富士康戴家鹏:工厂自动化并不仅仅只是单纯引入机器人

伴随着“工业4.0”、“中国制造2025”等国家战略规划的制定和实施,工厂自动化机器人应用成为了目前国内引人关注的议题。但从目前的实际情况来看,要帮助制造企业真正落实工厂智能化系统的建设和改造,挑战仍然不小。在近期由中国科学院深圳先进技术研究院主办的、以“再塑产业新优势”为主题的2017深圳机器人创新与发展论坛上,记者采访到鸿富锦精密工业(深圳)有限公司富士康自动化机器人事业处总经理戴家鹏先生,请他来分享富士康作为世界领先的科技制造企业的典范,在工厂自动化建设中的体验以及机器人在工厂自动化项目中所能发挥的作用等等。

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工厂自动化的根本——协助企业提升生产效益或效果

工厂自动化并不仅仅只是单纯引入机器人,它还包括自动控制、网络通讯以及其它种类的机械设备等等相关技术领域。其中,机器人代表的是一种弹性制造,具有多功能特性;并且在某些场合中,专用机无法达到最理想的效果,而这些正是机器人所特有的功能。同时,在企业实施自动化项目时,并不是简单地导入机器人等硬件设备,还牵涉到企业的制造文化、人员训练、设备维护等方方面面,因此,工厂自动化是一整套企业自动化生态系统的建立。在整个自动化应用过程中,要把工厂自动化的如何帮助企业实现整体效益的提高和制造模式的改变,作为建设和评估的重要标准。

另一方面,随着科学技术的迅猛发展,在当前国家政策的大力推动下,为工厂自动化建设提供了良好的发展机遇,但同样也带来了不少的挑战,例如顶层设计规划、系统集成与整合、信息化建设等等。但最重要的是,工厂自动化的根本在于——设备及系统的基本功能应与企业所要达到的生产效益或效果相匹配。

切实做好四项基础工作,是工厂自动化的重点

在企业实施工厂自动化项目时,应首先对工厂生产制造的基础条件和目标进行认真的分析研究,做好详尽的规划。实际上,如果不做好基础工作,就好像在沙石地上盖一座豪华房子,由于根基不稳,房子也是不坚固的。

这些工厂制造的基础工作包括:第一,深入了解和掌握整个企业的制造流程和制造工序,这与生产工艺息息相关,厘清哪些工序是机器人所擅长的,哪些是其他种类设备所擅长的,如何把它们结合起来实现最佳的生产效益,并且在此基础上,还要不断追求精益制造的目标。

其次,工厂自动化建设的另一项任务是实现生产数据的共享、分析和利用,以提升企业的整体制造水平。围绕这一目标,机器人的应用也是非常重要的。机器人代表的是一种控制系统,是工厂控制系统中的一环,除了完成一定的生产动作之外,机器人也具有数据收集的功能,将机器人收集到的这些数据与整体工厂自动化系统的数据联通起来,则可以更有效地促进工厂生产和管理数据的利用水平。

此外,认真研究如何把各种设备连接起来也是一项基本工作。目前,在大多数企业的实际应用中,数字化生产的比例有所提高,但工厂自动化系统仍然存在着大量的“孤岛”式设备或子系统。从单点来看,也许可以达到一定的效益;但从更高层次的建设目标(如“关灯工厂”)来看,就不会达到更高的整体生产效益。为此,需要从这些“孤岛”式设备或子系统的制程改善做起,然后连接不同的机台变为一条“线”,再由“线”过渡到生产全流程的一个“面”,从而将控制、数据连接起来,大幅提升工厂的生产效益。

最后,就是打造柔性化、弹性化生产线。柔性化生产是指一条生产线可实现一种或多种物料的灵活、柔性加工和装配,来满足越来越多多品种、小批量的生产要求,这也是机器人的特长之一。随着工厂产品的逐年升级,加工工艺也在不断改进,机器人应用可以保留下大部分的模组再利用,只是增加新的功能模块,尽可能地保护工厂的投资效益,并大大缩减了产线的换线时间,有利于工厂整体生产效率的提高。

当前,正处于全球第四次工业革命的进程之中,新一轮的工业自动化革新实际上是一次从现场设备,到控制、通讯、软件、数据库,甚至到云端等环节的全新生态系统的重新塑造过程。着眼于工厂自动化更远大的建设目标,只有做好上述四项基础工作,工厂自动化体系才不会是仅仅靠引入机器人等高档设备的一种“摆设”,它将真正发挥会出自动化、智能化、信息化的功力,帮助企业切实提升整体生产效益和效果。

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富士康的“百万机器人计划”已几乎不可能在短时间内实现,代工模式微薄的利润意味着,大量投资自动化生产设备会影响公司的效益和股价。但戴家鹏表示,富士康的很多大陆工厂还是要从整条生产线的自动化向整场自动化推进。

戴家鹏认为,在招工困难、人工快速上涨的今天,自动化会是中国与印尼等其它低劳动力成本国家竞争的重要手段。他说,中国制造业只有一直保持竞争力,才能在全球竞争中存活下来。

戴家鹏同时强调,现在人们谈论“机器换人”时,过于看重机器人这个硬件,却没有意识到,在未来的大工厂里,软件发挥的作用会更大。

他认为,将工厂机器的各类数据收集起来,进行快速分析,形成决策,才是未来工厂自动化发展的方向。而这势必会颠覆整个机器人产业现有的以硬件为主的商业模式。

记者:你当时是怎么想到来富士康做工厂自动化的?

