市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)DIGITIMES Research監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)顯示，受出口大幅縮減影響，2015年第一季度，中國智能手機(jī)出貨量同比急劇下滑30%。
產(chǎn)業(yè)鏈下游的行情不容樂觀，可在東莞，廣東長盈精密技術(shù)有限公司（以下簡稱“長盈精密”）位于松山湖和大朗的兩個(gè)生產(chǎn)工廠，從年初就沒停歇過?？偨?jīng)理任項(xiàng)生辦公室墻壁懸掛的白板上，早已密密麻麻寫滿了工作計(jì)劃排期，三星、華為、小米等國內(nèi)外知名手機(jī)品牌赫然在列。
憑借在CNC數(shù)控機(jī)床上的提前布局，這家手機(jī)金屬外觀元件專業(yè)制造商，去年以來迎來爆發(fā)性增長。伴隨而來還有“甜蜜煩惱”——用工成本徒增、技工短缺等人口紅利消失對(duì)企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展所形成的制約。
打造東莞首個(gè)無人工廠，大力發(fā)展工業(yè)智能系統(tǒng)，是長盈精密對(duì)下一步轉(zhuǎn)型布局給出的答案。當(dāng)長盈精密董事長陳奇星將這一構(gòu)想告知前來調(diào)研的東莞市委書記徐建華時(shí)，引起對(duì)方的濃厚興趣。
在東莞，機(jī)器換人早已算不上新鮮事。數(shù)據(jù)顯示，全市已有六成企業(yè)不同程度啟動(dòng)機(jī)器換人。然而對(duì)于無人工廠，卻是眾多東莞老板敢想而不敢做的事情，更甭提發(fā)展工業(yè)智能系統(tǒng)。
長盈精密所打造的無人工廠，對(duì)于“世界工廠”的智能制造轉(zhuǎn)型將帶來哪些影響？傳統(tǒng)制造企業(yè)布局機(jī)器人系統(tǒng)集成領(lǐng)域，又是否一定前景光明？近日，帶著這一連串共同的問號(hào)，南方日?qǐng)?bào)記者深入長盈精密生產(chǎn)一線，試圖揭開無人工廠的面紗。
實(shí)踐---軟件植入讓數(shù)據(jù)會(huì)“說話”
自從工廠有了遠(yuǎn)程控制軟件平臺(tái)，老李不再需要每天都帶著U盤上下班了，再過一段時(shí)間，或許連上下料這樣繁重的工作，機(jī)械手也將取代老李的存在。
老李是長盈精密旗下數(shù)千名CNC數(shù)控設(shè)備操作工一員，他所在的大朗工廠，是2014年底剛剛建成投產(chǎn)的。按照長盈精密的計(jì)劃，他們將投入2億元，用兩至三年時(shí)間把這里打造成為東莞首個(gè)無人工廠。
無人工廠又叫自動(dòng)化工廠、全自動(dòng)化工廠，是指全部生產(chǎn)活動(dòng)由電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，生產(chǎn)第一線配有自動(dòng)化設(shè)備或智能機(jī)器人而無需配備工人的工廠。
任項(xiàng)生透露，關(guān)于無人工廠的具體實(shí)施方案，他們還在與包括日本發(fā)那科在內(nèi)的多家機(jī)器人企業(yè)研究，但可以肯定的是，無人工廠將是交互式，硬件和軟件都會(huì)上。目前，大朗工廠已經(jīng)搭建起基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程控制軟件平臺(tái)，有68臺(tái)設(shè)備已測(cè)試了數(shù)個(gè)月時(shí)間，基本將現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)可視化管理。
已納入測(cè)試范圍的68臺(tái)設(shè)備，通過針對(duì)不同產(chǎn)品進(jìn)行編程，眼下已經(jīng)可實(shí)現(xiàn)停機(jī)、啟動(dòng)、暖機(jī)、加工生產(chǎn)等生產(chǎn)信息的遠(yuǎn)程收集管理。
這批設(shè)備的生產(chǎn)數(shù)據(jù)同時(shí)實(shí)現(xiàn)了在線實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)。反映生產(chǎn)效率、品質(zhì)異常、設(shè)備稼動(dòng)率、刀具管理等情況的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，只要管理人員有需要，都可以通過軟件系統(tǒng)實(shí)時(shí)提取相關(guān)報(bào)表。“現(xiàn)在即使人不在工廠，也可以通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程查看工廠里設(shè)備的運(yùn)行情況，并及時(shí)作出相應(yīng)的管理決策。”說起軟件平臺(tái)帶來的變化，一名管理人員如是說道。
