东莞制造业竞逐“机器换人”技术红利
在凤岗嘉辉五金塑胶有限公司的生产线上，以往的冲压工序，要先由2名工人合力抬起重达15公斤的正方形铁板放上冲床，再由工人调整铁板的位置，随后冲床从上到下一声猛烈地撞击，工人再合力抬下铁板，交给等待在旁的另外2名工人进行攻牙和放钉才算完成。一天的时间里，4名工人要弯腰2000多次来重复这些机械、枯燥的动作。
如今，这一工序已被231台、可360度旋转进行抓取、搬运、攻牙、放钉的六轴机器人手臂取代，整个工序最多耗时11秒。
像嘉辉公司一样，东莞众多制造业企业已在生产线的一个或几个工序，率先应用“机器换人”。
此外，全球经济持续向好催生的订单需求，也使得东莞制造业企业更加认识到“机器换人”所带来的技术红利。
虽然大部分传统企业离真正意义上的“机器换人”还有一段距离，但是对局部生产线智能化改造的积极投入逐渐在业内形成示范作用。相较于此前囿于“机器换人”的资金瓶颈，他们又面临哪些新的问题？
■数据
自2014年起，东莞连续3年每年2亿元支持企业“机器换人”。
截至2015年一季度，东莞经信部门已经收到“机器换人”专项资金有效申报项目505个，总投资42.6亿元。
根据初步统计，这些项目完工后，预计可减少用工超3万人，单位产品成本平均下降12.5%，平均合格率从89.3%上升至96.6%.
机械手单位产量比原先提升四五倍
三个步骤所需人数只是传统工序的2/3，而一个作业班组的产量由传统工序的每天800—900件提升到3000—3900件，产量比原先翻了4—5倍。
去年8月，《东莞市“机器换人”专项资金管理办法》印发，明确从2014年起，连续三年在“科技东莞”工程专项资金中每年安排2亿元，用于推动企业实施“机器换人”。
从去年9月申报至今，东莞推动传统产业和优势产业“机器换人”应用项目已达505个，减少用工30400人。根据东莞市经信部门的统计，东莞应用“机器换人”最广泛的产业集中在电器机械、电子信息、包装印刷等，取代的大多涉及焊接、喷涂、冲压、搬运、裁切等具有危险性或格外耗费人力的岗位。
2011年7月，给IBM、惠普、佳能等跨国企业做代工的嘉辉公司就已在危险系数较高的五金冲压生产线上安装测试了第一台六轴机器人手臂。
嘉辉公司隶属于嘉利集团，1985年在东莞设厂，从一间“三来一补”企业发展成香港上市公司，从最初的人口红利时代，到半自动化的“技工时代”，如今也已迈入智能化“机器人时代”。
嘉辉所使用的六轴机器人手臂购自日本川崎，它们可以做出360度无死角的动作。但是从日本运载回来后，要真正高效率地应用在生产线上，还需要与工厂原有冲压设备进行长时间的磨合，即联机调试的二次开发，比如高度、角度、速度、运行轨迹的数据研发设计等等。
嘉利集团执行董事兼总经理赵凯就负责这一工作，赵凯和他的团队要不停地在生产过程中计算出不同工序的运行轨迹数据，再将同样的经验应用到更多的工序。
截至目前，嘉辉公司已将231台六轴机器人手臂，应用在冲压、弧焊、烧焊、攻牙等工序中。
这些工业机器人手臂大小不一，分为6公斤、10公斤、50公斤、130公斤不同重量级，分别完成不同的OEM国际订单产品。它们的应用使得车间劳动力结构发生了前所未有的变化。
“运输材料的普工，基本上不再是招聘难题了。”赵凯说，以前搬运一块铁板上冲床，至少需要两人，碰上规格较大的铁板更需要四个人合力，倘若不留神，搬运工人的手臂都有可能被冲床压到。
现在，每三台机械手臂都实现了联机设计：第一台机械手臂抓起铁板，伴随着“上臂”、“前臂”、“腕”、“手”的协同运作，铁板即被精确地放在冲压的位置，第二台机械手臂就将冲压好的铁板放到到冲牙设备上，第三台机械手臂这时就可以将铁板进行放钉了。