戴家鹏:2004年,我来富士康时,并没有定下来要做自动化机器人。郭董(郭台铭)让我先跟在他身边,经常派我去各个工厂出差,花了整整一年时间,去了解他的想法和公司的文化。

后来,考虑到我在美国时积累的汽车电子方面的经验,于是就去了昆山一个与汽车电子相关的工厂。因为机缘巧合,当时有一个案子,比较适合用自动化提升效益,于是就试着做起了机器人及应用。

记者:富士康现在的自动化已经做到什么程度?

戴家鹏:自动化是要分阶段来推动的。

第一个阶段,是工站自动化,我们可以理解为“点”。这不是要把**批地换掉,而是用机器人去代替人,去做人们不愿意做、没有趣味的工作,或是危险的工作,比如车床加工和打磨,工作环境十分恶劣。我们最先开始做的是打磨机器人,开发出来后,逐渐替代了人工,在粉尘环境中工作。

第二阶段,是整条生产线的自动化,我们可以理解为“线”。优化生产线后,可以减少机器人的使用量。

第三阶段是整场自动化,可称之为“面”,在生产、物流、检测等全程实现无人化或少人化。现在,虽然国内一些地方已开始使用智能机器人,但大部分地方还没做到整场自动化。富士康已经在往这个方向转,包括我们在成都的工厂。现在,深圳和郑州工厂正在推进自动化,正处于第二和第三阶段之间。

记者:但我也看到,在富士康内部,曾有31.3%的员工和主管在调查中担心,未来自己的工作会被机器人取代,这会发生吗?

戴家鹏:不管是服务业还是工厂,有些人在不了解情况的时候,都会担心自动化会让自己丢掉饭碗。面对这个现象,我们应该要有这样一种心态:如果我工作做得不好或附加价值容易被取代,这是会发生的,要担心的不只是工厂里的工人,还有白领。

刚开始推动自动化的时候,工厂主管并不乐意看到机器人取代人工。但是2008年前后,缺工严重,尤其是在打磨抛光这些工作环境不好的工种,很难招到或留住人。于是,工厂主管便只能主动找我们,用机器人去代替人工操作。慢慢地,这些工作就由机器人来做。

每个产业都要保持竞争力。如果竞争力不够,这个产业就可能会消失。这就好像纺织业,以前在广东和沿海,现在去了印度尼西亚等国家。

记者:我们现在也看到,许多制造业工作正在向人工更低的东南亚,甚至非洲转移,这是不是一个不可避免的趋势?

戴家鹏:不一定,这个要看行业和工作性质。中国本身是一个庞大的市场,有很强的消费能力,而且中国也有一个比较完善的供应链。现在,国家希望提高人民工资,让大陆民众有能力消费。只要有消费,就会有市场,有一些行业就能就近留在中国。

以前,美国的工业也经历过类似情况,从北部和中部迁去南部,再搬去墨西哥和中国。当时,美国又何尝不想通过自动化来保留这些工作?但那时候的自动化效益还不够显着,所以没留住。

现在,中国的工资成本已超过墨西哥。中国当然希望,能把这些工作机会留在国内。现在的不同之处在于,自动化技术及效益已经比二三十年前好很多。

记者:那么,富士康在做自动化的过程中,遇到了什么困难?

戴家鹏:人跟机器一起工作,有好处,也有不合适的地方。虽然我们很多人认为,这是不错的做法,可是要真正执行起来,考虑的还是整体效益。工厂管理者要对生产效益和管理方式负责。如果管理者觉得,投资大量的自动化生产设备会影响效益,当年赚不了钱,那他可能就不会投资。这是工厂管理者需要承担的风险。这种情况在工业界普遍存在。

另外,自动化应用于组装的40年来,尽管机器人技术一直在进步,但还是没法完全取代人工。人除了会组装以外,还有各种感觉,所以有些工作,由人来做比机器做要便宜。人还有很好的弹性,可以很快切换去做另一项工作,机器人就没有这种灵活性。

记者:你从1978年进入美国通用汽车就开始接触机器人,在你看来,未来的机器人产业会是什么样的?

戴家鹏:在这个领域,我认为,更适合说自动化,而不是机器人。因为机器人只是自动化的一部分,不是全部。

接下来,机器人的商业模式都可能会变。现在的机器人公司主要供应机器人产品。但未来,智能化和软件会更重要,而机器人则变成辅助。

工厂有大中小之分,做法会不一样。但所有工厂的信息化程度都会有所提升。在大工厂里,很多生产的数据会传输过来,进行快速分析,形成生产决策,这会是未来工厂的一个重点。现在,很多公司做的还都是机器人的硬件,背后软的信息这块的技术和服务,未来的工厂可能会更看重。

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