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“智能工厂最主要的是兼容性

  宽敞的厂房里,各种现代化设备排列组合,井然有序。为数不多的工人或盯着显示屏,或操作着电脑,指令一下,发起“机器人总动员”,大大小小的机器轮番上阵,流水线上送料、加工、装配、测试等环节自动完成,产品快节奏打包出厂……

  这种曾经存在人们想象中的“未来工厂”,如今渐行渐近。深圳雷柏科技股份有限公司(以下简称“雷柏科技”)已经开始布局,在不久的将来,公司将实现真正的“无人工厂”。

  (1)泰康压缩机径向动压气休轴承的稳定性不能满足要求; (2)透平机轴向力较大使止推轴承工作不稳定 (3)泰康压缩机动压气体轴承的启、停性能差。

  2015年,雷柏科技被国家工信部评为全国第一批智能制造试点示范工厂,是最早一批参与国家863计划机器人制造项目的公司之一。作为一家电子制造起家的企业,2008年至2010年,雷柏科技将生产线从全手工生产逐渐改造成为半自动化,而后专门成立了子公司——深圳雷柏机器人智能装备有限公司(以下简称“雷柏机器人”)。作为自动化系统集成商,雷柏机器人至今已服务50多家电子制造相关企业。

  这只是深圳电子制造业进军智能制造的缩影。虽然机器换人尚未在电子制造业遍地开花,但深圳作为全国电子信息产业重镇,基于广阔的市场,不少企业已在排兵布阵。4月9日,第五届中国(深圳)电子信息博览会开幕将展出深圳厂家在智能制造、机器人、电子元器件等领域的最新技术成果。华为、中兴、比亚迪等企业早已开始投资建立智能工厂,力求在工业4.0时代占领新高地。

  智能制造不仅需要资本,还需要技术沉淀。雷柏科技之所以能为工厂提供自动化解决方案,一方面,它在2011年成为上市公司,拥有资金优势;另一方面,它有15年的电子产品生产经验,熟悉生产工艺流程。

  经过对生产工序的重新排布组合,有的公司用10台机器人,雷柏用3台就可以完成同样的流程。”雷柏机器人运营管理部经理刘慈平表示,这是巨大的差异,因为机器人数量多故障的概率会提高,同时使用较少数量的机器人也体现了雷柏科技的系统集成能力。

  雷柏科技工厂装备部三车间主任李建都在生产线上工作了十几年,见证了公司从手工生产到自动化生产的历程。“以前一台键盘上下盖模组的组装总共需要100个工人完成,每个键盘108个键都需要人亲自用手按,按得我们手都疼,现在有了机器人,只需要一两个人来监控就够了。”李建都说。

  机器的优势在于不会乏累,情绪不会波动,工作中不容易出错,产品一致性非常好。李建都称,以前生产中前面一个模块做错了,后面的人不知道还继续上盖板,生产1000台就有100多台需要返工,如今做好一个步骤检查一个步骤,需要返工只有几个,这就是系统集成化的优势。

  自动化生产究竟可以为企业节约多少成本?以雷柏工厂为例,一个机器人自动化投资项目投资回报期两年左右。经过2012年的大升级,原来雷柏工厂有3200名工人,后来直接参与生产的只有大约900人。初步估算,每年可为公司节省8000万元的人工成本。此外,产品合格率从手工生产的95%提高到机器生产的97%。企业运营成本降低了10%,新增销售收入5000万元。

  雷柏科技在自动化生产改造的路上也“交过学费”。从2008年起,雷柏科技就开始摆脱全手工作业,在生产线上使用机器人。然而,在实践中发现,简单的机器替代人不仅不能降低成本反而会造成浪费。

  “键盘鼠标行业是一个特殊的行业,产品形态多种多样,例如2008年流行大键盘,2010年则流行超薄的小键盘。”雷柏机器人销售总监潘勇表示,如果对每种形态的产品都配一套系统设备,一旦市场需求萎缩,这些系统设备将变为废铁,而且这种非标准化定制的设备,质量和精度都得不到长期保障。从2010年开始,雷柏大举订购高端工业机器人,并将生产系统改造成标准化可兼容的系统。

  “智能工厂最主要的是兼容性。”潘勇介绍,机器替代人先局部后整体,雷柏机器人自动化方案的柔性设计,就是根据生产工艺共通的地方,或者不同的地方,做加法或减法。例如,在3C领域不同产品的生产都有共性,贴片、组装、测试这三个环节都是差不多的,于是三四款同类产品就可以用一个生产线生产。

  在雷柏的生产车间,鼠标线体都很小巧,只有两三台设备,将工厂生产线切割为更小的单元,是因为当需要大批量生产的时候可以快速组成一条线,小批量时可以单模块生产。潘勇表示,模块化生产也是提升柔性的方式,对于采购和供应链管理带来的挑战和影响是深远的,小的生产单元能更快地跟随市场的反应进行产能调整,同时厂商也能实现最低的原材料和成品库存,大幅提高生产的周转效率。

  “这么多年,我们没有一家客户指定用国内品牌的机器人,都要用国外的。”刘慈平告诉记者,国产机器人和国外机器人的售价差距可能只有几万元,但是国产机器人的重复精度和耐用度比国外差,国外的用10年不出毛病,国内的超过5年就可能会出问题,维护成本比较高。

