比半個米粒還小的螺絲，拿幾斤重的螺絲槍去吸，一晚上平均要打1300個，也就是反復(fù)抬手一千多次，幾乎十多秒要重復(fù)一次相同的動作……如此耗人力、低效率的電子制造場景，時至2020年仍出現(xiàn)在國內(nèi)規(guī)模數(shù)一數(shù)二的電子代工廠里。
在“智能制造2025”逼近收官的當(dāng)下，為何本土電子制造工廠的自動化、智能化進程仍困難重重？《國際電子商情》就此走訪了相關(guān)企業(yè)及高管，以下是記者所見所想。
據(jù)觀察，不管所處行業(yè)、規(guī)模大小、盈利如何，制造工廠普遍存在一個極其矛盾的現(xiàn)象：企業(yè)高層一邊大力提倡“智能制造”，有藍圖、有投入、有管理，但實際效果遠不及預(yù)期，“雷聲大雨點小”；而工廠一線則到處宣揚“機器換人”的利好和必要性，但同時依舊招收大批量的短期工人，在車間里三班倒、擰螺絲。
據(jù)分析，造成這樣的發(fā)展困境有三個因素。
一是本土行業(yè)發(fā)展的差距。工業(yè)自動化是一個多技術(shù)、多行業(yè)雜糅的產(chǎn)業(yè)，其核心技術(shù)多在于德國、日本、美國等工業(yè)強國，中國要從“來料加工”迅速轉(zhuǎn)變成“制造強國”，不僅要學(xué)習(xí)借鑒他國的技術(shù)和經(jīng)驗，還要補齊本土技術(shù)的短板，任重道遠。
二是工業(yè)狀況參差不齊。國內(nèi)涉及生產(chǎn)制造的行業(yè)眾多，每個行業(yè)對于工業(yè)自動化的需求天差地別，就算同一行業(yè)里每家企業(yè)的具體訴求也不盡相同，不能簡單粗暴地套用“機器換人”、流程可視化，因此整個過程會有反復(fù)。
三是企業(yè)的主觀因素。目前國內(nèi)項目多以政府扶持推動的形式存在，企業(yè)自身深諳其利好，但受制于自身資源有限，難以全部自行推進，只好一邊仰望“智能制造”的星空，一邊“頑固地”維持原有的雇傭關(guān)系，走好當(dāng)下的路再說。
所幸的是，轉(zhuǎn)機來了。
2018年以來受國際經(jīng)貿(mào)沖突的影響，國內(nèi)電子行業(yè)自發(fā)性的建廠動作普遍增多。尤其是2020年新冠肺炎疫情的壓力下，穩(wěn)定供應(yīng)鏈安全、實現(xiàn)國產(chǎn)替換成為首要任務(wù)，國內(nèi)投資建廠的力度進一步加大。據(jù)不完統(tǒng)計，截至2020年10月底，近20個半導(dǎo)體新建項目宣布了簽約/開工/投產(chǎn)。
“要建，就建最好的！”這樣的想法驅(qū)使著越多來越多的企業(yè)當(dāng)家人，對未來工廠提出更多智能化需求。
例如康佳、賽美康就對新廠規(guī)劃了智能制造、無人工廠，并且將至少一半的總投資分配到自動化的設(shè)備采購、框架搭建之中?？梢姡谄髽I(yè)自身的重視之下，工業(yè)自動化的接受度、推進力度比早些年明顯提升。
當(dāng)然，盡管國內(nèi)建廠情緒高漲，但新建項目并不會一帆風(fēng)順，仍需要面對工業(yè)自動化的技術(shù)本土化、方案定制化等瓶頸，這需要自動化產(chǎn)業(yè)、供應(yīng)鏈上下游的深耕細作、謹(jǐn)慎發(fā)展。
那么，新建工廠都有哪些自動化、智能化的需求呢？據(jù)觀察，我國目前仍處于“工業(yè)2.0”的中后期階段，自動化設(shè)備相對容易普及，但“工業(yè)3.0”（信息化）還待深入。所以當(dāng)下最普遍的訴求是建立數(shù)字化車間，具體需求集中在新產(chǎn)品導(dǎo)入速度、提升制造良率、減少生產(chǎn)周期、設(shè)備自動化、提升設(shè)備利用率OEE、柔性制造能力、產(chǎn)品批次追溯期等改良。
