當(dāng)“工業(yè)4.0”與“互聯(lián)網(wǎng)+”成為兩個炙手可熱的詞語，也給機(jī)器人產(chǎn)業(yè)帶來了新的機(jī)遇。東莞市機(jī)器人技術(shù)協(xié)會副會長羅百輝表示，工業(yè)機(jī)器人為生產(chǎn)制造型企業(yè)節(jié)省了大量的人工成本，使人們擺脫繁重危險的勞動，為企業(yè)提高生產(chǎn)效率，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益做出了貢獻(xiàn)。

 

　　在鳳崗嘉輝五金塑膠有限公司的生產(chǎn)線上，以往的沖壓工序，要先由2名工人合力抬起重達(dá)15公斤的正方形鐵板放上沖床，再由工人調(diào)整鐵板的位置，隨后沖床從上到下一聲猛烈地撞擊，工人再合力抬下鐵板，交給等待在旁的另外2名工人進(jìn)行攻牙和放釘才算完成。一天的時間里，4名工人要彎腰2000多次來重復(fù)這些機(jī)械、枯燥的動作。

 

　　繁重而且重復(fù)的工序已被231臺、可360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行抓取、搬運(yùn)、攻牙、放釘?shù)?a href="http://www.baoxianwx.cn/sell/list-htm-catid-109-zs-6.html" target="_blank">六軸機(jī)器人手臂取代，工人在旁邊看守操作。

 

　　嘉輝公司技術(shù)工人在安全區(qū)外操作機(jī)器人。

 

　　如今，這一工序已被231臺、可360度旋轉(zhuǎn)進(jìn)行抓取、搬運(yùn)、攻牙、放釘?shù)牧S機(jī)器人手臂取代，整個工序最多耗時11秒。

 

　　像嘉輝公司一樣，東莞眾多制造業(yè)企業(yè)已在生產(chǎn)線的一個或幾個工序，率先應(yīng)用“機(jī)器換人”。

 

　　此外，全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好催生的訂單需求，也使得東莞制造業(yè)企業(yè)更加認(rèn)識到“機(jī)器換人”所帶來的技術(shù)紅利。

 

　　雖然大部分傳統(tǒng)企業(yè)離真正意義上的“機(jī)器換人”還有一段距離，但是對局部生產(chǎn)線智能化改造的積極投入逐漸在業(yè)內(nèi)形成示范作用。相較于此前囿于“機(jī)器換人”的資金瓶頸，他們又面臨哪些新的問題？羅百輝表示，自2014年起，東莞連續(xù)3年每年2億元支持企業(yè)“機(jī)器換人”。截至2015年一季度，東莞經(jīng)信部門已經(jīng)收到“機(jī)器換人”專項資金有效申報項目505個，總投資42.6億元。根據(jù)初步統(tǒng)計，這些項目完工后，預(yù)計可減少用工超3萬人，單位產(chǎn)品成本平均下降12.5%，平均合格率從89.3%上升至96.6%。

 

　　邁入智能化“機(jī)器人時代”

 

　　三個步驟所需人數(shù)只是傳統(tǒng)工序的2/3，而一個作業(yè)班組的產(chǎn)量由傳統(tǒng)工序的每天800—900件提升到3000—3900件，產(chǎn)量比原先翻了4—5倍。

 

　　去年8月，《東莞市“機(jī)器換人”專項資金管理辦法》印發(fā)，明確從2014年起，連續(xù)三年在“科技東莞”工程專項資金中每年安排2億元，用于推動企業(yè)實施“機(jī)器換人”。

 

　　從去年9月申報至今，東莞推動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)“機(jī)器換人”應(yīng)用項目已達(dá)505個，減少用工30400人。根據(jù)東莞市經(jīng)信部門的統(tǒng)計，東莞應(yīng)用“機(jī)器換人”最廣泛的產(chǎn)業(yè)集中在電器機(jī)械、電子信息、包裝印刷等，取代的大多涉及焊接、噴涂、沖壓、搬運(yùn)、裁切等具有危險性或格外耗費(fèi)人力的崗位。

 

　　2011年7月，給IBM、惠普、佳能等跨國企業(yè)做代工的嘉輝公司就已在危險系數(shù)較高的五金沖壓生產(chǎn)線上安裝測試了第一臺六軸機(jī)器人手臂。

 

　　嘉輝公司隸屬于嘉利集團(tuán)，1985年在東莞設(shè)廠，從一間“三來一補(bǔ)”企業(yè)發(fā)展成香港上市公司，從最初的人口紅利時代，到半自動化的“技工時代”，如今也已邁入智能化“機(jī)器人時代”。