工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的介入，讓工廠的管理更為高效便捷，也讓一線操作工的生產(chǎn)得到進(jìn)一步釋放。以老李為例，由于工廠生產(chǎn)的手機(jī)品牌眾多，每隔一段時(shí)間需要更新CNC加工程序。以往，老李每次更換生產(chǎn)的產(chǎn)品類別，都需要將加工程序拷貝到一個(gè)U盤里面，然后再插到設(shè)備上，將相關(guān)程序灌輸?shù)皆O(shè)備中，生產(chǎn)工序繁瑣而低效。如今有了遠(yuǎn)程控制平臺(tái)，U盤再也派不上用場(chǎng)，后臺(tái)技術(shù)人員通過簡單的系統(tǒng)操作即可替代上述操作。
提前布局?jǐn)?shù)控設(shè)備帶來發(fā)展機(jī)遇
相比軟件系統(tǒng)平臺(tái)的先行先試，長盈精密對(duì)于機(jī)械手的應(yīng)用顯得更為謹(jǐn)慎。畢竟，對(duì)于一家精密金屬外觀元件制造商而言，自動(dòng)化機(jī)械手應(yīng)用的好壞，對(duì)工廠生產(chǎn)效率和品質(zhì)的影響更為致命。
2014年，以蘋果手機(jī)為代表的手機(jī)外觀金屬中框設(shè)計(jì)風(fēng)云突起，市場(chǎng)需求迎來爆發(fā)式增長，這對(duì)長盈精密來說是重大利好。
據(jù)任項(xiàng)生介紹，由于一路看好這一塊市場(chǎng)，早在數(shù)年前，企業(yè)便提前布局引進(jìn)大量CNC數(shù)控加工設(shè)備，而CNC數(shù)控加工是實(shí)現(xiàn)金屬中框設(shè)計(jì)的核心環(huán)節(jié)。隨著行業(yè)機(jī)遇窗口開啟，源源不斷的訂單開始找上門來，企業(yè)不得不加速增資擴(kuò)產(chǎn)的步伐。
2014年底，長盈精密在大朗租下一處面積超過50000平方米大小的廠房，并將2000多臺(tái)CNC數(shù)控設(shè)備全部轉(zhuǎn)移至此。目前，整個(gè)工廠有大約2600名員工兩班倒日夜兼程，負(fù)責(zé)不間斷地給設(shè)備上下料、物流配送、維修保養(yǎng)等。
按照企業(yè)的初步設(shè)想，他們將引進(jìn)大量日本發(fā)那科所制造的機(jī)械手替代一線操作工。除了設(shè)備維護(hù)等少數(shù)工序，初步規(guī)劃每個(gè)機(jī)械手負(fù)責(zé)6臺(tái)CNC設(shè)備的大部分操作，最終將員工數(shù)量壓縮至200人左右。
盡管上述設(shè)想尚未落地，但任項(xiàng)生對(duì)此卻信心滿滿。這樣的自信源自企業(yè)已有的機(jī)器換人成效以及西門子工廠給傳統(tǒng)生產(chǎn)帶來的顛覆。
引入“拋光機(jī)器人”一年收回成本
任項(xiàng)生透露，在此之前，長盈精密已經(jīng)在拋光車間有過半年多的“機(jī)器換人”嘗試。
在金屬精密元件的制造過程中，拋光工藝一直是十分依賴于手藝精度的技術(shù)活，即便是有著數(shù)年經(jīng)驗(yàn)的拋光師傅，也難以保證生產(chǎn)的良品率，而且，由于合適的人才難尋，企業(yè)往往需要為此支付更多的用工成本。以一名熟練的拋光師傅為例，長盈精密每個(gè)月需要為其支付超過1萬元的各類支出，用工成本遠(yuǎn)高于普工。
相比其他車間，拋光車間粉塵大、環(huán)境臟，更容易令員工患上職業(yè)病，且存在引發(fā)爆炸等潛在危險(xiǎn)，也讓企業(yè)的安全生產(chǎn)弦時(shí)時(shí)繃緊著。
綜合考慮這些因素，從2014年開始，長盈精密持續(xù)投入1600萬元引進(jìn)60部機(jī)器人。如今走進(jìn)拋光車間，一排排整齊劃一的機(jī)械手取代了往日大量的拋光師傅，僅留下少數(shù)品質(zhì)檢驗(yàn)人員在生產(chǎn)線末端負(fù)責(zé)成品檢查。
使用機(jī)器人拋光打磨后，該車間的人力節(jié)約了590人，產(chǎn)品不良率降低了20.7%，設(shè)備產(chǎn)能效率是原來的2.5倍。
按照產(chǎn)值換算，企業(yè)僅用了一年時(shí)間便收回了拋光車間機(jī)器換人所投入的成本。長盈精密的宣傳資料還透露，東莞市政府和松山湖管委會(huì)還將該項(xiàng)目列入機(jī)器換人應(yīng)用重點(diǎn)扶持項(xiàng)目，并將給予最高級(jí)別的400萬元技術(shù)補(bǔ)貼。
