中国成为工业机器人最大购买国带来的四大启示
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  最近的一则有关工业机器人的消息引发了广泛的关注,其影响从A股市场上相关工业机器人概念股暴涨可见一斑。

  总部位于德国的行业组织国际机器人联合会的数据指出,中国在2013年买入36560台工业机器人,同比增幅高达60%。日本同期购买26015台工业机器人,列第三位的美国,购买量是23679台。中国在2013年的工业机器人购买量是全球销售量的五分之一,历史上首次超过了以技术的利用见长的日本。

  中国成为世界上工业机器人最大购买国可谓出人意料,但是在全球制造业转型升级的时代,作为世界工厂的中国制造业转型升级带来的智能装备市场的巨大需求使中国成为工业机器人最大购买国又在情理之中。它带来的启示值得人们去深思。

  一、中国制造业转型升级在加速

  全球制造业都面临升级问题

  继蒸汽时代、电气时代、信息时代三大工业革命之后,全球化分工使生产要素加速流动和配置,市场风向变化和产品个性化的需求对企业反应时间和柔性化能力提出前所未有的要求,全球进入空前的创新密集和产业变革时代。德国率先提出工业4.0概念,之后美国也推出工业物联网、互联企业等类似概念。

  2009到2012年欧洲深陷债务危机,德国经济却一枝独秀,依然坚挺。德国经济增长的动力来自其基础产业制造业所维持的国际竞争力。对于德国而言,制造业是传统的经济增长动力,制造业的发展是德国工业增长的不可或缺因素,基于这一共识,德国政府倾力推动进一步的技术创新,其关键词是工业4.0。

  美国商务部长彭妮普里茨克表示,通过将物理世界连接至网络空间,工业互联网有望全面重塑人类与技术的交互方式。美国政府期待携手像新成立的工业互联网联盟这样的公私合作团体,将创新的工业互联网产品和系统转化为智能制造、医疗、交通运输及其它领域的新就业机会。

  中国面临着内部人力成本上升,劳动力资源下降的巨大压力

  中国十二五规划城乡居民收入增长要达到7%以上,同时,人力资源和社会保障部提出十二五期间要努力实现最低工资标准年均成长13%以上,职工工资成长15%。

  2011年1月至3月中国有十三个省份调整最低工资标准平均增幅20.6%。目前中国全国月平均最低工资标准最高的是深圳市1,320元人民币;每小时平均最低工资标准最高的是北京市十三元。中国大陆平均工资在2005年时为每年17,853元人民币,2009年时已经增加到31,622元人民币,年均增长15.4%,若扣除物价上涨因素,实际涨幅为12.4%。

  中国经济从过去出口转为内需,用提高工资为刺激消费成长为最直接办法,调整最低工资标准省份中以华东地区居多。从最低工资金额来看,华东地区浙江成为目前中国大陆全国月最低工资标准最高的省份,但,涨幅重庆排名第一,其涨幅27.9%。

  中国工资平均上涨15%到25%,如果大陆每年调薪20%,在2015年工资调涨将达100%,未来5年劳动成本增加更明显。

  从产业升级和人工替代来看,有社会学家预计我国2015-2016年将迎来人口拐点,2013开始劳动力供给每年至少减少100万,至2020年总计至少减少1000万。按现在制造业就业人口占非农就业人口的比例63%来估计,则未来6年制造业就业人口总供给减少630万。

  为解决中国人力薪资高涨产生成本压力,另一方面急单缺工造成无法接单的情况,进而考虑采用工业机器人以维持稳定的生产作业。

  机器人换人成中国制造业转型升级的良方

  机器换人成解决良方基于外部原因和自身的考量,越来越多的企业实行机器换人战略。

  格兰仕日前宣布,公司将斥资30亿进行自动化工厂升级,一台微波炉从零部件装配到成品下线装箱,所有制造流程都在空中完成。格兰仕日前宣布,公司将斥资30亿进行自动化工厂升级,一台微波炉从零部件装配到成品下线装箱,所有制造流程都在空中完成。从一根电线到元器件到核心部件,从结构设计到工艺创新到工序革新,磁控管、电线、电机、组建格兰仕微波炉可以第一时间得到自有体系的响应。

  一汽大众投资153亿扩建华南自动化工厂,在工艺水平、生产能力以及节能环保等方面,华南基地二期项目将再次走在行业前端。据悉,华南基地二期项目将复制一期的先进工艺,实现全自动化生产。

  中国知名汽车生产商吉利汽车采用节省原材料和资源的杜尔技术对其新型C21轿车及配件进行喷涂。吉利汽车新工厂共安装51台机器人。随着生产自动化程度的提高,吉利目前在保险杠喷涂上也正回归久经考验的杜尔设备及应用技术。吉利共投入了12台涂装机器人用于保险杠喷涂,其中包括这台意义重大的机器人。两台火焰表面处理机器人激活塑料表面,以便油漆更好地附着到表面上。两台机器人负责喷涂中涂漆。底漆和清漆喷涂则分别由4台配备了EcoBell2旋转雾化器的EcoRPL033机器人进行操作。