 

　　嘉輝所使用的六軸機(jī)器人手臂購自日本川崎，它們可以做出360度無死角的動作。但是從日本運(yùn)載回來后，要真正高效率地應(yīng)用在生產(chǎn)線上，還需要與工廠原有沖壓設(shè)備進(jìn)行長時間的磨合，即聯(lián)機(jī)調(diào)試的二次開發(fā)，比如高度、角度、速度、運(yùn)行軌跡的數(shù)據(jù)研發(fā)設(shè)計等等。

 

　　嘉利集團(tuán)執(zhí)行董事兼總經(jīng)理趙凱就負(fù)責(zé)這一工作，趙凱和他的團(tuán)隊要不停地在生產(chǎn)過程中計算出不同工序的運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù)，再將同樣的經(jīng)驗應(yīng)用到更多的工序。

 

　　截至目前，嘉輝公司已將231臺六軸機(jī)器人手臂，應(yīng)用在沖壓、弧焊、燒焊、攻牙等工序中。

 

　　這些工業(yè)機(jī)器人手臂大小不一，分為6公斤、10公斤、50公斤、130公斤不同重量級，分別完成不同的OEM國際訂單產(chǎn)品。它們的應(yīng)用使得車間勞動力結(jié)構(gòu)發(fā)生了前所未有的變化。

 

　　“運(yùn)輸材料的普工，基本上不再是招聘難題了。”趙凱說，以前搬運(yùn)一塊鐵板上沖床，至少需要兩人，碰上規(guī)格較大的鐵板更需要四個人合力，倘若不留神，搬運(yùn)工人的手臂都有可能被沖床壓到。

 

　　現(xiàn)在，每三臺機(jī)械手臂都實現(xiàn)了聯(lián)機(jī)設(shè)計：第一臺機(jī)械手臂抓起鐵板，伴隨著“上臂”、“前臂”、“腕”、“手”的協(xié)同運(yùn)作，鐵板即被精確地放在沖壓的位置，第二臺機(jī)械手臂就將沖壓好的鐵板放到到?jīng)_牙設(shè)備上，第三臺機(jī)械手臂這時就可以將鐵板進(jìn)行放釘了。

 

　　趙凱說，低重量級的手臂完成整個流程只需要9—10秒，高重量級最多也就11秒。如今，三個步驟完工的所需人數(shù)只是傳統(tǒng)工序的2/3，而一個作業(yè)班組的產(chǎn)量由傳統(tǒng)工序的每天800—900件提升到3000—3900件。也就是說，在同樣的時間里，產(chǎn)量比原先翻了4—5倍。

 

　　“機(jī)器換人”使企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量得到提升

 

　　通過實施“機(jī)器換人”擴(kuò)大產(chǎn)能后，產(chǎn)品不僅減少次品率，合格產(chǎn)品不論是在精度還是外觀上都得到了提升。

 

　　近年來，人工、用地、原材料生產(chǎn)成本的大幅提高，東莞不可避免地出現(xiàn)產(chǎn)業(yè)遷移的現(xiàn)象。

 

　　然而，從2014年下半年開始，全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)向好，企業(yè)訂單普遍上漲，一些企業(yè)訂單更是翻了五倍多，用工難題也更加凸顯。

 

　　嘉輝公司的訂單平均每年以20%的速度增長。近幾年，不斷有人建議嘉輝公司把工廠搬到東南亞，但權(quán)衡再三，嘉利集團(tuán)主席何焯輝拍板留守，實施以“機(jī)器換人”向制造業(yè)高端攀升策略。

 

　　嘉輝公司這231臺機(jī)器人手臂，算上直接投資、二次開發(fā)和后期維護(hù)，目前已投入5000萬。雖然花費(fèi)不菲，但是何焯輝還是以嘉利集團(tuán)的名義授意趙凱繼續(xù)追加投入。

 

　　趙凱本人說起“機(jī)器換人”給工廠帶來的新面貌，顯得非常自豪。

 

　　趙凱說，像沖壓車間一樣，實施“機(jī)器換人”后，燒焊車間的性價比也越發(fā)凸顯。原先，焊接工序的工人需要持有國際焊接資格證，這是IBM、HP等國際大客戶在下單時對產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)所提出的硬性要求。

 

　　“一個普工的人力成本現(xiàn)在已上升到6萬元，而一個擁有國際認(rèn)證的熟練師傅，工廠需支出認(rèn)證費(fèi)5萬元，用人成本達(dá)15萬元以上。”趙凱說，但是培訓(xùn)出來的員工還經(jīng)常流失。而應(yīng)用焊接機(jī)器人后，只要招一個普工，經(jīng)過簡單培訓(xùn)就可以上崗。

