工具革命:好将军要用好武器

佛山经济学人
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从铜管折弯、安放压缩机、部件组装到粘贴标签、成品包装入库,整个空调生产环节由机械臂配合完成。管理人员通过场外大屏幕观测实时生产数据,并用手机、平板等实行远程操控。这是美的集团位于南沙的智能工厂。9月15日,该工厂成功入选世界经济论坛新一批“灯塔工厂”。

50多年来,美的集团从小镇作坊发展至世界五百强企业,离不开生产工具的一次次迭代升级。

工欲善其事,必先利其器。不仅是美的,优秀的企业往往善于使用甚至创造先进的生产工具。

精密切削刀具是生产智能手机的关键工具。从代工智能手机之初,富士康便设立工厂研发自制刀具,如今年产能1800万支,居世界第一。

卫星导航系统是车联网蓬勃发展的基础。今年,吉利集团宣布将自主研发低轨卫星,为自动驾驶汽车提供高速互联网连接、精确导航和云计算功能。

从珠三角到长三角,小到一把刀具、大到一颗卫星,掌握关键的生产工具已成为企业占领行业高地的核心优势。

在佛山西樵的蒙娜丽莎集团股份有限公司(下称“蒙娜丽莎”)总部基地,一块块陶瓷大板飞速在生产线各个环节流动,而后机械臂抓起并打包,运往各地市场。

看似普通的陶瓷产品,其生产设备却大有来头。去年6月,国产首台最大吨位压机——恒力泰HT36000压机在蒙娜丽莎西樵生产基地正式投入试运行,并成功压制出第一片1600×3600mm陶瓷大板,成为国内陶瓷装备行业的一项标志性创新。

作为行业龙头,蒙娜丽莎在设备领域常常“第一个吃螃蟹”:2007年,建起国内首条大规格陶瓷薄板生产线;2015年底,购进首台全亚洲最大吨位的压砖机;2017年3月,建成国内首条干压成型大规格陶瓷大板生产线,并引进当时亚洲最大吨位的压机……一个个“首台”“首条”,支撑着蒙娜丽莎在产品领域不断推陈出新,保持行业领跑地位。

不仅是蒙娜丽莎,许多行业龙头企业都对先进生产工具有“执念”,不惜持续大手笔投入设备采购,仿佛一场车间里的“军备竞赛”。

作为国内调味品行业龙头企业,海天味业为了“打”好酱油,推动传统工业迈向规模化,成为国内最早一批引入自动化设备的企业。

早在20多年前,海天就已投入3000多万元引入国外生产线。随后,它又逐步引入国内酱油压榨工序首条全自动化生产线、全自动封闭式圆盘制曲设备、全自动加热澄清系统等设备。

如今,海天单条生产线每小时最多可以生产52000瓶酱油;智能机器人替代叉车拉货,从指令下达到装载完成只需120秒;智能化数据平台统一协调立体仓库,效率大幅提升……从一颗黄豆进厂到最后制成酱油成品,整个生产过程基本不需要人工干预,看不到一滴外露的酱油。

从2002年至今,海天持续投入超过百亿元,不断对生产线进行技术改造,真正让“打酱油”变成了技术活。

近年来,智能制造、工业互联网等先进生产技术的兴起,成为企业“军备竞赛”的新战场。

就在美的成功跻身灯塔工厂之时,广东华兴玻璃股份有限公司(下称“华兴玻璃”)正牵手德国“工业4.0”领军企业西门子打造灯塔工厂。

西门子表示,双方将以华兴玻璃佛山总部基地数字化工厂为样板,联合开发和打造具有复制及推广价值的数字化灯塔工厂,进而推动其下属15家工厂的窑炉和产线进行改造。

如今,不仅海天、华兴玻璃,越来越多企业“磨刀霍霍”加入这场军备竞赛,寻求自己的立足之地。

循序渐进、小步快跑、不断更新,是企业军备竞赛的重要经验。

对于主打高端厨电品牌的方太集团而言,2017这一年份有着重要意义。这一年,方太厨电销售收入突破百亿元,成为国内首家破百亿的厨电企业。也是这一年,方太“高端厨电产品智能制造新模式”被列入工信部智能制造综合标准化与新模式应用专项,成为制造升级的重要一笔。

方太探索智能制造已近20年。信息化是智能制造的关键。早在2003年,该公司正式进军信息化领域;2005年,开始使用ERP打造数字化供应链体系;2008年,全面应用CRM系统,主要用于服务体系管理;2011年,厨具MES项目上线,通过对生产全过程的数据条码采集,实现从材料进货到终端用户各环节的透明化……

