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佛山制造“全體總動員” 機器變革風起云涌

未知 2019-10-13 15:13

  維尚家具或許是佛山制造中邁向智能制造的其中一位探路者,但在追趕以智能制造為主題的未來制造中,佛山制造早已經是全體總動員。其中機器代人浪潮在佛山所掀起的自動化革命,正是這場佛山制造借力智能裝備,加快實現從制造到智造的群像側影。

  眼前的這一幕,對陳業強來說,還是產生了不小的沖擊。

  2014年末,這位從事頭盔生產行業的90后創二代,與另外19位同樣來自佛山的企業家走進位于上海青浦區的晨訊科技園。在這家全球排名第二的物聯網無線模塊提供商的電子工場內,剛走到二樓,就能看到整個車間被明顯地切割成兩部分,一邊是3臺機器就能實現智能測試的手機生產線,而另一邊則是一條條站滿人的傳統手機生產線。

  這是一場發生在珠三角傳統制造業與長三角新興變革之間的交流。這背后投射出,以智能制造為主題的未來制造,已成為中國這個世界工廠內的新競逐熱點。曾經在傳統工業流水線上完成經濟騰飛的佛山制造,積極走出去取經只是其奔走在追趕未來制造上的一個小札記。

  而在佛山這片占地3800平方公里的土地上,大數據、云計算、3D打印、機器人等一個個帶有變革意義的元素正加快與佛山的傳統制造融合。

  但這僅僅是機器變革的熱身運動。

  埃里克布萊恩約弗森在其所著的《第二次機器革命》中提到,如果說蒸汽機所引發的是第一次機器革命,那么在第二次機器革命中,人工智能化的設備將優于人。靈長類的機器得以大規模應用,如同一群智能生物將攪動這顆星球上的工業格局。

  當智能制造時代到來,當機器的變革風起云涌,佛山,將發生什么?

  關于機器的變革,一場從思想到市場的大啟蒙,已經迫在眉睫。

  A、細微突圍

  一個傳統家具廠的智能制造雛形

  維尚家具的做法,一定程度上是佛山的傳統制造加快向智能制造轉型的一種探索。一方面,借助大數據、云計算等工具,讓數據成為生產決策最主要的依據;另一方面,則從硬件上不斷加大對自動化設備的應用,逐步實現局部自動化,再串聯成一個集成的自動化系統。

  2014年5月,一個旨在了解智能制造產業發展現狀的省級調研活動中,佛山只有一家企業來自傳統制造業領域的家具企業維尚集團(以下簡稱維尚家具)被列入調研行程名單。

  關于這座被認為頗具智能制造雛形的工廠,此前在業界內廣為傳播的,是一個車間內機器指揮人工作的畫面。

  在維尚家具的生產車間內,每個生產工人的位置前都有一個顯示屏。在對板材進行開料切割的時候,生產員工會根據顯示屏上發出的指令,調整板材位置。而在完成板材切割后,員工會從顯示屏左下角的一大版二維碼貼紙中,按順序撕下貼在對應的板材上。在下一個流程中,這些二維碼將成為板材的身份證,決定其何去何從。

  這些發生在維尚家具車間的畫面,其運轉的背后有一條隱形的數據價值流。

  我們整個生產制造環節的數據化基本已經完成,現在主要忙于針對前端的設計環節做數據優化。佛山維尚家具制造有限公司總經理黎干說道。

  在維尚家具位于南海獅山的工廠內,一個被稱為云設計的屏幕不斷地實時收集維尚家具設計師為全國客戶提供的設計方案。而這些方案又被轉化成一個個的數據,被用于分析究竟具備怎樣特征的戶型,才最受客戶喜歡。然后反過來,這些數據可以提升維尚家具最前端的設計方案的通過率。