 

　　據(jù)測算，“機(jī)器換人”一年能為嘉輝節(jié)省1300萬元的人力成本，工人由原約550人減至約180人。

 

　　趙凱說，尤其是接到大批訂單時，6條沖壓生產(chǎn)線通過調(diào)試聯(lián)機(jī)、編程設(shè)計，可以長時間不間斷自動完成生產(chǎn)不同工序的產(chǎn)品，甚至可以24小時運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

　　趙凱還意外發(fā)現(xiàn)，“機(jī)器換人”使得研發(fā)一套聯(lián)機(jī)智能操控系統(tǒng)變?yōu)榭赡?。車間里所有機(jī)器人手臂和沖床設(shè)備都可以利用這套程序生成數(shù)據(jù)，進(jìn)行柔性連接，如果一臺設(shè)備故障不僅馬上可以提醒后臺的監(jiān)測人員，還可以智能啟用新方案，繞過故障設(shè)備繼續(xù)生產(chǎn)。更重要的是，通過這套系統(tǒng)研究數(shù)據(jù)方案，可以降低空轉(zhuǎn)造成的無效功率，從而實現(xiàn)大幅節(jié)電，原先兩個工廠每個月吃掉70萬—80萬度電，如今可將用電控制在50萬度以內(nèi)。

 

　　同樣地，位于清溪鎮(zhèn)的廣東粵林電氣股份有限公司也是基于這樣的思路大力實施“機(jī)器換人”。

 

　　粵林電氣年產(chǎn)值2億元，以代工高端電腦機(jī)箱聞名，一個機(jī)箱的售價高達(dá)3000元甚至上萬元。

 

　　去年下半年開始，歐美經(jīng)濟(jì)向好，粵林電氣目前的訂單量已翻了5倍。但是這個有著1200名工人的公司里，一半都是90后，他們不愛熬夜加班，動不動就辭職不干，這讓粵林電氣董事長田永超頗為頭疼。

 

　　4月中旬，田永超投入1000萬元采購了80套智能機(jī)械手，目前已有5臺機(jī)械手在工廠的沖壓車間進(jìn)行了裝機(jī)調(diào)試。

 

　　“高端機(jī)箱開模具300萬元，不同的訂單要頻頻換模具，趕工難免也會出現(xiàn)生產(chǎn)事故，工人也不好管理。”田永超說，實施“機(jī)器換人”后，危險的工序讓機(jī)器人做，不僅無需擔(dān)心工傷，而且機(jī)器人可以開足馬力24小時不眠不休，完全不用考慮工人加班的極限。

 

　　嘉輝公司和粵林電氣通過實施“機(jī)器換人”擴(kuò)大產(chǎn)能后，原先的生產(chǎn)線工人又重新得到了提升，升級為機(jī)器控制員。所生產(chǎn)的產(chǎn)品不僅減少次品率，合格產(chǎn)品不論是在精度還是外觀上都得到了提升。

 

　　何焯輝說，對于國際大客戶來說，機(jī)器人生產(chǎn)線更是企業(yè)實力的體現(xiàn)，這也是對一個企業(yè)產(chǎn)能、工藝、品質(zhì)的展現(xiàn)，從而得到信賴和認(rèn)可，是企業(yè)自身價值的提升。”

 

　　扶持要重在綜合配套服務(wù)

 

　　政府應(yīng)實時評估對企業(yè)的金融政策、稅收優(yōu)惠、人才培養(yǎng)等綜合產(chǎn)業(yè)環(huán)境提升的扶持效果，并進(jìn)行調(diào)整。

 

　　除了大企業(yè)對“機(jī)器換人”表現(xiàn)出迫切的愿望外，受制于資金瓶頸的小微企業(yè)有著極大興趣。

 

　　位于石排鎮(zhèn)的新爵塑膠制品廠，一直招不到合適的工人，迫使這個年產(chǎn)值只有1000萬元的小微企業(yè)今年也投入了100萬元更換了3臺智能打孔設(shè)備，以往需要3個工人完成的工序，如今只需要1個人巡視就可以連續(xù)生產(chǎn)。

 

　　根據(jù)市經(jīng)信部門的調(diào)研，企業(yè)開展“機(jī)器換人”投入較大，成本回收可能需要3—5年，很多小微企業(yè)不一定具備資金實力。

 