  2012年,晋亿实业从德国引进弹条自动化生产线。凭借这一机器换人,公司减少了三分之二的用工人数,同时机械手的定位误差只有0.1厘米,精确度较人工有了大幅提高,产品不良率降低了30%以上。

  类似的变化还发生在嘉兴的许多企业里。对天之华喷织有限公司董事长董坚强来说,刚刚过去的蛇年春节是他最舒心的一个春节,因为既不用担心节后用工荒,也不用愁产品销路。而这一切变化都缘于企业实施的机器换人。2012年,天之华从日本引进了24台自动化涡流纺纱机,加上前道引进的德国进口设备,如今每6台纺纱机只需要1名工人看护,工厂开足马力只需51名员工。工人的劳动强度降低之后,也更愿意留下了。

  引进机器人的裨益在三一重机的快速发展上也可窥一二。《中国工业机器人行业市场发展趋势及投资规划分析报告》显示2007年,两台机器人现身三一重机生产线。此后,企业销量突飞猛进,机器人队伍也随之壮大。在三一重机临港产业园中,就能看到200多台机器人各司其职,忙着切割、焊接、涂装或者涂胶等工作,个个都是以一当五的好手。

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  机器人替代人工的效益在佛山富惟汽配有限公司更为凸显。这家广州本田的老牌配件商,近年来一直谋求打入一汽大众的一级供应体系。去年一汽大众首度公布其南海生产车间应用800多个机器人的消息后,富惟也从下半年开始加快了自动化的步伐。

  富惟汽配的董事张守治算了笔账,以前冲压环节大概需要40个工人,机器人加入生产后能节省了一半的人力,但产量却增加了一倍,尽管前期总投入要过千万元,但随着单位时间效率的提升和人力成本的降低,估计3-5年内就能完全回本。

  原来靠人工生产,受工人的工作状态和水平影响,废品率难以有效控制,这让企业在出货时容易陷入被动,而机器人则能最大限度减少废品的产生。目前我们能很稳定地把废品率控制在1.2%左右,基本可以做到机器人从事某一工序的时间相当于人工最大产出的时间。陈舞琴说。

  机器换人助力中国制造业转型升级加速!

  二、在工业自动化设备还有巨大潜力可挖

  HIS预计,2014年全球工业自动化设备的收入将达到1853亿美元,比2013年的1730亿美元增长7%。这预示着继2012年和2013年分别以1.2%和3.4%的增长率缓慢发展之后,全球自动化设备市场开始快速增长。经过过去几年的衰退,该行业以最初两位数的膨胀率开始反弹。HIS预计这种健康的发展势头将会继续,到2017年收入将达到2250亿美元。

  HIS旋转机器和控制副总监JenaleaHowell表示:工业自动化设备贸易经过两年的缓慢发展,2014年将看到更好的市场条件,迎来行业商机。特别是中国和欧洲的经济稳定将有利于促进整个工业自动化更快地发展。

  电动机和电动机控制将会成为2014年工业自动化设备最大的部分,占总收入的40%。其次是自动化设备和电力传输设备,分别占31%和29%。

  亚太地区将成为发展最快的地区,然后是美洲、日本、欧洲、中东和非洲地区。但预计欧洲、中东和非洲地区的收入所占的比例最大,将达到615亿美元,其次是亚太地区、美洲和日本。

  国际市场需求巨大,同时中国制造业升级带来的国内智能设备市场也亟待挖掘。但是中国智能设备大多来自于进口,以工业机器人为例,从2008年至2013年,中国购买工业机器人的增幅平均每年为36%。不断增长的需求主要来自大型跨国制造业企业,尤其是汽车行业。

  中国是全球最大汽车市场,汽车制造业对工业机器人的需求占中国总体需求的60%。不过,咨询公司Solidiance亚太区总裁迪埃特表示,目前日本仍是机器人制造行业最具主导力的国家。

  她预计,6大日本公司占据中国工业机器人销量的一半,而中国本土4大机器人设备制造商加在一起仅占中国市场份额的5%

  从2000年至2010年的十年间,日本对中国输出工业机器人比例从1.5%上升到17.3%;如果计入经第三方出口的部分,中国需求占日本机器人出口的3成。据日本机器人工业协会统计,2013年日本工业机器人生产总额约为4000亿日元,其中出口2800亿日元。中国、韩国是工业机器人进口增长最快的国家。加上库卡、ABB、柯马等机器人公司在中国市场的份额,中国机器人市场被国外机器人巨头占据大半江山。随着市场需求的逼迫及政府出台产业政策的积极引导,中国机器人产业及其他自动化设备产业正在飞快成长,中国市场还有巨大潜力可挖。