  這就是數據如何產生價值的過程。黎干說,不僅僅是前端設計的數據化,從前端到之后的生產制造,再到最后的消費者溝通對接與售后服務,都被數據所貫穿。

  其中,更值得一提的是,這家以個性化定制為追求的家具企業,利用數據化手段,實現了柔性化的生產。

  維尚家具的訂單分析系統,會對所有的訂單進行拆單和合單。根據不同材料部分進行編號,維尚在組合訂單的過程中,會對同樣需要某一類板木的訂單進行合單,據此用同一塊材料的不同部位來制造。采用這種方法后,維尚家具生產材料的利用率比傳統成品家具的生產材料利用率平均會提升3%。

  當維尚家具的整個生產制造環節已被逐一數字化后,一條數字價值鏈如同深埋起來的隱線,集結成大數據的力量,不斷地幫助其提高生產效率。

  有了數據流動做基礎,接下來才能不斷地推進設備自動化。黎干說。在提高數據優化效率的基礎上,維尚家具的工廠車間還將不斷提升生產車間的自動化設備程度。最近,他正忙著籌備新工廠的智能物流系統。在他的構想中,那些原本滿是叉車的傳統倉庫,會在投入過億的設備后,實現完全的自動化物流配送。

  而為了更好地實現定制式生產的智能化,這個軟件出身的家具廠如今還半只腳跨進了機器人產業。去年年中,維尚家具自身投資成立了機器人研究團隊,并根據自身需求自主開發軟件系統,現在已經有3臺機器人上線。

  維尚家具的做法,在一定程度上是佛山的傳統制造加快向智能制造轉型的一種探索。一方面,借助大數據、云計算等工具,讓數據成為消費者-工廠-消費者這一循環體中互相溝通和生產決策最主要的依據;另一方面,則從硬件上不斷加大對自動化設備的應用,連點成線,逐步從局部自動化再串聯成一個集成的自動化系統。

  B、未來愿景

  從設備自動化到靈長類機器

  當一個個佛山工廠開始談論和使用機器人,無論政府企業,都不能僅僅局限于實現簡單的設備自動化。在長遠的預言中,埃里克布萊恩約弗森認為,真正的革命將帶來靈長類機器,它不再是延展人類的肌肉力量,而更像是一種機器屬性的智能生物。

  維尚家具或許是佛山制造中邁向智能制造的其中一位探路者,但在追趕以智能制造為主題的未來制造中,佛山制造早已經是全體總動員。

  其中機器代人浪潮在佛山所掀起的自動化革命,正是這場佛山制造借力智能裝備,加快實現從制造到智造的群像側影。

  就在去年,佛山電梯行業引進了第一臺、也是唯一一臺焊接機器人。這一舉動發生在位于佛高區南海園的廣東珠江中富電梯,目前,在這家企業的工廠內,只要用10分鐘,這臺焊接機器人在面積2.4平方米的轎廂底盤上,完成了800多個步驟的焊接任務。

  而在距離佛高區南海園不遠處,一家名為佛山市科藍環保科技股份有限公司的工廠內,工廠人數從最多時候的300多人減少到現階段的100多人。產值并沒有下降,主要是我們相繼引用了數控設備、自動化切割設備等。佛山市科藍環保科技股份有限公司總經理尤今對記者說道。

  順應智能設備在佛山的大規模應用趨勢,與南海一樣一直在佛山五區經濟中處于先發地位的順德區,在去年7月正式發布《關于推進機器代人計劃全面提升制造業競爭力實施辦法》,率先提出年安排不少于1000萬元創投資金、不少于5000萬元創新扶持資金、不少于4億元政策性融資擔保額度,鼓勵骨干企業、大中型企業和小微型企業開展機器代人改造項目。而趕在2014年結束前,佛山市政府也從全市層面,發布了相關推進機器人應用的政策。

  值得關注的是,從長遠來看,當一個個佛山工廠開始談論和使用機器人,無論政府企業,都不能僅僅局限于實現簡單的設備自動化。

  埃里克布萊恩約弗森在其所著的《第二次機器革命》中提到,第一次機器革命時代是18世紀末伴隨著蒸汽機誕生的工業革命,這一時期,幾乎所有的動力系統都在延展人類的肌肉力量。

