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專家圓桌:自動化升級的當下與未來

  沐野  2019-08-12 00:00:00   《世界經理人》雜志
企業應做好投資回報和質量成本分析,不一定追求全部或沒必要的自動化,應把錢花在刀刃上。

產業升級和制造轉型已經是不可阻擋的當下趨勢,其中,工廠的自動化、信息化、智能化轉型是近幾年備受關注的焦點。不過,當下制造業轉型主要聚焦在生產環節的自動化升級和信息技術的融合提升,“機器換人”只是初階,有了智能設備的工廠接下來才能一步步實現自主化決策,最終實現真正的“智能工廠”。那么,當下仍在進行中“機器換人”或自動化升級進展如何?又還存在哪些問題?接下來的轉型升級之路又還有哪些挑戰?企業又該如何應對?《世界經理人》本期專家圓桌專訪了廣東智能機器人研究院副院長李曉濤和和君咨詢資深咨詢師云濟源,就中國制造企業的自動化升級展開分析和探討。

  走出誤區

《世界經理人》:從2013 年起,中國成為全球最大的工業機器人消費國,2015 年開始,國家層面也推出了支持制造業向智造轉型的頂層設計,中國制造業也掀起了一股“機器換人”或者說自動化轉型升級的熱潮,根據您的觀察,經過這么多年發展,當下中國制造的自動化處于何種水平?

廣東智能機器人研究院副院長李曉濤

李曉濤:中國制造企業的自動化程度總體上還處在一個較低的水平,在鋼鐵、石化、汽車、3C 加工、家電等行業,自動化程度較高,而裝備制造、電子產品裝配、服裝等行業,自動化程度還比較低,依舊需要大量人力。從地區來看,粵港澳大灣區、長三角企業自動化程度較高,其它地區相對較低。同一區域企業也存在較大差別,大企業投入較大,自動化相對較好,而中小企業雖對自動化有較強烈的需求,但投入能力有限,自動化水平相比就差很多。

和君咨詢資深咨詢師云濟源

云濟源:就整體的自動化水平而言,這個話題可能有點大。因為行業發展水平不同,行業或產業鏈規模不同,甚至說同業龍頭體量大小的不同等原因,都會造成自動化水平有比較大的差別。比如汽車、IC 行業,行業本身成熟,規模大、產業鏈也長,整體自動化程度比較高,也是機器人應用的主要場景,甚至企業間、中外企業自動化差距不大。而有些行業,比如家電,產業很大,巨頭很大,但是更多的是中小型家電企業,行業利潤率一般,自動化程度參差不齊。像鋼鐵、金屬冶煉行業,屬于老工業的轉型升級,自動化、信息化和智能化是趨勢,潛力空間比較大。另一個老工業行業紡織,中上游的紡紗織線自動化程度本來就高,但是下游到了服裝鞋帽的自動化程度就不如中上游那么高了,仍然是勞動密集型,這是行業屬性所致。總的說來,自動化、數字化、智能化正在各行業推廣應用,企業都試圖抓住這樣的機遇實現企業自身效率和成本上的競爭訴求,除了那幾個比較成熟的行業產業像汽車、IC、西藥制藥、煙草等,多數還在摸索當中。

《世界經理人》:在自動化升級方面中國制造商主要有哪些誤區?企業應該如何繞開這些誤區或者說有哪些潛在的風險需要提前防范?

李曉濤:自動化升級的范圍很廣,包括加工、裝配、檢測、包裝、物流等等,一般情況下,機器換人或自動化升級的投資是比較大,這是主要的風險。企業應做好投資回報和質量成本分析,不一定追求全部或沒必要的自動化,應把錢花在刀刃上,針對影響生產的瓶頸環節,比如效率低、環境惡劣、工作強度大、質量風險高的環節,開展有選擇、分階段的自動化升級。

另外,普遍存在“重硬輕軟”的問題,企業對于智能裝備這類“硬設備”的投入,總的來說也有出于用工環境的壓力,或者為了精細化生產、提升產品的質量等。但是,企業不能忽視信息化建設,比如MES 系統、數據采集系統等等,這些信息系統的引入有時候產生的價值比單純的自動化升級還要高。另外,自動化程度提高后,對于工人和技術支持/ 維護保養工程師的素質要求更高,需要提前做好人力資源儲備,否則,自動化設施可能用不好,難以達到預期效果。

云濟源:主要有兩方面比較突出的誤區,一是冒進,以為自動化和ERP、OA 這些可以解決企業眼下的問題。不僅是中小企業,有些規模比較大的企業,企業本身的組織、流程、制度還不健全,或者說組織效率還沒有很大的問題,尤其是相對傳統的企業,突然跨越式發展,組織流程會跟不上、不適應。另外,企業對自身沒有一個很好的考量,在生產端也沒有經過重新優化、規劃,沒有推進過精益生產,甚至人員素養等各方面都沒到位,就上先進設備,往往可能成為擺設。

