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上海车间江湖里的中国新故事

美丽说/2022-06-08/ 分类:百科知识/阅读:
《关于我市持续巩固疫情防控成果有序复工复产的实施方案》里复工复产的三个阶段 信息来源:公开数据制图:立方知造局 但我们仍要追问:疫情防控下,生产所需要的人员流动与聚集如果成为复工复产的难题,制造业企业如何解决人的问题,以及更紧迫的人不够的问 ...

《关于我市持续巩固疫情防控成果有序复工复产的实施方案》里复工复产的三个阶段  信息来源:公开数据 制图:立方知造局

但我们仍要追问:疫情防控下,生产所需要的人员流动与聚集如果成为复工复产的“难题”,制造业企业如何解决人的问题,以及更紧迫的——“人不够”的问题。

供应链危机曾引起业内震荡,何小鹏、余承东等人更是“预言”:如果再不能复工复产,5月之后全国科技、工业产业,只要涉及上海供应链,都会全面停产。

而在一个半月后的今天,当我们回头看去,想象中的危机并没有出现——

自4月16日第一批白名单出炉,逐步进行的复工复产虽然没能一键加速,让产业链的轮转完全回归正常,但截至6月1日,上海市9000多家规模以上工业企业中复工7472家,而临港、化工等区域内的规上工业企业,复工复产率已达100%。

几近满血重启的数据,以及其中包含的汽车、芯片、钢铁、新能源等牵一发而动全身的重点行业,无疑让与之相关的企业们松了口气。

包括何小鹏在内,对上海停摆忧思最深的汽车人们所担忧的5月全国整车厂停工,也终于没有到来。

在防疫隔离、减少人员聚集的疫情防控大环境下,立方知造局认为,为复工复产托底的因素主要有二:

首先是数字化助力。

上海的数字化基建名列全国首位,数字化解决方案已经渗透到远程办公、工程管理、设备运维各个环节,并逐渐从制造业向金融业、服务业蔓延;

而如果聚焦制造业复工复产中的核心环节生产端,数字化体现其中的具体抓手只有一个——工业机器人。

在中国先进制造业的版图里:中国自2013年开始成为全球工业机器人第一大市场;上海市重点产业的机器人密度高达383台/万名工人,是全国平均水平的1.5倍。

立方知造局与工业机器人企业及上下游相关企业聊了聊,以上海的汽车、装备制造、钢铁等支柱行业作为切入点,试图回答以下几个问题:

1. 工业机器人为疫情下的企业带来哪三个隐形助力?

2. 从汽车行业,一窥中国工业机器人的“危与机”?

3. 生产回归正常后,工业机器人还可能迎来哪些新趋势?

1、复工复产中,工业机器人的三大隐形优势

以机器人为主力军的自动化智能工厂是一个系统工程,由于每个行业、企业都有各自的生产特点,因此没有一种模式是机器人换人的标准答案,无法简单套用——

但在复工复产期间,率先部署工业机器人产线的企业所获得的优势却颇为相似:

首先是在人力不足的情况下,利用协作机器人、移动机器人,提升“单兵作战”的能力。

位于浦东临港的中科新松工厂,疫情期间某一阶段仅有91名员工进行封闭生产,驻厂员工与协作机器人配合衔接,完成焊接、组装、打包等工作。

有意思的是,新松工厂产线上使用的机器人均由中科新松自主进行研发制造,而主要生产的产品,也正是协作机器人。

移动机器人发挥的作用大致相当,根据另一家机器人企业——自主移动机器人(AMR)集群及操作系统提供商快仓向立方知造局提供的资料显示:

拥有移动机器人集群的无人仓,由系统工作台向机器人发出指令,自动进行出库、归位等一系列操作,中间仅需工作人员进行一次出库扫码。

以AMR、AGV主导的物流环节能够实现零接触,不仅减少一线人员的操作,效率也大幅提高,完成由“人找货”到“货找人”的转变。

2

仓储物流中高效率的移动机器人

其次是规模化的工业机器人产线,能够在部分生产环节上实现“黑灯工厂”的效果。

黑灯工厂与复工复产一样,都不是一蹴而就完成的进程,但一些企业在疫情压力下,利用提前布局的机器人产线、数智布局,开始了无人化的尝试。

硬核的机器人是工厂大脑里关键却细小的节点,如果没有云数智平台作为神经链条居中串联,成规模的协同效应也就无从谈起——以下的两家案例企业,就是以云数智+机器人,完成复工复产时的翻盘:

1. 上海电气及其旗下海立集团的多家企业名列上海复工复产第一、二批白名单,它们背后共同的推进器,除了工业机器人等高端装备主导的智能制造,还有“星云智汇”工业互联网平台。

位于上海临港的上海电气基地内,已建成了现代化装备制造产业集群。在包括电站设备等关键制造工序上,都由智能机器人进行柔性自动化生产,基本实现了机器人换人进行工作。

通过应用“IT+OT”,生产过程里的实时数据能够在“星云智汇”平台中同步,实现“人、机、料、法、环”的联动,管理者通过远程系统,可以实时查看并了解来自上海、南昌、南通、汕头等制造基地运行和管理状况。