  三、中国在工业领域欠缺一批具有全球影响力的行业巨头

  具有全球影响了的企业在行业当中起领头羊的角色,他们引领全球技术的进步的方向,也为本国技术升级储备着人才和先进的知识,在工业领域,中国缺少像德国西门子、日本三菱这样的大型工业公司。

  提起西门子SIEMENS,即使知识面再不广的人,也听说过或者使用过它生产的手机,又或者冰箱、洗衣机等,事实上,作为一家拥有世界影响力的企业,西门子的业务显然不是一个手机也无所能代替的,目前,西门子公司是世界上最大的电气工程和电子公司之一,截止2005年,该公司在全球拥有46万员工,2005年的销售额是754亿欧元,光净收入就达到30多亿欧元,这其中80%的收入又来自国外,德国是第一出口大国,这是德国人极其自豪的一件事情,生怕中国人赶超了,而西门子对德国第一出口大国的地位贡献良多。

  可以说,西门子一年的净收入比许多小国家的收入还要高。西门子总部位于德国的柏林和慕尼黑,但在全球拥有600多家工厂,业务范围遍布全球190多个国家,公司主要业务主要业务集中在如下几个领域:信息和通讯(这是许多人熟知的,包括手机业务)、自动化和控制、电力、交通(如上行贿案所说的地铁业务就是该公司中国分公司所为)、医疗系统和照明等。西门子还是一家研发型的企业,仅在2004年,该公司的研发人员就实现了大约8800项发明,其中三分之二申请了专利。

  在专利领域,西门子公司高居德国各家公司的第一,在欧洲也排在第二,光是研发人员,其就多达47000名。在工业领域,西门子可谓产品齐全,从燃气轮机到工控开关,应有尽有。在工控领域应用广泛的plc、变频器、伺服电机等等更是占据市场的主导地位。在现今中国制造业转型升级的节点恰恰是缺少中国自己的这类工业巨头,华为、联想这类具有全球影响力的企业还是欠缺。

  四、智能和物联结合的未来工厂时代到来

  无论工业4.0还是工业互联网,其主要特征都是智能和物联,而主旨都在于将传统工业生产与现代信息技术相结合,未来工厂便是这种结合的产物!在未来工厂,每个生产环节清晰可见、高度透明,整个车间悄然高效地运转,工业机器人与其他自动化设备不仅彼此协作,还与遍布全球的员工、顾客和客户以及智能分析动态系统进行协作。

  一个完整的生产环节,在传统的制造企业要通过几十甚至上百人的手去完成,而在一个数字化、自动化的工厂车间内,只需几个人操作程序监看数据,便可以轻松地完成。

  位于德国安贝格的西门子电子制造工厂就是智能化未来工厂梦想实现的雏形,也是以德国学术界和产业界提出的工业4.0概念为目标而打造的现代工厂。安贝格工厂拥有一套高度数字化的生产流程,生产的产品本身拥有16亿个部件,且每年的衍生产品制造数量超过5万台。

  为能灵活实现小批量、多批次的生产,西门子公司需要采购来自250家供应商的约1万种原材料,并将它们制造成950种不同类型的产品。根据Gartner在2010年的调查显示,安贝格工厂中每100万件产品中的残次品数量只有15件,生产线的可靠性达到99%、可追溯性高达100%。

  传统的制造中,通常先由研发部门出一张图纸,然后交给生产部门做出样品,图纸再返回研发部门调整、修改后再进行生产。在数字化制造下,研发和制造都基于同一个数据平台,研发和生产几乎同步,改变了传统制造的节奏。

  西门子成都工厂研发制造新产品的旅程始于SiemensPLMSoftware产品生命周期系统管理(PLM)软件,它支持产品开发中从设计到工程和制造的各个方面。

  研发部门的工程师们在设计过程中进行仿真组装,实现可见即可得。设计好的产品会带着专属于自己的数据信息继续生产旅程。这些数据同时都被写进数字化工厂的数据中心中,供质量、采购和物流等部门共享。采购部门会依据产品的数据信息进行零部件的采购,质量部门会依据产品的数据信息进行验收,物流部门则是依据数据信息进行零部件的确认。

  这样信息随时共享,更新最新状态,使得西门子成都工厂研发团队的工作变得简单、高效,避免了传统研发制造企业的研发和生产环节或不同部门之间由于数据平台不同造成的信息传输壁垒。

  未来的制造业不再是高度密集的工人群体、庞大复杂的生产流水线,而是基于大数据、互联网结合各种信息技术进行数字化、自动化的制造。

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