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专家圆桌:自动化升级的当下与未来

企业应做好投资回报和质量成本分析,不一定追求全部或没必要的自动化,应把钱花在刀刃上。

产业升级和制造转型已经是不可阻挡的当下趋势,其中,工厂的自动化、信息化、智能化转型是近几年备受关注的焦点。不过,当下制造业转型主要聚焦在生产环节的自动化升级和信息技术的融合提升,“机器换人”只是初阶,有了智能设备的工厂接下来才能一步步实现自主化决策,最终实现真正的“智能工厂”。那么,当下仍在进行中“机器换人”或自动化升级进展如何?又还存在哪些问题?接下来的转型升级之路又还有哪些挑战?企业又该如何应对?《世界经理人》本期专家圆桌专访了广东智能机器人研究院副院长李晓涛和和君咨询资深咨询师云济源,就中国制造企业的自动化升级展开分析和探讨。

  走出误区

《世界经理人》:从2013 年起,中国成为全球最大的工业机器人消费国,2015 年开始,国家层面也推出了支持制造业向智造转型的顶层设计,中国制造业也掀起了一股“机器换人”或者说自动化转型升级的热潮,根据您的观察,经过这么多年发展,当下中国制造的自动化处于何种水平?

广东智能机器人研究院副院长李晓涛

李晓涛:中国制造企业的自动化程度总体上还处在一个较低的水平,在钢铁、石化、汽车、3C 加工、家电等行业,自动化程度较高,而装备制造、电子产品装配、服装等行业,自动化程度还比较低,依旧需要大量人力。从地区来看,粤港澳大湾区、长三角企业自动化程度较高,其它地区相对较低。同一区域企业也存在较大差别,大企业投入较大,自动化相对较好,而中小企业虽对自动化有较强烈的需求,但投入能力有限,自动化水平相比就差很多。

和君咨询资深咨询师云济源

云济源:就整体的自动化水平而言,这个话题可能有点大。因为行业发展水平不同,行业或产业链规模不同,甚至说同业龙头体量大小的不同等原因,都会造成自动化水平有比较大的差别。比如汽车、IC 行业,行业本身成熟,规模大、产业链也长,整体自动化程度比较高,也是机器人应用的主要场景,甚至企业间、中外企业自动化差距不大。而有些行业,比如家电,产业很大,巨头很大,但是更多的是中小型家电企业,行业利润率一般,自动化程度参差不齐。像钢铁、金属冶炼行业,属于老工业的转型升级,自动化、信息化和智能化是趋势,潜力空间比较大。另一个老工业行业纺织,中上游的纺纱织线自动化程度本来就高,但是下游到了服装鞋帽的自动化程度就不如中上游那么高了,仍然是劳动密集型,这是行业属性所致。总的说来,自动化、数字化、智能化正在各行业推广应用,企业都试图抓住这样的机遇实现企业自身效率和成本上的竞争诉求,除了那几个比较成熟的行业产业像汽车、IC、西药制药、烟草等,多数还在摸索当中。

《世界经理人》:在自动化升级方面中国制造商主要有哪些误区?企业应该如何绕开这些误区或者说有哪些潜在的风险需要提前防范?

李晓涛:自动化升级的范围很广,包括加工、装配、检测、包装、物流等等,一般情况下,机器换人或自动化升级的投资是比较大,这是主要的风险。企业应做好投资回报和质量成本分析,不一定追求全部或没必要的自动化,应把钱花在刀刃上,针对影响生产的瓶颈环节,比如效率低、环境恶劣、工作强度大、质量风险高的环节,开展有选择、分阶段的自动化升级。

另外,普遍存在“重硬轻软”的问题,企业对于智能装备这类“硬设备”的投入,总的来说也有出于用工环境的压力,或者为了精细化生产、提升产品的质量等。但是,企业不能忽视信息化建设,比如MES 系统、数据采集系统等等,这些信息系统的引入有时候产生的价值比单纯的自动化升级还要高。另外,自动化程度提高后,对于工人和技术支持/ 维护保养工程师的素质要求更高,需要提前做好人力资源储备,否则,自动化设施可能用不好,难以达到预期效果。

云济源:主要有两方面比较突出的误区,一是冒进,以为自动化和ERP、OA 这些可以解决企业眼下的问题。不仅是中小企业,有些规模比较大的企业,企业本身的组织、流程、制度还不健全,或者说组织效率还没有很大的问题,尤其是相对传统的企业,突然跨越式发展,组织流程会跟不上、不适应。另外,企业对自身没有一个很好的考量,在生产端也没有经过重新优化、规划,没有推进过精益生产,甚至人员素养等各方面都没到位,就上先进设备,往往可能成为摆设。

