工廠自動化不是“擺設” 四項基礎工作是重點

文:2017年第二期

    文/鴻富錦精密工業(深圳)有限公司富士康自動化機器人事業處總經理戴家鵬

    在企業實施自動化項目時,并不是簡單地導入機器人等硬件設備,還牽涉到企業的制造文化、人員訓練、設備維護等方方面面,因此,工廠自動化是一整套企業自動化生態系統的建立。

    伴隨著“工業4.0”、“中國制造2025”等國家戰略規劃的制定和實施,工廠自動化、機器人應用成為了目前國內引人關注的話題。但從目前的實際情況來看,要幫助制造企業真正落實工廠智能化系統的建設和改造,困難仍然不小。

戴家鵬

鴻富錦精密工業(深圳)有限公司富士康自動化機器人事業處總經理戴家鵬

    富士康在自動化產線的布局主要分三階段來推動。第一階段,是工作站自動化,以機器人替代員工去做人們不愿意做、沒有興趣或是相對危險的工作。

    第二階段,是整體生產線的自動化,優化生產線后可減少機器人的使用量。

    第三階段,則是整座工廠自動化,在生產、物流、檢測等全面落實無人化、少人化。

    富士康目前正朝向整廠自動化方向進行,包括大陸成都廠在內;而深圳及鄭州廠也積極推動自動化,目前處于第二、第三階段之間。此前,富士康熄燈工廠上看10座,包括大陸成都制造平板電腦部分制程采用熄燈工廠;此外也包括重慶廠區的一體成型(AllinOne)電腦及顯示器部分制程,以及鄭州廠區的CNC工廠在內。

    而在機器人布局上,富士康內共有4萬多臺Foxbot機器人,每年產能基本上可到1萬臺,機器人基地以臺北、深圳和晉城這三地為主。

    在大陸部分,Foxbot機器人主要應用在河南鄭州廠區的手機制造。此外,也應用于包括四川成都廠區的平板電腦、江蘇昆山廠區和嘉善的電腦和周邊裝置等。

    未來鴻海不排除對外購并機器人公司,除了工業機器人外,富士康也正布局醫療機器人應用,未來購并時也不排除醫療應用領域。

    盡管機器人技術持續進步,但仍無法完全取代人工。人力有更好的彈性,可以更快地切換去做另一項工作,相對之下機器人就無法做到。

    因此,預計機器人的商業模式都可能會改變,未來智能化和軟件角色更重要,機器人可能變成輔助角色,未來的工廠可能會更重視資訊軟件的技術和服務。

工廠自動化的根本——協助企業提升生產效益或效果

    工廠自動化并不僅僅只是單純引入機器人,它還包括自動控制、網絡通訊以及其它種類的機械設備等等相關技術領域。其中,機器人代表的是一種彈性制造,具有多功能特性;并且在某些場合中,專用機無法達到最理想的效果,且無法泛用,而這些正是機器人所特有的功能。同時,在企業實施自動化項目時,并不是簡單地導入機器人等硬件設備,還牽涉到企業的制造文化、人員訓練、設備維護等方方面面,因此,工廠自動化是一整套企業自動化生態系統的建立。以富士康“百萬機器人計劃”為例,在整個過程中,我們始終把工廠自動化的如何幫助企業實現整體效益的提高和制造模式的改變,作為建設和評估的重要標準。

    另一方面,隨著科學技術的迅猛發展,在當前國家政策的大力推動下,為工廠自動化建設提供了良好的發展機遇,但同樣也帶來了不少的挑戰,例如頂層設計規劃、系統集成與整合、信息化建設等等。但最重要的是,工廠自動化的根本在于——設備及系統的基本功能應與企業所要達到的生產效益或效果相匹配。

切實做好四項基礎工作,是工廠自動化的重點

    在企業實施工廠自動化項目時,應首先對工廠生產制造的基礎條件和目標進行認真的分析研究,做好詳盡的規劃。實際上,如果不做好基礎工作,就好像在沙石地上蓋一座豪華房子,由于根基不穩,房子也是不堅固的。

    這些工廠制造的基礎工作包括:第一,深入了解和掌握整個企業的制造流程和制造工序,這與生產工藝息息相關,厘清哪些工序是機器人所擅長的,哪些是其他種類設備所擅長的,如何把它們結合起來實現最佳的生產效益,并且在此基礎上,還要不斷追求精益制造的目標。

    其次,工廠自動化建設的另一項任務是實現生產數據的共享、分析和利用,以提升企業的整體制造水平。圍繞這一目標,機器人的應用也是非常重要的。機器人代表的是一種控制系統,是工廠控制系統中的一環,除了完成一定的生產動作之外,機器人也具有數據收集的功能,將機器人收集到的這些數據與整體工廠自動化系統的數據聯通起來,則可以更有效地促進工廠生產和管理數據的利用水平。

    此外,認真研究如何把各種設備連接起來也是一項基本工作。目前,在大多數企業的實際應用中,數字化生產的比例有所提高,但工廠自動化系統仍然存在著大量的“孤島”式設備或子系統。從單點來看,也許可以達到一定的效益;但從更高層次的建設目標(如“關燈工廠”)來看,則很難實現整體生產效益的提高。為此,需要從這些“孤島”式設備或子系統的制程改善做起,然后連接不同的機臺變為一條“線”,再由“線”過渡到生產全流程的一個“面”,從而將控制、數據連接起來,大幅提升工廠的生產效益。

    最后,就是打造柔性化、彈性化生產線。柔性化生產是指一條生產線可實現一種或多種物料的靈活、柔性加工和裝配,來滿足越來越多多品種、小批量的生產要求,這也是機器人的特長之一。隨著工廠產品的逐年升級,加工工藝也在不斷改進,機器人應用可以保留下大部分的模組再利用,只是增加新的功能模塊,盡可能地保護工廠的投資效益,并大大縮減了產線的換線時間,有利于工廠整體生產效率的提高。

    只有做好上述四項基礎工作,工廠自動化體系的建立才不會是僅僅靠引入機器人等高檔設備的一種“擺設”,它將真正發揮會出自動化、智能化、信息化的功力,幫助企業切實提升整體生產效益和效果。

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