方太探索智能制造已近20年,早在2003年便正式进军信息化领域。图为“品质革命”调研组在方太集团参观。林东云 摄

方太探索智能制造已近20年,早在2003年便正式进军信息化领域。图为“品质革命”调研组在方太集团参观。林东云 摄

方太认为,要想充分实现生产的自动化,必须结合信息化。目前,该公司信息化升级已覆盖整个供应链,也已完成ERP到SAP的升级工作。

依托广泛的信息采集和工业软件对生产过程的监控,方太提高了管理效率;借助自动化智能制造设备,方太推进在生产环节的机器代人。

对于生产环节的机器代人,方太有着明确的路径,即先从员工劳动强度较大的产线入手,例如冲压、打磨等;再来考虑对品控要求较高的产线,如焊接、粘胶;而后是对劳动密集型产线进行改造;最后是实现物联互通数据驱动下的精益生产。期间,方太建成了油烟机自动化冲压连线、油烟机智能自动组装线、热水器智能装配线等多个行业第一,奠定了其行业领先地位。

当一些企业沿着固定技术路线不断引入设备之时,还有一些企业选择自己造“武器”。这些企业往往已走进行业“无人区”,要进一步发展必须依靠技术创新。

位于浙江慈溪,慈兴集团生产的高档汽车专用轴承出口量位居国内同行第一,是宝马集团的二级供应商。

从1985年创办至今,慈兴从最初的家用鼓风机轴承、家电产品轴承,到汽车专用轴承,再到如今的工业机器人轴承,产品的迭代升级离不开生产设备的更新换代。

一开始,慈兴只是一家小型轴承作坊,属于劳动密集型。慈兴集团副总裁(总工程师)赵坤比喻“员工就像种庄稼一样忙个不停”。

2008年,机器换人浪潮袭来。在客户驱动下,慈兴开始对从数字化、信息化方面对设备、产线进行改造。2010年,在将慈兴纳入供应链之前,宝马集团先后5次派人考察慈兴集团,提出了200多条整改意见。

彼时,慈兴正处于“机器换人”起步阶段,在设备改造、工艺重塑、信息化、自动化升级等方面仍有诸多短板。宝马的“找茬”式整改,倒逼慈兴迅速补足短板,完成生产设备与工艺的跃迁。

如今,慈兴的产线与设备来源有多种。其中,轴承尺寸检测设备是找专业机构购买,计量型实验室仪器则由专门的厂商生产。而车间中那些没有铭牌的设备,例如摩擦力矩实验机,全都是慈兴自行开发。

在慈兴看来,这些自行研发的设备才是企业核心竞争力所在。因为它们体现了企业的研发实力,也是成功吸引宝马、博世等全球知名企业的原因。

从用设备到造设备,慈兴的设备更替之路在珠三角、长三角各大工厂车间里上演。正是这种更替驱动着整个行业稳步向前。

同一款先进设备,不同企业的使用效果可能截然相反。这考验的是企业用“武器”的能力。最典型的案例莫过于数字化转型。

早在2008年,佛山安东尼集团就引入了ERP系统,开展信息化改革,成为省内纺织服装行业“第一个吃螃蟹的人”。这套系统确实帮助解决了员工计件薪酬的问题。然而,在定制化生产阶段,因员工难以适应信息化管理,企业内部产生了诸多问题,不得不暂缓转型计划。

不少企业都有过类似的经历。有人甚至调侃,“数字化转型,不转会死;转了死得更快”。不少企业认为只要买最新的硬件、上最新的系统,就会有立竿见影的回报,结果往往适得其反。

在北京大学教授周其仁看来,新技术是用来解决问题的,不是为新而新,“企业若把握不住新到什么程度最好,是会走丢的”。

循序渐进推动技术变革,华兴玻璃正是这样的案例。早在2005年,华兴玻璃就与日本专家合作,引入丰田精益生产模式。当时,每个月都会有4天时间,由丰田的专家来到华兴玻璃现场,指导员工开展精益生产,提升了公司标准化基础管理能力。随后,华兴玻璃大量引入自动化设备,推动车间的自动化,为后续实现数字化、智能化打下了基础。

去年以来,华兴玻璃正式牵手西门子。通过对华兴玻璃在产能规划、快速和柔性的生产计划、高效的产品和过程数据追踪等15个维度的分析后,得出华兴玻璃目前正处于大约工业1.0到工业2.0之间,接下来还需在人才培养与设备升级领域持续投入。

