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积极效果初步显现
目前家电业“机器人换人”还处于初级阶段,机器人应用大多集中于生产线的前端和末端。尽管如此,多家企业负责人对记者表示,目前的自动化改造效果已经令他们非常满意,“机器人换人”可提高生产效率和产品一致性,并且改善了一线员工的工作状态。
“我们所说的机器人自动化解决方案不只是为了节约人力,更是为了提高用户全流程体验、提高产品质量水平和标准化、改善员工操作环境,同时培育员工由操作型向知识型转型。”海尔有关负责人表示,“‘机器人换人’的前工序可实现智能无人化黑灯车间,‘总装’环节做到模块化下的智能机器人组装,物流环节实现‘端到端’的智能输送。以目前海尔已达成的一条自动化内筒生产线为例,通过‘机器人换人’,生产效率比原先提升3倍,机器人焊接产品质量比过去提高20倍。”
据创维有关负责人介绍,目前开展的自动化机器人项目为一年内收回成本、短期可收益的优势项目,普遍来说效益可提高20%左右。以一台电视机后盖装配为例,人工打螺钉为4~6颗,在采用自动打螺钉之后,原来三人的工作量现在只需两台机器人完成,产能效率可以提高21.9%。
上海日立有关负责人还为记者提供了一组数据,详细对比了应用机器人后2013年生产线人数以及生产效率的变化:生产线改造前每班人数为10人,班产能为2949台,人均操作设备1.2台;通过“机器人换人”,投入机器人8台,每班人数仅为3人,班产能达到3392台,人均操作设备7.7台,人均班产能也从约295台提升至约1131台。
钱江压缩机有关负责人表示,通过“机器人换人”,杭州万胜减少一线操作工60人,劳动生产率提高超过30%;在产品质量方面,由于减少了人力干预,凸显了旋切机加工的稳定性,产品一致性得到提高。
引入机器人能够使一些艰苦甚至高危的环节得到极大地改善。美的有关负责人举例说,美的空调一家工厂中的部分高焊线,需要工人从39℃的高温烘干炉中取出蒸发器行走2~3米后,再将其搬运到高焊线立放。“这个看似简单的动作,工人每天需重复3600次弯腰、转身等动作,作业环境又高温难耐,导致该岗位流失率一直居高不下。”这位人士介绍,“引入机器人从事这个环节的工作后,整个流水线的工作都顺畅了。”
问题较为集中
据记者了解,无论家电整机还是零配件企业,在“机器人换人”方面,现阶段仍然存在自动化延续性、人工操作技能有待提高、自主研发能力薄弱等诸多制约。
在自动化延续性方面,海尔有关负责人认为,自动化不仅是机器人代替人工,而是智能自动化,是智能制造的核心环节,在自动化实施过程中,内部团队如何实现产品标准化、模块化,以保证自动化延续性方面仍存在挑战。全流程并联交互的解决方案,不是简单的用机器人替代人工,而是满足全流程用户体验、提高员工舒适度、减少环境的差异化方案。
生产线实现大规模“机器人换人”后,工人的操作技能也同样需要提升。为此,美的花了大量精力对员工进行培训,以适应新条件下的岗位要求,推动用工模式的转型,自动化工程师及设备投产后的维护保养跟进人员也应该同步跟进。此外,美的有关负责人还提出,产品平台的标准化问题应得到重视,只有生产线标准化才能实现规模化以及自动化。
创维有关负责人表示,国内家电企业现阶段仍然依赖采购国外知名品牌机器人,如何采用低成本研制和开发机器人,是企业必须面临的问题。此外,在提高机器人持续工作稳定性、优化工艺以及制定标准化的生产工艺流程方面,国内家电企业自主研发工作还需要不断完善。
值得注意的是,家电企业在应用机器人方面,更多依赖的是与专业机器人制造商合作,像上海日立那样了解机器人应用并具备一定开发机器人能力的企业并不多。记者通过与机器人制造企业交流得知,目前家电企业在机器人方面的应用也远低于汽车、手机等行业。由于应用时间不长,如何与机器人供应商合作,如何长远地确定企业自动化改造方案,对家电企业来说,都是全新的课题。
