家电制造业转型升级与互联网工厂的探讨

摘要

　　近两年来，“互联网+”概念引起家电制造业的热议。作为海尔“工业4.0”示范项目的沈阳智能互联网冰箱工厂（以下简称沈阳工厂）备受业内瞩目。

俞钟奇

　　近两年来，“互联网+”概念引起家电制造业的热议。作为海尔“工业4.0”示范项目的沈阳智能互联网冰箱工厂（以下简称沈阳工厂）备受业内瞩目。为顺应全球新工业革命以及互联网时代的潮流，众多企业正在积极探索基于互联网的转型升级，达到工厂由大规模批量生产向柔性化生产的转型。目前，家电业制造转型才刚刚开始，还有许多地方需要探讨。

　　企业加快转型升级

　　智能互联网工厂是对传统制造业的颠覆性改造。它强调从用户角度出发，实现自动化生产与用户个性化要求的统一。沈阳工厂的生产模式与工艺设备布局要求标准化、模块化及自动化相结合，通过PAD、MES系统等软件支持，实现在线设备的监控与外界定单、原材料供应商及产品设计部门之间的互动。因此，沈阳工厂的冰箱定单已不是完全按照现有产品生产模式及制造流程的常态化生产来完成，而是随时准备按B2C模式，由用户个性化要求来进行配制或定制，并以高于常规的速度送达用户手中。

　　据现场工作人员介绍，沈阳工厂拥有一个庞大的U壳储存库，采用积放链的型式建立门体空中储存配送周转库，并储存发泡后的箱体及分箱系统，可分别按照指令进入4条装配线进行装配。此外，沈阳工厂的已加工冰箱内胆自动配送系统即将实施，完成冰箱生产模块化、标准化部件的总体布局。该工厂根据个性化定单要求，通过AGV小车等自动输送装置进行部件选配输送及总装检测，并自动打包入库。这种高度智能互联的自动化生产模式，被称作为智能互联网的“工业4.0”示范工厂。

　　什么是“工业4.0”？简单地说，如果将“工业1.0”定义为蒸汽机时代，“工业2.0”定义为电气化时代，“工业3.0”定义为自动化时代，那么“工业4.0”就是网络化智能时代。“工业4.0”包括五个方面：一是设备的自动化，二是生产的透明化，设备加工、材料消耗状态在信息系统中都能反映，三是物流智能化，按生产指定信息，直接把物料送到生产岗位，四是管理移动化，五是基于大数据的决策数据化。

　　在经历前几年的物联网热后，自2014年起，中国各大家电品牌纷纷将技术进步的发力点放在智能化上。从工厂生产工艺设备的自动化与智能化，到单个产品的智能开发，企业不断推进企业转型升级。除海尔之外，美的南沙空调、上海海立、美芝压缩机等工厂都开始进行生产线的提效改造。事实上，这一轮的自动化设备投入刚刚起步，只是个别资金实力较为雄厚的企业所作为，目前中国大部分家电企业离制造自动化、智能化还有相当大的距离。为此，以浙江、广东为代表的地方政府出台了多项“机器人换人”优惠政策，鼓励推动企业的技术进步，以应对外来劳动力减少、劳动力成本快速上升的严峻形势，顺应企业技术进步、减员增效的迫切要求。

　　IE与工厂精益生产管理

　　此外，近年来力推的工业工程（IE）与工厂精益生产管理是应对所有家电工厂面临“减员增效”迫切要求的重要途径。精益生产的基本理念是消除一切浪费，提倡生产线一个流的无缝链接，要求在生产过程中减少一切中间产品的储存与搬运。调查研究表明，生产过程中，物料在设备上加工的时间仅占5%~10%，约90%的时间消耗在产品加工前后的等待、搬运、存储和设备检修中。如何做到标准化生产，减少乃至消除这90%的无效时间，缩减生产的提前量，是生产工艺优化长期以来的重要课题。

　　除富士康、冠捷等台商企业在推行IE及精益生产取得突出的经济效益外，国内大部分家电工厂对“精益化工厂，精细化生产”理念认知度有限，浪费大量存在，在自动化设备的投入方面思前顾后，推进不力，目前，推行力度较大的有海尔与美的。事实上，从目前中国家电行业的实际发展阶段与生产管理的现状而言，“精益生产+自动化”显得更为紧迫。

