工業(yè)機(jī)器人不是沿海特權(quán) 來看看內(nèi)地工廠咋玩兒

【亞洲設(shè)備網(wǎng)】在工廠的智能化轉(zhuǎn)型中，人們看得見的是車間里新增的各種智能裝備;人們看不見的是這些實(shí)體的機(jī)器裝備連接著虛擬的“云”。這是中國(guó)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的“一體兩面”：機(jī)器在線下轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)在線上跑。

敞亮整潔的廠房，排列整齊的生產(chǎn)線，每時(shí)每刻，不斷變化的生產(chǎn)指令數(shù)據(jù)輸送到智能裝備，機(jī)械臂快速地重復(fù)著旋轉(zhuǎn)、抓取、放置等動(dòng)作，如同儀仗兵一樣干凈利落。

工業(yè)機(jī)器人不是沿海特權(quán) 來看看內(nèi)地工廠咋玩兒

工業(yè)機(jī)器人在車間轉(zhuǎn)，工業(yè)大數(shù)據(jù)在“云端”跑。這家長(zhǎng)沙格力暖通制冷設(shè)備有限公司(下稱“長(zhǎng)沙格力”)的自動(dòng)化工廠，或是中國(guó)未來智能工廠的典型模樣。

12月7日，工業(yè)和信息化部發(fā)布《智能制造發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》，明確提出2025年前推進(jìn)智能制造實(shí)施“兩步走”戰(zhàn)略：第一步，到2020年，智能制造發(fā)展基礎(chǔ)和支撐能力明顯增強(qiáng)，傳統(tǒng)制造業(yè)重點(diǎn)領(lǐng)域基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化制造，有條件、有基礎(chǔ)的重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)智能轉(zhuǎn)型取得明顯進(jìn)展;第二步，到2025年，智能制造支撐體系基本建立，重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)初步實(shí)現(xiàn)智能轉(zhuǎn)型。

規(guī)劃中的步調(diào)，地方制造企業(yè)走到哪里了?帶著這樣的問題，21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者選取制造業(yè)重鎮(zhèn)湖南長(zhǎng)沙作為樣本，實(shí)體探訪生產(chǎn)一線，觀察中國(guó)制造業(yè)如何摸著“智造”的石頭過河。

記者連日調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在經(jīng)濟(jì)下行和經(jīng)營(yíng)承壓的背景下，制造業(yè)企業(yè)紛紛改走“智能制造”新路。一方面，智能裝備承接部分人的工作，減輕工廠的成本負(fù)重;另一方面，智能裝備積淀的大數(shù)據(jù)變成人即時(shí)決策的依據(jù)，讓企業(yè)朝著科學(xué)經(jīng)營(yíng)的方向快進(jìn)。

智能化助企業(yè)脫困

“行業(yè)這幾年過得非常困難吶!”11月25日，記者的問題還沒說完，楊森就在他的辦公室內(nèi)向記者大倒苦水。

楊森是瀏陽一家工程機(jī)械企業(yè)的總經(jīng)理。對(duì)他來說，工程機(jī)械業(yè)早已告別2008年“浪潮式開發(fā)”的好日子，全行業(yè)需要痛苦面對(duì)產(chǎn)能過剩。他根據(jù)多年行業(yè)經(jīng)驗(yàn)直觀估計(jì)，目前全行業(yè)的過剩產(chǎn)能比重約占50%。

瀏陽是隸屬長(zhǎng)沙的縣級(jí)市，而長(zhǎng)沙是聞名全國(guó)工程機(jī)械之都，“重工三虎”三一重工、中聯(lián)重科、山河智能均設(shè)于此。

