“智能制造2025”进入倒计时,工业自动化仍叫好不叫座? - SMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

“智能制造2025”进入倒计时,工业自动化仍叫好不叫座?

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     比半个米粒还小的螺丝,拿几斤重的螺丝枪去吸,一晚上平均要打1300个,也就是反复抬手一千多次,几乎十多秒要重复一次相同的动作……如此耗人力、低效率的电子制造场景,时至2020年仍出现在国内规模数一数二的电子代工厂里。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    在“智能制造2025”逼近收官的当下,为何本土电子制造工厂的自动化、智能化进程仍困难重重?《国际电子商情》就此走访了相关企业及高管,以下是记者所见所想。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    本土工业自动化的发展困境及转机iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    据观察,不管所处行业、规模大小、盈利如何,制造工厂普遍存在一个极其矛盾的现象:企业高层一边大力提倡“智能制造”,有蓝图、有投入、有管理,但实际效果远不及预期,“雷声大雨点小”;而工厂一线则到处宣扬“机器换人”的利好和必要性,但同时依旧招收大批量的短期工人,在车间里三班倒、拧螺丝。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    据分析,造成这样的发展困境有三个因素。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    一是本土行业发展的差距。工业自动化是一个多技术、多行业杂糅的产业,其核心技术多在于德国、日本、美国等工业强国,中国要从“来料加工”迅速转变成“制造强国”,不仅要学习借鉴他国的技术和经验,还要补齐本土技术的短板,任重道远。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    二是工业状况参差不齐。国内涉及生产制造的行业众多,每个行业对于工业自动化的需求天差地别,就算同一行业里每家企业的具体诉求也不尽相同,不能简单粗暴地套用“机器换人”、流程可视化,因此整个过程会有反复。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    三是企业的主观因素。目前国内项目多以政府扶持推动的形式存在,企业自身深谙其利好,但受制于自身资源有限,难以全部自行推进,只好一边仰望“智能制造”的星空,一边“顽固地”维持原有的雇佣关系,走好当下的路再说。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    所幸的是,转机来了。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    2018年以来受国际经贸冲突的影响,国内电子行业自发性的建厂动作普遍增多。尤其是2020年新冠肺炎疫情的压力下,稳定供应链安全、实现国产替换成为首要任务,国内投资建厂的力度进一步加大。据不完统计,截至2020年10月底,近20个半导体新建项目宣布了签约/开工/投产。 iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

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     “要建,就建好的!”这样的想法驱使着越多来越多的企业当家人,对未来工厂提出更多智能化需求。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    例如康佳、赛美康就对新厂规划了智能制造、无人工厂,并且将至少一半的总投资分配到自动化的设备采购、框架搭建之中。可见,在企业自身的重视之下,工业自动化的接受度、推进力度比早些年明显提升。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    当然,尽管国内建厂情绪高涨,但新建项目并不会一帆风顺,仍需要面对工业自动化的技术本土化、方案定制化等瓶颈,这需要自动化产业、供应链上下游的深耕细作、谨慎发展。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    如何构建智能工厂?iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    那么,新建工厂都有哪些自动化、智能化的需求呢?据观察,我国目前仍处于“工业2.0”的中后期阶段,自动化设备相对容易普及,但“工业3.0”(信息化)还待深入。所以当下普遍的诉求是建立数字化车间,具体需求集中在新产品导入速度、提升制造良率、减少生产周期、设备自动化、提升设备利用率OEE、柔性制造能力、产品批次追溯期等改良。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    至于最终的目标——智能制造工厂(海外叫工业4.0)则需要集成自动化、信息化、互联化、智能化四部分,并且根据不同的行业需求定制整体方案。目前在消费3C、汽车类制造工厂中有相关雏形。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

