中国制造面临的严峻挑战,简要分析国内智能工厂建设现状以及未来发展趋势

2021-06-30 04:48

我国制作面对的严峻应战


人口盈利消失、企业招工难,人工本钱敏捷上升;


高房价、高地价迫使国内制作业向内地搬运,低本钱制作业向东南亚国家搬运;


高赋税以及社保费用的压力也给企业带来昂扬的运营本钱;


钢铁、化纤等原材料价格上涨对下流职业带来巨大的本钱压力;


中兴事情则暴露出我国制作业中心技能缺失的为难现状;


世界贸易争端更是对出口型企业落井下石......


即便面对以内循环为主不受世界方针影响的制作型企业,也因为招工难、本钱上涨的现状隐隐作痛,部分企业乃至“一顿操作猛如虎,一年到头还不如卖房赢利高”。


据不完全统计,仅2016年就有逾百家出售房产,转让金额超20亿元。而与此一起,上一年有105家公司的赢利短少千万,不抵北上广深一线城市一套住所的价格,制作型企业之苦可想而知。


概念眼花缭乱


从前美国盛行挖金,可是终究挖金的人并没有获得多少财富,反而是给提供给挖金者服务的却发了财。与此相似,本着救制作业于水火傍边提出各自方针,可是现在却成了概念横飞:工业4.0的热潮未退,智能制作、CPS、工业互联网、企业上云、工业APP、人工智能、工业大数据、数字工厂、数字经济、数字化转型、C2B等概念接二连三,关于大多数制作企业而言,能够说是眼花缭乱、莫衷一是,每个企业都期望不被年代的车轮扔掉,可是假如每个概念都去测验极有可能是一地鸡毛,乃至部分企业终究仅仅赚取了国家补助,并未对企业有更深层的影响更何谈转型。



不光概念如火如荼,而且智能制作触及的技能也非常多,例如云核算、边际核算、RFID、工业利来w66官网app机器人、机器视觉、立体仓库、AGV、虚拟实践/增强实践、三维打印/增材制作、工业安全、TSN、深度学习、MBD、猜测性保护......,让企业眼花缭乱。这些技能看起来都紧接潮流,但怎么与企业事务贴合,或许让企业在原有的赛道上进步名次或许拓宽赛道,至今烟云盘绕不明方向。


不光概念与技能难以鉴别,而且企业推动智能制作范畴阅历非常匮乏,许多制作型企业关于智能制作处理方案参加度首要取决于总经理的认知程度,因为底子没有信息化部分,关于数字化转型的认知程度仅存于大众号了解。即便参加许多训练会议也是浅尝辄止,而且现在也有许多不良厂商攒的各种以广告为中心的会议,现已没有了当年以学习为意图的初心。在实践推动智能制作的进程中企业领导像热锅上的蚂蚁,生怕被年代没有打招呼的扔掉,阅历了八十年代勇闯全国下海经商、九十年代购各种主动化设备买入,现在巴望搭上数字化转型的列车而又不清楚怎么聚集落地,企业整个信息化规划、施行根本毫无规矩可言。


企业数字化转型当局者迷


我国制作企业在推动智能工厂建造方面,或许说是数字化转型还存在许多问题:


盲目购买主动化设备、主动化产线


许多制作企业仍然以为推动企业数字化转型便是主动化或机器人替代人工,极致寻求概念寻求所谓的“无人工厂”而将产出比置于脑后,我从前目击过某企业经过产线加工某机加件,整个主动化产线费用4-5亿,可是每年产出只要千万级,假如作为样板工程来推演概念无可厚非,假如是作为实践出产来如此改造,假如放在中小企业身上老板很可能早现已破产去跑滴滴或许送外卖了。所以推动单工位的机器人改造,推广机器换人必定是为了处理某瓶颈工序,产出比应该是可观的,而不是为了完结无人工厂而花费许多本钱去满意这个需求。这种让人不由想起那句话:“世界上没有完结不了的需求,仅仅看时刻与本钱,以及报答比”。


没有完结设备数据的主动收集和车间联网


企业在购买设备时髦不清楚设备除了出产还能完结监控,可是因为短少专业人员咨询、辅导并没有要求厂商免费敞开数据接口,大部分设备数据还仅存于机床层面,没有完结出产监控。假如之后想完结设备监控的时分又被设备供货商再割一轮韭菜。


假如没有完结设备数据收集,出产设备则很可能没有得到充沛使用,设备的健康情况未进行有用办理,没有将设备最大化使用。



假如是离散制作职业,设备没有完结主动化收集尚可了解,究竟大部分还归于劳动密集型,可是假如相似于钢铁、化纤等流程职业还处于人工巡检、纸质单据记载的话,这样的企业现在也只能道一句“保重”后挥手告别,因为流程职业关于出产影响最大的当归于工艺、设备保证等事务,而这些事务通通能够经过设备监控来完结。


