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【深度】“机器人+”:互联网思维下的软性制造

发布时间:2016-11-23 来源:张煜 类型:自动化要闻 人浏览
关键字:

传感器 机器人 数控机床 智能制造

导  读:

现在国内,对“工业4.0”或“中国制造2025”有一个误区,那就是一提及此,就得是看得见的高度自动化流水线,认为智能制造就是大规模应用工业机器人、数控机床、智能传感器等先进设备。殊不知,越是这样,越陷入了另一个更大的窘境:刚性自动化窘境,而且有越陷越深的趋势。

一、刚性自动化窘境

“工业4.0”将开启一个前所未有的智能制造时代,但这并不会导致整个工业体系一夜之间江山变色,智能制造其实就是一个“软性的过渡”,或者说这是一个面向“软性制造”的持续创新、演进过程。

软性,也称之为“柔性”,是“刚性”的反义词。现在国内,对“工业4.0”或“中国制造2025”有一个误区,那就是一提及此,就得是看得见的高度自动化流水线,认为智能制造就是大规模应用工业机器人、数控机床、智能传感器等先进设备。

殊不知,越是这样,越陷入了另一个更大的窘境:刚性自动化窘境,而且有越陷越深的趋势。

机器人 数控机床 传感器 智能制造

刚性自动化窘境不但达不到“工业4.0”,恰恰是背道而驰,越投入自动化设备,刚性越强,越难以适应市场变化,主要体现在技术、管理和供应链三个层面:

技术刚性:实际上工业2.0时代的概念,即大规模投入对工厂流水线进行改造,在3.0时代,将自动化和信息化技术融入生产线,将可能产生的质量问题极大减少,并且实现了成本的精确可控。(这部分,目前我国的大部分制造业企业需要补课,但大可不必按照以往欧美的老路走)。因为当3.0时代,将成本和质量两大难题解决以后,另一个更重要的问题显现出来:那就是生产的软性不足。自动化线生产出来的只是标准产品,当一条生产线实现全自动化以后,柔性也随之丧失,一旦市场需求、产品种类发生变化,硬件的更换成本(包括与之关联的工装、卡具、量具、工艺文件等)非常高。在当今这个个性化加速成为潮流的时代,“刚性自动化”越来越难以适应不断缩短的产品生命周期。

管理刚性:为什么一些中国工厂在自动化程度不输欧美同行的情况下,生产效率和市场适应性仍然落于下风?这更多是管理问题。中国工厂的专业分工非常细,甚至细化到工序,决定因素变成了熟练程度,而非专业水平。中国大量工业企业在自动化水平不断提升的情况下,人员组织却精简有限。很多中国工厂的管理层次太多,管理层次是由人数决定的。中国工厂人员庞杂,职能部门分工细致,每个部门都有管理者。分工越细,就越需要管理人员来协调。而欧美工厂基本上都是一层管理,或者管理者就是一个人,在欧美国家,几个人的工厂很常见。欧美工厂讲究“流程管理”,流程稳定的好处就是高效有序;而中国工厂大多是“工序管理”,很多人在乱忙。永远是生产线适应产品、适应市场,而不是产品和市场适应生产线。一旦市场需求有变,产品设计发生大的改变,中国工厂就要动员大量人员调整大量工序,而欧美工厂只需协调少量人员调整相应流程即可。往往技术刚性不是最难克服的,管理刚性问题才是最难解决的,因为这会触碰内部人的利益问题。

供应链刚性:哪怕是最没有技术含量的产品组装,也会涉及非常复杂的供应链管理。要知道一部手机的零配件大概在100个左右,而一辆汽车的零配件不包括螺丝螺帽都有7000个以上,这个供应链管理的难度,对制造商形成非常大的考验。而更大考验是,如何让供应链的运转速度不跑输市场形势的变化。供应链管理中有一个著名的“啤酒游戏”,说的是市场终端需求的微小变化会被连锁放大,像多米诺骨牌一样最终反映到供应链上和制造厂家的库存中。零售商、批发商和制造商,任何一方的意图都是好的,都想好好满足市场需求,保持产品顺利地在系统中流通并避免损失。但因为制造商与消费者之间的层层阻隔,市场信息传递到生产环节,缓慢而零散,制造商往往数月后才能从订单中看到消费者需求的变迁。

此之前,制造商为了不失去销售产品的机会,不得不囤积主要原料和零部件,产品成本快速增加必然导致产品价格大幅提升,结果是销量陡减,产品价格开始像过山车一样快速下跌,而生产周期往往不可能在一夜之间调整过来,这就必然导致成品和原料零部件的库存积压,而这些库存都是高成本的。市场价格大跌的结果,使利润骤然下降。雪上加霜的是,库存占用了现金,周转变慢,企业的流动性危机接踵而至。

供应链刚性在工业2.0时代就很严重了,大批量、规模化、流程固定的流水线生产方式始终面临一大风险——市场需求沿供应链出现越来越大的波动,销售速度和生产速度严重脱节,库存积压和流动性枯竭成为制造商挥之不去的噩梦。所以,工业企业家们无不竭力追求软性制造(或者柔性制造、敏捷制造),实现生产速度和销售速度保持同步。

软性制造,在当下及未来一段时间内,成为制造业实现升级转型、实现供给侧改革的必然。

“传统企业必须从过去的‘打固定靶’向‘打移动靶’乃至‘打飞碟’的方向转变。”——海尔董事局主席张瑞敏

“未来中国,以大批量生产、低成本取胜的劳动密集型产业外迁到东南亚势不可挡,中国唯一可以留下的就是小批量、定制化的软性制造产能。”——国务院参事汤敏

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