無燈工廠、柔性生產、人才升級……
當中小企業(yè)“戀”上工業(yè)互聯(lián)網
身處新一輪產業(yè)變革浪潮之中,中小企業(yè)遭受著巨大沖擊,也面臨著重大機遇。在青島市即墨區(qū),已經有225家企業(yè)通過互聯(lián)網賦能,向數字化、智能化加快升級,還催生出了一批為傳統(tǒng)企業(yè)進行工業(yè)互聯(lián)網改造升級服務的企業(yè)。
7月以來,記者在即墨區(qū)4家中小企業(yè)蹲點采訪,探究他們如何與工業(yè)互聯(lián)網“戀”在了一起。
無燈工廠——
用工減7成多,產能提高一倍
“我們是行業(yè)內第一個實施智能化升級改造的企業(yè),怎么來改造?當時方冠的訂單已經非常多,一直排到年底,有沒有必要改造?當地政府部門建議一部分一部分地改造,在不影響訂單生產的前提下,我們將各個生產工序逐一進行改造”
孫文川是一名“90后”,汽車制造專業(yè)的大專生,2015年進入青島方冠摩擦材料有限公司,當上了一名混料工人。
這家企業(yè)位于即墨靈山工業(yè)園,是一家商用汽車剎車片專業(yè)生產廠家,傳統(tǒng)的生產流程充斥著粉塵,工人感覺“待遇不低但工作環(huán)境惡劣”。
孫文川說,剎車片的原料中有粉塵,工作時常年戴著口罩,天熱粉塵容易粘到臉上,還有人過敏。因此,混料車間人員流動性比較大,有的人幾個月就不干了,每年都要招人。
這一切在去年發(fā)生了變化,混料車間升級為自動化車間。“車間過去有50多個人,分料、稱重、上料,都是人工,現在只有五六個人,除了投料環(huán)節(jié),都是機器操作。”孫文川說。
現在,孫文川已經在當地買房安家。他說:“車間改造后,工資反而漲了,因為效率比以前高了,企業(yè)產量大了。剛來工廠時,一個月5000元左右,現在能拿到七八千元。”
在混料車間,偌大的自動化混料設備占據了一棟3層小樓:三層是全自動送料、儲料系統(tǒng),二層是全自動配料、輸送系統(tǒng),一層是混料機械設備。方冠公司董事長助理紀曉亮介紹,以往,整個工藝需要50多人,對工人要求很高,全靠經驗和技術,隨時掌握投料數量、攪拌工藝、出料時間。公司常年生產的剎車片有20多種配方、30多種原材料,每一個配方的比例都不一樣,過去都是人工稱重,很容易出錯。“改造后,通過流量傳感器精準投放原料,可編程邏輯控制器系統(tǒng)控制攪拌工藝、出料時間,僅用6名工人就可完成。”
更重要的是,產品合格率從原來的96.5%提高到了99.7%。
壓制車間需要完成壓制、開槽、倒角等六道工序,方冠公司自主研發(fā)出六工位全自動一體化壓機,機械臂靈活地操控著六臺壓機,現場僅需要10多名工人。
對于智能改造,紀曉亮說企業(yè)有過顧慮,“我們是行業(yè)內第一個實施智能化升級改造的企業(yè),怎么來改造?當時方冠的訂單已經非常多,一直排到年底,有沒有必要改造?當地政府部門建議一部分一部分地改造,在不影響訂單生產的前提下,我們將各個生產工序逐一進行改造”。
有政府部門負責人說,當時的方冠公司是標準的傳統(tǒng)企業(yè),因此,它的改造非常有代表性。
如今,方冠公司的智能改造還在持續(xù)當中,但效益已經顯現。
今年3月17日,復工一個月,在工人僅到崗2/3的情況下,方冠公司如約完成中國重汽30萬片剎車片訂單。過去,他們一年也就為中國重汽生產幾萬片剎車片。
實力贏得信賴。隨后,方冠公司成為了中國重汽配套廠,直接拿到了70%的訂單。紀曉亮說,現在僅中國重汽的訂單一天就3萬片,過去不敢想象。
紀曉亮說,自2017年起,公司每年對生產流程、設施設備進行智能化改造,原先300多名工人,滿負荷每天可生產3萬片剎車片,現在僅有70多人,每天能生產6萬多片,用工減少七成多,產能卻提高了1倍,年產值也由5000萬元提升到1.45億元。
