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MFC2018首届汽车内高压成形与高强钢及铝成形技术论坛

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会议时间:2018 年 9 月 13 日(周四)~ 9 月 14 日

会议地点:江苏·苏州

主办方 :《金属板材成形》杂志 冲压行业联盟

会议亮点:内高压成形技术深入探讨

高强钢 / 镁铝合金板材热成形技术

高强钢冷冲压成形技术

结构件成形:高强钢 / 铝冲压、辊压成形技术

国际知名制造企业报告与参与国家知名高校产学研报告

主办方联系方式:

《金属板材成形》杂志

王思杰   13522255542 wsj13522255542@mfc-china.org

泰国4.0次世代汽车产业

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文|萧瑞圣

2016年泰国汽车零部件销售值120.2亿美元,泰国当地生产的汽车零部件多属于国内可取得原料,且需求较殷切的零部件,零部件技术层次较低,且附加价值较少的产品,或较高污染的零部件,如轮胎、锻造、铸造、冲压、齿轮组等金属加工与零部件、电池组装与注塑成型零部件等,2017年泰国经济持续稳定成长,汽车零部件销售值达132.4亿美元,较2016年成长10.2%。泰国政府已将汽车装配与制造列为重点发展产业,未来5年将积极推动汽车产业发展,希望能在东盟国家最大的汽车装配生产基地的基础上持续快速发展,泰国汽车零部件因为新车型陆续投入生产与内需市场的扩大,汽车零部件在本地化(提升自制率)需求变得殷切。

泰国汽车产业概况

泰国强化本土企业发展汽车零部件产业

为强化本土产业发展,达到生产的经济规模,泰国限制国内组装车款的型式,进一步提升国产化,并带动零部件部门发展,成立“泰国汽车零部件制造商协会”(The Thai Auto-Parts Manufacturers Association,TAPMA)作为国家统合机制,为提供零部件产业提供产业整合与发展,泰国宣布禁止“整车进口”,并调高“进口组装”关税,作为保护国内汽车产业的手段,在政府停止给予生产特权、要求提升零部件本土生产比例的双重措施下,泰国本土的零部件厂商的数量逐步成长。

汽车与零部件居泰国出口首位电动车辆系政府重点发展产业

泰国为日系车厂第二生产基地,2016年泰国总出口值2084亿美元,其中以汽车整车与零部件出口值256.3亿美元占12.3%,居泰国各类出口品项首位,泰国汽车与其零部件产值占GDP比重12%,全球100大汽车零部件企业有50%在泰投资生产,销售主力是1吨客货两用车(Pick-Up Truck,皮卡车),泰国4.0已将“次世代汽车”列为政府重点发展产业,泰国是电动车辆发展潜力市场(2016年销售复合动力车辆8万辆),泰国希望未来以节能环保车辆关键零部件作为东盟国家领头羊角色,积极推展国内电动车辆市场,泰国推动电动车普及政策,并推广电动公交车与电动机车示范运行,图1,是泰国汽车零部件产业概况。

图1 泰国汽车零部件产业概况

泰國国推动政策︰泰国政府积极推展国内电动车辆市场,泰国汽车零部件生产协会配合政府推动电动车政策。政府先选择开发复合动力车(HybridCar),先从电动公交车与电动机车试行推广。

泰国汽车与其零部件产业产值占GDP比重12%,汽车及零部件年出口总额约299亿美元,占泰国出口总额的14%,占GDP的7%,全球100大汽车零部件企业有50%在泰投资生产。

生产与销售主力是1吨客货量用车(Pick-uptruck,皮卡车)。

政府支持发展“次世代汽车工业”节能环保车(EV)、汽车电子产品具发展潜力。

泰国汽车产业政策

泰国致力于发展电动车辆产业

泰国拟在2036年实现能源消耗降低30%,重视电动车辆产业发展,规划年产销售纯(电池)电动车(BEV)与插电式复合动力车(PHEV)120万辆,并建置电动车辆充电站。泰国投资促进委员会(BOI)推动电动车辆产业政策以3种动力配置电动车将享受设备进口免税等不同的促进投资优惠,分别是纯电动车、复合动力车(HEV)以及插电式复合动力车。2015年11月泰国成立电动车协(Electric Vehicle Association Thailand,EVAT),合计有泰国汽车整车厂与零部件产业等168家厂商参加,主要目的推进电动车辆产业发展。