对此,海尔有关负责人认为,自动化程度不是越高越好,而是适度自动化、达到智能化。家电企业一方面要积极实施,另一方面也不要冒进,毕竟机器人在家电领域还处于起步应用阶段,有些模块方案是创新方案,没有可借鉴的母本方案,从方案规划到实施落地需要多次探索验证,时间周期较长,存在失败的风险。实施过程既要有策略,把握好前进的力度,又要保证持续引领不能过度。
发展前景广阔
对于“机器人换人”未来的应用,主流家电企业表示,将继续加大对生产自动化方面的投入力度,并做好了未来3~5年的规划。徐东生表示,国内家电企业在“机器人换人”方面今后还将会逐渐增加比例,可以说家电企业未来“机器人换人”具有很大的发展空间。据悉,家电企业未来“机器人换人”的发展方向,体现在打造智能化工厂、加大机器人应用范围、优化工艺及提高产品标准化等方面。
海尔有关负责人表示,未来将持续推进智能化机器人实施、落地,打造成更多智能化工厂。首先,海尔将搭建更为开放的平台,持续吸引更多一流资源来平台交互方案,达成不断升级、持续引领的自动化解决方案;其次,打造设备智能化集成体系,从国家层面建立行业引领的标准,向德国工业4.0一样,输出家电智能自动化实施的统一标准;第三,未来自动化设备能够满足与人的智能交互,实现智能柔性生产,可自我感知、自我分析、自我维护,建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务制造模式,满足用户高度个性化的需求;最后,智能产品具有独特的可识别性,可以在任何时候被识别,知道整个被制造过程的细节,甚至能半自动地控制智能制造的各个阶段,例如用户可以直接参与产品的设计、构造、生产、物流及回收的各个阶段。
美的有关负责人坦言,美的空调已经连续三年每年投入1.5亿元进行自动化改造,未来在这方面的投入仍是“上不封顶”。在制造环节,美的空调将全面依靠自动化设备、机器人来提升人员效率和产品质量。目前,美的家用空调在国内共有7个制造分厂,2015年工人将减至2.5万人,减员后所剩下的工作量,将全部由自动化设备或者机器人完成,在一些关键零部件组装、焊接和测试等方面,也将加大机器人的应用范围。在热水器方面,美的将会按照自动化的三年规划,在装配、焊接、冲压等领域推进机器人替代人工的自动化生产。
目前,创维在自动化方面做出的努力,不仅包括在设备方面的投入,也包括在工艺优化和产品的标准化所做的工作,目的是为今后进一步推进自动化铺路。据透露,创维将把互联网技术应用到自动化设备实时监控中,实现设备联网。同时,创维增加生产设备的自主控制,把分散的、自主的、智能化制造设备,通过网络的形式连接在一起,使其更具动态性和灵活性,以迎合客户对产品个性化、多样化、多变化的需求,在三年内,大力研发行业通用工序机器人,在彩电生产领域节省50%的人工。
上海日立制定了新一轮三年自动化规划,主要方向包括实现泵体、总装等核心工序的柔性自动化技术突破;大规模应用国产4轴机器人和3轴自动移栽装置,降低自动化投资平均成本;智能系统向前延伸,MES系统延伸至供应商,与场内自动化系统衔接,降低库存资金和仓储物流成本。
值得一提的是,家电企业通过与知名机器人制造商合作,在自主研发方面也同步进行。据了解,目前海尔采用自主研发+专业制造公司合作的形式,既引入全球一流的自动化资源并建立了长期合作协议,例如现代、ABB、KUKA等,又注重自主研发,全流程参与交互。海尔希望在焊接类、包装类、检测类和拿取搬运类机器人应用成熟的基础上,进一步升级紧固类、连接类等工位的探索和实施,同时更进一步探索人机协作、机机交互等智能机器人在家电领域应用的探索和落地。