根據預測,方冠公司今年產能將達到1.8億-2億片,占到全國1/5市場份額,處于全國商用車剎車片第一的位置。其中,有75%-80%的訂單來自中國重汽、一汽、江淮、福田等主機廠。
紀曉亮說,方冠公司是國內為數不多的能夠與汽車主機廠同步研發(fā)協(xié)作的商用車剎車片生產企業(yè),采用國內外先進的生產技術、生產設備和先進的檢測儀器,將全力打造行業(yè)內“無燈工廠”(智能化生產不需要照明,智能化工廠被形象地稱為無燈工廠)生產模式。
近些年來,方冠公司在自動化、信息化方面已經累計投入2300萬元。“現在企業(yè)一個月的產值,就差不多是這個數了。”紀曉亮說。
柔性生產——
年收6億的企業(yè)敢接兩三件的訂單
從2003年到2012年左右,貴華針織運用數字化思維,才把企業(yè)的一些信息打通,之后采用自動化設備,逐步實現數據共享。在孫維法看來,工業(yè)互聯(lián)網不是一蹴而就的,需要先從理念上向工業(yè)互聯(lián)網靠攏
織造車間,一臺不到一平方米的橘黃色平板機器人沿著軌道來回穿梭,運送紗線;
染整車間,幾臺小型調色缸按既定程序自動配色、調色;
成衣車間,無線射頻技術實時采集工人生產信息及工作效能;
中控室,一套ERP系統(tǒng)囊括織、染、成衣各節(jié)點、全鏈條所有數據,成為生產運營各環(huán)節(jié)實時監(jiān)控與設備信息交互的重要載體。
這是青島貴華針織有限公司織染縫一體柔性化智造的生產車間。
該公司總經理孫維法說,從2003年開始,公司就以信息化為核心開展工作,傾向于解決小批量、多批次、快交期訂單問題,這也是服裝行業(yè)面臨的普遍性問題。
他解釋說,織染縫“一條龍”,從產業(yè)來說是一條產業(yè)鏈,而放到一個企業(yè)來講就是一道一道工序,信息化就是不同產業(yè)環(huán)節(jié)沒有信息衰減,借助信息化力量在運營管理中形成柔性智造,承接更多“苛刻”的客戶。
訂單越小越不好干,這是服裝行業(yè)的共識。
據統(tǒng)計,2003年-2013年,貴華針織平均一個訂單只有6000件,一個SKU(單款、單色、單規(guī)格)訂單只有500件左右。
孫維法說,現在,一些國內訂單甚至只有2件、3件,美國一個大運動品牌單個SKU只有128件,完全是小批量、多批次、快交期的要求。能完成這樣訂單,也成為貴華針織的優(yōu)勢。
“貴華年銷售收入6億元左右,這些年是穩(wěn)中前進。”孫維法說,疫情期間,日本訂單在減少,但國內市場在慢慢增加。我們能夠平穩(wěn)生產,是因為在做OEM品牌,就像富士康一樣,大客戶也都把我們當作戰(zhàn)略客戶來對待。
他說,企業(yè)要追求效益,歸根結底是提高競爭力,別人不能接的訂單你能接,這就是優(yōu)勢。我們憑借的是智能制造模式的轉變、優(yōu)化、提高,這也有利于企業(yè)長遠發(fā)展。
4月16日,貴華針織接到一個3000件訂單,在29日就成功交貨。
“這批訂單數量很小,而且需要7個顏色,1個顏色僅染色就需要12小時,7個顏色就需要3天時間,還需要織布、印花,最終能在13天完成,體現了企業(yè)生產的柔性和敏捷性。”孫維法說。
在貴華針織,規(guī)模訂單交期已從正常的42天提高到14天,快返訂單(2000件以內訂單)提高到7天。
“沒有企業(yè)改造,沒有互聯(lián)網思維,這些肯定做不到。”孫維法說,互聯(lián)網思維需要協(xié)同,把7天交貨的理念貫徹到每一道工序,一個個小的閉環(huán)形成一個大的閉環(huán),整合起來柔性制造。
孫維法說,柔性制造,離不開管理理念的柔性。服裝企業(yè)70%工作要計件,工人肯定愿意干大訂單,柔性制造就對管理的要求特別高,在短時間內按部就班準備好。
