浙江“机器换人”2.0时代:推动企业全方位自动化改造

还沉迷于科幻电影《I
robot》中的机器人场景?如今,这些正在中国工厂成为现实,更新中国制造。  近期有部著名的电影《星际穿越》,里面有个有趣的角色——智能机器人,不仅能够辨别人类、物体、场景和活动,能漫步太空、深海潜水,而且有自己的思想。现实中,这样的机器人在浙江被制造出来了。  2008年国际金融危机后中国用工荒问题突出,机器人开始活跃在市场上。而浙江省作为一个制造业大省、外来打工者重镇,低成本优势已经不再,2012年底浙江省委省政府做出“全面推进机器换人”的决策部署,“机器换人”正在成为推进工业转型升级的重要抓手。  在此市场和政策红利之下,全省正在掀起一股“机器换人”热潮。  按照浙江省政府估算,在三年内规模以上企业基本完成“机器换人”后,浙江全社会劳动生产率将由目前的10万元/人年上升至14万元/人年,意味着将带来上万亿GDP的增长。  面对全球经济萎缩、劳动力成本上升、招工难等问题,“机器换人”能否提供解决之道?机器人产业本身作为一个新兴产业,又面临什么样的机遇与挑战?在这场中国工业化与城镇化转型的变革中,浙江样本又能提供什么样的经验?  而近日中央经济工作会议就指出:“人口老龄化日趋发展,农业富余人口减少,要素规模驱动力减弱,经济增长将更多依靠人力资本质量和技术进步。”“新兴产业、服务业、小微企业作用更凸显,生产小型化、智能化、专业化将成产业组织新特征。”而这些正是机器换人背后的原因所在。  面饼生产效率翻番:以前人工成本较高  12月11日,在杭州下沙经济开发区银海街555号、占地面积370亩的杭州顶益食品有限公司(下称“顶益”)生产车间里,一台台自动投叉机、码剁机等新型“机器人”设备正在繁忙地运作中。  顶益是康师傅控股的公司之一,主要生产康师傅系列方便面,年产值60亿元左右,下沙的厂区规划了3个车间,目前建成2个,每个车间有8条生产线。  21世纪经济报道记者在现场看到,从最初的原料运入,到搅拌面团、打磨成面皮、切割成面条、把面蒸熟,然后经过油炸、脱水、定型、冷却,然后成为我们平常接触到的面饼、装入面桶、投入叉子和调料、包装完成,整个过程几乎全部依靠机器完成。  在面饼制作的几个前段环节,只要一个员工负责电脑机器的正常运转。只有后端的装叉、装调料和加面桶盖等环节,才需要操作工人,平均一条生产线上10名员工,主要负责检查,比如把个别重量不达标的面饼或漏气的包装面桶挑出来。  “虽然方便面生产的工艺大体没有发生变化,但是依靠机器自动化之后,生产速度明显加快,食品的安全也更有了保障。”厂长杨敏告诉21世纪经济报道记者。  在号称全世界生产方便面规模最大的一号车间,有8条生产线,其中两条生产桶装面,其余6条生产袋装面,每分钟可以生产500块面饼。  在装叉环节,今年新装了一批投叉机,一台60万左右,一共投入了5台,一条生产线需要的工人从原先的6-8人减少到1人。算下来,5台机子尽管成本需300万元,但精减人力60人,年节约360万元。  实际上,顶益早在几年前就想这么做,还向杭州的一家企业购买了100万的样机,但是效果不好,“叉子都是不规则的,像鱼刺那样左右交叠。”王红新说。  此外,在装箱运入仓库环节,原先都是通过人力码好之后,放到栈板上,再由叉车搬运到仓库,现在8台码垛机器人承担了这一重任,不仅可以自动码箱,而且由传输机自动装运到智能立体仓库。  这8台码垛机器人,一台的成本约100多万,1年的折旧费约10万,外加一些运行成本,花费较高。而且其对箱子型号大小的要求比较固定,有一些程序是早期设定的,如果要调整就得重新购买程序。这批码垛机器人可以精减人力18人,年节约110万元。  在二号车间,另一种新型的码垛机器人也正在进行样机测试,杨敏指出,这批可以比一号车间节省一半的费用。  码垛任务完成之后,还需要把货物运到仓库进行储存,如今通过最新的智能立体仓库实现。在这个总投资2800万的智能立体仓库,只要在电脑系统中输入相应的方便面种类,仓库就可以把相应的货物调出来,“一个车间,一趟可以装250万箱,价值一个亿的产品。”杨敏说,从码剁到仓储的自动化,年节约600万元。  之所以花这么大价钱尝试“机器换人”,杨敏指出是因为,“人越来越贵,越来越难找。”成效是,2012年操作员最多的时候有2000多人,而现在操作员只有900多人。  “机器换人”或达成共识:大中型企业较欢迎  “机器换人”节省人力成本、提升产品质量在浙江已经成为共识。比如,永康的众泰控股集团引进12台全自动智能焊接机器人,生产线员工从120人减至30人,产品一次性合格率提高至99%;嘉兴的天之华喷织有限公司依靠国外设备,一年减少1700多万元工人工资。  根据安排,浙江省3.6万家规模以上工业企业争取在2017年内全面完成“机器换人”的现代化技术改造,每年投入不少于3000亿元。  浙江大量企业正在进行“机器换人”。而这一战略始于2012年底召开的浙江省经济工作会议上,时任浙江省省长、现任浙江省委书记夏宝龙提出,浙江将加快推进产业转型升级,全面推进“机器换人”。  “‘机器换人”的本质是,以设备更新为载体的技术创新、工艺创新、管理创新,提升企业市场竞争和可持续发展。“浙江省经信委副主任凌云说。  提出这一战略的背景是,当时浙江有1400万打工者,面临社会稳定、就业、社会保障等大量问题,“而且当90后成为劳动主力时,少有人愿意做那些体力活。”凌云指出,浙江的制造业就业,正在以100万/年的速度减少。