复合动力车必须在2017年12月31日前递交促投申请信息,比如电动车组装,或者关键零部件制造等所能享受的BOI投资优惠,是设备进口免税。充电式复合动力车必须在2018年12月31日前递交促投申请信息,享受的BOI优惠政策包括设备进口免税,同时免征3年的企业所得税。每增加一个关键零部件在泰国本地生产,免征企业税所得税再延长一年,但合计不超过6年。纯电动车递交促投申请的时间为2018年12月31日前,免征企业税时间则长达5~8年,每增加一个关键零部件在泰国本地生产,免征企业所得税再延长1年,但合计不超过10年。

泰国传统汽车零部件奖励投资政策汽车零部件(一般零部件):免除企业所得税(上限),Zone1~3年(工业区内),Zone2~3年(工业区外)/7年(工业区内),Zone3~8年,图2所示,是泰国传统汽车零部件奖励投资工业区。汽车零部件(关键零部件):全区——免除8年企业所得税,免除关键零部件生产机器进口关税:关键零部件品项计有剎车零部件(ABS)、触媒担体(Substrate for catalytic converters)、电子喷油系统(Electronic fuel injection systems)、汽车变速箱(Automobile transmission)、电动车电池(Battery for electric-powered vehicles)、电动车辆电动马达(Traction motor for automobile such as hybrid or fuel cell cars)、电子行车稳定系统(Electronic Stability Control,ESC)、剎车动能回收系统(Regenerative Braking System)、电动车空调系统(Electric air conditioning system forautomobile)、汽车轮胎(Rubber tires for vehicles)、汽车电子零部件(Electronic parts for vehicles)。借由免征企业所得税、减税方式积极扶持新能源车辆或电动车辆关键零部件产业,泰国BOI针对汽车关键零部件设定分级,表1是泰国汽车零部件产业投资奖励政策,依据技术程度分为:A1类(强化研发,增进泰国汽车产业竞争力)与A2类(泰国少有投资且具强化基础设施,应用先进技术提升附加价值)给予免除8年企业所得税、免征出口生产用原料进口关税与免营业税等优惠。

图2 泰国传统汽车零部件奖励投资工业区

表1 泰国汽车零部件产业投资奖励政策

A3类(泰国已具少量投资雏型,属于高科技应用,促进工业发展)给予免除5年企业所得税、免征出口生产用原料进口关税与免营业税优惠。

A4类(技术层次低于A1~A3,强化泰国产业供应链)给予免除3年企业所得税、免征出口生产用原料进口关税与免营业税等优惠。

B1类(未应用高科技技术,但对汽车产业价值链有明显帮助者)给予依提升竞争力程度给予免税额度优惠、免征机器进口关税、免征出口生产用原料进口关税与免营业税优惠。

B2类未应用高科技技术,但对汽车产业价值链有明显帮助者给予免征出口生产用原料进口关税与免营业税优惠。

泰国积极发展泰国4.0与EEC招商投资

2016年泰国政府推动泰国4.0,内容涵盖2017年至2036年的经建计划(共20年,每5年为一期),主要目标是以科技为传统产业提高附加价值,包含工业4.0、服务业4.0、贸易4.0、农业4.0,推动泰国经济成长,投资3000亿美元发展基础建设、发展东部经济走廊(Eastern Economic Corridor,EEC),图3是泰国发展东部经济走廊,鼓励外国投资,免除企业所得税最长15年,外商个人所得税从35%降至15%,同时发给一站式服务5年外商工作证,推动泰国4.0目标在10年内泰国人均GDP超越新加坡(US$6000/2017年→US$13000/2036年),规划泰国20年内挤身已开发国家。

图3 泰国发展东部经济走廊(EEC)

泰国东部经济走廊贯穿春武里府(Chonburi)、罗勇府(Rayong)与北柳府(Chachoengsao),是东海岸工业开发区的延伸,聚焦十大目标产业,目标促进区域内公用事业基础建设及物流系统发展、提升研发产业与技术服务等。目标产业包含次世代汽车(Next-Generation Automotive)、智能电子(Smart Electronics)、高端健检旅游(Affluent,Medical and Wellness Tourism)、未来食品(Food for the Future)、自动设备与机器人(Automation and Robotics)、航空(Aviation)、生物化学及环保石化(Biochemical and Eco-friendly Petrochemical)、数字产业(Digitalindustries)与医疗中心(MedicalHub)等。