宇環(huán)數(shù)控技術(shù)總監(jiān)李由強(qiáng)11月25日對(duì)記者分析，市場(chǎng)溫度急劇下降，其主要原因是經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下市場(chǎng)需求疲軟，而另一方面則是人心浮躁，早些年市場(chǎng)大熱造成眾多入局者。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者從多方還原的工程機(jī)械行業(yè)寒冬圖景包括：資本流出;核心技術(shù)人員、產(chǎn)業(yè)工人流失;銀行對(duì)企業(yè)信心不足更加惜貸;而更多的企業(yè)為了生存下來，卷入血腥的價(jià)格廝殺之中。

部分企業(yè)決策者做了相同的決策：購(gòu)進(jìn)數(shù)控裝置和工業(yè)機(jī)器人，進(jìn)行自動(dòng)化制造。

12月7日接受21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者采訪時(shí)，長(zhǎng)沙智能制造研究總院院長(zhǎng)鄧子畏強(qiáng)調(diào)，盡管目前智能制造并沒有固定的標(biāo)準(zhǔn)，但至少要包含兩個(gè)層次：一是貫穿于生產(chǎn)過程的智能化;二是產(chǎn)品使用過程的智能化。這兩方面的智能對(duì)企業(yè)的幫助體現(xiàn)為“三降二升”，即降低生產(chǎn)周期、降低成品不良率、降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)成本，同時(shí)提升原料的使用率、提升企業(yè)整體效益。

11月25日，長(zhǎng)沙格力工藝設(shè)備部副部長(zhǎng)方掩提到一個(gè)細(xì)節(jié)，平時(shí)鈑金車間開料，無論工人如何計(jì)算，總有一部分材料要剩余下來，原料的使用率只有95%左右。而引進(jìn)智能制造開料后，使用率一般能提升到98%左右，較好的情況達(dá)到99%以上，幾乎無剩余邊角料。

宇環(huán)數(shù)控更是依托智能制造走出了獨(dú)特的商業(yè)模式。這家銷售數(shù)控機(jī)床的企業(yè)，正在將產(chǎn)品拓展至自動(dòng)化生產(chǎn)線。據(jù)李由強(qiáng)介紹，除了工廠向智能制造轉(zhuǎn)型外，企業(yè)還打算向外輸出工程師的研發(fā)成果：購(gòu)進(jìn)部門工業(yè)機(jī)器人以及部件，像搭積木一樣和企業(yè)出產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床組合成適應(yīng)行業(yè)需求的生產(chǎn)線，整線對(duì)外銷售。

“產(chǎn)能過剩是永恒的，但從供給側(cè)的角度看卻是相對(duì)的?！比恢毓じ呒?jí)副總裁、首席流程信息官賀東東11月28日告訴記者，“優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能、好的產(chǎn)品永遠(yuǎn)都是稀缺。行業(yè)要擺脫產(chǎn)能過剩的陰影，就需要有更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)、更智能的產(chǎn)能、更廣闊的市場(chǎng)空間，而智能制造為這些積極因素的出現(xiàn)提供了可能?！?/p>

工業(yè)云改造決策

在工廠的智能化轉(zhuǎn)型中，人們看得見的是車間里新增的各種智能裝備;人們看不見的是這些實(shí)體的機(jī)器裝備，都連接著虛擬的“云”。這是中國(guó)制造業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的“一體兩面”：機(jī)器在線下轉(zhuǎn)，數(shù)據(jù)在線上跑。

這就是“工業(yè)云”的魅力。鄧子畏對(duì)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者強(qiáng)調(diào)，隨著物流網(wǎng)、云計(jì)算在生產(chǎn)場(chǎng)景和產(chǎn)品使用場(chǎng)景的滲透，智能制造將推動(dòng)制造業(yè)運(yùn)作邏輯的根本變革。那就是企業(yè)管理將從經(jīng)驗(yàn)決策、市場(chǎng)預(yù)判決策轉(zhuǎn)向基于大數(shù)據(jù)分析的精準(zhǔn)決策。