2. 与上海电气相似的是位于宝山区的上海宝钢,自3月中下旬开始,宝钢厂区在近一个月的时间里只有1/3的员工留厂生产,却完成产能的满负荷运转,一些车间、事业部还超额完成目标。

钢铁制造是老牌的劳动密集型行业之一,但宝钢从2019年就开始部署名为“宝罗”的工业机器人,目前已经在轧钢、炼铁、炼钢等“危脏差”工种上实现无人化生产运作。

2022年上海疫情前夕,宝钢为“万名宝罗上岗”计划将工业机器人增至920台套,同时在应用逻辑上也出现了转换:机器人的应用方向,逐渐从传统的多轴物理形态拓展到流程自动化(RPA)领域——这也正是宝钢能在缺人的情况下,仍能保证达产甚至超产的底牌。

不论是部分还是完全的黑灯工厂,工业机器人等高端智能装备无疑是乍一看去最具科技感的部分,但在“手”与“腿”的上层,庞大的智能化系统,才是上海制造真正优势所在。

最后是在工业机器人助力的工厂里,有更多冗余空间配合疫情下的闭环管理。

以特斯拉为例,上海超级工厂由于做到了高度集成化的工业机器人产线,因此在车间内有足够空间可以用作工人的生活区域。

从4月中旬开始,特斯拉除了将空置工厂作为隔离点外,还在生产的工厂内为员工配备移动厕所和淋浴设施,双班制下在岗的员工可以在车间内睡觉,不用聚集通勤或频繁与外界联系,保障了防疫工作。

汽车行业作为上海工业支柱之一,在复工复产中被重点“关照”,一方面是出于产业链考虑,另一方面,作为率先开启生产的企业,包括上汽大众、通用、特斯拉等工厂的确拥有闭环生产的条件。

疫情下,对于布局自动化生产的企业来说,因为规模化、集成化的工业机器人产线优势,更快实现了复苏。

2、从汽车行业,一窥工业机器人“危与机”

对于制造业企业来说,“人不够”是个问题。

曾经,世界工厂坐落于中国人口、土地双红利的肥沃土壤,但当制造业榕树的气生根裂变为产业链的森林,寻找支持扩张的内生力量,成为首要目标。

一条路径是西进与南下,让产业在地域间辗转迁徙、寻找新机遇;

另一条路径则是向下扎进专精特新的基岩——中国制造2025和数字化、智能化的智造升级为此锚定方向——具体到企业,就是“降本增效”。

在上海“四大品牌”(制造、服务、购物、文化)战略中,制造业作为实体经济的主体,是最核心的支撑环节。而推动传统制造业向先进制造业转型,进而打造“智造之城”的过程中,智能工厂和高端智能装备,充当着基建工程般的角色。

汽车行业不仅是上海六大支柱产业之一,其整车制造环节,也是传统的复杂制造业中,少数能在各个生产工序上跑通自动化、并持续向智能化和数字化开拓的行业;而用机械臂、AMR/AGV等机器人替换人的“手”和“腿”,并实现成规模的自动化,在上海的各大主机厂里已是非常成熟的模式。

因此汽车行业是一个在探讨工业机器人的发展现状和未来趋势时,极具代表性的样本。

汽车产业主要分为汽车零配件和汽车主机制造两类。接下来,立方知造局将主要从自动化程度更高的主机厂进行展开。

位于上海临港的上汽、特斯拉智能化工厂,是许多企业想要去模仿和复刻的样板,其中:

上汽临港工厂仅车身车间就配备了477台焊接机器人,实现全自动拾取零部件组装焊接,是中国首个“黑灯工厂”无人车身车间示范生产线;

总装车间凭借移动机器人准确寻找不同车型对应发动机的能力,能够混合生产多款车型。平均每76秒就有1辆整车下线

特斯拉超级工厂中,冲压、车身、烤漆、组装,全生产流程都由150台机器人完成,并且在机器人与机器人之间完成流水线作业。平均每38秒就能下线一辆Model 3。

机器换人、大规模的自动化生产,是包括主机厂在内的制造业企业实现降本增效的最终路径。

3

当下,丰田的“精益生产”模式被几乎所有车企奉为圭臬,这种模式下,生产作业的各个环节可以被分为两种,增值与非增值。

增值环节主要集中在生产线上,冲压、焊接、涂装、组装四大工艺直接决定最终产品的质量和价值;

非增值环节的代表就是物流作业,搬运、码垛等工作的成本虽然附加在最终产品上。但是,以人为主导的物流不仅需要车企承担大量的人力和传统设备成本,复杂的物流系统也很容易因一些小的失误产生障碍。

工业机器人一方面可以提高生产效率,另一方面,在替换掉传统的人力和设备后,企业几乎可以降低甚至免除相应成本。

但在前途一片光明的“毛利密码”背后,汽车行业的工业机器人另一些现状同样值得关注:

在“手”的使用上,无论主机厂还是零部件厂,大都集中在生产制造环节,在物料的分拣与交换上,还是需要人力或传统设备;

在“腿”的使用上,零部件物流等非增值环节的渗透率,远大于生产制造等增值环节——即使是自动化率最高的主机厂,很多车企也会选择先从零配件物流进行升级。

那么问题来了,既然“机器换人”、自动/智能化产线的效用如此明显,为什么车企们却没有在全生产环节内铺开机器人呢?

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