泰国汽车零部件市场

日系车厂主导泰国汽车整车市场

泰国汽车内销约为80万辆,外销约70~80万辆,泰国销售前五大的汽车品牌全是日系车种为主,2016年汽车依销售数量分别为Toyota、Isuzu、Honda、Nissan、Mitsubishi,占市场86.1%,其中Toyota与Honda主要供应乘用车市场,两者合计市场占有率40.1%,Isuzu则为最大的轻型卡车供货商,供应泰国近一半的轻型货卡车。

泰国政经稳定,汽车列为重点产业,汽车零部件内需市场成长

泰国汽车与其零部件产业产值占GDP比重12%,汽车及零部件年出口总额约299亿美元,占泰国出口总额的14%,占GDP的7%,全球100大汽车零部件企业有50%在泰投资生产与销售主力是1吨客货两用车。政府支持发展“次世代汽车工业”节能环保车与电动车辆、汽车电子产品具发展潜力。

检视2016年泰国汽车零部件销售值120.2亿美元,泰国当地生产汽车零部件多属于国内可取得原料,需求量大、零部件技术层次较低的产品,或较高污染的零部件,如轮胎、锻造、铸造、冲压、齿轮组等金属加工与零部件、电池组装与塑料射出成型零部件等,2017年泰国经济持续稳定成长,汽车零部件销售值将达132.4亿美元,较2016年成长10.2%。泰国政府已将汽车装配与制造列为重点发展产业,未来5年将积极推动汽车产业发展,希望能在东盟国家最大的汽车装配生产基地的基础上持续快速发展,泰国汽车零部件因为新车型陆续投入生产与内需市场的扩大,汽车零部件在本地化(提升自制率)需求变得殷切,如图4所示。

图4 泰国汽车零部件销售预测

东盟国家实施“东盟工业零件流通优惠措施”(东盟IndustrialJointVentures,,AIJVS),以强化区域内贸易与经济发展,汽车产销过程中,运输与包装的成本相当高,生产地点通常会选择在区域地理中心的位置,减少运输成本,泰国正好位于东盟国家南亚的核心地带,良好的地理条件使泰国成为转运中心,出口的汽车恰可满足降低运输成本的需求。日本车厂为经营东盟国家市场,选择泰国进入市场,以便利用区域内贸易进行国际分工,不仅可降低成本,更可达到生产规模经济。东盟国家提出“东盟工业零件流通优惠措施”补充条款,对汽车零件关税提供减半税制优惠,扩大了跨国公司在东盟投资,汽车相关产业在整个东盟区域内贸易中更加热络,泰国汽车产业也因而受惠,借由区域内贸易所带来的国际分工与竞争,提升泰国汽车零部件的技术与质量与凸显在区域生产中心的定位。

2016年全球汽车生产量约9100万辆,中国大陆生产2819万辆、美国1220万辆、日本920万辆、德国606万辆,泰国生产各类型汽车194.4万辆,居全球第12位,图5,是泰国汽车生产量在全球地位,其中汽车出口123.4万辆,国内销售71万辆,销售的汽车种类计有乘用车38%、双厢小货车(DoubleCab)33%、1吨皮卡车(Pick-uptruck)23%、客货两用车(Pick-up Passenger Vehicle,PPV)12%、巴士/卡车1%。2016年泰国总出口值2,08.4亿美元,其中以汽车整车与零部件出口值256.3亿美元占12.3%,居各类出口品项首位,属于泰国重点发展产业,2016年泰国各类型汽车保有量约1,680万辆,其中柴油车989万辆(占60%)、汽油车505万辆(30%)、液化瓦斯车120万辆(7%)、高压瓦斯车40万辆(2%)、复合动力车辆8万辆(1%)。

图5 泰国汽车生产量在全球地位

泰国汽车零部件进出口分析

日系车厂长期布局泰国汽车产业,整车厂影响汽车零部件供应链动向,由于在泰国投资生产多是欧美日等领导车厂,有其全球零部件供应链系统,在泰国组装厂所使用的高附加价值关键零部件多自日本进口,同时调配位于泰国卫星工厂零部件出口至其他国家组装厂,东盟国家汽车零部件制造质量与制造技术差异大,加上日系汽车在东盟国家拥有优势市场占有率,汽车零部件出口至东盟国家比例高,形成出口值大于进口值现象。