尽管前期已经在基础管理、标准化方面做足准备,但华兴玻璃预计还需要至少5年才能建成“灯塔工厂”。

做好技术积累,仅是企业用好新技术的一环。实践证明,企业技术更新往往伴随着一场组织变革。这需要企业一把手有完整的战略思考,进行通盘谋划。

美的集团正是如此。2013年左右,尽管美的销售收入已破千亿,但低质量增长带来的各类问题也逐步浮出水面。美云智数营销中心总经理李东回忆称,在管理端,几大集团合并上市后,老总要取一个财务报表都取不出来,因为不同事业部数据指标、评价标准等都不一样,没法统一。

面对这一困境,美的决定变革。具体而言,它将所有的IT系统推倒重建,只保留了ERP系统中一点财务计算功能。集团推进“632改造”,将六大运营系统、三大管理平台、两大技术平台合到一起,由集团统一管理,做到一个集团、一套体系、一个标准。

一开始,美的选择了两个事业部进行试点,过渡期间还是会保留原来管理方式,改造完成后就全面推开。

改造带来的变革,一大直观表现为IT部门的员工人数。之前集团IT部门员工为200至300人,现在已经达到2000多人,增加了10倍。在李东看来,企业每次数字化转型的历程,不仅是数字化支撑,而是一场深度的变革。

“好的企业都是‘军备竞赛狂’。”周其仁呼吁,企业要时刻保持对技术的前瞻性把握和对新技术的敏感性,“哪怕暂时无力改变,但要有这颗心”。

■佛山观点

维尚家具采用了数据化、信息化、工业互联网主导的生产方式,是传统家具行业前所未有的。为什么维尚家具能够率先转型?这与他们做软件起家的出身有很大关系,索菲亚、欧派家居也是。

相比之下,很多传统家具企业的转型决心还不够强烈。据我所知,维尚家具、索菲亚家居这批先行者当初都是下定决心转型的,可谓“向死而生、不留后路”。记得当时索菲亚为了拿到一台生产设备,负责人不惜抵押汽车、房产,才有了今天破百亿的市值。

正如李连柱所介绍的那样,转型不是拍脑袋的决策,企业转型的基础、技术储备都很重要。去年调研回来后,我们也与天津爱波瑞集团建立了联系,在专业团队的协助下,我们正在重塑内部流程,今后也将逐渐向大数据方向转型。

——广东天元汇邦新材料股份有限公司董事长李忠良

公牛集团的自动化率非常高,模具、喷涂之类设备,全部来自海天精工生产的机械手,甚至合格证都是机械手放进去的,让我印象非常深刻。如果一家工厂从事标准件生产,就必须采用自动化的生产设备,从而获得成本和效率的大大提升。蒙娜丽莎每年也在大力改造流程,对比之下,我们有些地方还是落后。这会令我们有压力,但没有压力和挑战,一家企业永远不会进步。

——蒙娜丽莎集团股份有限公司总裁萧礼标

维尚家具成立的时间并没有很久,但它一起步就是朝着建立无人工厂的目标进发的。如今,维尚家具已经打通了生产、销售和交易全流程,几乎等于把研发中心搬到每个客户面前,和客户面对面交流。

对传统制造业企业来说,必须在生产设备和信息化方面下狠功夫。智能设备、智能工厂是未来竞争力的重要来源,设备跟不上,巧妇难为无米之炊,智能化工厂做不好,企业也会失去竞争力。

——住友富士电梯有限公司董事长陆海峰

在我看来,维尚家具做的最好的,反而不是自动化智能化生产,而是把自动化能力转变为整装行业供应链的整合。以往生产板式家具,通常是在一块大的板材里面切割出家具的各个部件,到了整装行业,企业将遇到各种各样的原材料,例如五金、软装,甚至是一些肉眼看不到的工程用料,这些都不是自己能够生产的。

如何将来自供应商的产品准确、准时地送到客户手中,这需要极强的供应链整合能力。在我看来,维尚家具之所以能够快速实现从定制家具到整装的跃升,秘诀就在于数字化运营及供应链管理能力的经验和总结。

——广东金意陶陶瓷集团有限公司总经理助理李勤

要弯道超车,我国的机械装备、精密制造设备还不够强,很多高精尖的东西其实还在依赖日本、德国,即使是中国500强企业,相当比例的生产设备也是进口的。像吉利那样主动收购外国企业也不失为一种好的做法。当然,吉利的做法也给了我很大触动,以前我们说“亲兄弟明算账”,现在要倒过来说,只有做到“明算账”才算是“亲兄弟”。吉利收购沃尔沃,如果没有“放虎归山”,没有相互赋能,就不会有吉利今天的发展。