　　自动化与智能互联工厂区别

　　“工业4.0”的前提是互联。与“工业3.0”相比，互联是企业的软实力，它是一个环环相扣的综合管理系统，拥有平台、上下游可靠的资源。如果不有效建立这一个管理系统和上下游资源的支持，仅有自动化还是很难得到现代管理平台带来的效益。

　　海尔作为有较强大的技术与经济实力，又有品牌市场号召力的企业，已启动冰箱、冷柜、空调、热水器、洗衣机5个工厂的技术改造，开始发力互联智能工厂的建设；美的多年来全方位实施精益生产，并在空调工厂自动化方面率先投入。2014年，美的已拥有800个六轴机器人，2015年预计将新增600个六轴机器人，资金投入达到8亿~10亿元。其中，南沙美的一条自动生产线就有机器人26个，总装线人数减半，平均效率提高30%。美的推进精益生产的目标非常明确，以生产的自动化来减员增效，以应对人员工资成本的上升。

　　与此同时，生产线机器换人的自动化推进过程也要求产品开发设计的标准化，以符合自动化生产线的功能要求，需要有设备接口加入PDM、MES软件的互联网络，来逐步形成“工业4.0”网络化的智能化生产。

　　从对比分析来看，以“精益生产为主线+自动化”进行布局，可实现减员增效的目标，并进一步推动工厂的智能化、网络化，成就制造业从“工业3.0”向“工业4.0”前进。另一条实现“工业4.0”的路线为弯道超车，就是直接以“互联网+制造自动化”的形式，是建立互联平台，整合上下游资源，以进行顾客小批量、个性化生产服务为特点，来实现“工业4.0”的目标。

　　中国家用电器协会理事长姜风在考察海尔沈阳工厂时指出，海尔沈阳工厂的发展路线不是其他企业可以轻易复制的，它与海尔集团的整体战略和布局，以及领导层对未来的判断紧密相关。美的在多年推行精益生产的基础上，开始大规模的进行机器换人的“自动化+智能化”改造，以期实现企业的创新提效与转型升级。这种战略方式同样也是一种务实，且值得称道的战术。

　　转型升级基础不可忽视

　　我们认为，IE与精益生产管理是提升家电制造业生产效率的不二法则，是一切家电制造业转型升级的基础，也是企业走向自动化、智能化、网络化制造不可逾越的第一步。由于工厂IE管理型人才与基础管理数据的缺失，超过90%的企业对ERP、MES、PAD管理软件的掌控与推进都举步维艰。

　　精益生产管理源自日本丰田，IE是由美国制造业率先垂范。精益生产管理及IE都注重生产方法与生产方式的研究，精髓为消除生产过程中的一切浪费。同时，它们同样关注小批量、多品种的柔性化生产，秉承拉动式、平准化、自动化，消灭一切无效链，提倡无缝链接的生产模式。

　　通过精益化管理一个流的工艺流程，在生产现场几乎没有U壳、箱体的中间库存，仅有小量的门体、内胆周转。也就是说，精益生产模式要求最大限度地减少中间产品的生产，以节约这部分的资金与设备场地的投入。这种生产线的灵动性与柔性化也在于定单分析，以及对数据指令的操作。采用伺服电机系统的U壳自动生产线在得到预设调整产品型号的指令后，可对模具进行自动即时切换，并得到下道工序??如加工、贴敷冷凝器规格变换命令的执行。这种生产模式，不是提前进行量的“库取”,而是以“现制”为主，通过程序的快速调整来完成产品型号的变化。所以，这种一个流的精益模式同样可以达到高度的自动化与柔性化，而且厂房面积、内部库存物流资金的投入更为精简，符合大部分制造业从“精益化+自动化+智能化+网络化”的发展目标。当然，从响应速度及柔性化生产的能力方面是否能达到网络化时代的要求，还值得进一步研究与探讨。

　　某位硅谷考察后的业内人士人表示，要理智地看待被BAT（百度、阿里巴巴、腾讯）掀起的“互联网+”热。目前，硅谷的极客、创客们最关心的是“互联网+硬件”，也就是已悄悄到来的“新硬件时代”。如“百度眼”可穿戴设备、互联网“无人汽车”等新品，是企业家与风投大佬们目前孜孜以求的目标物。没有创客的创新产品，“互联网+”将是无源之水。因此，海尔在建设互联工厂的同时，更为积极的是建创客平台，其缘由也在于此。对大部分制造企业向网络化工厂转型升级的过程中，产品创新仍是企业的灵魂，这与中国政府大力推进全民创新创业的发展思路也是一致的。