二是自我感覺良好,拒絕改變,跟不上趨勢或者逆勢。大概又可以分兩類,一是保守,求穩,不愿意嘗試新的東西。另一種是在行業中活得比較舒服,出于慣性判斷,不愿意在這方面投入。

風險防范上來說,還是要跟上行業趨勢。一是要量入而出,客觀評估自身的資金實力,畢竟自動化改造要重金投入,而且周期長,要考慮是否能堅持下去。人才儲備和培養,是否有人才來支撐這種改變。要能夠洞察本行業尤其是市場空間和市場接受度,這點最難也最為關鍵,即采用更先進的技術,成本肯定有變化,要考慮客戶的接受度,產品是否有被替代或者被跨界者顛覆的可能性等都需要有所考慮。二是要有規劃,尤其對中小企業而言,不求最先進,但求適用,可以分階段、分步驟改造。三是要企業聯盟互助,客戶、供應商和自身共同想辦法、設課題。

《世界經理人》:那些已經實施自動化升級的企業主要存在哪些問題?企業應該如何應對接下來的挑戰?

李曉濤:自動化設施的柔性和運行可靠性是比較現實的問題。如果企業總是穩定地制造特定幾類產品,自動化是比較好實現的,但是如果企業的產品頻繁變化,自動化設施能否高效應對產品切換,是一個難題;另外,自動化程度越高,發生故障的影響就越大,因此可靠性就要求越高,企業要配備高素質的設備維護人員,確保設備運行可靠。企業往往重視產線自動化建設,忽略物流、倉儲自動化的建設。

設備自動化程度越高,越要重視設備數據采集和數據的應用;一是分析設備效率,發現生產瓶頸,二是分析設備的狀態,做好預防性維修,降低設備停機風險,三是分析產品質量,確保設備保持在最優運行狀態;而這一切都離不開工業大數據相關技術和平臺的應用。廣東省智能機器人研究院研發的廣智云工業大數據平臺幫助多家企業解決了類似的問題。

云濟源:成本問題是企業面臨的主要問題,短期內企業的成本肯定只高不低,設備、人員、供應商、軟件等都是新的開支。也就是說在產業屬性和產業模式沒有變化、被顛覆的前提下,我們的目標又是存量市場而不是增量,首先要做的事就是算賬。

另一個比較嚴峻的問題是工業互聯網的網絡安全問題。智能化設備的聯網肯定是要做的,有公開數據顯示,我國有53.1% 的企業遇到生產設備的電腦藍屏、重啟、安全故障等安全問題。工業互聯網網絡安全造成的損失可能比消費網絡大得多。尤其像機器人當中的核心部件控制器這些有著全球壟斷者,被攻擊起來肯定是災難性的。而且企業解決這個問題,還得和上下游客戶供應商、第三方服務機構產業規劃咨詢、資金方如產業基金等合作。由核心企業來牽頭,比企業單打獨斗要更容易獲得成功。

  未來之路

《世界經理人》:當下仍在進行中的自動化升級給企業生產主要帶來了哪些改變?具體反應在經營方面,目前整體來講,自動化升級的作用是否能夠給企業經營上帶來切實的明顯改觀?

李曉濤:最明顯的改變就是制造車間對工人的需求減少了,許多繁重、重復的工作都可以交給機器去完成,生產效率和產品質量的一致性都能得到提升,自動化升級切實解決了企業面對的用工問題。另外,自動化普及也給企業信息化建設提出了更多要求,因為生產現場人少了,生產調度和狀態監控就更需要交給信息系統去自動完成,否則會成為新的瓶頸。

自動化升級給不同制造企業帶來的效果有差異,一般來說,如果產品的標準化程度較高、有一定生產批量,自動化升級的效果還是不錯的,當然,具體效果也取決于企業先期開展的生產瓶頸分析和投資回報分析。

同時自動化的升級,對企業的設備管理能力也提出了一定的要求。如果設備的維護保養到位,設備利用率高,必然能帶來較好的經營效益。但往往很多企業不具備良好的設備管理能力,設備故障頻發,設備利用率不高,難以獲得預期的效益。

云濟源:首先,最明顯的就是勞動用工上的變化。有些特殊工種、會引起職業病的如噴漆、焊接、打磨,很難熬的如鍛造、壓鑄,一般人都不愿意去干了,這些行業應用還是比較成功的,幫企業解決了用工招人的問題,同時提升效率和質量穩定性。站在勞動力的角度上看,減少對作業人員的工傷職業病的潛在危害。其次,借助可視化和數據分析,可以抓取數據的智能設備的出現,減輕管理者工作量的壓力和提供分析問題的判斷依據。從管理者的角度上看,日常分析決策上的負擔減輕了,可以將更多的時間用到更高層面的規劃、組織上。再者,就產品本身而言,自動化、數字化應用使生產更可控,產品的一致性更高。