由于日系整车厂带动零部件厂商布局泰国,日系汽车零部件供应链相较东盟其他国家完整,除引擎系统、电磁变速箱与燃料供应系统等关键零部件自日本进口外,在泰国生产的汽车零部件除供应车厂组装外,部分汽车零部件出口至东盟其他国家。2016年泰国汽车零部件出口值172.2亿美元,较2015年成长4.3%,主要出口品项有车体板金、剎车系统零部件、钢圈、机械加工件(散件)、汽车轮胎等,属于出口值大于进口值的市场特性。2016年泰国汽车零部件进口值112.3亿美元,较2015年成长3.3%,主要进口品项计有如汽车电子产品、底盘、引擎系统、转向机构与系统、传动系统、剎车与悬吊系统等关键零部件等。

2016年泰国汽车零部件出口值172.2亿美元,主要出口国家计有马来西亚(12.9%)、印尼(10.8%)、日本(10.1%)、南非(7.2%)、美国(6.1%),前5大出口国占47.1%。2016年泰国汽车零部件进口值112.3亿美元,主要进口国家计有日本(47.3%)、中国(12.6%)、印度尼西亚(7.4%)、德国(6.5%)、美国(5.2%)等,前5大进口国占79.0%。在泰国组装厂所使用的高附加价值关键零部件多自日本进口,同时调配位于泰国卫星工厂零部件出口至其他国家组装厂,东盟国家汽车零部件制造质量与制造技术差异大,日系汽车在东盟国家拥有优势市场占有率,图6是泰国汽车零部件进出口值预测。

泰国为东盟国家重要汽车与零部件生产国,再加上巴基斯坦、印度及孟加拉国,泰国地理上居于枢纽地位,运输与营销均有成本及地利优势。人力资源、产业政策、供应链、市场等极具发展潜力,中国厂商透过泰国政策支持电动车辆产业发展,可与泰国厂商以策略结盟方式布局泰国电动车辆零部件产业,以泰国为生产据点,扩及ASEAN与全球市场。

泰国是东盟主要的汽车整车与零部件产业领导国家,泰国与诸多国家已签署自由贸易区协议,不论是在供装配新车或是汽车维修零部件方面,必将带来庞大商机。中国具欧系、美系、日系整车代工与外销实绩,亦拥有自主品牌车厂,产业上中下游供应链齐全,布局泰国与东盟国家具备竞争优势。

图6 泰国汽车零部件进出口值预测

泰国政府积极推动泰国4.0次世代汽车产业,促进东部经济走廊(Eastern Economic Corridor,EEC)招商投资奖励,贯穿春武里府(Chonburi)、罗勇府(Rayong)与北柳府(Chachoengsao),汽车与其零部件是泰国相当重要的经济产业,可作为中国厂商布局东盟国家跳板。

随着传统车辆逐步朝向电动化、电子化趋势发展,中国不但建立自主整车品牌,部分电动车辆关键零部件厂商已成功进入国际电动车供应链,为我国电动车辆零部件产业创造新契机。电动车辆属于高技术门坎与高资本密集的整合性产业,中国电动车辆关键零部件发展实绩相较于欧盟、美国、日本等,具备优异的技术竞争能力,中国可与泰国厂商以策略结盟方式布局泰国电动车辆零部件产业,以泰国为生产据点,扩及ASEAN与全球市场。

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越南机床市场分析

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文|叶立伦·中国台湾工研院IEK

越南基础工业薄弱,大规模基础设施建设的制造装备市场需求,主要为进口设备所提供。再者越南本地机床制造刚刚起步,因此市场上主要为机床经销商,协助进口国外机床产品,提供越南国内市场的需求。故这将成为国外机床厂商进入越南市场的机会。越南为2017年中国台湾机床新南向市场的第七大出口国,占中国台湾整体出口比重的3.4%,出口金额为34.9亿美元,其中主要出口产品项目,分别为锻冲压成型机床、车床与综合加工机。因此,中国台湾的机床产业可先针对越南之机床市场进行分析借以了解越南机床消费市场需求概况,以利我国机床产业进一步布局越南市场。

