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07-26
2021
来源:汽车专家咨询委
关键词: 广州明珞装备,智能制造,姚维兵,数字化
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广州明珞姚维兵:智能制造与数字化赋能汽车产业转型升级
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姚维兵

明珞装备董事长兼首席执行官

中欧国际工商管理学院EMBA硕士


姚维兵,2008年创立广州明珞装备股份有限公司,持续致力于推进智能制造数字化与工业互联网创新、企业运营管理创新及商业模式的创新。先后被评为国家万人计划科技创业领军人才、国家科技部创新创业人才、广东省特支计划科技创业领军人才、广东省制造业优秀企业家、广东省10大新粤商、广州市杰出人才等。

在智能装备关键核心技术和设备的研究开发和产业化应用方面,提出了明珞【智造六化】理论,带领技术和管理团队在智能制造数字化与工业互联网方面打造了数字化虚拟制造技术与基于工业物联网大数据服务的生产线诊断优化及智能运维等技术。

《汽车专家述评》编辑部有幸邀请到姚维兵董事长亲自撰稿,阐述了明络装备智能化智能制造与数字化创新取得的成就与经验以及通过智能化创新如何助推产业转型升级。



智能制造与数字化赋能汽车产业转型升级

智能制造与数字化是时代发展的趋势,也是当前制造业最热门的话题,几乎所有企业都在积极投身于此以寻求更好的市场竞争力,可是不同的企业对于智能制造的理解和落地方法却是五花八门。大部分企业都是在政府的引导方向和关注点上进行工作开展,比如自动化减员增效、数字制造、智能互联、质量监控、备件管理、绩效评估、预测性维护等。目前,市场上绝大部分智能制造和数字化并没有价值收益的量化评估,更多价值的体现在于成为了多媒体大数据宣传的素材。根据明珞装备的实践,我们认为一个企业的智能制造和数字化改造应该按照科学的方法,依据重要性、难易程度和价值收益来逐步展开,更需要在质量、成本、速度和服务体验上取得很好的投入产出收益。

明珞装备通过智能制造、数字化、工业互联网大数据等为客户提供高水平的价值产品和服务,重点为汽车整车和零部件企业提供智能制造解决方案,包括车身总成焊接、动力总成与智能机加工、新能源动力电池与电驱动与航空制造等。应中国汽车工业咨询委员会《汽车专家述评》编辑部的邀请,特撰此稿,以供行业参考。不妥之处,还望批评指正。



一、智能制造提升汽车企业竞争力

为了便于理解智能制造的价值,可以用一组数据和案例来简单做个对比说明。
对比一:车身制造单个焊点成本的0.28元与0.08
电阻点焊是汽车车身制造的主要工艺,也是汽车车身总成焊接的重要成本构成。0.28元与0.08元是我们了解的两个全球头部车企在国内单个焊点的制造成本,这个成本包括了厂房租赁、设备投资、能源消耗、管理分摊、劳务成本、厂内物流费用等。以每台车平均6000个焊点计算,这两个头部车企的单车制造成本差异约为1200元,按企业年产100万辆计算,领先车企可增加潜在税前利润12亿元。当前国内大部分企业,由于技术和管理还比较粗放,单个焊点的制造成本远高于0.28元。这些企业对于智能制造的理解,还停留在用自动化设备替换成本快速上升的劳务人员上。但是对于国际化头部车企,正在通过智能制造和数字化进一步优化产线、设备、工艺、物流、质量和生产准备周期等,未来的单个焊点成本有可能进一步下降到0.05元,将进一步提升单车制造的竞争力。
对比二:车身产线生产准备周期的3.5年与1年
任何产品随着技术更新和市场竞争,都有有限的生命周期,需要定期进行新产品研发迭代。当前德国汽车产品迭代周期为7年,日本汽车产品迭代周期为5年,国内大部分企业还没有形成完整规范的产品迭代体系与机制,根据企业经营情况进行研发创新投入和产品迭代。新产品从研发到生产准备再到量产投放市场是一个投入巨大且漫长的过程。德国车企车身产线建设及调试生产准备的周期普遍为3.5年,日本车企约为1.5年,而某全球头部新能源汽车企业对应的周期是1年。生产准备周期的长短将直接影响投资的成本及新产品迭代及投资回报的周期,在产线越来越复杂和智能的前提下,缩短产线交付和调试周期,需要强大的智能制造和数字化能力支持。汽车行业正在发生翻天覆地的变化,与手机行业过去的变化类似,未来汽车行业新产品的迭代周期预计将由现在的5-7年缩短为3-5年,产品研发和生产准备周期都将通过数字化和智能制造大幅优化,智能制造产线设计、制造、调试的生产准备周期肯定会缩短到1年以下甚至6个月。
对比三:工艺设备资产利用率的45%78%
包括领导和专家在内的大部分人员,评价智能制造水平的标准是机器人和自动化设备的数量,觉得机器人和高端自动化设备数量越多,场面越宏大和壮观,智能制造水平也就越高。其实不然,真实的情况应该是同等产能、工艺量的前提下,机器人和机器设备的数量越少越先进。45%和78%分别是明珞核算两个全球头部汽车制造企业车身自动化产线技术标准和方案下的工艺设备资产利用率。A企业45%的资产利用率相较于B企业78%的资产利用率,意味着同等条件下资产投资金额前者是后者的1.73倍。这也是单位焊点制造成本差异巨大的主要原因之一。影响制造效率和成本的因素还包括产线开动率(可靠性)、非工艺时间、多产品共线柔性制造水平、硬件软件标准化程度和产线各种设备选型等。