孫維法說,服裝依然是勞動密集型產業(yè)。比如說染整車間,自動加料設備提高了工藝精度和產品質量,但是在部分生產環(huán)節(jié),完全排除人工還不大可能。
“工業(yè)互聯(lián)網的改造是循序漸進的事情。”孫維法說,從2003年到2012年左右,貴華針織運用數字化思維,才把企業(yè)的一些信息打通,之后采用自動化設備,逐步實現數據共享。到2016年-2017年,物聯(lián)網引入后,工業(yè)互聯(lián)網改造的步子才更快了。
在他看來,工業(yè)互聯(lián)網不是一蹴而就的,需要先從理念上向工業(yè)互聯(lián)網靠攏。工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展到現在,是必然、也是必須,但行業(yè)不同,進入的境界不同,需要結合當下企業(yè)形勢,一步一個腳印地去做,當然必須要積極去做。
人才升級——
研發(fā)和生產服務人員多于生產人員
“當時覺得我們原有的生產線還行,不知道是不是真的有必要改造,另外就是改造成本太高了,一期投入就需要2000萬元。這樣我們就比較擔心,投入這么多錢是不是有效果,反而有可能破壞我們原有的生產秩序”
在青島乾程科技股份有限公司生產車間,智能化機器人仿佛鋼鐵戰(zhàn)士般整齊排列,機械手臂飛速運轉,元件貼裝、光學檢測一鍵操作,智能電表在全自動生產線上完成組裝測試……
在制造中心總監(jiān)趙豐華的辦公室墻板上,國家電網、南方電網以及國際上的訂單計劃一一排列。這家生產智能電表的企業(yè),去年產值3.5億元。趙豐華說,今年上半年,雖然受到疫情影響,但企業(yè)仍實現產值2億元,銷售額比去年同期增長了30%。按照“上半年淡季、下半年旺季”趨勢,今年預計產值能達到6.5億元。
得益于海外市場的開拓,疫情期間,公司的訂單不降反增,淡季變旺季。“工業(yè)互聯(lián)網提升企業(yè)知名度和美譽度,海外客戶只要來智能工廠參觀,十有八九就會發(fā)出訂單。”趙豐華說。
11年前,乾程科技第一次參與國家電網智能電表統(tǒng)一招標。現在,他們不僅有自主研發(fā)的自動化智能電表CELL型生產線,而且搭建起了智造大數據工業(yè)互聯(lián)網平臺,并與國家電網、南方電網的物聯(lián)網平臺實現了對接,還成功進入20多個國家和地區(qū)。2016年以來,乾程科技累計投入了1.6億元,打造計量儀表智能工廠。
趙豐華說,企業(yè)的優(yōu)勢在于技術方案、產品方案,關鍵是在人才上。公司投巨資在青島、杭州建立兩個研發(fā)中心,擁有上百項自主知識產權。尤其是擁有80多人的杭州研發(fā)中心,依托中國計量大學人才高地,聚集了一大批優(yōu)秀人才,10年研發(fā)投入超過2億元。
他說,2012年前后,公司有1200名工人,產值在2億-3億元,車間需要大量人工操作?,F在,企業(yè)研發(fā)人員和生產服務人員多于生產人員:青島研發(fā)中心有30多人,工程技術人員20多人,自動化設備公司人員120多人,專門的信息化人才10多人,三個測試中心40人左右;而生產工人,不到200人。
這樣的人才結構,帶來的效應是智能制造能力不斷加強。“智能電表行業(yè)同質化競爭嚴重,技術水平至關重要,我們‘智能’專家和核心技術人員的工資,比經理崗位的人還高。”
2018年,公司成為即墨區(qū)工業(yè)互聯(lián)網改造示范企業(yè)。改造后,企業(yè)生產效率提高了50%,產品不合格率由0.5‰降到0.2‰。
產品不良率的下降幅度,意味著“質的飛躍”。乾程科技質量總監(jiān)李曉鋒說,“我們的產品不良率下降了60%,就這一個指標讓我們從一流梯隊一躍躋身頂尖梯隊。”
