美的“机器换人”:家电巨头的工业4.0探索之路

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访客:19710  发表于:2016-01-26 10:02:31

美的“机器换人”:家电巨头的工业4.0探索之路

生产线上,从铜管折弯,到部件组装、条形码粘贴、检漏、抽真空,再到成品包装入库,这些原本由人工操作的多道工序,现在通通由机器人和机械手有条不紊来完成。物料投放车自动在流水线上穿梭,全厂5000多个传感器,将生产各个环节的实时信息及时反馈到中央控制室,墙上众多的液晶显示看板,能够及时监控生产、高空物流、地面物流等情况,管理人员通过手机、平板等移动终端就可以进行操控。

这是记者1月20日在广州南沙美的首次对外开放的智能工厂里看到的一幕,美的在家电行业率先实现了多机器人串联,各专机互通,人机互通的概念。这也是传统家电巨头美的加速向智能制造转型的最新成果展示。

近年来,“生产成本高”和“招工难、用工荒”成为传统制造业面临的发展难题,而空调制造企业常常遇到招聘来的工人不愿做生产流程中危险性高、劳动强度大工作的问题。为消化生产要素成本上涨的压力及解决缺工问题,美的集团通过创新驱动发展,自2011年起开始引进机器人提升生产效率,因应弹性生产。

美的集团副总裁、家用空调事业部总裁吴文新向时代周报记者表示,未来5年,美的计划投入40亿-50亿元,将旗下所有的家用空调生产线,都按照广州和武汉示范工厂一样建成智能化工厂。

而据记者了解,自2011年至今,美的空调已减掉四成生产工人,未来三年人数还将继续降至三成。美的家用空调事业部广州智能工厂总经理汪小进向记者表示:“未来可能连打螺丝钉的岗位都没有了,工人需要懂得机器人调整技术,懂得生产线技术,生产线对员工的要求会更高。我们甚至有一个计划,未来生产线上面将全部选用本科生。”

智能化工厂落地

2015年前三季度,美的集团实现营业收入1120亿元,同比增长2.2%;实现归属于母公司净利润110.12亿元,同比增长23.0%,成为家电行业的“利润王”。

正如明匠智能总裁沈善俊向时代周报记者所说:“好像没有美的不做的家电产品,只要大家能想得到,美的都会有。”而产品数量众多,用户数量庞大的美的,很早就意识到了用户需求上的变化——差异化与个性化,并一直为此努力推动。

“比如用户想下个智能空调的订单,我们的颜色是白色的,而用户喜欢蓝色,就可以下成蓝色的订单,下单之后,APP将此信息转到业务部门,进行设计转化,转化完之后,通过计划系统,再传到制造系统,进行物料采购、生产制造,最后通过物流配送直接送到用户家里,全是标准化的流程。美的全智能工厂最终的目的就是品质稳定、成本最优、柔性交付。”吴文新向记者进一步解释道,美的自2011年开始转型,所有产品进行升级换代,2015年,所有室外机、室内机全部进行第二次升级换代,目前美的南沙工厂已建成两条自动化生产线,一条是空调内机组装线,另一条是空调外机组装线,这两条生产线也具备C2M能力。

吴文新告诉记者,个性化C2M定制业务将在今年开启,消费者个人将可以直接向工厂下单生产定制产品。同时,工厂生产线的信息也与外部用户紧密连接。经销商可以通过手机终端时刻了解产品的生产进度及物流进度。客户也可以在移动端APP中输入订单号,查看产品生产、仓储、配送的最新进展。

“用户空调坏了怎么办?美的实时诊断会告诉你哪个地方坏了,距离你家附近最近的一个维修网点在哪,电话号码是多少,同时把空调坏的信息同步推送到维修网点,自动对接,不用说你的空调坏了,维修自动就来了,这就是服务的智能,现在我们还在推动这个。”吴文新向记者谈道。

美的空调智能化生产线技术提供商、博众精工科技有限公司副总裁杨愉强告诉时代周报记者:“美的智能化生产线,其中一个优点,就是增加了可追诉性,加了影像传感器、扭矩传感器等,实时抓数据,有图有数据,每台机器做到哪里,有什么问题,到了客户那里,甚至五年十年以后,出现什么毛病,都可以追诉得到。”

而沈善俊则向记者表示:“光打摩斯一个技术,就必须针对一个产品了解程度非常透彻,才能完成这个动作。包括是先用一个电片,还是先抓取螺丝,节拍怎么样,转几圈合适才不会松动,这些是需要广大技术人员通力协作之下,才能达到的一个精确的效果。”