GardnerResearch于2017年7月预估当年全球机床消费金额为819亿美元较前年同期成长2.4%。全球前三大消费市场分别为,中国、美国与德国。预估2017年消费金额分别为281、93.7与76.4亿美元,分别约占全球机床消费值的34.3%、11.4%与9.3%,中国台湾则为全球第9大消费市场,消费金额为17.9亿美元。至于欧元地区虽然在民生消费方面已有复苏的景象,然2017年第三季制造业的产能利用率仅达83.2%左右,仍未突破金融海啸前2007年的84%。因此现阶段欧元地区除了意大利与西班牙对机床需求有较明显成长外,整体制造业仍呈现缓步复苏的现象。

图1 全球机床消费金额分析

进一步统计GardnerResearch预估2017年全球机床消费国的消费金额,亚洲国家(包含俄罗斯、土耳其与亚塞拜然)的消费金额共计481.19亿美元,占全球机床消费金额的58.8%,而欧洲地区的消费金额约为220.1亿美元,占全球机床消费金额的26.9%,因此亚洲机床市场的需求对于全球机床产业的发展会有决定性的影响。

2017年中国台湾机床主要新南向出口市场(泰国、印度、越南、印度尼西亚与马来西亚),占中国台湾整体出口比重的14.7%,出口金额为151.4亿美元。

近年来越南政府积极发展国内的制造业,吸引许多国外的制造业(如纺织、制鞋与3C等)进入该国投资设厂,带动该国对于机械产品需求的增加。并观察2013~2017年中国台湾机床出口越南的金额,除了2016年受到全球经济垄罩于“新平庸”的经济型态,经济复苏力道减缓影响该国投资制造业设备较2015年减少外,其余各年的出口金额均呈现成长的趋势。其中主要出口产品项目分别为锻冲压成型机床、车床与综合加工机。

因此,中国台湾的机床产业可先针对越南之机床市场进行分析借以了解越南机床消费市场需求概况,以利我国机床产业进一步布局越南市场。

越南制造业概况

近年来,越南开辟了许多工业区以满足不断成长的制造业需求,并以优惠的税收、土地和租金价格吸引投资者。这些工业大部分位于胡志明市周边,其中有以机械工业、工业电器与家用电器等为主的新造工业区。越南工业生产快速成长,年均成长速度达到19%。2008年虽受到全球金融危机的影响,成长速度减缓,然至2015年,越南工业生产成长速度仍接近10%。

越南属于发展中国家,亦为WTO成员国之一,和世界上150多个国家和地区有贸易关系。越南金属加工和工业产品自给率不足10%,而90%以上需依赖进口,其中进口最大金额比例的产品为机械工具和设备零部件。主要进口商品除机械设备及零件外,尚有成品油、钢材、纺织原料、皮革与布匹等。主要进口来源地为中国大陆、中国台湾、新加坡、日本与韩国。

同时越南是世界第五大摩托车市场。目前,摩托车保有量约为4,000万辆,尽管由于公共基础设施的改善,以及公共交通工具和私人汽车的增加,摩托车年销售量逐年减少,但2015年摩托车销售仍然达到250万辆。虽然根据越南交通运输部门的规划,至2020年时将减少越南摩托车保有量到3600万辆。但越南摩托车及其零部件市场前景依然十分可观。

此外越南总理阮春福于2017年签署第68/QD-TT号令,在2016~2025年期间为国内配套工业发展提供大范围支持,使其到2020年能满足45%的国内生产需要,到2025年满足率达到65%,其能致使降低制造商于当地制造的生产成本,鼓励外商直接投资越南的工业。越南发展配套工业的三个重点领域,分别为配件、服装及纺织品与高科技设备。

越南机床产业概况

根据Gardner的报告,2016年全球机床消费市场总计为799亿美元,较2015年下滑了3.4%(约28亿美元)。其中,占据全球机床消费三分之一的中国市场以275亿美元继续领先,美国、德国分列第二、第三。在机床前十大消费市场的排名中,越南取代俄罗斯进入前十名。

再者GardnerPublication预估2017年全球机床市场的消费金额将成长到819亿美元,较2016年上扬2.5%。而预估越南的消费金额相较于2016年成长20%,达到18.56亿美元。同时越南机床本身的技术水准不高,多数仰赖进口,再加上其国内制造业加工需求逐年增加,使得机床进口与国内消费的数量成长迅速,值得持续关注越南机床市场。

越南基础工业薄弱,大规模基础设施建设所需制造装备,主要为进口设备所提供。并且越南本地机床制造正处于刚刚起步,因此市场上主要为机床经销商,协助进口国外机床产品,提供越南国内市场的需求。