以格力電器為代表，國(guó)內(nèi)不少制造業(yè)工廠已經(jīng)出現(xiàn)極致的場(chǎng)景：工業(yè)機(jī)器人在車間轉(zhuǎn)，工業(yè)大數(shù)據(jù)在“云端”跑。不斷變化的生產(chǎn)指令數(shù)據(jù)瞬間輸送到智能裝備，在一定范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)同一批次、不同參數(shù)的“柔性化生產(chǎn)”。與此同時(shí)，智能裝備同時(shí)向云端反饋運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)?！肮I(yè)云”后臺(tái)的工程師將根據(jù)反饋數(shù)據(jù)判斷裝備的健康狀態(tài)，同時(shí)依據(jù)數(shù)據(jù)調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃，以達(dá)到企業(yè)資源最優(yōu)利用。

據(jù)方掩介紹，前述場(chǎng)景下，工程師們主要的工作是設(shè)計(jì)更完善的生產(chǎn)流程數(shù)據(jù)，讓不同的裝備在同一平臺(tái)實(shí)現(xiàn)兼容。

三一重工從2008年就開始依托“工業(yè)云”將產(chǎn)品體驗(yàn)做到極致。依靠裝載在重工裝備中的物聯(lián)網(wǎng)接口，長(zhǎng)沙總部的“工業(yè)云”能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)三一重工散布全球的23萬多臺(tái)工程裝備的運(yùn)行數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)能反映工程裝備的即時(shí)運(yùn)作狀態(tài)，方便工程師驗(yàn)證研發(fā)設(shè)計(jì)，推動(dòng)產(chǎn)品精益求精。數(shù)據(jù)同時(shí)也能顯示產(chǎn)品的健康情況，后臺(tái)可依此對(duì)海外的使用者進(jìn)行預(yù)警。

賀東東表示，建設(shè)這個(gè)云平臺(tái)，三一重工花掉了10億元，但每年因此帶來的生產(chǎn)性服務(wù)卻賺回30億元。

數(shù)據(jù)的作用還遠(yuǎn)不止于此。賀東東說，“工業(yè)云”更大的用處是幫助三一重工走向海外市場(chǎng)。一方面，基于數(shù)據(jù)的更好體驗(yàn)?zāi)茉鰪?qiáng)海外客戶的信心;而另一方面，工程裝備的開工率數(shù)據(jù)可以告訴企業(yè)哪些市場(chǎng)有旺盛的需求，這是優(yōu)化全球供應(yīng)鏈的決策依據(jù)。

在智能化轉(zhuǎn)型之后，數(shù)據(jù)和智能裝備一樣，都是工廠不可或缺的資源。新出臺(tái)的《智能制造“十三五”規(guī)劃》十大重點(diǎn)任務(wù)之一，便是構(gòu)筑工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)，建立健全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、檢查和信息共享機(jī)制。

不過，對(duì)許多工程機(jī)械企業(yè)來說，沒有足夠的財(cái)力單獨(dú)搞一套“云”。

為了讓更多的企業(yè)用上“云”，長(zhǎng)沙市政府聯(lián)合中電集團(tuán)成立統(tǒng)籌全局的長(zhǎng)沙智能制造研究總院，除了決策智庫和行業(yè)資源對(duì)接功能之外，該研究總院關(guān)鍵的一部分工作是建設(shè)長(zhǎng)沙工業(yè)云平臺(tái)。該云平臺(tái)將三一重工等重點(diǎn)制造企業(yè)原本各自獨(dú)立的“云”整合到一起，通過政府購(gòu)買服務(wù)的形式，計(jì)劃對(duì)長(zhǎng)沙2600多家制造業(yè)企業(yè)進(jìn)行智能化改造。