二是自我感觉良好,拒绝改变,跟不上趋势或者逆势。大概又可以分两类,一是保守,求稳,不愿意尝试新的东西。另一种是在行业中活得比较舒服,出于惯性判断,不愿意在这方面投入。

风险防范上来说,还是要跟上行业趋势。一是要量入而出,客观评估自身的资金实力,毕竟自动化改造要重金投入,而且周期长,要考虑是否能坚持下去。人才储备和培养,是否有人才来支撑这种改变。要能够洞察本行业尤其是市场空间和市场接受度,这点最难也最为关键,即采用更先进的技术,成本肯定有变化,要考虑客户的接受度,产品是否有被替代或者被跨界者颠覆的可能性等都需要有所考虑。二是要有规划,尤其对中小企业而言,不求最先进,但求适用,可以分阶段、分步骤改造。三是要企业联盟互助,客户、供应商和自身共同想办法、设课题。

《世界经理人》:那些已经实施自动化升级的企业主要存在哪些问题?企业应该如何应对接下来的挑战?

李晓涛:自动化设施的柔性和运行可靠性是比较现实的问题。如果企业总是稳定地制造特定几类产品,自动化是比较好实现的,但是如果企业的产品频繁变化,自动化设施能否高效应对产品切换,是一个难题;另外,自动化程度越高,发生故障的影响就越大,因此可靠性就要求越高,企业要配备高素质的设备维护人员,确保设备运行可靠。企业往往重视产线自动化建设,忽略物流、仓储自动化的建设。

设备自动化程度越高,越要重视设备数据采集和数据的应用;一是分析设备效率,发现生产瓶颈,二是分析设备的状态,做好预防性维修,降低设备停机风险,三是分析产品质量,确保设备保持在最优运行状态;而这一切都离不开工业大数据相关技术和平台的应用。广东省智能机器人研究院研发的广智云工业大数据平台帮助多家企业解决了类似的问题。

云济源:成本问题是企业面临的主要问题,短期内企业的成本肯定只高不低,设备、人员、供应商、软件等都是新的开支。也就是说在产业属性和产业模式没有变化、被颠覆的前提下,我们的目标又是存量市场而不是增量,首先要做的事就是算账。

另一个比较严峻的问题是工业互联网的网络安全问题。智能化设备的联网肯定是要做的,有公开数据显示,我国有53.1% 的企业遇到生产设备的电脑蓝屏、重启、安全故障等安全问题。工业互联网网络安全造成的损失可能比消费网络大得多。尤其像机器人当中的核心部件控制器这些有着全球垄断者,被攻击起来肯定是灾难性的。而且企业解决这个问题,还得和上下游客户供应商、第三方服务机构产业规划咨询、资金方如产业基金等合作。由核心企业来牵头,比企业单打独斗要更容易获得成功。

  未来之路

《世界经理人》:当下仍在进行中的自动化升级给企业生产主要带来了哪些改变?具体反应在经营方面,目前整体来讲,自动化升级的作用是否能够给企业经营上带来切实的明显改观?

李晓涛:最明显的改变就是制造车间对工人的需求减少了,许多繁重、重复的工作都可以交给机器去完成,生产效率和产品质量的一致性都能得到提升,自动化升级切实解决了企业面对的用工问题。另外,自动化普及也给企业信息化建设提出了更多要求,因为生产现场人少了,生产调度和状态监控就更需要交给信息系统去自动完成,否则会成为新的瓶颈。

自动化升级给不同制造企业带来的效果有差异,一般来说,如果产品的标准化程度较高、有一定生产批量,自动化升级的效果还是不错的,当然,具体效果也取决于企业先期开展的生产瓶颈分析和投资回报分析。

同时自动化的升级,对企业的设备管理能力也提出了一定的要求。如果设备的维护保养到位,设备利用率高,必然能带来较好的经营效益。但往往很多企业不具备良好的设备管理能力,设备故障频发,设备利用率不高,难以获得预期的效益。

云济源:首先,最明显的就是劳动用工上的变化。有些特殊工种、会引起职业病的如喷漆、焊接、打磨,很难熬的如锻造、压铸,一般人都不愿意去干了,这些行业应用还是比较成功的,帮企业解决了用工招人的问题,同时提升效率和质量稳定性。站在劳动力的角度上看,减少对作业人员的工伤职业病的潜在危害。其次,借助可视化和数据分析,可以抓取数据的智能设备的出现,减轻管理者工作量的压力和提供分析问题的判断依据。从管理者的角度上看,日常分析决策上的负担减轻了,可以将更多的时间用到更高层面的规划、组织上。再者,就产品本身而言,自动化、数字化应用使生产更可控,产品的一致性更高。