观察图2越南近三年的进口值趋势,2014年景气复苏,进口大幅成长55.1%,金额突破1010百万美元;2015年再度大幅成长68.1%,达1698百万美元;2016年受全球经济不景气影响,进口值小幅衰退9.4%,回到1539百万美元。

图2 历年越南机床进口金额的分析

由这连续10年数据可看出越南国内机床进口值正以大幅且快速的方式成长,仅有三年成长率为负值,其余各年成长率多在双位数以上,显示长期趋势正朝向正向发展。

越南五年来平均主要前三大机床进口机种为“8462锻造、锤造、模压冲制机床”、“8457金属切削加工中心、单工位及多任务位组合机床”及“8454金属冶金及铸造机”。进口金额排名第一位的8462锻造、锤造、模压冲制机床2015年之进口金额为402百万美元,占越南机床总进口金额的18.6%,其进口金额在2013年达到191百万美元低点后,逐年上升。

第二位的8457金属切削加工中心、单工位及多任务位组合机床,2015年之进口金额为711百万美元,占越南机床总进口金额的33.0%,其近五年进口金额自2011年进口低点14百万美元逐年上升。

排名第三位的是8454金属冶金及铸造机,2015年进口金额为228百万美元,占越南机床总进口金额10.6%,其进口金额自2012年的65百万美元低点,呈现上升趋势。

根据越南海关数据近10年的统计资料分析越南的进口国别,其中各国在越南机床的市场占有率,如图4。占有率最大的国家是日本,近五年占有率均排名第一,占有率大致维持在37%以上,日本2015年进口占有率为54.07%,进口金额则从2011年的235百万美元,至2015年大幅提升为918百万美元,成为越南机床进口金额最高的进口国;越南近五年的第二大进口国为韩国,其近五年的进口金额亦从2011年的59百万美元逐年提升,至2015年进口金额已达284百万美元,2015年的市占率为16.75%;越南近五年的第三大进口国为中国,近五年进口市场占有率皆有12%以上;再者统计2015年前三大进口国(日本、韩国及中国)进口总额已占越南机床整体进口金额达83.26%。显见现阶段越南机床消费市场是以此三国的进口产品为主。

图3 越南工具进口品项的金额分析

越南机床消费市场分析

目前越南机械行业企业中只有5%~6%从事零部件生产,无法生产高精度、高技术零部件。再者目前越南全国汽车生产组装厂56家,其中外资企业18家,内资企业38家,年产量约46万辆,其中轿车20万辆,卡车21.5万辆。整体而言,目前越南汽车产业在产量上基本能满足国内需求,并逐渐形成一些配套工业,为国内汽车生产和组装提供零部件。然越南汽车配套能力薄弱,全国210家汽车零部件厂商以中小型企业为主,生产的汽车零部件技术含量低,主要为镜子、坐垫与电池等。

不过近年来,越南经济持续成长,汽车需求随之扩大。根据越南汽车工业协会(VAMA)的统计数据显示,2016年,包括越南国内生产和进口的汽车销量达30.4万辆,比前一年成长24%,创历史新高,此般民间对汽车需求的高涨,拉动了越南汽车市场的增长。

图4 越南机床进口国的金额分析

汽车销量成长率大幅超过预期的主要原因是,越南国内生产的汽车销量急剧扩大。2016年的汽车销量,进口车为7.55万辆,等比成长5%。与此相比,国内生产的汽车销量于乘用车款为18.23万辆,成长27%;在商用车款为10.63万辆,成长25%。并且依据按越南汽车生产商的销量统计,其国内最大生产商长海汽车公司TruongHai为11.28万辆,成长40%;其次是丰田5.70万辆,成长13%;福特2.90万辆,成长40%等。因此越南中央政府规划鼓励企业投资于汽车零部件生产,并预计至2020年将越南汽车产量提高到年产22.7万辆。然越南基础工业薄弱,大规模基础设施建设的制造装备市场需求,主要为进口设备所提供。再者越南本地机床制造刚刚起步,因此市场上主要为机床经销商,协助进口国外机床产品,提供越南国内市场的需求。故这将成为国外机床厂商进入越南市场的机会。