  由于国内工业机器人本体的生产研发起步较晚,“工业机器人四大家族”(瑞士ABB、日本发那科、德国库卡、日本安川电机)凭借其在中国制造基地的布局,以及完善的全球业务网络垄断,本地化服务落地非常迅速,几乎垄断了中国中高端工业机器人市场。不过,国内进口的工业机器人主要应用于汽车制造领域,在3C领域还鲜有人问津。

  目前,雷柏科技主要使用ABB、发那科等公司的六轴机器人。2012年,雷柏是珠三角第一个大批量机器人上生产线的电子制造企业,一夜之间成为ABB机器人在全球的最大客户。

  然而,在与ABB的合作中,ABB也遇到了水土不服的问题。“习惯于汽车工艺的机器人到了3C领域,变得不那么流畅。我们也是初次使用高端工业机器人,对性能了解有限。”刘慈平表示,而后双方互相学习,不断优化应用,最终使得机器人可以根据不同生产线的需要灵活地高低旋转,360度吸取电路板放到对应的流水线上,或者以百分之百的准确率在极小的塑料槽里放入元器件。

  “如果机器人的核心技术不依赖进口,工厂自动化改造的成本将大幅度降低。”雷柏机器人市场创意总监郑建宏表示,伺服电机、减速器、运动控制器是机器人的三大关键零部件,其占到了总成本的70%以上,并决定着机器人的性能、质量及价格。为了达到厂商要求的标准,这三部分核心部件必须要选用进口产品,导致国内机器人本体厂商的成本控制空间只有30%左右。而这30%再融入系统集成方案中,便进一步稀释,导致国内系统集成商的竞争日趋白热化。

  从产业链的角度看,机器人本体是机器人产业发展的基础,而下游系统集成则是机器人商业化、大规模普及的关键。系统集成的壁垒相对本体较低,但其市场规模要远远大于本体市场,因此,被誉为机器人产业链最赚钱的系统集成市场吸引了不少企业的青睐。数据显示,2016年,中国机器人相关企业有3800家,其中系统集成商就占95%以上。

  背靠深圳这个全国最大的电子制造中心,雷柏科技或许一开始就不满足于做一家机器人应用企业。公司从2013年起成立工业机器人事业部,开始向其他3C企业提供机器人系统集成解决方案。目前,雷柏已经为50多家企业提供了相关咨询,为20多家企业提供了系统解决方案,最大单体项目金额超过6000万元。

  珠三角的系统集成商很多是拿国外的零件做装配,或者按照国外的图纸做“山寨”。雷柏不想做简单的系统集成,他们想出了一种附加值更大的销售方式:为企业提供整套的工厂升级改造方案,派出团队到对方工厂考察流程,度身定制出所需的机器人产线。这不仅要设计相应软件程序、装备,就连厂房布置、制作流程也要重新规划。据潘勇介绍:“由于不同公司的硬件接口各不相同,雷柏为客户提供了兼容性的设计,接口做成自适应可调,对接MES系统软件的接口,无论什么样的数据都可以处理好并进行分发,就像一个翻译器。”

  这种出售全套服务的做法,为雷柏科技争取了远高于传统系统集成商的利润空间,对自己的产品有全部定价权。雷柏将自己的客户定位于中型企业,因为类似富士康、华为这样的大企业有其固有的思维,很难去撼动他们作一些调整。而对于中型的民营企业,雷柏机器人可以直接与企业的老板谈,这样就对自己的运营模式就有了控制力。

  潘勇表示,系统集成商多由设备商演变而来,雷柏也是由3C电子制造起步,核心能力在于通过精益生产与自动化有效结合。后期,雷柏机器人逐步拓展新能源、液晶、LED等其他制造领域。

  目前机器人的可靠性、适用性、自动化程度越来越完善,不过这些能够通过工业互联网进行互联互通的机器人,与几十年前机器人相比,虽然生产质量与效率提升了无数倍,但在“智力”方面还没有获得质的提升,依旧是靠着提前编好的固定程序,按着步骤机械执行。

  雷柏机器人公司负责人李峥认为,人工智能的深度应用是大趋势,未来甚至能实现“无人工厂”。配备多种传感器和具备人工智能算法的机器人,能自动识别环境变化,在作业过程中深度学习,从而减少对人的依赖。“无人工厂”能根据订单要求自动规划生产流程和工艺,在无人参与的情况下完成生产。

  建立一个高度智能化的软件控制系统,进行网络远程操控,将大幅度提高工厂的工作效率和产品质量。目前,雷柏科技正在规划自己的“无人工厂”。“车间SMT段相对整个自动化的程度较高,无人工厂的改造就先从这里入手。组装段还有核心技术还处在验证的过程。”李峥说。

  现任职位: 境外融资特约顾问 个人介绍: 现居住于加拿大,为公司合伙人...

  “从企业层面来看,工业4.0提出的智能制造形态,不是使用了机器人、上了ERP、接入了MES就能实现。”在李峥看来,系统的孤立是企业使用机器人的一个普遍现状,上百台机器人需要统筹管理,否则每个环节的差池都会引发一系列问题。随着信息技术的进步,当高速网络和云存储使机器人成为物联网的终端和结点,工业机器人将会更有效地接入网络,组成更大的生产系统,多台机器人协同实现一套生产解决方案将成为可能。每个机器人都有学习和决策的机制,拥有强大的自动纠错能力,通过云端共享学习成果,不断优化过程。发展到这个程度,真正的“无人工厂”就应运而生了。

  机械工程师职称评定是不会取消的,还是实行评聘结合的办法。除了建设行业外,都不实行考试的办法。

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