(gòu)件、金屬零部件、五金電子產(chǎn)品等領(lǐng)域均有卓越表現(xiàn)。
此外,拓斯達的用戶還包括行業(yè)集中度極高的領(lǐng)域,如車燈制造,車用連接器,剎車管件等。某大型汽配制造商,普遍使用日本東芝注塑機,總數(shù)100多臺,噸位從30~3000T不等,拓斯達提供全伺服機械手和輸送帶,取代了人工操作,基本實現(xiàn)的自動化,同時還提供模溫機、干燥機、吸料機等設(shè)備。通過獨立模具溫度控制設(shè)備,集中干燥、送料系統(tǒng),基本實現(xiàn)無人化車間,從硬件層面確保品質(zhì)一致性。
在IT、微電子等尖端制造和精密制造領(lǐng)域,拓斯達擁有龐大的用戶群體,我們的自動化解決方案在通訊設(shè)備、PC、消費電子、數(shù)字視訊、藍光芯片等。該領(lǐng)域可謂是多種復(fù)雜工藝的集合體,如特殊材料、多腔注塑、多色注塑等。根據(jù)全球產(chǎn)業(yè)分布特征,該領(lǐng)域的用戶群以臺灣企業(yè)居多,普遍配合臺灣品牌的注塑機,拓斯達提供自動化整廠規(guī)劃。此外,基于用戶的低成本策略,我們還為用戶提供了多種解決方案,如集中式快速干燥、中央供料系統(tǒng)。某臺資企業(yè),最早在東莞設(shè)廠,是微軟的核心供應(yīng)商之一。隨著廣東地區(qū)勞動力的銳減和人力成本的急劇飆升,該企業(yè)頗有遠見的在內(nèi)地投資,拓斯達為其規(guī)劃和提供了整廠自動化解決方案,配合400多套臺中精機注塑機,實現(xiàn)無人化管理,無燈化車間,包括中央供料系統(tǒng)、機械手、模溫控制系統(tǒng)等。值得一提的是,拓斯達配合其車間形象,對設(shè)備顏色進行了重新定制,實現(xiàn)了車間CI管理。
全球頂尖的五大連接器制造商,有三家是拓斯達的直接用戶。連接器形式和結(jié)構(gòu)是千變?nèi)f化的,隨著應(yīng)用對象、頻率、功率、應(yīng)用環(huán)境等不同,有各種不同形式的連接器。拓斯達的用戶之一,主要生產(chǎn)各類連接器,光纖,印刷電路,電纜組件等產(chǎn)品,品種超過10萬。拓斯達主要提供三機一體,模溫機等設(shè)備。針對高精密連接器產(chǎn)品,采用先進的除濕干燥設(shè)備對原料進行含水率控制上,使得產(chǎn)品的合格率遠遠高于同行業(yè)對手;通過自動化的除濕干燥供料系統(tǒng),獨立的模具溫度控制系統(tǒng)和無塵恒溫室車間,保證了產(chǎn)品品質(zhì)的一致性。某美國企業(yè),在全球電信市場、手機市場和數(shù)據(jù)交換市場遙遙領(lǐng)先。其早期的產(chǎn)品全部為外發(fā)加工,為了便于質(zhì)量控制,2012年3月導(dǎo)入注塑機自行加工。拓斯達為其進行了自動化規(guī)劃,提供三機一體、伺服機械手、模溫機等自動化設(shè)備。拓斯達產(chǎn)品深得客戶好評,在太陽能連接器成型領(lǐng)域尤為突出,品質(zhì)檢驗上從外協(xié)到自加工方面得到明顯改善,外觀不良率從3%下降到1%,混料率從以往的5%下降到1%,尺寸從8%下降到2%,產(chǎn)品強度從3%下降到1%,人員精簡20%,管理成本每月下降5%。
今天,無論您使用的手機是蘋果(iPhone),三星(SAMSUNG),或者是華為(HUAWEI)、中興(ZTE),您都有機會體驗到拓斯達的科技結(jié)晶。我們的直接用戶不乏世界500強企業(yè),他們?yōu)槎嗉沂澜缂壌髲S的手機外殼提供專業(yè)代工(OEM)及專業(yè)代工及設(shè)計(ODM),在國內(nèi)擁有大型生產(chǎn)基地。拓斯達提供水式模溫機、三機一體等設(shè)備。160℃水溫機,替代原有的美國進口設(shè)備,為用戶極大的降低了成本,同時穩(wěn)定的性能和便利的售后服務(wù)得到客戶的擁戴。某中外合資企業(yè),是全球最大的手機制造商的核心戰(zhàn)略供應(yīng)商。該企業(yè)的注塑機以住友、日精、發(fā)那科等高端品牌為主,拓斯達提供水式雙溫模溫機、全伺服機械手、三機一體等設(shè)備。雙溫機替代原有的老式機械控溫式模溫機,良品率提高25%,2011年導(dǎo)入中央供料系統(tǒng)和自動取出系統(tǒng),每年節(jié)省工人工資2000萬,產(chǎn)量提高25%,產(chǎn)品深受用戶青睞。