去年三四月份时,博众精工开始跟美的洽谈合作建立智能化生产线。杨愉强感叹颇深:“德国2013年提出工业4.0,计划花15-20年去实现。而中国直接跳过工业3.0,从工业2.0向工业4.0转变,必然会经历阵痛。”据杨愉强回忆,最初谈C2M概念的时候,觉得很困难,因为美的的产品数不多,但是型号非常多,这很难弄,因为搞自动化,必须料物符合自动化的设备,而不能要设备去符合自动化,这样会投入很大,效果还不一定好。但由于美的已提前对工艺管控、产品尺寸等方面进行标准化、模块化处理,而且将生产工艺全部分享,所以这两条生产线的智能化改造很快就完成了。

“这两条生产线攻破世界级的难题8项,攻破行业级的难题17项,在国内行业里应该算是最先进的生产线,集信息化、数字化、智能化、自动化为一体。中国制造2025概念出来后,最基础的一个版本被美的先实现。”杨愉强向时代周报记者谈道。

“美的家用空调有六个工厂,其中广州、武汉工厂成为智能制造的示范点,目前各有两条自动化生产线,一旦成熟,其他工厂也会复制这些做法。”吴文新表示,要用五年时间,花40亿-50亿元,建立标准的智能工厂,以快速地响应市场。

七年减少七成工人

在吴文新看来,未来智能化制造是中国工业发展的必由之路,形势将逼着企业这么做。美的将逐步建成设备自动化、生产透明化、物流智能化、管理移动化、决策数据化的智能工厂体系。

以一条生产线为例,普通的生产线,生产A产品,转化到生产B产品,换型时间要45分钟,一次组装合格率只有97%,信息化品质控制点6个,工人数量需160人,自动化率内机4%,外机8%。而全智能生产线,换型时间只要3分钟,一次组装合格率达99.9%,信息化品质控制点是108个,工人数量是51人,机器人数量为68个。自动化率内机64%,外机65%。从表面的数据来比较,就可以看到生产效率的显著提升。“以前我们传统的交货周期为20天,现在是9天。”

吴文新向记者透露道,2011年是美的空调历史上工人数量最多的时候,达到5万峰值,2015年减至2.8万,2018年将进一步降至1.6万。“智能化生产这种模式,理想人数是要减掉70%,零配件的生产线实现无人化。”

而据记者了解到,美的生产线上机器人数量从2011年的50台,增长至2015年的562台,2018年将进一步增加到1500台;自动化率也有望在2018年进一步提升至50%。随之而来的结果是,空调的月产能将不断扩大,由2015年的400万台,提升至2018年的500万台。

吴文新介绍,美的空调自2011年开始推进自动化到2015年,已在智能制造方面累计投入10亿元,现有机器人数量562台,平均自动化率16.9%,远高于行业7%的平均水平,已节约人力成本2.2万。

值得注意的是,随着生产线的智能化普及,如何平衡智能化与人员处置及人才紧缺方面的问题,成为美的面临的一个不小的挑战。

吴文新强调,推动智能制造技术是基于对多重因素的考虑,首先,智能制造技术可以提高产品质量;其次,智能制造技术可以实现柔性化生产;第三,才是出于成本的考虑。

美的家用空调事业部广州智能工厂总经理汪小进向记者表示,这些年工人每年都有部分流失,在人员递减上,工厂一般保持只出不进的原则,这是逐渐缩减的结果。“未来可能连打螺丝钉的岗位都没有了,工人需要懂得机器人调整技术,懂得生产线技术,未来生产线对员工的要求会更高。我们甚至有一个计划,未来生产线上面将全部选用本科生。”

据记者了解,按照计划,南沙工厂内机生产线每台空调的生产节拍是14秒,但目前仍需20秒。吴文新坦言,还需进一步调试跟完善,预计到2016年春节后,就可具备C2M订制化生产的条件。

“目前美的空调不仅仅标配了WIFI,还带有自诊断功能、自学习功能、自查询功能,智能化程度已经非常高,智能化产品占比高达70%。”吴文新告诉记者。

经历了一整年价格厮杀和市场下滑的空调市场,已露疲态,在吴文新看来,2016年国内家用空调市场会暂时稳住,不会像2015年继续在价格战里“杀红了眼”。“应该这样讲,有了智能化,性价比更进一步,加上品质保证,美的在2016年没有好的表现,这是不可能的。”

来源:时代周报,图片来自互联网

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