通过以上几个典型的数据差异对比分析,就可以看出一个企业或者一个行业的制造水平差异。我们也更能够理解为什么全球各个国家制造业发展水平不一样,为什么各行业制造业企业效率有巨大差异。一些初级制造业以往可能靠低成本劳动力和人口红利获得竞争优势,当前则主要是靠智能制造的创新水平来竞争。特别是在竞争激烈的汽车制造业领域,智能制造水平已经成为企业间最主要的竞争力。



二、明珞装备【智造六化】理论与实践

明珞装备在与全球头部企业合作的过程中,也在不断的学习进步和创新迭代,包括向日本企业学习精益制造,向美国学习项目管理与现代企业运营,向德国企业学习数字化与标准体系建设,逐步建立和完善企业的技术和管理标准,并形成了对智能制造的认知和工作方法。
明珞装备在过去14年的业务合作及创新发展过程中,总结出了自动化、标准化、精益化、柔性化、数字化、智能化的智能制造体系理论,内部简称【智造六化】。
自动化,因为劳动强度、成本、质量保障等方面的原因,实现用机器人和设备取代人工操作的基本功能。自动化不等于智能制造。
标准化,将自动化产线和设备硬件、软件系统、服务体系逐步标准化和模块化,提高自动化系统的可靠性和可复制性,典型的代表是6轴工业机器人和机床数控系统的发明创新。标准化是自动化的逐步升级,随着技术进步,自动化产线中的控制系统、工艺设备、传输设备、检测设备、工装设备等,以及相应的机械和电气元器件、软件系统等都在逐步标准化。
精益化,精益制造是尽可能实现制造资源的充分利用,用更少的设备、场地、人员实现最大化的制造产出。智能产线的精益化包括设备资产有效利用率、非工艺时间、产线/设备开动率、制造工艺效率等。
柔性化,汽车制造投资巨大。年产20万的汽车产线,产业链的资产投资估计超过100亿元,需要雇佣数万名员工。如何避免部分产品可能面临的市场风险,让投资的资产和配套的资源发挥最大价值,能兼容多种产品的柔性化制造能力也是智能制造需要考虑的重要因素,产品的平台化与智能产线及设备的模块化/标准化,是解决柔性制造的有效途径。
数字化,计算机技术、工业软件、互联网速度的快速发展,推动了各行业的数字化转型,数字化能实现快速研发设计、制造验证、供应链资源配置等,大大加快新产品研发生产迭代周期,为了让创新技术尽快应用到新产品中抢占市场先机,数字化研发/制造加速新产品迭代毫无疑问是制造型企业的核心竞争力。在智能制造方面包括设备研发、设计建模、模拟仿真、虚拟调试、远程运维、作业管理等。
智能化,产线/设备/元器件性能诊断评估、工艺路径优化及效率分析、设备预测性维护、质量及能耗管理等,都需要进行产线设备IoT互联及大量的大数据和分析管理软件支持,实现对制造产品和设备资产的智能化管理及运营。
基于明珞装备的【智造六化】理论,我们不断实践和总结经验,先后完成了奔驰、宝马、大众、福特、本田、吉利、中航等客户智能制造产线整体解决方案的交付,同时也基于智能制造、数字化和工业互联网从用户价值创造为根本出发点为客户提供了全生命周期的价值链体系。2018年10月24日,习近平总书记莅临明珞装备进行视察,对明珞装备的自主创新给予了明珞“中小企业能办大事”的肯定。
明珞装备智能制造解决方案,立足于客户的产能建设通用投资、产品专用投资、生产运维成本、单位制造成本等价值最大化。比如,明珞装备与国内自主品牌龙头吉利汽车的合作始于2016年山西晋中基地的改造。我们对由其他国际头部同行提供的自动化生产线进行改造升级,改造后较原产线提升了效率23%。明珞首次参与吉利汽车项目就获得客户基地和集团三次优秀供应商奖励,随后在吉利汽车开展了广泛且深度的合作,包括共同研究新技术和共建技术标准、认定明珞装备车身总拼希望为独家供应商,共同合作申请国家科技部智能制造攻关科研项目等,目前正在共同推进工业互联网及通用性智能工厂数字制造的深度合作。
明珞装备工业物联网大数据服务平台MISP对智能制造产线设备等核心生产性资产进行有效管理,已连接了全球7 个国家的 200 多条产线,设备总价值超过30亿元,其中包括北京奔驰、一汽大众、一汽红旗、广汽本田、吉利汽车等多家国内外头部客户。明珞装备实施的一汽红旗长春工厂H焊装车间效率提升项目被评为中国工业互联网产业联盟重点推荐项目,此项目通过工艺时序优化和易耗品统筹管理,帮助客户实现了14%的产能提升,节约了10%的电极帽消耗,节约了20%的人工成本,为客户年营收增加了3亿多元人民币,MISP工业互联网赋能承诺客户的价值收益,实现投资回收期少于1个月的时间。
明珞通过从自动化到标准化、精益化、柔性化、数字化、智能化的转型和全体明珞人的努力,已经形成了面向离散制造行业的智能制造体系。通过智能制造、数字化、工业互联网大数据等为客户提供了高水平高价值的产品与服务。