  而對于第二次機器革命時代,埃里克布萊恩約弗森認為,我們正在開始對更多認識性的工作以及更多動力控制系統進行自動化,在很多情況下,今天的人工智能機器能夠發出比人類更優化的指令,人類和受軟件驅動的機器正在日益變成替代關系,而不是互補關系。

  這種說法或許是帶有長遠視野的預言,但這種能夠比人類更優化的人工智能機器,就如同靈長類機器,它不再是延展人類的肌肉力量,而更像是另一種本質上是機器屬性的智能生物。

  3D打印技術或許是更形象的說明。

  打造一個大型鍛件一般需要幾百噸鋼材和三年的時間,做完后只要檢驗不合格,幾千萬元就打水漂了。南方增材董事總經理朱志宇說道。作為佛山民營企業的南風股份子公司的南方增材科技有限公司,目前正在開發金屬3D打印技術,打印可用于核電站的大件金屬構件。

  南方增材負責人介紹,相比傳統技藝,這一金屬3D打印的耗時劇減;完全實現數控化的軌跡控制,產品精密度得以提升;更具顛覆性的是,打印過程中,哪里有失誤,可以像橡皮擦一樣消除痕跡,重新來過--實現無限可修復。

  而以3D打印為代表的智能生產方式將有望在佛山進一步推廣。去年11底,佛山市副市長王玲在廣州與廣東省科技廳簽署聯合共建協議,合力在佛山共建省級3D打印工程技術研究開發中心,建立3D打印產業基地;并表示佛山市政府將配套劃撥5000萬元專項資金,用于支持以3D打印為主的裝備制造產業技術創新。

  C、回到現實

  德勤報告折射中小企之困

  只有自動化產業的相關市場成本與采用人力的成本在未來達到了一定平衡后,才可能更快推進車間的自動化革命。許多中小企業無力承擔智能化升級的成本和風險,是導致智能化進程放慢的重要原因。

  當大數據、機器人、3D打印等眾多具有變革意味的因子,正加速融入佛山制造,這必成為加快佛山制造邁向智造的重要工具。但一個客觀的現狀是,從廣義的佛山制造上看,大多仍處于局部自動化的階段,而且在對新興工具的使用上也存在困惑。

  擔任佛山市南海永恒頭盔制造有限公司董事的陳業強趕在2014年結束前,參加了由南海都市型產業發展促進會舉辦的工業4.0上海學習之旅。這位90后創二代的家族企業,在去年選擇把工廠的8個車間里的噴漆環節,全部改造成自動噴漆線。

  但舊廠房的樓高對于自動化設備的改造并不是很符合,重新再建工廠,成本又過高。對于在加快引入自動化設備中,成本陳業強所代表的佛山一類主流企業類型,即中小微企業所關注的首要問題。

  而事實上,即便是去年產值迅速突破20億元的維尚家具,在加快智能制造上,同樣也在計算成本的回收周期問題。

  在維尚家具的工廠內,盡管已經引入了不少自動化設備,但仍未真正把每一個環節都通過自動化來連接,實現智能制造所對應的智能工廠的高度集成化。其實技術早已經不是障礙。黎干坦言,這里面最主要的問題,是考慮到一旦把不同環節通過自動化設備引入后,這與直接采用人手來替代的方式,哪一個的成本會更優。

  要讓工廠從局部自動化走向集成式的自動化,這里面如果光靠自有資金,成本是一個非常重要的影響因素。黎干認為,這也意味著,只有當用機器的成本,與用人的成本相當乃至更低,才可能更快地推進車間的自動化革命,而唯有那時候,真正高度集成、高度自動化的智能工廠才可能實現。

  而事實上,在去年,一份由德勤發布的《從中國制造到中國智造中國智能制造與應用企業調查》中,根據其對近200家制造企業進行的調查顯示,年收入低于5億元的企業中,一般的企業在智能化升級過程中采用的是自有資金,而這樣的企業往往是融資難的主要群體。為此,報告認為,許多中小企業無力承擔智能化升級的成本和風險,是導致智能化進程放慢的重要原因。