乾程科技智能制造專家郝何龍說,一個電表生產有20多道工序,公司在12個“關鍵工序”都有測試流程,不僅確保在生產過程中100%檢查,而且即時收集海量的數據。“電表跟用戶經濟利益直接掛鉤,如果電表出現問題,就容易產生經濟糾紛。我們的智能質量控制優(yōu)勢,不是一年兩年能夠花重金砸出來的。”
然而,就在前幾年,乾程科技也曾一度為生產線要不要智能化改造猶豫不決。
郝何龍說,“當時覺得我們原有的生產線還行,不知道是不是真的有必要改造,另外就是改造成本太高了,一期投入就需要2000萬元。這樣我們就比較擔心,投入這么多錢是不是有效果,反而有可能破壞我們原有的生產秩序。”
趙豐華說,“政府部門組建的專家團隊,讓我們了解了現在工業(yè)互聯(lián)網的技術發(fā)展前景,同時也介紹了一些智能化裝備發(fā)展的趨勢。我們對整個改造方案更有信心了。”
近年來,國家電網公司對智能電表的招標量基本是持續(xù)遞減。但是,隨著第一代智能電表的周期調整,電表市場有可能再次出現爆發(fā)式增長。
趙豐華說,穩(wěn)穩(wěn)往前走,坐等“風”來。
這個“風”,是智能制造的風口,更是工業(yè)互聯(lián)網的風口。
智能制造——
解決傳統(tǒng)制造業(yè)的轉型“痛點”
2017年,是孫曉鋒最難熬的日子。他說,當時資金壓力特別大,利潤全部騰出來做自動化了。這些年,最關鍵的是找準了方向,那就是工業(yè)互聯(lián)網。當年如果只做基礎制造的話,風險更大,今年企業(yè)能夠活下去就不錯,別說是增長了
在方冠公司等企業(yè)智能改造的背后,站著當地一家企業(yè):青島英龍聯(lián)合智造裝備有限公司。該公司不僅有著自己的基礎制造工廠,還以自動化集成和信息化為核心,為傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)提供智能制造服務。
“我們?yōu)榉焦谔峁幕炝?、上料、稱重、壓制到自動碼垛、檢測、包裝等一整套的自動化生產線的設計、組裝、調試,最終整個生產車間實現無人化,信息與系統(tǒng)互聯(lián)互通。”
“我們思考企業(yè)應該怎么轉型?第一步,就是向自動化集成方面發(fā)展,人工成本越來越高,企業(yè)面臨效率提升問題。”英龍智造總經理孫曉鋒說。
他說:“我們尋找了3家合作伙伴,就是第三方的軟件公司。但是,在合作過程中,我們發(fā)現傳統(tǒng)的ERP(企業(yè)資源計劃)無法達到我們的期望值,無法解決傳統(tǒng)制造業(yè)的‘痛點’。比如說,我們期望產能實時顯示,準確知道工廠內剩余多少產能,還能接多少新訂單。還有就是,傳統(tǒng)ERP不能解決自動排產問題,數據采集也是很大問題,需要在關鍵節(jié)點單獨‘加人’,把采集到的數據輸入進去。”
于是,在3家合作伙伴中,英龍智造直接選擇收購了其中一家軟件公司,并完全按照企業(yè)思路開發(fā)出了一套管理系統(tǒng)。
孫曉鋒說,他們做信息化,首先是滿足內部需求,我們出身于制造業(yè),清楚知道工廠需要解決哪些問題,工廠的痛點在哪,關心的要點在哪,管理系統(tǒng)開發(fā)出來后,經過內部、客戶試用已經越來越完善。
“管理系統(tǒng)的最大價值,就是邏輯算法掌握在自己手中。”英龍智造執(zhí)行副總經理丁兵團說,“傳統(tǒng)制造企業(yè)尤其是中小企業(yè),實現自動排產、數據搜集、成本管理,這是實現智能制造的先決條件。一般情況下,企業(yè)需要ERP和MES兩套系統(tǒng)才能實現。這對于中小型企業(yè)來說實施難度大、費用高,我們的智造管理系統(tǒng),能夠完成兩套系統(tǒng)的工作,可有效幫助企業(yè)降低至少25%的管理費用成本。”