三、智能制造对于汽车企业全生命周期的产品服务与价值创造

一流的企业都有高水平的技术和管理标准体系,在生产制造环节,丰田汽车有举世闻名的TPS与JIT,奔驰汽车的ECM (Enterprise-Content-Management, 企业内容管理)供应商管理与Integra自动化技术标准非常严谨和完善,苹果公司有基于自主工艺研发测试、生产制造外包代工的创新供应链管理体系,相对来说中国制造企业完善这些标准和体系建设还有很长的道路。
明珞装备一直致力于生产制造环节的智能制造解决方案提供。高水平的智能制造解决方案也必须有相应的管理技术标准来执行,因此明珞装备在自身发展过程中逐渐形成了智能制造的三大标准体系:
1)交付管理标准体系。
交付管理标准包括规划、设计、制造、安装调试等生产环节过程控制,及项目管理、供应链管理、质量管理等;
2)交付评估标准体系。
交付评估标准包括针对产线、工位、设备、元器件、工艺、人员的科学量化评估,以及对运维、质量、环境、能耗的有效管理;
3)交付数字化标准体系。
交付数字化标准指的是在交付管理、工程设计、生产制造、调试优化、检测评估等领域全程使用数字化记录与跟踪,并且与供应链和客户形成可追溯的数字化记录体系。
在服务全球高标准汽车企业客户的同时,明珞装备也与国际龙头企业在不同领域协同创新,不断提升自身的能力与竞争力,从智能制造的产线规划、产线建设、生产运维阶段,分别提供高价值的产品和服务。这些产品服务包括:
1)产线规划阶段的产品服务及价值:
- 制造技术标准,统一技术标准,高质量制造基本保障
- 制造工艺验证与试制,降低工艺质量风险
- 工艺技术方案规划设计,精益与柔性制造,节省投资提升竞争力的基础
2)产线建设阶段的产品服务及价值:
- 设备品牌选型与认证,控制系统、标准设备、专用设备的高标准统一
- 产线系统建设交付,快速、高质量的系统集成,缩短投资周期
- 产线设备制造监理与评估验收服务,严谨过程控制,科学量化评估
- 低成本融资租赁等产业金融协同,降低资金成本与负载率,提升运营水平
3)生产运维阶段的产品服务及价值:
- 生产及设备资产管理,提升资产价值利用
- 运维及备件管理,保障设备资产最佳使用状态
- 维修服务与远程技术支持,专业技术服务支持
- 回收再制造增值服务,价值最大挖掘

智能制造与数字化是一个复杂的系统工程,明珞装备基于客户投入产出高价值回报的宗旨提供产品及服务,为客户实现制造质量、成本、速度的差异化竞争力价值,目前正在为汽车制造、新能源动力电池、工程机械、航空制造等行业及机器人自动化装备制造行业提供智能制造价值服务。通过为这些国际化汽车企业提供全生命周期的产品服务与价值创造,明珞装备正在成为全球智能制造解决方案的优秀供应商。与德国、美国、日本头部客户的深度合作及学习,反过来助推了明珞装备为中国汽车自主产业做大做强贡献一份力量的使命。希望我国在新的历史阶段,不仅可以在汽车产品本身上拥有更多的技术创新,在保障产品质量和提高生产效率的智能制造解决方案上也能更胜一筹,真正实现我国从汽车大国到汽车强国的跨越式发展。



来源:汽车专家咨询委

首发地址:https://mp.weixin.qq.com/s/A88TG4MyaZqPRGUuCH7HwQ


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