方向---努力對(duì)標(biāo)西門子數(shù)字工廠,暫不考慮實(shí)現(xiàn)“混線生產(chǎn)”
在嘗到“機(jī)器換人”的甜頭后，長盈精密開始主動(dòng)探尋更多智能制造升級(jí)的可能。
為了學(xué)習(xí)如何打造無人工廠，任項(xiàng)生于2014年專程前往四川，實(shí)地考察了西門子在中國設(shè)立的首家數(shù)字工廠——“工業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品成都生產(chǎn)研發(fā)基地”（以下簡稱“SEWC”）。在他們心中，無人工廠未來的發(fā)展方向便是要對(duì)標(biāo)SEWC。
在任項(xiàng)生的印象中，與普通的工廠相比，SEWC在使用ERP、PLM等工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件時(shí)，最大不同是實(shí)現(xiàn)了所有軟件的互聯(lián)互通，以及虛擬和現(xiàn)實(shí)的交互。近百款軟件實(shí)現(xiàn)互聯(lián)式溝通，讓“數(shù)據(jù)”成機(jī)器之間的“語言”。借助這些互聯(lián)互通的軟件，人工智能在SEWC得到最大限度的展現(xiàn)。
在SEWC，生產(chǎn)命令和原料從工廠一端輸進(jìn)，經(jīng)過產(chǎn)品研發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)加工和檢驗(yàn)包裝，最后從工廠另一端輸出產(chǎn)品。所有工作都由計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)控制的機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、無人運(yùn)輸小車和自動(dòng)化倉庫來實(shí)現(xiàn)，人不直接參加工作。白天，工廠內(nèi)只有少數(shù)工作人員做一些核查，修改一些指令；夜里，只留兩三名監(jiān)視員。
除了分布在每個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)械手，這個(gè)工廠到處都是傳感器，工廠的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)相當(dāng)于大腦，連接下面的網(wǎng)絡(luò)就是它的神經(jīng)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就是肌肉，傳感器就相當(dāng)于眼睛和鼻子，整個(gè)數(shù)字工廠便是通過機(jī)器與軟件的交互，實(shí)現(xiàn)像人一樣自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。
相比傳統(tǒng)工廠，SEWC節(jié)省了30%到50%的人員，產(chǎn)品合格率高達(dá)99.85%。在任項(xiàng)生眼中，SEWC所帶來的人與機(jī)器的交互，正是長盈精密所要打造的無人工廠的標(biāo)桿，也是企業(yè)邁向工業(yè)4.0的關(guān)鍵所在。
在考察中，任項(xiàng)生還發(fā)現(xiàn)，SEWC幾乎每一條生產(chǎn)線上能夠同時(shí)生產(chǎn)多款產(chǎn)品，利用交替生產(chǎn)的方式，SEWC首先保證不同批量的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)交貨期穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)混線生產(chǎn)。
“實(shí)現(xiàn)這些功能，背后需要有強(qiáng)大的虛擬工廠做支撐，這是我們暫時(shí)做不到的，畢竟人家（西門子）花了上百年時(shí)間和積累才做到這一步，我們才剛剛開始。”任項(xiàng)生說，隨著量少款多的個(gè)性化需求成為全球貿(mào)易的發(fā)展趨勢(shì)，柔性化生產(chǎn)將成為下一步智能制造轉(zhuǎn)型的方向，但就目前而言，考慮到混線生產(chǎn)的研發(fā)難度及投入強(qiáng)度，在大朗的無人工廠，企業(yè)尚沒有混線生產(chǎn)的布局或規(guī)劃。
就現(xiàn)階段而言，他們更傾向于先用機(jī)械手代替大部分操作工，將人員從給設(shè)備上下料、配送物流等領(lǐng)域解放出來，然后用交互性軟件平臺(tái)將整個(gè)工廠串聯(lián)起來，盡最大可能實(shí)現(xiàn)人員的縮減、效率及品質(zhì)的提升。
