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富士康“百万机器人”看电子变压器电感器企业的自动化之路

未知 2019-07-02 10:29

  在改革开放初期,长三角、珠三角一带短时间内成为了世界上几乎所有知名劳动密集型企业的入驻地。全国各地的务工人员蜂拥至此寻找工作,当时相对过剩的劳动力资源,大大满足企业用人的主动选择权。廉价的劳动力市场是中国世界工厂名号不可或缺的因素,也因此中国制造迅速占领了国际中低端产品市场,更是刺激了我国外贸企业的飞速发展。然而,时针拨到21世纪之后,进城务工的情况似乎出现了逆转。

  相关资料显示,2012年初,广东省缺工总数约80万,制造业用工需求的缺口最大,占现有用工量的20%。制衣、电子电器、食品制造分列用工缺口的前三行业。根据《2011年千户民营企业跟踪调查报告》显示,占79.4%的民营企业家认为2012年招工有较大困难或有一定困难。2011年底,广东省社会科学院研究员林平凡曾在媒体上表示,招工难的问题自2005年之后就一直存在,沿海地区的人力资源优势逐步减弱,人口红利变小,廉价的劳动力也不断在迅速减少。在这样的情况下,很难出现转机,招工难、用工荒的问题会愈发凸显。

从人口红利到涨薪压力

  诚如前文所述,现如今我国沿海的企业想要保持用工数量优势已今非昔比。中央对于内地政策的扶持,从西部大开发到振兴东北,再到中部崛起等几大战略方向资金、技术的投入,城乡一体化进程也随之加快。内陆经济发展相比于沿海地区不断紧靠。一些沿海的本地企业也觊觎着内陆更低的劳动力,把部分生产单位移军我国腹地。这其中,要数最具代表性的企业或许就是富士康了。除广东以外,山东、河南、四川等地不断其产业内迁的目的地。作为生产力的第一要素:人,也逐渐回靠往各自故乡。从某种角度上来说,沿海与内陆似乎在上演着一场争夺民工战。

  国内规模生产网络脉冲变压器厂商,东莞铭普实业有限公司总经理敬良才表示,铭普在东莞的人力招募在平常的时间还算正常,但是春节前后离职率高,是比较难招人的时期。虽然现在人员的招募压力还不算大,但同时他也说,内地和东莞薪资的差距也在逐步缩小,沿海务工吸引力优势减化。在采访过程中,记者看到铭普在公司门前招聘告示贴在最醒目的位置,在厂房楼上,一条十余米长的条幅也印着:大量招聘生产女工,月薪可达2600。

  华东地区大型的高频变压器,电感滤波器生产商江苏辰阳电子有限公司副总姜建平先生向记者透露,辰阳今年员工的薪资已经达到2500元,相比去年同期上涨了将近500元。

从中国制造到中国智造

  尽管每年都会出现的招工难、用工荒把企业生产带到被动的一个局面,但中国制造的优势地位依旧在全球范围短时间内难以打破。数十年来所形成的产业链基础相对完善,产品质量也不断与国际接轨;更为重要的是,中国企业所具备的规模优势,接得下来国际行业巨头的大单。

  据报道,在2月份,日立公司宣布到今年9月底把电视机制造的业务全面移交给中国等海外生产厂家。换言之,日立正在逐步剥离自1956年以来的电视制造业务,今后以海外代工的形式来降低成本强化收益结构。索尼、夏普、松下等日系企业也计划逐步扩大海外代工比重。IHSiSuppli公司的数据表明,全球100台的液晶电视中,代工生产占34%。这一笔代工大单中,中国大陆代工企业与台湾地区代工商共分一羹。优势犹存的廉价劳动密集型企业仍是接到海外代工订单的主要因素。

  虽然人是生产力的第一要素,但最重要的第一生产力,则是:科技。同样还是富士康,这个在颇具代表的劳动密集型企业在内迁不久,就又提出了百万机器人计划,即3年内投资1000亿元添置100万台机器人。意指精简工人数量,降低不断上升的用人成本,提高公司的自动化水平和生产效率。