至于最終的目標(biāo)——智能制造工廠（海外叫工業(yè)4.0）則需要集成自動化、信息化、互聯(lián)化、智能化四部分，并且根據(jù)不同的行業(yè)需求定制整體方案。目前在消費3C、汽車類制造工廠中有相關(guān)雛形。
在產(chǎn)業(yè)鏈角度，由于不同國家、地區(qū)里工業(yè)自動化產(chǎn)業(yè)發(fā)展有所差距，目前市場上的一體化解決方案大多由歐美系廠家提供，例如ABB、西門子等，可以讓工廠一步到位地達到工業(yè)4.0，更適合大型的新建項目。至于國內(nèi)本土方案，多數(shù)是由細分領(lǐng)域的頭部供應(yīng)商提供，更能滿足生產(chǎn)周期穩(wěn)定、自身資源有限的中小型改造項目。
具體來看，一體化解決方案更關(guān)注于全流程上的智能化部署。以西門子的半導(dǎo)體工廠方案為例，分為前端和后端兩部分著手：制造前端集中在對自動化生產(chǎn)、高可靠設(shè)備的實時高效控制，以解決前端流程冗長、工藝復(fù)雜所帶來的生產(chǎn)痛點，提高制造的可靠性和良率；此外，還會建立靈活變動的制造流程，以應(yīng)對終端市場更新?lián)Q代的制造需求。至于后端的封測，則要求管理流程可視化、操作系統(tǒng)簡易化、物品的嚴(yán)格校驗和追溯、快速準(zhǔn)確的反饋系統(tǒng)，以此來減少人為的操作。
西門子認為，部署半導(dǎo)體智能制造的關(guān)鍵有五點：一是從靜態(tài)模型到數(shù)字孿生，串聯(lián)起產(chǎn)品設(shè)計、工藝制程、智能制造、仿真驗證的生產(chǎn)全流程；二是導(dǎo)入現(xiàn)代化的MES制造運營管理平臺，建立無紙化、透明化、智能化和規(guī)劃性的制造和追溯體系；三是從單機自動化到車間產(chǎn)線自動化，狠抓設(shè)備改良；四是從離散到連貫的數(shù)據(jù)和工藝制程持續(xù)優(yōu)化，靈活應(yīng)對改變，增強制造柔性，提升設(shè)備OEE，降低生產(chǎn)制造周期；五是建立從數(shù)據(jù)到報表的高級分析能力，借助AI分析來引導(dǎo)下一步生產(chǎn)規(guī)劃。
至于國內(nèi)本土的解決方案，更傾向于解決內(nèi)部環(huán)節(jié)的某一實際訴求。例如想要提高生產(chǎn)效率，就上數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機器人；想要提升制造良率，就配上高可靠性的設(shè)備及實時信息管理等。這樣的模式更適合于生產(chǎn)周期穩(wěn)定、標(biāo)準(zhǔn)化不高、改造預(yù)算不多的中小型項目，效果會非常明顯。
當(dāng)然，兩種解決方案不是非此即彼的關(guān)系，目前也出現(xiàn)了國際大廠與本土供應(yīng)商聯(lián)手提供定制化方案的案例。因此，在工業(yè)自動化市場，選擇權(quán)逐漸落到工廠端的手中，這是一種產(chǎn)業(yè)繁榮、良性競爭的表現(xiàn)，同時也使得“智能制造”能加速落地到千行百業(yè)。
經(jīng)走訪還觀察到，工廠端對工業(yè)自動化仍有不少擔(dān)憂，尤其是中小型的制造工廠。
1.工業(yè)自動化投入大、價值低？
