中國正處于產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時刻,越來越多的企業(yè)在生產(chǎn)制造過程中引入工業(yè)機器人,它將深遠影響中國制造的方方面面。客觀認識中國工業(yè)機器人應(yīng)用的現(xiàn)狀和趨勢,比較中外工業(yè)機器人應(yīng)用的發(fā)展異同,是剖析工業(yè)機器人對中國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
2013年伊始,上海浦東。
隨著一只金黃色機械手臂的翻轉(zhuǎn)、回旋,在600攝氏度高溫下,三四斤重的銀白色金屬卷板,在青煙中被迅速抓取,放置到下一個工位,干脆利落。經(jīng)過一道道流水線工序后,末端擺滿了成型的殼體。這是上海日立電器有限公司(下稱上海日立)鈑金工廠的殼體生產(chǎn)車間,20臺色彩奪目的機器人正在作業(yè)。
每臺機器人在固定位置,可操作兩臺或多臺設(shè)備。在等離子焊接工位,幾名工人散布其間,或調(diào)整機器人設(shè)備,或抽樣檢測產(chǎn)品。
自2007年引進機器人以來,上海日立,這個世界上最大的壓縮機生產(chǎn)商之一,已經(jīng)擁有機器人近百臺,這也是中國家電行業(yè)中大規(guī)模應(yīng)用工業(yè)機器人的起始。而將機器人引進制造業(yè)的念頭,源于此前上海日立管理層在參觀豐田公司時,發(fā)現(xiàn)后者的鈑金工廠“員工120名,其中工人10名,機器人110名”。
一直以來全球的工業(yè)機器人在汽車行業(yè)使用最早也最多,多作業(yè)于焊接、沖壓和涂裝。但現(xiàn)在,機器人正在各行業(yè)內(nèi)“大舉進攻”,從煙草、五糧液(24.36,-0.76,-3.03%)等貴重物品的搬運,到制磚、食品飲料行業(yè),甚至飼料行業(yè)。
國際機器人聯(lián)合會(IFR)最新數(shù)據(jù)顯示,2011年是工業(yè)機器人自1961年以來發(fā)展最成功的一年,同比增長38%,新增機器人達到16.6萬多臺,其中中國工業(yè)機器人的銷售量為2.2萬多臺,同比增長51%。
工業(yè)機器人的技術(shù)水平?jīng)Q定了制造業(yè)生產(chǎn)的精度、準(zhǔn)度與效率,其應(yīng)用的深度與廣度已成為衡量一個國家制造業(yè)水平和科技水平的重要標(biāo)志。然而細究制造業(yè)現(xiàn)狀,中國的制造業(yè)自動化之路并非暢途。
直降成本
勞動力成本顯然是工業(yè)機器人應(yīng)用規(guī)模的決定因素。
上海日立西區(qū)的殼體生產(chǎn)車間共有三條不同型號產(chǎn)品的殼體生產(chǎn)線:H1、H2、H3,其中H3殼體生產(chǎn)線有七臺機器人,這條生產(chǎn)線需完成卷板整形、等離子焊接、粗擴、精車、沖孔、拋光等十道工序。
十道工序只配置4人。這4名工人需操作25臺設(shè)備,人均操作6臺。2007年前的作業(yè)場景則是11個工人操作17臺設(shè)備。
工業(yè)機器人是一種模擬人手臂、手腕和手功能的機電一體化裝置,可對物體運動的位置、速度、加速度進行精確控制,從而完成某一工業(yè)生產(chǎn)的作業(yè)要求。上海日立的機器人自重560公斤左右,其重復(fù)定位精度可達0.07毫米-0.15毫米,手臂負載高達70公斤,能如蜜蜂般作業(yè)不停。
上海日立目前每年產(chǎn)銷壓縮機1800萬臺。1993年引進日本技術(shù)建成生產(chǎn)線后,生產(chǎn)節(jié)拍由20余秒提高到1998年的10余秒,現(xiàn)在經(jīng)自動化改造后,已提升至7.5秒。也就是說,一條生產(chǎn)線,每7.5秒即可出一臺產(chǎn)品。機器人的生產(chǎn)效率顯而易見。
早在上世紀80年代,第一代工業(yè)機器人在發(fā)達國家汽車產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用就達到一波高潮。
汽車工業(yè)中,焊接是汽車零部件與車身制造中承上啟下的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。1995年之際,盡管人力成本很便宜,上海的汽車廠即開始逐步引進機器人。當(dāng)時汽車零部件尤其是底盤制造,涉及安全性——車子在撞擊時,如焊縫質(zhì)量不好會發(fā)生事故,因此不能漏焊。東風(fēng)汽車(3.39,0.31,10.06%)有限公司商用車公司車身廠(下稱東風(fēng)車身廠)技術(shù)科焊接工藝主管肖同新表示,機器人弧焊較人工弧焊優(yōu)勢明顯,弧焊機器人具有焊縫跟蹤功能,與零件搭接縫隙的距離、焊槍移動和焊機走絲的速度均比人工控制精確。
然而,考慮到國內(nèi)勞動力成本低,上海日立在1993年引進日本生產(chǎn)線時,沒有完全采用日本的自動化流水線。從流水線建設(shè)方案中拆掉了一部分,如裝配流水線上的選配崗位,采用人工完成。但目前,在上海的多數(shù)勞動密集型制造行業(yè),勞動力成本優(yōu)勢明顯下降:剛?cè)肼毜拇髮W(xué)生一般月薪2000多元,一線工人為計件工資,月收入可達6000元,這個數(shù)字在2007年之際僅3000元到4000元。
在2011年底,上海日立的母公司上海海立(集團)股份有限公司(600619.SH)引進機器人34臺,減少工人崗位111個,投入資本2483萬元,平均每套設(shè)備投入73萬元。按照每個工人年收入7萬元計算,三年即可收回成本。
勞動密集型制造企業(yè)需大量雇傭勞務(wù)工,這也造成每年長假過后,一線人員總有部分員工流失,有時會干擾正常生產(chǎn),操作員更替頻繁會影響產(chǎn)品質(zhì)量、增加設(shè)備損壞率以及安全隱患事故增多。
上海海立集團副總經(jīng)理李黎告訴《財經(jīng)》記者,來自農(nóng)村的年輕人也不愿意到生產(chǎn)線上進行重負荷作業(yè),有時人員調(diào)崗需做大量思想動員工作,現(xiàn)在就沒有這個顧慮了。如今現(xiàn)場工人的工作主要側(cè)重設(shè)備維護與產(chǎn)品檢測,工作強度大為減輕。
機器人制造差距
要評價一個國家制造業(yè)水平,工業(yè)機器人本身的制造水平即能說明要義。
1959年,美國人制造出第一臺工業(yè)機器人。50年后,日系產(chǎn)品和歐系產(chǎn)品占據(jù)了國際工業(yè)機器人半壁江山。日系中主要有安川(YASKAWA)、發(fā)那科(FANUC)、不二越(NACHZ)等企業(yè),歐系則以德國庫卡(KUKA)、瑞士ABB為代表。發(fā)那科和AB