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    無燈工廠、柔性生產、人才升級……當中小企業“戀”上工業互聯網

    身處新一輪產業變革浪潮之中,中小企業遭受著巨大沖擊,也面臨著重大機遇。在山東省青島市即墨區,已經有225家企業通過互聯網賦能,向數字化、智能化加快升級,還催生出了一批為傳統企業進行工業互聯網改造升級服務的企業。

    7月以來,記者在即墨區4家中小企業蹲點采訪,探究他們如何與工業互聯網“戀”在了一起。

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    無燈工廠 ——用工減7成多,產能提高一倍

    “我們是行業內第一個實施智能化升級改造的企業,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。

    這家企業位于即墨靈山工業園,是一家商用汽車剎車片專業生產廠家,傳統的生產流程充斥著粉塵,工人感覺“待遇不低但工作環境惡劣”。

    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,除了投料環節,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,二層是全自動配料、輸送系統,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,紀曉亮說企業有過顧慮,“我們是行業內第一個實施智能化升級改造的企業,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企業,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協作的商用車剎車片生產企業,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6億的企業敢接兩三件的訂單

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    從2003年到2012年左右,貴華針織運用數字化思維,才把企業的一些信息打通,之后采用自動化設備,逐步實現數據共享。在孫維法看來,工業互聯網不是一蹴而就的,需要先從理念上向工業互聯網靠攏

    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系統囊括織、染、成衣各節點、全鏈條所有數據,成為生產運營各環節實時監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,這也是服裝行業面臨的普遍性問題。

    他解釋說,織染縫“一條龍”,從產業來說是一條產業鏈,而放到一個企業來講就是一道一道工序,信息化就是不同產業環節沒有信息衰減,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,這是服裝行業的共識。

    據統計,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勢。

    “貴華年銷售收入6億元左右,這些年是穩中前進。”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略客戶來對待。

    他說,企業要追求效益,歸根結底是提高競爭力,別人不能接的訂單你能接,這就是優勢。我們憑借的是智能制造模式的轉變、優化、提高,這也有利于企業長遠發展。

    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,體現了企業生產的柔性和敏捷性。”孫維法說。

    在貴華針織,規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。

    “沒有企業改造,沒有互聯網思維,這些肯定做不到。”孫維法說,互聯網思維需要協同,把7天交貨的理念貫徹到每一道工序,一個個小的閉環形成一個大的閉環,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。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,但是在部分生產環節,完全排除人工還不大可能。

    “工業互聯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,物聯網引入后,工業互聯網改造的步子才更快了。

    在他看來,工業互聯網不是一蹴而就的,需要先從理念上向工業互聯網靠攏。工業互聯網發展到現在,是必然、也是必須,但行業不同,進入的境界不同,需要結合當下企業形勢,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,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。“工業互聯網提升企業知名度和美譽度,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一招標。現在,他們不僅有自主研發的自動化智能電表CELL型生產線,而且搭建起了智造大數據工業互聯網平臺,并與國家電網、南方電網的物聯網平臺實現了對接,還成功進入20多個國家和地區。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,企業的優勢在于技術方案、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多人的杭州研發中心,依托中國計量大學人才高地,聚集了一大批優秀人才, 10年研發投入超過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。現在,企業研發人員和生產服務人員多于生產人員:青島研發中心有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,公司成為即墨區工業互聯網改造示范企業。改造后,企業生產效率提高了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互聯網的技術發展前景,同時也介紹了一些智能化裝備發展的趨勢。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式增長。

    趙豐華說,穩穩往前走,坐等“風”來。

    這個“風”,是智能制造的風口,更是工業互聯網的風口。

    智能制造 ——解決傳統制造業的轉型“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,那就是工業互聯網。當年如果只做基礎制造的話,風險更大,今年企業能夠活下去就不錯,別說是增長了

    在方冠公司等企業智能改造的背后,站著當地一家企業:青島英龍聯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,為傳統制造業企業提供智能制造服務。

    “我們為方冠提供從混料、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,信息與系統互聯互通。”

    “我們思考企業應該怎么轉型?第一步,就是向自動化集成方面發展,人工成本越來越高,企業面臨效率提升問題。”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,我們發現傳統的ERP(企業資源計劃)無法達到我們的期望值,無法解決傳統制造業的‘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,并完全按照企業思路開發出了一套管理系統。

    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,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,管理系統開發出來后,經過內部、客戶試用已經越來越完善。

    “管理系統的最大價值,就是邏輯算法掌握在自己手中。”英龍智造執行副總經理丁兵團說,“傳統制造企業尤其是中小企業,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,企業需要ERP和MES兩套系統才能實現。這對于中小型企業來說實施難度大、費用高,我們的智造管理系統,能夠完成兩套系統的工作,可有效幫助企業降低至少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,每一個環節需要的工時,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。現在的自動排產系統,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、外協等業務有條不紊,大大提升效率。

    孫曉鋒說,過去三年,企業將利潤全部用在轉型上,投資研發、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,那就是工業互聯網。當年如果只做基礎制造的話,風險更大,今年企業能夠活下去就不錯,別說是增長了。

    “要用發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,我們過去這些年的積累,正好踏在了這些‘節點’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。”孫曉鋒說。

    基礎制造、自動化改造、智能制造管理系統,孫曉鋒將其比喻成英龍智造的“三駕馬車”,“智能制造管理系統的比重會越來越大。”

    后記 :中小企業轉型升級需要合力

    單項冠軍以及“專精特新”中小企業,在工業互聯網領域可能更具優勢。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互聯網建設制高點,青島市提出打造“世界工業互聯網之都”,工業互聯網正在加速落地。

    我們也要看到,中小企業在迎接工業互聯網時,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。

    即墨區工業企業數量多,中小工業企業多是紡織服裝、機械制造等傳統制造企業。從2016年起,即墨區相繼編制出臺《即墨工業互聯網發展規劃》《支持工業互聯網發展意見》等一攬子舉措,設立1億元專項資金、10億元產業引導基金,支持工業互聯網重點項目建設和全周期發展。

    針對不同行業、不同類型、不同層次企業特點,即墨區第一批選擇了方冠公司等5家企業進行試點示范改造,并邀請干勇院士等8名專家,對改造方案進行論證與評估,為企業明確了改造思路。

    即墨區人大常委會副主任、“兩化”融合及產業賦能工作專班組長閆丕云說,即墨區對參與改造的企業給予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軟件投入的比重。

    典型示范、政策與資金加持,促使工業互聯網改造在即墨區企業中加速進行。截至目前,即墨區已有2000余家企業納入工業互聯網改造項目庫,225家企業完成初期改造,到今年年底總數將突破300家。

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