  另外,在擁抱新技術來實現智能化上,一些佛山的企業也遭遇了困惑。擔任鷹牌陶瓷副總裁的陳賢偉向記者坦言,鷹牌陶瓷作為佛山制造業中較早介入大數據的企業,也只是對如何利用大數據來推進企業智能化生產,作出了很初步的探索。

  大數據的應用和分析,對于個性化定制產品的幫助會比較凸顯,但對于大工業標準生產的產品,如何體現它的價值,我們也一直在琢磨。陳賢偉坦言。

  無論如何,在佛山制造的最深處,大數據、3D打印、機器人等所代表的新技術,如同一顆顆種子一樣,撒落到了這片制造之都的每一寸土地上。

  但如同埃里克布萊恩約弗森所言,即使是3D打印、自動駕駛等,都并不是計算機時代最高的成就。它們只相當于熱身運動,當我們進入第二次機器革命時代,會看到越來越多的此類奇跡,它們會變得越來越讓人驚奇和贊嘆。

  而至少,在這場從制造到佛山智造的熱身運動中,佛山已經邁出了自己所能理解的那一步。

  焦點:佛山制造進化的另一個關鍵點

  工業IT業

  在工業4.0成為全球工業制造業關注熱點下,佛山制造正掀起一場機器代人的自動化革命,重視自動化技術,成為越來越多佛山企業的共識。但必須看到的是,在佛山當下經歷的機器革命中,不少企業往往只盯著產線上的藍領工人數量,認為只要通過引入自動化設備,減少了產線工人數量,就能實現自身的工業進化。

  事實上,以智能制造和智能生產為兩大主題的工業4.0,所描繪的是虛擬與現實世界相融合的時代。這個時代的圖景,正如由烏爾里希森德勒主編的《工業4.0即將來襲的第四次工業革命》中提出,通過工業軟件,能夠實現虛擬和現實的交互,這將顯著提高生產力。

  虛擬式研發可顯著縮短企業創新周期

  以研發為例,一般情況下,研發包括了定義產品、開發產品和生產產品三大階段。其中定義產品需要進行大量的市場調查和分析,開發產品則涉及多部門的討論和分工,而生產產品更是需要設計產線,并做產線的測試生產。從整個流程來看,盡管因不同行業和產品而異,但普遍都需要較長的研發周期。

  較長的研發周期意味著企業的創新周期也較長,這必將讓企業在瞬息萬變的市場中處于劣勢,特別是當行業產品更新換代越來越快時,如何更快地縮短新產品的上市時間,成為考驗企業創新能力的核心命題。

  在西門子工業自動化產品成都生產研發基地,借助一款名為NX的計算機輔助系統,當企業完成了產品定義后,只需要向系統輸入相關的數據,就可以出現虛擬的樣機。而一旦產品符合要求,進入產品生產環節,也就是特別耗時和耗財的產線建設和測試上,西門子同樣只需要在系統中設置好條件,比如設定模擬產線的外在溫度等,之后輸入相關的數據,讓模擬的產線在電腦中運轉。

  而在生產線模擬運轉中,發現有什么問題,又再馬上調整,在最終調整完成后,直接建設生產線,免去了過去研發中生產線測試等多個環節,顯著縮短企業新產品的研發周期。

  關鍵在于打通軟件間的數據互聯

  如果以當下佛山制造所特別關注的勞動力成本角度看,加大對工業軟件的應用,其實有利于提高工廠內白領群體的工作效率,也就是用軟件替代了白領,比如在研發這個例子中,研發人員與生產人員的溝通對接效率,在利用軟件時將明顯提高。

  當然,從技術層面看,引入軟件并非是什么難事。以企業管理軟件來說,像ERP過去幾年也在佛山企業中被廣泛推廣使用。

  但處于局部自動化的佛山,要加快邁向未來制造,一方面要在自動化技術以外,加大對工業IT和軟件技術的應用和關注,而從更長遠的布局來看,還要注重對軟件使用間的互聯互通,也就是說要注重對于軟件間數據的打通,借助數字化技術,改寫自身的生產方式,為邁向未來制造埋下重要的一筆。

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