他舉例說,前幾天有客戶反饋有一批訂單要得急,他們用管理系統(tǒng)做預排產,綜合計算得出只需要8天,比客戶的要求提前兩天。
丁兵團說,以前來一個訂單,需要人工分解、判斷,包括需要哪些原材料,原材料還有多少庫存,相關的半成品、成品有沒有庫存,每一個環(huán)節(jié)需要的工時,每個班組的產能還剩多少。這需要大量的數據,一是不準確,二是即時性不高,需要兩到三天時間?,F在的自動排產系統(tǒng),一兩分鐘就能把原先兩到三天的工作全部分解完,生產計劃、庫存、采購、外協(xié)等業(yè)務有條不紊,大大提升效率。
孫曉鋒說,過去三年,企業(yè)將利潤全部用在轉型上,投資研發(fā)、搭建技術團隊。
尤其是2017年,是孫曉鋒最難熬的日子。他說,當時資金壓力特別大,利潤全部騰出來做自動化了。這些年,最關鍵的是找準了方向,那就是工業(yè)互聯(lián)網。當年如果只做基礎制造的話,風險更大,今年企業(yè)能夠活下去就不錯,別說是增長了。
“要用發(fā)展眼光來看待這個問題。無論是自動化,還是智能制造管理系統(tǒng),我們過去這些年的積累,正好踏在了這些‘節(jié)點’上。因此,今年上半年,公司銷售收入雖然沒有達到預期,但還是保持了快速增長狀態(tài)。”孫曉鋒說。
基礎制造、自動化改造、智能制造管理系統(tǒng),孫曉鋒將其比喻成英龍智造的“三駕馬車”,“智能制造管理系統(tǒng)的比重會越來越大。”
中小企業(yè)轉型升級需要合力
單項冠軍以及“專精特新”中小企業(yè),在工業(yè)互聯(lián)網領域可能更具優(yōu)勢。他們有一個共同點:深耕于某些特定領域,不斷提供縱深服務,獲得了更深層次技術運用和開發(fā)的機會。這也成為他們轉型升級最重要的驅動力之一。
當前,山東提出要搶占工業(yè)互聯(lián)網建設制高點,青島市提出打造“世界工業(yè)互聯(lián)網之都”,工業(yè)互聯(lián)網正在加速落地。
我們也要看到,中小企業(yè)在迎接工業(yè)互聯(lián)網時,依然面臨技術和市場局限、資金不足、人才緊缺等瓶頸。記者采訪的4家企業(yè)也曾產生顧慮:一是感覺原有的生產線還行,不知道是不是真的有必要改造;二是投入這么多錢是不是有效果。
這時,政府“引導”便十分重要。
即墨區(qū)工業(yè)企業(yè)數量多,中小工業(yè)企業(yè)多是紡織服裝、機械制造等傳統(tǒng)制造企業(yè)。從2016年起,即墨區(qū)相繼編制出臺《即墨工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展規(guī)劃》《支持工業(yè)互聯(lián)網發(fā)展意見》等一攬子舉措,設立1億元專項資金、10億元產業(yè)引導基金,支持工業(yè)互聯(lián)網重點項目建設和全周期發(fā)展。
針對不同行業(yè)、不同類型、不同層次企業(yè)特點,即墨區(qū)第一批選擇了方冠公司等5家企業(yè)進行試點示范改造,并邀請干勇院士等8名專家,對改造方案進行論證與評估,為企業(yè)明確了改造思路。
即墨區(qū)人大常委會副主任、“兩化”融合及產業(yè)賦能工作專班組長閆丕云說,即墨區(qū)對參與改造的企業(yè)給予18%的補貼,鼓勵他們走出第一步。今年,補貼比例將進行調整,同時將有針對性地提高企業(yè)軟件投入的比重。
典型示范、政策與資金加持,促使工業(yè)互聯(lián)網改造在即墨區(qū)企業(yè)中加速進行。截至目前,即墨區(qū)已有2000余家企業(yè)納入工業(yè)互聯(lián)網改造項目庫,225家企業(yè)完成初期改造,到今年年底總數將突破300家。