　　“即使沒有補(bǔ)貼，我們也要進(jìn)行‘機(jī)器換人’。”作為小微企業(yè)的負(fù)責(zé)人代表，楊宏說，“機(jī)器換人”是大勢所趨，如果一個企業(yè)想繼續(xù)干下去，企業(yè)負(fù)責(zé)人自然有覺悟開展“機(jī)器換人”。

 

　　“大企業(yè)對產(chǎn)能和工藝的要求，早些年就實施了‘機(jī)器換人’。”東莞理工學(xué)院機(jī)械學(xué)院一位負(fù)責(zé)人說，有無補(bǔ)貼，絲毫不影響大企業(yè)對“機(jī)器換人”的推進(jìn)。

 

　　該負(fù)責(zé)人說，按照以往對任何一個行業(yè)的扶持經(jīng)驗，政府為提振一個行業(yè)所發(fā)放的補(bǔ)貼，往往會擾亂企業(yè)間的公平競爭，反而發(fā)揮不了應(yīng)用的效果。

 

　　該負(fù)責(zé)人建議，政府還是應(yīng)該加強(qiáng)扶持政策的頂層設(shè)計，關(guān)鍵是綜合配套服務(wù)。直接補(bǔ)貼解決不了根本的問題，功夫還是應(yīng)放在平時。政府應(yīng)實時評估對企業(yè)的金融政策、稅收優(yōu)惠、人才培養(yǎng)等綜合產(chǎn)業(yè)環(huán)境提升的扶持效果，并進(jìn)行調(diào)整。

 

　　田永超和楊宏均認(rèn)為，政府對“機(jī)器換人”的資金補(bǔ)貼起到的是錦上添花的作用，對于企業(yè)還是重在平時的綜合服務(wù)配套的落實。

 

　　“去年歐債危機(jī)最嚴(yán)重的時期，我的很多做實業(yè)的朋友都被金融機(jī)構(gòu)催還貸款，金融機(jī)構(gòu)只要看見風(fēng)吹草動就很不淡定，不給企業(yè)信心，資金鏈一斷裂企業(yè)就得倒閉。”田永超建議，政府應(yīng)該從綜合產(chǎn)業(yè)環(huán)境上扶持企業(yè)機(jī)器換人，增強(qiáng)對企業(yè)對從事實體經(jīng)濟(jì)的信心。

 

　　同時，嘉輝公司也建議，“機(jī)器換人”是一項系統(tǒng)工程，不能完全取代勞動力，更需要有足夠的人才來從事操控工作和支撐二次研發(fā)。因此，除了事后獎勵補(bǔ)貼，建議政府著手提供培訓(xùn)扶持，并讓技術(shù)人員到國內(nèi)或國外“機(jī)器換人”先進(jìn)地區(qū)進(jìn)行實習(xí)提升。

 

　　據(jù)了解，東莞每年2億元的“機(jī)器換人”專項資金補(bǔ)貼，遵循“寬進(jìn)嚴(yán)出”的精神，不僅取消了納稅門檻，還開放24小時申請，企業(yè)只需網(wǎng)上提交資料，經(jīng)信部門就會派人員前往現(xiàn)場審核。“資金如何更高效地發(fā)放，如何更廣泛地惠及中小企業(yè)，我們還將繼續(xù)研究。”市經(jīng)信局相關(guān)科室負(fù)責(zé)人說。

 

　　人工成本急劇攀升，擠占了制造業(yè)原本就不大的利潤空間，“機(jī)器換人”成為東莞工業(yè)轉(zhuǎn)型升級和經(jīng)濟(jì)提升的重要舉措。

 

　　首先，從表面上看，“機(jī)器換人”最直接的作用在于緩解“用工荒”，減輕企業(yè)招工難的問題。通過應(yīng)用自動化、智能化、集成化生產(chǎn)設(shè)備，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約企業(yè)的人力成本。

 

　　其次，“機(jī)器人”能達(dá)到手工操作難以企及的精度和準(zhǔn)度，一方面提升產(chǎn)品品質(zhì)，另一方面使單位時間的產(chǎn)品產(chǎn)量成倍或數(shù)倍增加。同時，還能減少安全事故隱患，改善生產(chǎn)環(huán)境，節(jié)約了生產(chǎn)空間，最終企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益得到提高。

 