國內(nèi)家電行業(yè)也普遍采用拓斯達的周邊設(shè)備,包括幾大巨頭。拓斯達提供移動式模溫機、冷水機等產(chǎn)品,打破塑膠成型,鈑金線,發(fā)泡線等生產(chǎn)線單一配套設(shè)備的壁壘,實現(xiàn)各產(chǎn)線自由調(diào)配使用,提升各設(shè)備的使用效率,減少使用及維護成本,受到用戶好評。拓斯達也服務(wù)于國外一線品牌在國內(nèi)的零配件制造商,用戶群涵蓋全球數(shù)十家全球家電、電子行業(yè)巨頭。某企業(yè)擁有50多臺全電動機,全部以高端進口日本品牌為主,包括發(fā)那科、日精、東芝。拓斯達為其提供全伺服機械手,模溫機,三機一體等周邊設(shè)備??蛻舻哪硵?shù)碼芯片,產(chǎn)品大小2毫米,可接觸取出大小僅1.5毫米,一模四個,兩板模具,同時要夾取水口,產(chǎn)品除了太小太輕,還帶有靜電,取出后會粘附在治具吸盤上,導(dǎo)致產(chǎn)品難以脫落。之前客戶使用的是某日本品牌機械手,無法實現(xiàn)工作;拓斯達通過售前工程師和研發(fā)人員的有效配合,量身定制方案,對三軸機械手治具改造,追加真空打破,利用空氣吹落,有效解決了問題。經(jīng)模具監(jiān)控器測試,保證不壓模,同時精度達到前所未有的±0.06,客戶完全被折服。
在射出成型領(lǐng)域,導(dǎo)光板的制造是最嚴苛的工藝之一,對于材料、射出機、模具和周邊設(shè)備都具有非常高的要求。該工藝是將溶融的成形材料以高壓的方式填充到封閉的模具內(nèi),這就要求導(dǎo)光板與微結(jié)構(gòu)在射出成型中同步完成,同時模具必須制作得相當(dāng)堅固,單面微結(jié)構(gòu)陣列導(dǎo)光板一般采用射出成型的制作工藝,圓球形、四面體角錐、棱鏡形狀等合模周期長。拓斯達的周邊設(shè)備在LED、CCFL、觸摸屏、棱鏡等制造領(lǐng)域均有不俗表現(xiàn)。珠三角地區(qū)一家擁有30多年生產(chǎn)歷史的光電器件生產(chǎn)企業(yè),擁有100多臺日本住友,東洋等品牌的高速射出機,拓斯達主要提供140℃,160℃水冷式冷水機,用于精密及薄壁化成型技術(shù)。此外,機器人、機械手、三機一體等設(shè)備也廣泛應(yīng)用于改該領(lǐng)域。
拓斯達被省市領(lǐng)導(dǎo)譽為“最具成長性民族品牌”,并被多家權(quán)威媒體評為“自動化整體解決方案運營商”標桿企業(yè),相繼取得了國家高新技術(shù)企業(yè),東莞市民營科技企業(yè),東莞市創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)化示范基地,大嶺山鎮(zhèn)納稅大戶等榮譽稱號;具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的機械手榮獲廣東省名牌產(chǎn)品,另外多項產(chǎn)品通過CE認證,廣東省高新技術(shù)產(chǎn)品;長期以來,與清華大學(xué)、華中科技大學(xué)、華南理工大學(xué)等大專院校開展了產(chǎn)學(xué)研合作。
隨著機器人技術(shù)的發(fā)展,機器人技術(shù)在各行各業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。機器人作為執(zhí)行機構(gòu),具有控制方便,執(zhí)行動作靈活等特點,可以實現(xiàn)復(fù)雜的空間軌跡控制,特別適用于多品種、變批量的柔性化生產(chǎn)。
據(jù)了解,目前海爾采用自主研發(fā)+專業(yè)制造公司合作的形式,既引入全球一流的自動化資源并建立了長期合作協(xié)議,例如現(xiàn)代、ABB、KUKA等,又注重自主研發(fā),全流程參與交互。海爾希望在焊接類、包裝類、檢測類和拿取搬運類機器人應(yīng)用成熟的基礎(chǔ)上,進一步升級緊固類、連接類等工位的探索和實施,同時更進一步探索人機協(xié)作、機機交互等智能機器人在家電領(lǐng)域應(yīng)用的探索和落地。