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随着工业机器人等智能装备和技术的快速发展,以及劳动力成本的不断上升、“招工难”现象频现,“机器换人“已成为大势所趋,通过“机器换人”提高劳动生产
率、解决用工难题、提升职业健康和安全生产水平已成为工业企业转型升级的必然选择。浙江、广东等地实施“机器换人”已经取得了很好的成效,经验值得推广借
鉴。但我国“机器换人”在资金、人才、技术和装备等方面仍然存在一些困难,亟待解决。
“机器换人”是工业转型升级的必然选择
首先,“机器换人”可大幅提高劳动生产率。当前企业面临用工成本快速上涨、“招工难”的双重压力。2000年以来,我国城镇单位就业人员平均工资始终保持每
年10%以上的增长,2013年全国城镇非私营单位就业人员年平均工资达到51474元,与2012年相比名义增长了10.1%。“招工难”也已成为近年
的普遍现象,特别是在劳动密集型企业和一些服务类企业表现的尤为突出,北京、上海、广州等一线城市劳动力市场频现“用工荒”。
“机器换
人”能够大幅提高劳动生产率,提升企业竞争力。“机器换人”将取代大量制造业劳动力,有效缓解“用工荒”现象。以浙江省为例,2012年,浙江省提出“全
面机器换人战略”,每年投入超过3000亿元,预计到2017年,全省3.6万家规模以上工业企业全面完成“机器换人”的现代化技术改造。按照省政府估
算,到2017年规模以上企业基本完成“机器换人”后,浙江省社会劳动生产率将由2014年末的10万元/人年上升至14万元/人年,三年增幅达到
40%。
其次,“机器换人”可促进新就业及用工结构调整。“机器换人”替换的多数是劳动强度大、简单重复、安全风险高、作业环境差等岗位,同时也对在岗工人的技术能力、知识水平等方面提出了新的要求,高技术人才需求增大,可促进企业用工结构调整。
2013年国际机器人联盟发布的《工业机器人对就业的积极影响》专题报告中,通过对美国、德国、日本、韩国、巴西和我国的工业机器人应用现状进行分析,指出在未来8年内,机器人技术将对全球制造业就业产生积极影响,一方面,机器人产业自身不断壮大,将新生大量的就业需求;另一方面机
器人应用的不断深入,引发制造业分工细化,促进服务业创新升级,产生新的就业机会。数据显示,2000-2011年,美、日、中等六国机器人使用率11年
间翻了近一倍,但除美国外,其他五国的劳动失业率也在逐步下降;全球范围内,机器人已经直接创造就业岗位400-600万个,间接创造就业岗位
300-500万个;未来8年,机器人将再创造190万至350万个就业岗位。
第三,“机器换
人”可解决职业健康和安全难题。近年来,虽然我国安全生产事故起数和伤亡人数逐年下降,但事故总量和伤亡总量依然较高,各类事故起数和死亡人数降幅也呈现
逐年放缓趋势,特别是2008年我国安全生产事故死亡人数首次降到十万人以下之后,各类事故起数和死亡人数降幅有所放缓,安全生产形势依然严峻。同时工作
场所职业健康环境更是不容乐观,尘肺等职业病发病率依然较高,职业健康和安全现状还远远落后于美、日、韩、德等国。《国家职业病防治规划
》指出,职业病危害范围广,对劳动者健康损害严重,我国职业病病人数量大,尘肺病、职业中毒等职业病发病率居高不下,群发性职业
病事件时有发生。
“机器换人”能够改善我国安全生产形势。研究显示,90%以上的安全生产事故与人的疲劳、误操作、违章作业等因素有关,
与人相比,机器具有可靠性高、操作规范等特征,通过“机器换人”能够大幅降低事故发生的可能性;另一方面,“机器换人”后作业场所人员大幅减少,部分可达
到生产线无人化,即使发生事故,也不会造成大量人员伤亡,一次死亡10人以上的重特大事故将得到有效遏制。另外,职业病发病主要是由于长期暴露于有毒有害
环境中,“机器换人”能够减少一线员工数量、降低作业人员暴露于有毒有害环境中的时间,可大幅降低职业病发病率。
我国“机器换人”还存在一些难题 一是前期需投入大量资金,企业积极性不高。一
方面,自动化、智能化的设备价格较高,动辄几十万数百万、甚至更高。如杭州顶益食品有限公司建设的智能立体仓库总投资就高达2800万元,“机器换人”改
造需要投入大量资金,给企业带来较大压力,特别是大量经济实力不强的中小微企业,无力提供大量资金进行改造。另一方面,部分企业对“机器换人”的经济效益
认识不足。如方便面厂的装叉环节,装配一台自动化投叉机需要一次性投入约60万元,一些企业认为投入太高,不值得,积极性不高。但细算下来,装叉环节自动
化改造后,一条生产线由原来的6-8人减少到1人,1-2年节约的人工费用就能收回自动化改造的成本。