　　據(jù)東莞市機(jī)器人技術(shù)協(xié)會副會長羅百輝觀察，目前東莞制造業(yè)企業(yè)所謂的“機(jī)器換人”本質(zhì)是“技改”，少部分企業(yè)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)傳統(tǒng)設(shè)備與智能機(jī)器人手臂的協(xié)作。但是真正意義上的“機(jī)器換人”，不是單純地引進(jìn)一條先進(jìn)的的生產(chǎn)線，而是從一開始就將生產(chǎn)管理、人力資源管理和信息化管理等“軟件”，與生產(chǎn)線的硬件進(jìn)行同步規(guī)劃。“機(jī)器換人”的本質(zhì)，不是像前兩次工業(yè)革命那樣簡單地用機(jī)器生產(chǎn)代替人工勞動，而是將先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)納入到整套的生產(chǎn)管理體系中去，實現(xiàn)生產(chǎn)智能化、決策科學(xué)化。工業(yè)化和信息化的深度融合。他指出，在“人口紅利”逐漸消退的時代，“機(jī)器換人”帶給企業(yè)的不僅是“質(zhì)變”，更是“智變”。信息時代基于大數(shù)據(jù)對制造業(yè)整個生產(chǎn)流程的再造以及向曲線兩端的攀升，這才是“機(jī)器換人”給制造業(yè)帶來的真正跨越。

 

　　互聯(lián)網(wǎng)+工業(yè)機(jī)器人 進(jìn)入定制化時代

 

　　2010年-2014年，寶佳自動化將產(chǎn)品系統(tǒng)推向全國30多個省市，并實現(xiàn)了五年的利潤翻番，同時在2014年建成一套工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)基地，具備年產(chǎn)300臺/套的工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)能力。2015年6月18日，寶佳自動化成立了第一家機(jī)器人的應(yīng)用研究院，從單一碼垛邁出了重要的一步。青島寶佳那智機(jī)器人應(yīng)用研究院院長曹現(xiàn)仁表示，但同時也面臨著一個問題：機(jī)器人一樣有生命周期，就像人的健康體檢一樣，需要有故障監(jiān)測以及故障處理，這些還需依賴于人力，售后服務(wù)增加了供應(yīng)商的成本，也耽誤了企業(yè)的使用時間。

 

　　為解決專業(yè)人員緊缺和服務(wù)滯后的問題，青島寶佳引入了互聯(lián)網(wǎng)工具，提出“互聯(lián)網(wǎng)+”的概念，研發(fā)了工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)對工業(yè)機(jī)器人全生命周期的管理理念，這個系統(tǒng)包括生產(chǎn)制造、發(fā)貨調(diào)試，故障維修等等，全過程可以實現(xiàn)監(jiān)控。

 

　　在2010年7月，溫氏集團(tuán)購置了該系統(tǒng)，這套系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)配置是一個機(jī)器人代替工人，每年節(jié)省人員費(fèi)用2000萬元。2014年，又使用了工業(yè)機(jī)器人遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，大大降低了故障率和停機(jī)時間，服務(wù)非常及時，僅一項可以為集團(tuán)多創(chuàng)出2000萬，每年可以創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益接近4000萬元。

 

　　據(jù)曹現(xiàn)仁介紹，此套系統(tǒng)可以監(jiān)控機(jī)器人設(shè)備狀態(tài)，以及監(jiān)控整個機(jī)器人生產(chǎn)狀態(tài)，最重要的是提高了服務(wù)的及時性，處理問題比原來的速度要快很多。還可以提供報表，提供定制化開發(fā)數(shù)據(jù)的信息以及決策數(shù)據(jù)。“機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)化是遠(yuǎn)程監(jiān)督的基礎(chǔ)，遠(yuǎn)程監(jiān)控為柔性化生產(chǎn)、智能制造提供堅實的基礎(chǔ)，必將會形成工業(yè)機(jī)器人自己的大數(shù)據(jù)。這個大數(shù)據(jù)必將會反過來推動工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用水平的提高。通過這個大數(shù)據(jù)的分析，我們可以預(yù)測未來的市場，預(yù)測未來的需求，超越顧客現(xiàn)在的期望，提供定制化服務(wù)。”曹現(xiàn)仁如是預(yù)測“互聯(lián)網(wǎng)+”工業(yè)機(jī)器人的發(fā)展趨勢。

 

　　曹現(xiàn)仁表示，寶佳近期的目標(biāo)有兩點：一是建成全國性遠(yuǎn)程監(jiān)控中心，打造全國性的工業(yè)集群服務(wù)平臺。二是繼續(xù)推進(jìn)新行業(yè)、新領(lǐng)域工業(yè)集群的應(yīng)用，努力把寶佳打造為一個智能機(jī)器人提供商，為“互聯(lián)網(wǎng)+機(jī)器人”的推動貢獻(xiàn)力量。