任項(xiàng)生坦言，與SEWC相比，長盈精密的無人工廠仍處于起步階段，前面仍有眾多難點(diǎn)等待企業(yè)去逐步學(xué)習(xí)攻克。
“何時(shí)能夠達(dá)到SEWC般的理想狀態(tài)？”任項(xiàng)生表示，無人工廠的打造涉及大量資金投入、復(fù)雜的生產(chǎn)過程改造、以及強(qiáng)大的機(jī)器人技術(shù)支撐等多重因素，必須根據(jù)企業(yè)的經(jīng)營狀況等實(shí)際穩(wěn)步推進(jìn)，暫時(shí)無法給出明確的時(shí)間表。
保障---與高校合作培養(yǎng)新型人才試水機(jī)器人產(chǎn)業(yè)
“距離真正的無人工廠智能制造仍有很長一段路要走。”關(guān)于長盈精密即將打造東莞首個(gè)無人工廠一事，清華大學(xué)東莞創(chuàng)新中心副主任鄔新國說，真正要打造無人工廠，投入大、風(fēng)險(xiǎn)高，涉及到企業(yè)運(yùn)營各個(gè)領(lǐng)域的變革，需要企業(yè)對(duì)未來發(fā)展有較為明確的預(yù)期，并根據(jù)企業(yè)的實(shí)際在軟硬件各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，這些都需要謹(jǐn)慎探索。
他還提醒，“機(jī)器換人”意味著大量員工的去留和調(diào)崗問題，也需要引起重視，妥善處理。
對(duì)此，任項(xiàng)生表示，企業(yè)目前正處于行業(yè)爆發(fā)期，預(yù)期業(yè)務(wù)在不斷攀升，因此，打造無人工廠并不意味著會(huì)大規(guī)模裁員。迄今為止，企業(yè)還沒有因?yàn)?ldquo;機(jī)器換人”炒掉過任何一名員工。今后，節(jié)省下來的員工也將調(diào)配到其他需要人工的崗位上。
據(jù)了解，由于訂單不斷穩(wěn)步提升，長盈精密也在不斷增資擴(kuò)產(chǎn)。計(jì)劃在生態(tài)園申請(qǐng)約800畝工業(yè)用地，建生態(tài)工業(yè)園。
目前，長盈精密還與東莞理工學(xué)院等高校展開洽談合作辦學(xué)事宜，希望借助高校資源為企業(yè)培訓(xùn)相關(guān)崗位員工技能，并培養(yǎng)一批符合無人工廠運(yùn)行需要的一線技術(shù)人才，以滿足智能化生產(chǎn)改造所需。
任項(xiàng)生透露，目前長盈精密的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)在于擁有大量CNC數(shù)控加工設(shè)備，但隨著競(jìng)爭對(duì)手的加快追趕，設(shè)備上的優(yōu)勢(shì)將逐漸減小。因此，企業(yè)已將未來發(fā)展的重點(diǎn)放在智能制造轉(zhuǎn)型升級(jí)上，這樣企業(yè)的生產(chǎn)效率、良品率都會(huì)提高，成本也將降下來，成為另一股核心競(jìng)爭力。
另一方面，長盈精密也試圖通過開展自身的“機(jī)器換人”工作，布局介入智能裝備集成及開發(fā)領(lǐng)域。
就在前不久，長盈精密發(fā)布公告稱，企業(yè)擬設(shè)立全資子公司——廣東天機(jī)工業(yè)智能系統(tǒng)有限公司，從事工業(yè)智能系統(tǒng)開發(fā)、設(shè)計(jì)，以及工業(yè)智能設(shè)備集成、機(jī)器人開發(fā)制造等業(yè)務(wù)，注冊(cè)資本為6000萬元。
任項(xiàng)生透露，子公司成立后將整合企業(yè)內(nèi)部多個(gè)自動(dòng)化部門與包括發(fā)那科、香港科技大學(xué)等業(yè)界知名工業(yè)4.0企業(yè)及科研院校開展合作，負(fù)責(zé)公司的“機(jī)器換人”工作，計(jì)劃兩年內(nèi)新增機(jī)器人1000臺(tái)，預(yù)計(jì)可替代3000名操作工；與科研機(jī)構(gòu)合作，開發(fā)機(jī)器人精密檢測(cè)項(xiàng)目，預(yù)計(jì)為公司節(jié)省1000多名檢驗(yàn)員，并大幅提高檢驗(yàn)的準(zhǔn)確率。
與此同時(shí)，子公司將與上述機(jī)構(gòu)單位研發(fā)適合手機(jī)金屬外觀元件生產(chǎn)的智能制造裝備技術(shù)及相關(guān)解決方案，以期今后結(jié)合長盈精密自身技術(shù)改造的經(jīng)驗(yàn)，逐步向整個(gè)中國企業(yè)界推廣相關(guān)工業(yè)智能系統(tǒng)。