具体经营上的变化,较突出就是对人的要求提高了,以前可能主要是“被动劳动型”工人,现在更多是需要“主动策划型”工程师这类技能型人才。在经营思路上可能导致管理模式上的改变,毕竟管工人和管工程师还是不太一样。

《世界经理人》:中国有许多中小型制造商,如果它们要进行自动化升级,您觉得他们主要会有哪些难点?应该如何入手或者有何建议?他们应该将什么作为自动化升级的首要目标?

李晓涛:资金、技术、人员都可能成为难点。资金的问题主要是投入较大,技术问题包括几个方面,一是要技术评估哪些环节最适合开展自动化升级,预期回报最高;二是如何在有限资金投入的情况下,选择合适的供应商和产品,避免采用过度自动化的产品;三是要有整体的规划,自动化升级和信息化建设、精益生产管理推行等要同步开展。人的问题也有几点,一是对人的素质要求不同了,二是自动化后,生产现场需要新的管理策略。

中小制造企业的自动化升级应该循序渐进,分阶段开展,首先针对最迫切的环节开展自动化改造,把钱花在刀刃上。比如:环境恶劣、工作繁重、质量要求高的工序。

云济源:一是轻规划重实施,愿意购买有形的设备和软件却不愿意在无形的前期智力规划上投入;二资金和人才的支撑;三是各部门分别上自动化,联通不足,没有形成合力,效果受影响。

第一个建议在规划上,专业团队要站在产业或者企业的角度上综合规划,把账先算清楚,不光是财务账—成本问题,还有市场账。比如一个企业的老产品非常稳定,利润占80%,新产品利润贡献几乎为零,但市场前景非常好,潜力大,那么在哪个产品上投入,就要仔细分析。另外,规划时不要心血来潮拍脑袋决定,也不要被软件公司或硬件公司牵着走,或者被自动化设备绑架,要看你的产品是不是适用,客户是不是接受。第二是选择合适的供应商和合作伙伴,比如现在有很多帮企业实施改造的工具,像有机构称之为RPA(机器人流程自动化)和IA(智能自动化),通过它来帮企业做具体的实施改造。第三是人才培养和引进,能把自动化设备运营起来,这个最难,因为有时候这不是花钱能解决的。第四就是对外做好做细行业趋势洞察,对内启动组织流程理顺优化,也有称之为流程再造。

《世界经理人》:未来中国企业自动化升级有哪些新的发展趋势?

李晓涛:有几点是值得关注的:一是柔性自动化的要求更高,就是说当产品和工艺发生了改变后,自动化设施也能从容应对;二是自动化与信息化的深入融合,互相赋能;三是人工智能和工业大数据的深入应用,提升设备的智能化,目前,大多自动化设备是没有智能的,完全按人预先设定的程序来工作,缺乏随机应变能力和学习提升能力,未来的自动化设施应该能感知生产环境,自主学习,不断优化,设备能自律执行。

云济源:主要有三个趋势,第一是人才培养社会化。无论是高校培养,还是社会化的职业教育都会快速发展,而社会化的职业教育针对性更强,相对高校本科的通识教育和硕博阶段研究型的专业人才教育,正好补了一个空档,实用型工程师和专家更多是企业和职业教育机构磨合出来的。另外是原有劳动力的升级,要培养新技能,这些人才培养的问题更多地交给社会化的职业教育去落实。

第二是企业联盟,中国现有的机制不太可能产生像德国弗劳恩霍夫这样的联合研究机构。但也许能诞生西门子、通用这类产业的引领者和实践者。不过,中国也有中国的办法。中国国民经济的门类非常的齐全,加上这几年的开放、摸索、合作,还是有条件和基础能够形成企业联盟,让核心企业,即在政策上、信用上等多方面有先天优势的企业,通过这些核心企业组织上下游、第三方服务机构、产业基金等来合作,聚焦在行业,聚焦在某一个领域还是能做成的。

第三是技术方面,工业机器人,轻型化、柔性化、智能化趋势明显,更小、更轻、更灵活;人机协作正在成为工业机器人研发和应用的重要方向。而不是简单替代搬运、焊接工作。

主持人 / 沐野  图 / 李晓涛、云济源  

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