工厂运营层仍是黑箱


在工厂运营方面还短少信息系统支撑,车间仍然是一个黑箱,出产进程还难以完结全程追溯。出产进程的可视化其实是分为两个部分的,一个部分面向企业内部完结进展盯梢,根绝窝工现象;一部分面向企业外部是为了展现给客户,让客户进展可查、质量可追溯,首要是为了向客户秀肌肉用的。


而假如是面向内部订单管控,这种需求往往会呈现在订单多到人工现已管控不了的情况,也便是期望经过进展管控完结增产来获取更多效益。而假如期望面向的是给自己客户秀肌肉的想法去完结运营层面数字化的话,更多是站在期望开辟新的事务的背书之下。可是假如全面完结数字化时刻本钱可控性严重短少,而且项目风险太大。要点应该以职业样本工程为方针来开疆拓土。


仍然存在许多信息化孤岛和主动化孤岛


智能工厂建造触及到智能配备、主动化操控、传感器、工业软件等范畴的供货商,而且因为短少统一性规划,许多工厂都是头疼医头脚疼医脚,构成以单点事务优化为中心,而没有将整个链条的数据打通。许多企业不只存在许多信息孤岛,也存在许多主动化孤岛,看起来主动化程度非常高可是信息化简直为零。


就整个现状究其原因,是智能制作或许智能工厂包括范畴许多,系统极端杂乱,企业还短少深刻了解。在这种情况下,制作企业依据事务需求进行单点优化,构成企业的零星出资。关于短少信息化部分的企业仍是应当依托有实战阅历的咨询服务机构,结合企业内部的IT、主动化团队以及企业事务痛点,高层积极参加,依据企业的产品和出产工艺,做好需求剖析和整体规划,在此基础上保险推动,才干获得实效。



国内外智能工厂建造的现状


近年来,全球各首要经济体都在大力推动制作业的复兴。在工业4.0、工业互联网、物联网、云核算等热潮下,很多企业展开智能工厂建造。比方西门子安贝格电子工厂完结了多种类工控机的混线出产;FANUC公司完结了机器人和伺服电机出产进程的高度主动化和智能化,并使用主动化立体仓库在车间内的各个智能制作单元之间传递物料,完结了最高720小时无人值守;施耐德电气完结了电气开关制作和包装进程的全主动化;美国哈雷戴维森公司广泛使用以加工中心和机器人构成的智能制作单元,完结大批量定制;三菱电机名古屋制作所选用人机结合的新式机器人安装产线,完结从主动化到智能化的改变,显着进步了单位出产面积的产值;全球重卡巨子MAN公司建立了齐备的厂内物流系统,使用AGV装载进行安装的部件和整车,便于灵敏调整安装线,并建立了物料超市,获得显着成效。


可是现在智能工厂没有一个固定模板让其他企业学习,建造内容更是一应俱全,更多的是企业将出产方面任何晋级改造都归化到智能制作范畴,这就构成了智能制作标语震天响,可是蓦然回首智能工厂并没有在灯火阑珊处。


当时智能工厂会呈现多样化喷涌而出,首要因为我国制作企业面对着巨大的转型压力,可是职业不同所面对的痛点是不一致的,比方产能过剩、客户特性化需求日益增加、订单交给压力大等,迫使制作企业依据自己某个痛点出发完结智能制作改造,所以现在智能工厂会呈现差异化、多样性,当然也是企业职业所构成的必然成果。


所以我国也呈现了例如轿车、家电、轨道交通、食物饮料、制药、配备制作、家居等职业的样板工厂。正因为事务不同,巴望处理的问题或许完结的价值不同,终究构成了智能工厂改造的多样性。


智能工厂首要建造形式


智能工厂的多样性一起也折射出智能工厂不同的建造形式:


出产进程数字化到智能工厂


在石化、钢铁、冶金、建材、纺织、造纸、医药、食物等流程制作范畴,企业开展智能制作的内涵动力是设备监控与质量追溯,偏重从出产数字化建造起步,依据质量追溯需求从产品结尾操控向全流程操控改变。所以流程制作式企业开展形式首先是设备进程参数监控与设备健康OEE剖析,经过出产关于温度、压力等进程参数的操控来进行质量管控与追溯。


然后将质量追溯的内容拓宽到外协单位与原材料供货商,当然拓宽数字化追溯规模的条件是内部现已具有了数字化追溯才能,不然着急拓宽到企业外部的数字化含义并不大。所以其智能工厂的建造形式为:榜首完结智能单元工艺参数温度、压力等监控与追溯,完结设备OEE办理提高产能;第二由智能出产单元进一步拓宽到非要害工序环境的数字化;第三打通上下流企业之间的数据隔膜。


智能制作出产单元到智能工厂


在机械、轿车、航空、船只、轻工、家用电器和电子信息等离散制作范畴,因为离散制作业人工参加较多,企业开展智能制作的中心意图在于最大极限的完结数据同享,减缩因信息不晓畅而构成的窝工现象,所以离散职业尽管现在比较发起悉数主动化的智能单元,可是仅限于瓶颈工序,不然即便悉数完结流水线式的智能单元也没有完结透明化办理关于出产功率、质量等方面效益来得多。所以其智能工厂的建造形式为:榜首完结出产进程透明化办理;第二经过在线质量检测、智能单元设备监控完结瓶颈工序产值提高;第三完结规划、服务与制作之间多维度数字化协同。