  先制造,再智造。富士康的做法,或许也反映出东部沿海地区制造业升级风向标。

产业升级转型催生自动化模式生产

  已成立二十三年,积攒行业深厚历史,专业制造EI型低频变压器的东莞市茵莉电子有限公司彭日总经理表示,茵莉虽然今年招工还不是到很被动的境地,但跟大多数工厂一样,也存在招聘困难的问题。短期内茵莉不会做内迁的打算,在东部沿海会做一个产业的升级,对于自动化设备的情况也比较关注。他说,从半自动开始比较好。现在市场上可能有30%左右的工厂都是处于月均产从几千到上万的订单量,几十万的订单量所占的比例还是比较少的。自动化设备的工厂主要生产哪个工序的设备,出品大小规格能不能换等等。彭经理说,每个工厂的老板都是对自动化设备有一定的了解意向的,没有人会说不用自动化,就只想用人。

  主要生产研发网络滤波器、模块电源、转换器等磁性组件的台湾上市企业,台湾帛汉股份有限公司独资兴办的帛汉电子(广州)有限公司,该司负责IT资讯的林先生表示,今年帛汉根据订单量安排人,虽然现有员工数基本能满足生产要求,但从节后开始也一直在招人。在用人荒的环境下也会遇到招工难的问题。现阶段在考虑通过生产自动化的形式进行人员的精简,达到降低成本,管理,人工工资等各项费用的目的。

  专业生产研发变压器、电感器自动化设备的惠州澳德电子有限公司总经理童扬威先生说起一个故事,09年人工成本压力还未凸显的时候,一个与澳德关系很好的客户在多轴自动化绕线机和单轴绕线机两者的选择中,购买了1000台的单轴绕线机。但两年不到,因人工成本上涨压力愈发明显,企业的人工支出费用激增,他意识到需要转换自动化的生产模式,便开玩笑说留下300台,用700台换购对应的自动化设备。

  产业里任何一个方面都应该具备居安思危的意识。澳德在发展的过程中也一直秉承这个理念。前两年金融危机时期,澳德做过设备以旧换新活动,客户只要在原设备上补进差价,就能在澳德里换新的设备继续使用。或许这个概念能成为设备企业所能借鉴的营销方式。

出产产品是否单一化

  即便各电子变压器、电感企业对于自动化的生产都抱肯定态度,但对于现阶段市面上的自动化设备,也表示出了不同的担心和疑虑。

  对于全自动的顾虑,东莞铭普实业有限公司总经理敬良才先生告诉记者,电源变压器里面很多都是定制的,经常需要生产不同的非标产品。如果用全自动换线,并不轻松。其次,全自动的设备出现故障,那么就会导致整个生产停工,对客户就没法交代。有的自动化设备需要技术人员进行维护维修,遇到频繁的时候,技术人员的成本比普工还高。

  尽管如此,敬先生还是把解决的办法指向了半自动的形式。他说,在半自动里面,第一,跟单纯的人工相比,效率比较快速,投入的费用也不是很高;第二,投入半自动之后,我们也比较希望做到模组化,即在这个设备里,如果换产品换型号的时候,只要相应的部分取下来,更换对接的模组还能继续生产。导入模组化的概念之后,对于企业来说,一个是能快速生产,二是投资成本也不高。

  他表示,铭普对机器的评估是半年到一年能收得回来的,就投进去这个项目。除了成本节约(costdown)这个考核指标,还涉及到产品工时的节约时间考核,根据所节约的工时换算成人工所需的费用。铭普09年开始逐步升级半自动化的生产方式,10年和11年的时间,节约了400余人的员工数。另外,如果可以客户来考察的时候对设备感到满意,就也是一个无形的优势。他说使用自动化最大的两个可见目的一为降低人工成本的压力;二为提升产品质量,让客户满意。

  江苏辰阳电子有限公司姜先生告诉记者,辰阳在3月正好采购了一批全自动化绕线机。针对这次采购,姜先生说,主要是根据生产和客户的拿货需要,购买一些自动化设备来试水,看看生产效率怎么样。之前已经开始使用半自动的设备了,这次主要尝试的是全自动的绕线机。

  帛汉电子的林先生说,虽然自动化生产的过程中遇到一些技术方面的问题,一个产品的流程、小工序,也仅能以局部自动化完成,暂时还无法实现全部流程的自动化操作。不过在多年前帛汉就开始通过自动化来生产,尤其在08年金融危机之后,更是加大了自动化的力度。

  看得见的是生产效率的提高,数得清是人员得到的精简(铭普半自动化09年至今节省了400多人),摸得着的是产能幅度的提升;而自动化还为电子变压器和电感企业带来了其客户的认可:一家拥有自动化设备生产的企业与一家缺乏机械操作的生厂商,在客户眼里,无疑把前者定位在与时俱进的行列中,通明开放的思想亦是企业形象潜移默化的体现。隐性效益对厂商的影响不容小觑。