     在产业链角度,由于不同国家、地区里工业自动化产业发展有所差距,目前市场上的一体化解决方案大多由欧美系厂家提供,例如ABB、西门子等,可以让工厂一步到位地达到工业4.0,更适合大型的新建项目。至于国内本土方案,多数是由细分领域的头部供应商提供,更能满足生产周期稳定、自身资源有限的中小型改造项目。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    具体来看,一体化解决方案更关注于全流程上的智能化部署。以西门子的半导体工厂方案为例,分为前端和后端两部分着手:制造前端集中在对自动化生产、高可靠设备的实时高效控制,以解决前端流程冗长、工艺复杂所带来的生产痛点,提高制造的可靠性和良率;此外,还会建立灵活变动的制造流程,以应对终端市场更新换代的制造需求。至于后端的封测,则要求管理流程可视化、操作系统简易化、物品的严格校验和追溯、快速准确的反馈系统,以此来减少人为的操作。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    西门子认为,部署半导体智能制造的关键有五点:一是从静态模型到数字孪生,串联起产品设计、工艺制程、智能制造、仿真验证的生产全流程;二是导入现代化的MES制造运营管理平台,建立无纸化、透明化、智能化和规划性的制造和追溯体系;三是从单机自动化到车间产线自动化,狠抓设备改良;四是从离散到连贯的数据和工艺制程持续优化,灵活应对改变,增强制造柔性,提升设备OEE,降低生产制造周期;五是建立从数据到报表的高级分析能力,借助AI分析来引导下一步生产规划。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    至于国内本土的解决方案,更倾向于解决内部环节的某一实际诉求。例如想要提高生产效率,就上数控系统、工业机器人;想要提升制造良率,就配上高可靠性的设备及实时信息管理等。这样的模式更适合于生产周期稳定、标准化不高、改造预算不多的中小型项目,效果会非常明显。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    当然,两种解决方案不是非此即彼的关系,目前也出现了国际大厂与本土供应商联手提供定制化方案的案例。因此,在工业自动化市场,选择权逐渐落到工厂端的手中,这是一种产业繁荣、良性竞争的表现,同时也使得“智能制造”能加速落地到千行百业。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    三个顾虑或误区iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    经走访还观察到,工厂端对工业自动化仍有不少担忧,尤其是中小型的制造工厂。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    1.工业自动化投入大、价值低?iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    尽管近年来国内工业制造不断升级,但仍有一批小型工厂存在,他们受限于自身条件,对于生产数据的关注度远不及大企业如此敏感。他们普遍认为:工业自动化是上规模企业的专属,小型工厂利润都成问题,没有多余资源投入,更何况投入了也不一定能产生价值!iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    “这是一个很常见的误区。工业自动化的核心是补齐生产短板,不仅涵盖效率、周期,还包括了工艺制程,甚至可以帮助公司拓展业务领域。”西门子的负责人举出一个真实的案例,一家华南的客户在没有上自动化方案前,只能接一些利润低的代工订单,例如USB接口、电子手表等;上了方案后,不仅接到了更多订单,还能代工高安全要求的汽车电子产品,目前已拿到了华为的订单。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    软件方面,解决方案打包“上云”、以每月租赁的方式提供给工厂端,已经成为一种服务趋势。目前国内三大运营商已经开展了此类业务,有利于降低中小型工厂的投入成本、学习成本、使用门槛,打破他们对于“工业自动化投入大”的观念误区。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    2工业自动化的关键在硬件?iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    事实上,工业自动化是一个“软硬兼施”的场景。回顾工业4.0的供应商分析可知,只有第一阶段的自动化,改造主体在于硬件设备,其余阶段都是软硬件供应商的共同作用。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    遗憾的是,我国过去的工业数字化路径偏向于“重硬轻软”,导致目前的工业软件发展和国际水平有较大的差距,呈现出“管理软件强、工程软件弱;低端软件多,高端软件少”的现状,其中研发侧>工控侧>管理侧。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    一家软件企业的高管认为,国产工业软件的突围不在技术,而是对行业和客户需求的理解。比方说国际的工业软件,他们的制胜因素更多是可以在不同行业、不同企业的自动化工程里不断试验、磨合、完善,而非全球强的软件技术。因此,本土工业软件厂商要在当下智能制造、国产替代、软件上云的“三浪叠加”之下,迅速融入工厂端,吸收实际需求,凭借本土化服务的优势,不断积累和发展。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    3.工厂自动化等于机器换人?iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    回到文章开头的案例。事实上,这家国内数一数二的代工厂早在几年前开始用机器人手臂替代工人。2017年该工厂某车间启动了4万台机器人,随后一次性减少了6万名一线工人。这一组数据曾轰动一时,使得企业高管误以为上机器就能实现自动化、一线员工谈“机器”色变。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    事实上,工业自动化并不代表以后工厂不再需要人,反而催生了更多的新岗位、新职责。例如如何让机械更安全、高效地工作,就需要专业人员的操控或维护,在京东的全新工种“飞服师”,主要负责无人机的相关工作。而富士康也曾宣布:未来富士康招人,重点将招聘能先进自动化设备的技术员或工程师,还要有专业特长。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网

    可见,“机器换人”不是简单地谁替代谁的问题,而是追求人与机器之间的有效平衡。所以企业高层需要重视人才,建立人才梯队组织,以人的力量推动企业内部改造的进程;而员工方面也要不断充实自己,顺应时代的发展,并以机器为辅助工具展示自己的工作价值。iKLSMT技术网-China表面贴装技术-SMT表面贴装-SMT技术官网


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