在云平臺(tái)上，企業(yè)可根據(jù)需求獲得個(gè)性化服務(wù)。技術(shù)方面，可以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝、機(jī)器狀態(tài)、質(zhì)量結(jié)構(gòu)等產(chǎn)業(yè)的生態(tài)管理，提出智能化解決方案;在市場(chǎng)開拓方面，可以讓消費(fèi)者、生產(chǎn)者和商家在云上精準(zhǔn)對(duì)接，為企業(yè)提供訂單預(yù)測(cè)、供應(yīng)鏈優(yōu)化和市場(chǎng)精準(zhǔn)營(yíng)銷等預(yù)測(cè)云服務(wù)。

這同樣是頂層設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)的另一項(xiàng)重點(diǎn)工程。《智能制造“十三五”規(guī)劃》提到，引導(dǎo)中小企業(yè)推進(jìn)自動(dòng)化改造，建設(shè)云制造平臺(tái)和服務(wù)平臺(tái);同時(shí)加強(qiáng)基于互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)域間智能制造資源協(xié)同。

鄧子畏強(qiáng)調(diào)，智能制造不是簡(jiǎn)單的“機(jī)器換人”，而是匯聚政策、資金、技術(shù)、信息、服務(wù)等要素的系統(tǒng)工程，統(tǒng)一的工業(yè)云可作為這一系統(tǒng)工程的載體。

智造人才短缺

從智能化改造開始，工廠管理者就面臨一道復(fù)雜的課題——人手和裝備如何配置。

工廠管理者首先要解決的問題是：智能裝備有了，那些為機(jī)器設(shè)計(jì)、編程、運(yùn)營(yíng)維護(hù)的工程師和技術(shù)員從何而來。盡管數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人系統(tǒng)操作已經(jīng)變得便捷和人性化，但其運(yùn)營(yíng)和維護(hù)需要較為專業(yè)的編程和機(jī)械知識(shí)，普通工人干不了。

長(zhǎng)沙某家工廠負(fù)責(zé)人就吃過高等級(jí)技工不足的虧：由于懂操作的工人數(shù)量跟不上來，擺滿了工業(yè)機(jī)器人的生產(chǎn)線在車間閑置。而一旦自動(dòng)化生產(chǎn)線在運(yùn)作中出現(xiàn)故障，如果等不及技術(shù)員來修理，只好將生產(chǎn)中的半成品搬回到原來的人工流水線，智能工廠又回到人工生產(chǎn)的時(shí)代。

方掩也表示，由于格力電器在長(zhǎng)沙的技術(shù)人員存在一定的缺口，有時(shí)維護(hù)設(shè)備人手不夠，需要從臨近的武漢工廠抽調(diào)稀缺的專業(yè)技術(shù)人員，在不同城市間來回“救火”。

記者走訪數(shù)間工廠了解到，智能設(shè)備操作技術(shù)人員的用工缺口在20%-30%，有的工廠甚至更高。

這是當(dāng)前迫切需要解決的問題。國(guó)家在《智能制造“十三五”規(guī)劃》中提出的策略是，打造智能制造人才隊(duì)伍，健全人才培養(yǎng)機(jī)制，加強(qiáng)智能制造人才培訓(xùn)，建設(shè)智能制造實(shí)訓(xùn)基地，構(gòu)建多層次的人才隊(duì)伍。

從企業(yè)實(shí)際操作的情況來看，其應(yīng)對(duì)策略更為豐富——不僅有內(nèi)培，還有外引。一方面大規(guī)模對(duì)外招聘懂技術(shù)的人員;另一方面對(duì)機(jī)器換下來的普通工人進(jìn)行培訓(xùn)轉(zhuǎn)崗。

這兩種人才機(jī)制都不容易?！耙恰狈矫妫夹g(shù)要求相對(duì)較高，人才市場(chǎng)上適合的應(yīng)聘者實(shí)際不多，一些工廠開出遠(yuǎn)高于普通工種的月薪也難奏效。