赵凯说，低重量级的手臂完成整个流程只需要9—10秒，高重量级最多也就11秒。如今，三个步骤完工的所需人数只是传统工序的2/3，而一个作业班组的产量由传统工序的每天800—900件提升到3000—3900件。也就是说，在同样的时间里，产量比原先翻了4—5倍。
“机器换人”使企业产品质量得到提升
通过实施“机器换人”扩大产能后，产品不仅减少次品率，合格产品不论是在精度还是外观上都得到了提升。
近年来，人工、用地、原材料生产成本的大幅提高，东莞不可避免地出现产业迁移的现象。
然而，从2014年下半年开始，全球经济持续向好，企业订单普遍上涨，一些企业订单更是翻了五倍多，用工难题也更加凸显。
嘉辉公司的订单平均每年以20%的速度增长。近几年，不断有人建议嘉辉公司把工厂搬到东南亚，但权衡再三，嘉利集团主席何焯辉拍板留守，实施以“机器换人”向制造业高端攀升策略。
嘉辉公司这231台机器人手臂，算上直接投资、二次开发和后期维护，目前已投入5000万。虽然花费不菲，但是何焯辉还是以嘉利集团的名义授意赵凯继续追加投入。
赵凯本人说起“机器换人”给工厂带来的新面貌，显得非常自豪。
赵凯说，像冲压车间一样，实施“机器换人”后，烧焊车间的性价比也越发凸显。原先，焊接工序的工人需要持有国际焊接资格证，这是IBM、HP等国际大客户在下单时对产品标准所提出的硬性要求。
“一个普工的人力成本现在已上升到6万元，而一个拥有国际认证的熟练师傅，工厂需支出认证费5万元，用人成本达15万元以上。”赵凯说，但是培训出来的员工还经常流失。而应用焊接机器人后，只要招一个普工，经过简单培训就可以上岗。
据测算，“机器换人”一年能为嘉辉节省1300万元的人力成本，工人由原约550人减至约180人。
赵凯说，尤其是接到大批订单时，6条冲压生产线通过调试联机、编程设计，可以长时间不间断自动完成生产不同工序的产品，甚至可以24小时运转。
赵凯还意外发现，“机器换人”使得研发一套联机智能操控系统变为可能。车间里所有机器人手臂和冲床设备都可以利用这套程序生成数据，进行柔性连接，如果一台设备故障不仅马上可以提醒后台的监测人员，还可以智能启用新方案，绕过故障设备继续生产。更重要的是，通过这套系统研究数据方案，可以降低空转造成的无效功率，从而实现大幅节电，原先两个工厂每个月吃掉70万—80万度电，如今可将用电控制在50万度以内。
同样地，位于清溪镇的广东粤林电气股份有限公司也是基于这样的思路大力实施“机器换人”。
粤林电气年产值2亿元，以代工高端电脑机箱闻名，一个机箱的售价高达3000元甚至上万元。
去年下半年开始，欧美经济向好，粤林电气目前的订单量已翻了5倍。但是这个有着1200名工人的公司里，一半都是90后，他们不爱熬夜加班，动不动就辞职不干，这让粤林电气董事长田永超颇为头疼。
4月中旬，田永超投入1000万元采购了80套智能机械手，目前已有5台机械手在工厂的冲压车间进行了装机调试。
“高端机箱开模具300万元，不同的订单要频频换模具，赶工难免也会出现生产事故，工人也不好管理。”田永超说，实施“机器换人”后，危险的工序让机器人做，不仅无需担心工伤，而且机器人可以开足马力24小时不眠不休，完全不用考虑工人加班的极限。
嘉辉公司和粤林电气通过实施“机器换人”扩大产能后，原先的生产线工人又重新得到了提升，升级为机器控制员。所生产的产品不仅减少次品率，合格产品不论是在精度还是外观上都得到了提升。
何焯辉说，对于国际大客户来说，机器人生产线更是企业实力的体现，这也是对一个企业产能、工艺、品质的展现，从而得到信赖和认可，是企业自身价值的提升。“