  国内规模生产的电子变压器、电感器、电源适配器制造厂商东莞市大忠电子有限公司金教授说,今后如果有一种自动化的机器,能在E片和I片中有一接口卯合,压进去,取消焊的程序,在工艺上进行改进,这就可以给自动化提供了一个契机。金教授告诉记者,大忠准备引进一些8轴、10轴、12轴的绕线机来生产工序简单一些,产量又大的产品,比如高频的电感。一个负责一台高频多轴的绕线机设备,用以减少人工,提高产量。

  从以上几家变压器、电感企业的看法里,可以看出,作为中国用工最密集的制造业,电子元器件生产厂家也希望能从设备改良中,带来生产效率的提高,缓解日趋增大的人力招募和成本压力。但变压器,电感企业因本身固有的性质,非标类产品订单是否能通过机械规模化生产亦成为行业内普遍关注的问题。

  为此,记者向专业生产变压器线圈绕线设备、多轴式全自动绕线机、无人化全自动流水线设计制造,享有台湾绕线机生产鼻祖之称的德宙佑电电子有限公司余经理了解到,德宙佑电现在最多最受市场欢迎的DSW-4208P-TP的8轴全自动绕线包胶机,其特点主要具有一次性完成多种角度缠脚功能、快速更换绕线治具的功能设计、具一次完成绕线及包胶带功能、自动理线及废线排除功能、不残留余线等。每台的价格约为20余万;适合做高频变压器、步进马达、继电器、电磁阀线圈、电感器的客户使用。

  谈到自动化设备成本的回收时间,以深圳来说,一个员工的工资是3000元上下。用DSW-4208P-TP作例子,机器的使用寿命约为10年左右。若生产EE16系列中的某个产品型号,一般为3~5个绕组,每个绕组即可相对应一台DSW-4208P-TP自动包胶绕线机。一人一机,1200个/小时出品。现在的测试标准的合格率达到99.2%,不合格率范围仅在0.8%之内。非自动化的人工操作则需要3个人代替,熟手且平均合格率仅为95%。计算后可以得知:按机器10年使用周期,每日使用费约为56元,产能每小时1200颗;同单位小时内,如果是以熟手员工来做,一小时也最多可产400颗,这其中还包含了3%~5%的不合格率。而每个员工的每日支出则是100余元。

  记者在2012中国(深圳)国际绕线设备展中,与世界自动化绕线机最具知名度的日本田中精机相关人员了解到,其在展会中所展出型号为MX3606的6轴全自动绕线机。该机器价格约在25万元人民币,若以开关电源变压器EP14/15作为绕线对象,小时内的单位产出可达1500颗,能替代同产出的8个人工操作。并且产品的合格率也提升至90%,甚至更高,相比仅为60%~70%人工出品合格率高出20%。且机器保守的使用年限至少在5年或以上。该机器适用液晶显示器背光源高低压线圈、火高低压线圈、传感器线圈、电磁阀线圈、汽车喷射器线圈、汽车ABS、充电器线圈、小型通讯线圈、打印机喷头线圈、步进马达、中周调谐线圈、汽车仪表线圈、继电器、照相机镜头驱动马达线圈、开关电源变压器、EE型变压器、EI型变压器、工字型电感、小型贴片电感等。

  如果在珠三角地区,企业给员工的支出,包含社保等各类费用,按3000元/人/月用来算的话,如下表所示:

  该人士进一步指出,此机器日常简单的擦拭等保养和做正确的使用方式,基本上不会出现太大的故障。即使问题一旦出现,也能提供相应的技术人员进行解决支持。

  全球知名自动化绕线龙头企业,日本日特机械工程公司高级工程师客服中心部长荣先生表示,日特的设备在大宗化生产的绕线产品中具有一定的吸引力,受到市场的关注。同时,日特也很重视来自客户方面的要求和想法,并以此来结合研发设备和程序。他继续说道,从客户反馈的情况得知,自动化的生产很大程度上确实对产品的产量和质量有了提升,并且人员方面也能做到成本精减。

  荣先生还向记者展示并介绍了日特一款针对多圈电感绕线的全自动设备。笔者看到这台设备从绕线、焊锡、检测到排出等,一系列的工序均在无人操作下顺畅完成。高效的自动化操作把生产效率和产品的数量大大的提高。