盡管近年來國內(nèi)工業(yè)制造不斷升級，但仍有一批小型工廠存在，他們受限于自身條件，對于生產(chǎn)數(shù)據(jù)的關(guān)注度遠不及大企業(yè)如此敏感。他們普遍認為：工業(yè)自動化是上規(guī)模企業(yè)的專屬，小型工廠利潤都成問題，沒有多余資源投入，更何況投入了也不一定能產(chǎn)生價值！
“這是一個很常見的誤區(qū)。工業(yè)自動化的核心是補齊生產(chǎn)短板，不僅涵蓋效率、周期，還包括了工藝制程，甚至可以幫助公司拓展業(yè)務(wù)領(lǐng)域?！蔽鏖T子的負責(zé)人舉出一個真實的案例，一家華南的客戶在沒有上自動化方案前，只能接一些利潤低的代工訂單，例如USB接口、電子手表等；上了方案后，不僅接到了更多訂單，還能代工高安全要求的汽車電子產(chǎn)品，目前已拿到了華為的訂單。
軟件方面，解決方案打包“上云”、以每月租賃的方式提供給工廠端，已經(jīng)成為一種服務(wù)趨勢。目前國內(nèi)三大運營商已經(jīng)開展了此類業(yè)務(wù)，有利于降低中小型工廠的投入成本、學(xué)習(xí)成本、使用門檻，打破他們對于“工業(yè)自動化投入大”的觀念誤區(qū)。
2工業(yè)自動化的關(guān)鍵在硬件？
事實上，工業(yè)自動化是一個“軟硬兼施”的場景?；仡櫣I(yè)4.0的供應(yīng)商分析可知，只有第一階段的自動化，改造主體在于硬件設(shè)備，其余階段都是軟硬件供應(yīng)商的共同作用。
遺憾的是，我國過去的工業(yè)數(shù)字化路徑偏向于“重硬輕軟”，導(dǎo)致目前的工業(yè)軟件發(fā)展和國際領(lǐng)先水平有較大的差距，呈現(xiàn)出“管理軟件強、工程軟件弱；低端軟件多，高端軟件少”的現(xiàn)狀，其中研發(fā)側(cè)>工控側(cè)>管理側(cè)。
一家軟件企業(yè)的高管認為，國產(chǎn)工業(yè)軟件的突圍不在技術(shù)，而是對行業(yè)和客戶需求的理解。比方說國際領(lǐng)先的工業(yè)軟件，他們的制勝因素更多是可以在不同行業(yè)、不同企業(yè)的自動化工程里不斷試驗、磨合、完善，而非全球最強的軟件技術(shù)。因此，本土工業(yè)軟件廠商要在當(dāng)下智能制造、國產(chǎn)替代、軟件上云的“三浪疊加”之下，迅速融入工廠端，吸收實際需求，憑借本土化服務(wù)的優(yōu)勢，不斷積累和發(fā)展。
3.工廠自動化等于機器換人？
回到文章開頭的案例。事實上，這家國內(nèi)數(shù)一數(shù)二的代工廠早在幾年前就開始用機器人手臂替代工人。2017年該工廠某車間啟動了4萬臺機器人，隨后一次性減少了6萬名一線工人。這一組數(shù)據(jù)曾轟動一時，使得企業(yè)高管誤以為上機器就能實現(xiàn)自動化、一線員工談“機器”色變。
事實上，工業(yè)自動化并不代表以后工廠不再需要人，反而催生了更多的新崗位、新職責(zé)。例如如何讓機械更安全、高效地工作，就需要專業(yè)人員的操控或維護，在京東的全新工種“飛服師”，主要負責(zé)無人機的相關(guān)工作。而富士康也曾宣布：未來富士康招人，重點將招聘能夠操作最先進自動化設(shè)備的技術(shù)員或工程師，還要有專業(yè)特長。
可見，“機器換人”不是簡單地誰替代誰的問題，而是追求人與機器之間的有效平衡。所以企業(yè)高層需要重視人才，建立人才梯隊組織，以人的力量推動企業(yè)內(nèi)部改造的進程；而員工方面也要不斷充實自己，順應(yīng)時代的發(fā)展，并以機器為輔助工具展示自己的工作價值。