具體經營上的變化,較突出就是對人的要求提高了,以前可能主要是“被動勞動型”工人,現在更多是需要“主動策劃型”工程師這類技能型人才。在經營思路上可能導致管理模式上的改變,畢竟管工人和管工程師還是不太一樣。

《世界經理人》:中國有許多中小型制造商,如果它們要進行自動化升級,您覺得他們主要會有哪些難點?應該如何入手或者有何建議?他們應該將什么作為自動化升級的首要目標?

李曉濤:資金、技術、人員都可能成為難點。資金的問題主要是投入較大,技術問題包括幾個方面,一是要技術評估哪些環節最適合開展自動化升級,預期回報最高;二是如何在有限資金投入的情況下,選擇合適的供應商和產品,避免采用過度自動化的產品;三是要有整體的規劃,自動化升級和信息化建設、精益生產管理推行等要同步開展。人的問題也有幾點,一是對人的素質要求不同了,二是自動化后,生產現場需要新的管理策略。

中小制造企業的自動化升級應該循序漸進,分階段開展,首先針對最迫切的環節開展自動化改造,把錢花在刀刃上。比如:環境惡劣、工作繁重、質量要求高的工序。

云濟源:一是輕規劃重實施,愿意購買有形的設備和軟件卻不愿意在無形的前期智力規劃上投入;二資金和人才的支撐;三是各部門分別上自動化,聯通不足,沒有形成合力,效果受影響。

第一個建議在規劃上,專業團隊要站在產業或者企業的角度上綜合規劃,把賬先算清楚,不光是財務賬—成本問題,還有市場賬。比如一個企業的老產品非常穩定,利潤占80%,新產品利潤貢獻幾乎為零,但市場前景非常好,潛力大,那么在哪個產品上投入,就要仔細分析。另外,規劃時不要心血來潮拍腦袋決定,也不要被軟件公司或硬件公司牽著走,或者被自動化設備綁架,要看你的產品是不是適用,客戶是不是接受。第二是選擇合適的供應商和合作伙伴,比如現在有很多幫企業實施改造的工具,像有機構稱之為RPA(機器人流程自動化)和IA(智能自動化),通過它來幫企業做具體的實施改造。第三是人才培養和引進,能把自動化設備運營起來,這個最難,因為有時候這不是花錢能解決的。第四就是對外做好做細行業趨勢洞察,對內啟動組織流程理順優化,也有稱之為流程再造。

《世界經理人》:未來中國企業自動化升級有哪些新的發展趨勢?

李曉濤:有幾點是值得關注的:一是柔性自動化的要求更高,就是說當產品和工藝發生了改變后,自動化設施也能從容應對;二是自動化與信息化的深入融合,互相賦能;三是人工智能和工業大數據的深入應用,提升設備的智能化,目前,大多自動化設備是沒有智能的,完全按人預先設定的程序來工作,缺乏隨機應變能力和學習提升能力,未來的自動化設施應該能感知生產環境,自主學習,不斷優化,設備能自律執行。

云濟源:主要有三個趨勢,第一是人才培養社會化。無論是高校培養,還是社會化的職業教育都會快速發展,而社會化的職業教育針對性更強,相對高校本科的通識教育和碩博階段研究型的專業人才教育,正好補了一個空檔,實用型工程師和專家更多是企業和職業教育機構磨合出來的。另外是原有勞動力的升級,要培養新技能,這些人才培養的問題更多地交給社會化的職業教育去落實。

第二是企業聯盟,中國現有的機制不太可能產生像德國弗勞恩霍夫這樣的聯合研究機構。但也許能誕生西門子、通用這類產業的引領者和實踐者。不過,中國也有中國的辦法。中國國民經濟的門類非常的齊全,加上這幾年的開放、摸索、合作,還是有條件和基礎能夠形成企業聯盟,讓核心企業,即在政策上、信用上等多方面有先天優勢的企業,通過這些核心企業組織上下游、第三方服務機構、產業基金等來合作,聚焦在行業,聚焦在某一個領域還是能做成的。

第三是技術方面,工業機器人,輕型化、柔性化、智能化趨勢明顯,更小、更輕、更靈活;人機協作正在成為工業機器人研發和應用的重要方向。而不是簡單替代搬運、焊接工作。

主持人 / 沐野  圖 / 李曉濤、云濟源  

本文刊載于《世界經理人》雜志2019年07/08月合刊 【封面專題】欄目

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