结构化设计满足多类型产品需求

  变压器所需要做的是电压进出大小的变化,如果电压输入输出不变,其结构也不会有太大变化。所以出于对整个线路板设计成本的考虑,厂商少有会对变压器结构作大的调整。

  德宙佑电余经理提出,根据产品的不同,设计不同的组件装到自动化设备里面。一台机器整体不变,变周边的配置,换装不同的组件就可以实现。日本日特机械工程公司荣先生表示,现在自动化的机械很大程度上都可以根据客户产品的需要来进行定制。

  记者向引进日本自动化绕线机技术,设计、生产、销售全自动多轴绕线机的东莞波泰自动化科技有限公司负责人冯先生详细了解到,像波泰4216这个自动化绕线机型,就是16个轴,42mm的轴间距。凡在42mm以内的骨架对角线或直径的产品,如点火线圈、继电器、电感器、高低频变压器、微电机(步进电机、同步电机)等,均属适用线圈类型。如果前期生产电感器,后期生产继电器,则可以通过更换工装夹具部分里面的上料架装置和16个轴即可。上料架装置与轴心配套更换,根据原材料的不同价格从7、8000到3万左右不等。此外其他主要更换的部件还包括过线针嘴,每个针嘴价格约为50~200元。冯先生还说现在很多自动化绕线机器已经能通过可编程控制器PLC替代模组控制,价格在数千即可办到。

  至于磨损度,则是会以不同产品不同类型的情况来定。受磨损装置最大的是轴心。变压器绕线圈数不等,轴心卸载频率的高低也会影响磨损程度的快慢。其它部分非人为损坏的话,则可正常使用至少5年或以上。

  在生产模式转型初期,大多数企业较认可的还是半自动化式的操作,通过模组、机构的更换,达到其不同非标类产品的生产需求。全自动生产流水线的高额资金投入和较低的灵活性成为企业不在第一时间投入的主要因素。

  客户的产品要求是自动化绕线设备最主要也是最重要的设计依据。非单一批量机器,即可以更加个性化的针对客户的产品做不同的方案调整,又能保证的变压器或电感企业各种非标产品的生产。

售后成为保障生产重要环节

  德宙佑电的余先生说,想要避免出现或者少出现问题,首先设备厂商在生产设备的时候就要选用很好的材料,设计上也要考虑很多细节地方,尽量让它少出故障;另外也需要对客户企业的技术人员加强培训,如果有问题,能在第一时间及时处理。

  用全自动设备的企业一般是订单量非常大,并且常年生产同种产品,就算产品有变化,也只是换一些线径、圈数,不会换到产品的外观。比如电磁阀线圈、继电器线圈这类客户就可以考虑全自动流水线的设备。但一般现在客户的生产方式是流水线形式,每个工位都有工人,如果某个工位的机器暂停,便立刻用人工顶上。

  东莞波泰自动化冯先生对于所担心的售后问题表示,其是与日本公司相合作,产品的研发都是由日本人来设计,设备的原材料也是由日本国内装运过来。从技术到材料和组装都能做到高质量的保障。一年之内如果是出故障,可以全程免费维修。超出保修期后只收取成本费。

人工到自动化的产业转型企业核心竞争力的提升

  通过近一个月的时间,大比特记者走访多家企业了解到,现阶段大多数的电子变压器电感器企业对于自动化发展是趋势所向表示认可,并且也颇有意向去更多的了解自动化能带来的效益和成本的节省。但同时也表露出对于自动化设备效率、成本、和多样化生产的顾虑。而作为设备厂商,如何能更加全面了解电子变压器电感器的市场,贴近客户需求,做到人性化研发,量体裁衣与电子变压器与电感器相契合,则是一个应该去多方位思考的问题。

  在变化的市场中,想要保持强劲有利的竞争地位,显而易见,单凭动用大批劳动力来生产品种型号多、规格批次多、总量大的传统产品的方式,已经难以跟上产业升级的步伐。如果我们的电子变压器、电感企业,不能尽快突破比人工生产更高一级的技术,那么将会很难拓展新市场。优胜劣汰从来都是竞争市场的丛林法则,反之也成为电子变压器电感企业奋进的有效措施。我们希望更多的电子变压器电感器企业能够清晰的了解市场趋势、产品研发创新,通过加大生产力第一要素:科技领域的投入,提高企业竞争力,开创出中国智造新优势的局面。

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