——佛山市南海新达高梵实业有限公司董事长何广荣

■企业实践

华特气体:自研设备造出顶尖电子特气

9月13日,华特气体公告披露,为提高生产效率、适应市场需求,公司拟扩大“气体中心建设及仓储经营项目”和“电子气体生产纯化及工业气体充装项目”的建设面积,并计划在原址上改建第三车间/仓库。

与不少公司不同,华特气体生产设施的增加,也会给研发团队带来更多任务。因为,华特气体绝大多数生产设备都来自自行研发设计,包括最为关键的精馏塔、吸附器、整套生产工艺流程等。

华特气体攀登国产特种气体的顶峰,离不开在设备环节下的苦功夫。图为华特气体公司一隅。    戴嘉信 摄

华特气体攀登国产特种气体的顶峰,离不开在设备环节下的苦功夫。图为华特气体公司一隅。    戴嘉信 摄

攀登国产特种气体的顶峰,离不开华特在设备环节下的苦功夫。华特气体运营总监、研发中心主任禹金龙透露,公司组建了50多人的研发团队,不仅包括化学工程师,也包括设备、电气、安全等配套工程的技术人才;公司的工程技术研究中心和企业技术中心还分别获得省级认证。

◎关键设备须量身定制

六氟乙烷,又称R116制冷剂,可用于空调的冷媒,每公斤报价仅为数十元。而当它的精度无限逼近100%时,它的身价将翻倍增长——凭借特殊的理化性能,六氟乙烷可用作等离子蚀刻剂,协助勾勒出各种芯片的“脑回路”。

由于精度高、工艺复杂,以往国内企业很少生产高纯六氟乙烷等电子特气。当华特气体决定涉足这一领域时,首先面临的就是生产设备的无处可寻。

“这一市场太过小众,出于对销路的担心,设备厂商很少生产特种气体专用制备装置。而且,特种气体有诸多特性和要求,设备要量身定制,这也是通用设备供应商无法满足的。”禹金龙说。

为此,华特气体只得自行制造,或提供设计图纸,让厂家根据图纸进行生产。

禹金龙介绍称,技术工程师首先制定产品中试纯化生产技术方案,然后根据小试数据、原料检测报告、市场需求等,利用ASPON设计软件,自主研发设计电子特气纯化的关键设备——精馏塔,以及电子特气专用的塔前、塔后吸附器。

“针对不同产品不同理化特性、不同杂质组成、终端客户对产品品质的高精尖要求,纯化生产技术方案、前中期的小试和中试生产、规模化生产的精馏塔和吸附器等关键设备的设计制造,都需要精密的计算和严谨的测试。高要求、高强度的小试过程,研发团队的技术人员实行三班倒以保证试生产过程的连续性,夜以继日地泡在实验室。”禹金龙说。

在配置颗粒度检测设备的基础上,公司还要试生产多种过滤器;气体流经管道的用料也必须精挑细选,并进行特殊的内壁处理,保证高纯气体流体系统的连接密封性,最后还要引入辅助设备和辅助流路。

“截至目前,我们一共推出了20多款实现‘进口替代’的产品。可以说,其中绝大多数生产设备都是自行研发的。”禹金龙说。

自动化装置提高精度和安全性

在华特气体,特种气体主要生产环节已经实现了自动化控制。而生产线上的自动化控制装置,同样来自公司自行研发设计。

“采用自动化控制,第一是生产过程更加精准,减少对人的依赖;第二是可以连续生产,减少生产停止带来的气体波动,最大限度确保安全。”禹金龙说。

为了设计自动化控制装置,华特气体引进了电气工程师,自行开发操作软件,反复测试温度、压力、流量等多种指标,寻求最佳的精馏控制方法、精馏工艺控制点。

在自研生产设备和自动化生产的助力下,华特气体生产的六氟乙烷电子气体纯度达到99.999%,高纯氢气、二氧化碳的纯度达到99.9999%,六氟乙烷等产品走进中芯国际、华虹宏力、长江存储、台积电等国内一线企业,还进入了英特尔、美光、德州仪器、海力士等国际龙头的供应链体系。

这家公司还未停下攀登的脚步。2020年半年报透露,该公司在研的项目达到39个;禹金龙也透露,在现有纯化生产技术的基础上,公司正在安排研发队伍研究和掌握强膜分离、催化分离、熔体合金、离子液体、色谱分离等高新技术。“当这些新技术被我们掌握时,我们还会造出更多的专用生产设备。”禹金龙表示。

【南方日报记者】王芃琹 王谦

【特约记者】尚双鹤

【统筹】叶洁纯

【来源】南方日报

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编辑 熊琳
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