浙江“机器换人”2.0时代到来。

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近日,浙江发布《浙江省“机器人+”行动计划》,推进机器人在经济社会各领域应用和机器人产业的发展,提高制造方式的智能化与生活方式的智慧化水平。

在“机器人+制造”方面,浙江将实施升级版的“机器换人”,即组织实施“机器换人”智能化改造,支持企业从部分环节单台机器人应用向整条生产线自动化改造、自动化生产线+工业机器人改造发展,实施“机联网”“厂联网”等以智能机器人系统为核心的技术改造。

21世纪经济报道记者了解到,此番浙江推出的《行动计划》,在受访专家看来,是从原来的用电机设备替代人工升级到制造业和机器人的结合,意味着浙江“机器换人”进入2.0时代。面对人口红利减少、劳动力结构性短缺的情况,对浙江民营企业来说,机器换人能显著节省仓储物流环节的成本,提高产品的附加值。

“机器换人”升级版

自2012年浙江省做出“全面推进机器换人”的决策部署后,“机器换人”已然成为推进工业转型升级的重要抓手,机器人相关产业也紧随着快速发展。据浙江省经信委2016年的数据显示,浙江省在役工业机器人总量达到3.2万台,占全国的15%左右。

而此次《行动计划》提出,到2020年,浙江省机器人创新体系进一步完善,机器人在经济社会各领域的应用取得重大进展,形成一批富有活力和可持续发展的“机器人+”新模式、新业态,建设国内一流的机器人应用示范基地和产业创新发展示范区。

具体到应用方面,计划提出了加快在制造、物流、健康、服务、农业和特殊领域等6个领域的机器人应用。

浙江省发展规划研究院吕鹏宏工程师在接受21世纪经济报道记者采访时指出,浙江机器人产业的一个特点是,先在应用场景投入使用,寻找需要突破的环节,再回到研发解决机器人本体的技术问题。