更多工廠把焦點(diǎn)放在自身員工的培養(yǎng)。其一，這能一定程度解決解決普通工人被機(jī)器替代的出路問題;其二，原來的員工對(duì)工廠有歸屬感，培訓(xùn)升級(jí)更不容易流失。例如，在格力電器，普通工人晉升，就有管理崗和技術(shù)崗兩條通道。

華曙高科常務(wù)副總經(jīng)理陳勃生認(rèn)為，中國(guó)制造業(yè)大部分處在2.0向3.0過渡階段，企業(yè)布局智能制造要考慮實(shí)際企業(yè)，不宜搞“大躍進(jìn)”，讓智能裝備與技術(shù)人員相匹配。

機(jī)器不會(huì)完全替代人

有觀點(diǎn)認(rèn)為，智能制造的未來將是“無人工廠”、“黑燈工廠”。廖前忠明確表示：“智能制造的終點(diǎn)絕不是無人工廠，至少未來大部分工廠是需要有人的?！?/p>

他進(jìn)一步判斷，盡管智能裝備的表現(xiàn)在大部分生產(chǎn)場(chǎng)景中優(yōu)于產(chǎn)業(yè)工人，但人工操作在某些場(chǎng)景下依然有比較優(yōu)勢(shì)。在工序復(fù)雜、動(dòng)作較多的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，應(yīng)用工業(yè)機(jī)器人反而需要付出比原先人工操作更高的成本。

而另一方面，工廠管理者還需要技術(shù)工人發(fā)揮他們的靈活性。盡管工業(yè)機(jī)器人能依據(jù)不同的生產(chǎn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)，但柔性的實(shí)現(xiàn)需要系統(tǒng)編程，并且有一定區(qū)間，調(diào)整起來并不如人類便捷。這使得工業(yè)機(jī)器人的表現(xiàn)并不那么完美，激烈競(jìng)爭(zhēng)中的企業(yè)需要適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)線，以適應(yīng)新一代產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝。

威勝集團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)是，在設(shè)計(jì)生產(chǎn)線之前考慮“復(fù)用率”，即在生產(chǎn)參數(shù)、流程調(diào)整后生產(chǎn)線能否再度啟用，這也體現(xiàn)了工業(yè)4.0倡導(dǎo)的柔性化。這種邏輯類似交通規(guī)劃中預(yù)留多幾條車道，這對(duì)工程師的專業(yè)技能是極大的挑戰(zhàn)。威勝集團(tuán)工廠的智能化生產(chǎn)線整體的“復(fù)用率”達(dá)到80%-90%，表現(xiàn)較好的生產(chǎn)線能生產(chǎn)4種不同規(guī)格的產(chǎn)品。

不過，廖前忠也表示，工程師的技能是有上限的，同時(shí)柔性的提升也意味著成本的增加。因而，更好的辦法是把操作工人留下，而不是一味用機(jī)器替代工人。

基于成本控制的邏輯，一些在實(shí)驗(yàn)室中可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器代人的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，企業(yè)并不會(huì)真的撤換技術(shù)工人。

21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道記者走訪的多家工廠，其機(jī)器換人主要應(yīng)用在搬運(yùn)、碼垛、上下料等簡(jiǎn)單物理運(yùn)動(dòng)，以及噴涂、打磨等具有危險(xiǎn)性和高精度加工的場(chǎng)景中。而在裝配、監(jiān)測(cè)等傳統(tǒng)工種工位上，依然呈現(xiàn)年輕工人沿著傳送帶一字排開作業(yè)的景象。

陳勃生分析，無人工廠之所以不多見，一方面是中國(guó)工業(yè)發(fā)展程度使然;另一方面則是因?yàn)槠髽I(yè)向智能制造轉(zhuǎn)型本身是市場(chǎng)行為，講究投入產(chǎn)出比，選擇最符合企業(yè)利益的方案。因此，智能制造并不是裝備越先進(jìn)越好，也不是工人越少越好，而是看是否真的幫助企業(yè)節(jié)省成本、實(shí)現(xiàn)利益最大化。