特性化定制到互联工厂


在家电、服装、家居等距离用户最近的消费品制作范畴,企业开展智能制作的要点在于充沛满意顾客多元化需求的一起完结规模经济出产,偏重经过互联网渠道展开大规模特性定制形式立异。因而其智能工厂建造形式为:一是推动特性化定制出产,引进柔性化出产线,建立互联网渠道,促进企业与用户深度交互、广泛搜集需求;二是推动规划虚拟化,打通规划、出产、服务数据链,选用虚拟仿真技能优化出产工艺;三是推动制作网络协同化,革新传统笔直安排形式,以扁平化、虚拟化新式制作渠道为枢纽集聚工业链上下流资源,开展长途定制、异地规划、当地出产的网络协同制作新形式。


上述形式与赛迪智库所归结的职业与数字化转型趋势不约而同,所以只能智能工厂也是按图索骥,依据自己职业寻觅职业难点与其他赛道(赢利增加形式),然后针对性改造。


我国制作业的命脉,却被4家海外巨子独占,国产机器人换道超车


我国人口盈利的逐步损失,叠加我国制作业主动化、智能化转型大潮,使得我国对工业机器人工业快速开展。


我国机器人开展进程


从2000年起,我国机器人开端起步,彼时我国工业机器人产值仅几千台,而且多为集成与署理,还没能构成自己的技能。


不过在轿车、3C电子等工业的敦促下,国产机器人加快脚步行进,而且向着将上下流工业延伸。


在2013年时,我国出台多项工业机器人开展方针,并给予职业补助。这更是为我国工业机器人工业添了一把火。


短短十余年的开展,现已让我国成为全球榜首工业机器人大国。在工业机器人销量上,我国从2013年起现已接连8年获得全球榜首。


2020年,全球工业机器人销量为39.7万台;其间我国占有17万台,将近全球的4成。


能够看出,我国在全球工业机器人商场上的重要位置。


不过,我国工业机器人销量尽管可观,但中心技能却受制于人。


国产工业机器人受制于人


相较于欧美等国,我国工业机器人工业起步显着落后,在全球工业机器人商场上早现已构成安定的职业格式,我国企业只能在缝隙中生计。


全球70%以上的工业机器人商场,被日本发那科、日本安川电机、瑞士ABB、德国库卡这四大家族所分割,构成了寡头独占态势。


当时,国产机器人还有三方面的短少。


一是,我国机器人整机功能落后。


我国工业机器人在精度、掩盖规模、最高轴速等方面,同国外巨子有着显着的距离。比如,我国工业机器人龙头企业重复定位精度在0.05-0.08mm,而四大家族能到0.02-0.08mm,距离非常显着。


因而,我国工业机器人多集中于中低端商场,在高端范畴难以同外资企业相抗衡。


二是,在工业机器人中心零部件、技能等方面,我国企业也都受制于人。


减速器、伺服系统与操控器是工业机器人的三大中心零件,日本在这三大范畴牢牢占有主导位置,就连德国库卡也要从日本进口,更何况是起步落后的我国。


值得注意的是,这三大中心零部件是工业机器人工业链中赢利最高的一环,占机器人超80%的总本钱。


因而,日本零件供货商赚走了机器人工业的大部分赢利,我国整机企业赢利寥寥,只能困难生计。


三是,外资把握中心技能。


在工业机器人知识产权上,日本企业也将其牢牢把握在自己的手中,我国的中心技能也被独占,限制了我国机器人工业的开展。


以上这三大境况,对我国工业机器人工业来说非常晦气。现在,工业机器人的重要性益发凸显,现已成智能制作的命脉。


因而,我国在工业机器人职业上的包围刻不容缓。


国产工业机器人换道超车


不过,工业机器人工业技能壁垒高、职业格式安定,我国企业想要同国外企业正面硬碰,成果可想而知。


在这样的情况下,不少我国工业机器人企业挑选弯道超车。


比如,我国工业机器人龙头埃斯顿,并没有盲目进入轿车整车商场,而是挑选占领焊接、喷涂等轿车职业细分商场。现在,埃斯顿喷涂机器人等,现已获得了很多客户的喜爱。


我国珞石机器人、节卡机器人等,则将目光投向了协作机器人。在人工操作与全程机器出产之间,会有一个较为绵长的过渡阶段,这便是协作机器人的开展机会。


北京软体机器人则布局软体机器人,跟着精细制作的开展,软体机器人有着益发重要的效果。在全球,软体机器人有着近56万亿的庞大蓝海,开展潜力巨大。


经过另辟蹊径的方法,我国工业机器人企业现已获得了不错的成果,带领国产机器人完结包围。



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