“浙江省内企业做得比较多的是利用机器人去开发一套智能系统和解决方案,在各个环节的操作层面用机器人,并运用机联网、厂联网技术,把整个生产线上下游通过信息系统串起来以后,再发出指令操纵工作。”
吕鹏宏说。

因而,应用是目前主要的出发点。结合浙江制造业大省的特性,目前机器人主要广泛应用于制造业领域,此次“机器人+”行动计划的主战场还是在制造业。

而此次《行动计划》的亮点是,提出支持企业从部分环节单台机器人应用向整条生产线自动化改造、自动化生产线+工业机器人改造发展。

按照规划,到2020年,浙江将建设省级工业机器人应用示范基地10家,培育智能制造示范企业10家以上。

吕鹏宏认为,总体来说,在浙江的钢铁、化工、生物医药等大型流程工业,厂联网技术已有较成熟的应用,通过厂联网管理机器,基本实现企业内部生产过程的统一管理。不过,在供应链的上下游协同、衔接,如搬运、装置、放料、投料等过程,还有提升的空间。

对企业而言,这样的升级确实有着现实的需求。康师傅控股杭州顶益食品有限公司
主要生产康师傅系列方便面,年产值60亿元左右,下沙的厂区规划了3个车间,目前建成2个,每个车间有8条生产线,早在几年前就引进了一批自动投叉机、码剁机等新型机器人设备。

“杭州特别是在G20后,在大力整治环境,整治群租房,基层工人生活成本更高,工资要求更高了,确实面临用工难的问题。”顶益厂长贾昱说。

随着制造业企业生产过程复杂程度提高,对产品质量要求、工人素质要求也提高,企业招人时,这方面需求难以得到满足。贾昱告诉21世纪经济报道记者,现在顶益方便面生产线上减少的用工数量,跟两年前比,减少了大约10%-15%。

对企业而言,“机器换人”的好处非常多,人口红利是一个非常重要的一个方面,“不仅是招工难,而且应用机器可以提高标准化精细化水平、减少残次品率,从而提高产品的附加值。”吕鹏宏说。

杭州科爵智能设备有限公司总经理姚建立告诉21世纪经济报道记者,虽然一开始机器人设备一次性投入大,但随着人工成本的提升,机器设备的投入在几年后很快就能收回。尤其是对仓储物流类的企业,节约人工比例最高,而且实行标准化以后就能够规避很多风险。

贾昱也对21世纪经济报道记者表示,顶益在生产过程中的物流运输环节已经用智能化、互联网技术。通过在线监控,跟进流程,实现“少人仓储”,减少人力成本。

技术瓶颈

当然,受访专家也表示,机器人的应用若要取得良好的成效,对机器人本身的研发则成为重中之重。

因此,《行动计划》的另一个重要任务就是大力发展机器人产业。着力培育一批机器人拳头产品、突破一批机器人核心关键技术、培育机器人龙头企业、发展机器人关键零部件、加强机器人标准体系和公共服务平台建设。

近两年,中国机器人企业数量从不到400家迅速增至800余家,其中浙江企业数量攀升至280余家。原本产业配置基础并不强的浙江,一跃成为机器人产业的集中省份之一。

21世纪经济报道记者了解到,目前,国内主流的机器人公司已先后落户杭州,其中包括浙江国自机器人技术有限公司、杭州中科新松光电有限公司、史陶比尔精密机械电子有限公司、杭州凯尔达机器人科技有限公司、浙江金石机器人制造有限公司等。

21世纪经济报道记者在近期采访这些企业时了解到,他们的运营情况都还不错,但是普遍反映目前技术研发的困难较大,而且对使用的企业而言,“机器换人”的成本非常高。

“机器人本体的制造还处在培育阶段,特别是核心部件还不足。”吕鹏宏指出,此外,浙江的机器产业还面临着人才与科研基础薄弱、行业人才缺口大等问题。

他强调,目前浙大中控、万丰奥特等浙江的企业,在机器人集成、控制系统、控制软件方面有一点成果。

另外,“机器换人”除了制造领域以外,还包括服务、健康等领域。比如家庭服务中用得比较多的是扫地机器人,目前扫地机器人层次高低差得比较多,简单点的只能实现碰壁以后转身,如果智能化程度高点,就会对家庭环境进行机器学习,避开障碍物。仅仅这么一个小物件,其背后的技术难度也不小。

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