进入越南市场的建议

越南近五年(2011~2015)进口机床金额的年复合成长率(CAGR)具有双位数的成长为29.5%;而越南共进口10种不同的机床产(8454~8463),每一种产品平均占整体机床进口的比率为10.0%。以下以平均复合成长率29.5%;平均进口比率10.0%,将越南机床划分为四个区域进行分析,分别是进入区(高成长性、低进口比率)、成长区(高成长性、高进口比率)、成熟区(低成长性、高进口比率)、衰退区(低成长性、低进口比率)。

在成长区方面,越南成长性最高且进口比率最高的产品是8457综合加工机,其近五年CAGR达165.9%,且2015进口比率为33.0%,此为越南近年最主要的机床进口产品。其次,位于成长区的产品尚有8454金属冶炼及铸造用转炉、浇包、锭模及铸造机、与8455金属轧机及其轧辊,两者近五年CAGR均达到30%以上,且进口比率均为10.6%,显示这类产品的进口需求正在逐渐增加。

其次,在成熟区方面,越南以8462锻造、锤造、模压冲制机床产品为主,其2015年进口比率为18.6%,但进口年复合成长率CAGR仅12.7%,已低于平均成长水平,显示越南对此类产品的需求已达到稳定与饱和的情况,不过仍为越南机床进口金额较大的产品。

在进入区的产品,主要以8456非传统加工机为主,其2015进口比率虽然只有4.4%,但复合成长率则高达38.4%,后续可关注越南对此产品的进口情形,是否会有机会进入成长区。最后,除了上述产品外的其余产品均位于衰退区,显示越南机床对此类产品的需求现阶段处于低成长性、低进口比率的情况,显示下游需求尚未萌芽,以致于此类产品进口并未成长。

图5 越南机床进口产品分析

由于越南的制造业正处于开始萌芽与逐渐崛起的阶段,且自身的机械制造业基础薄弱,对于任何工业发展所用到的机械产品皆有需求。因此现阶段中国台湾的机床产品在进入越南市场时,可以先针对产品所处的区域,以及配合越南当地应用市场的发展状态进行评估,选择适当的时机进入,以达到最大效益。

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社保由税务部门征收对企业有何影响?

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文|刘明星、李建、王思杰

社保主要包括养老保险、医疗保险、工伤保险、失业保险、生育保险五大类。在很多地区,社保不仅仅只是一项保障,缴纳社保的年限通常作为买房、买车、子女入学等活动的参照指标。

2018年4月8日,中央印发《深化党和国家机构改革方案》,其中提到:为提高社会保险资金征管效率,将基本养老保险费、基本医疗保险费、失业保险费等各项社会保险费交由税务部门统一征收。2018年7月,全国县乡的国税、地税机构正式合并,这样全国的省市县乡四级税务机构分步合并和挂牌工作完成。新闻媒体又把税务部门征收的新闻热炒了一遍,不少企业和个人忧心忡忡,MFC就本文梳理一下到底是怎么回事。

目前社保是怎么缴纳的?

目前各地社保费的征收机构全国并不一致,有的地方是由税务部门来代为征收,征收的额度由社保部门核定;有的是由社保部门来征收,绝大数省份是社保部门征收。

这一次是明确自2019年1月1日起,社保费用由税务部门来征收,而且社保的缴纳数额由税务部门来核定。这个征缴数字,只会增加不会减少,因为税务部门通过发票掌握企业的真实经营状况,而且金税三期之后,银行的数据和税务共享,税务部门有权对异常的企业银行账号查账,而不需特别的理由。

社保部门并不掌握企业的实际情况,在实际征收的过程中,出现一些问题,那就是企业缴纳社保的人数少于实际员工人数,甚至不交社保,或者社保的缴纳基数低于实际工资数,实际发放工资的人数大于实际员工人数,不及时缴纳社保等。

在这种情况下,对于企业而言是合算的,减少了纳税基数,对政府而言,这部分收入是损失的,对员工而言,除了极少数的企业将省下的社保费用现金返回给他们之外,大多数情况是得不到这部分省下的钱的。但是也正是没有严格征收,才使得大量的中小企业得以存活,提供足够多的就业岗位,不然员工连工资都没有,更别奢谈什么社保。

为什么要改变征收方式?简单地说,政府需要增加社保收入填补不断扩大的社保缺口

根据2017年11月的《中国社会保险发展年度报告2016》:“全国养老保险参保人数为88777万人,基本医疗保险参保人数为74392万人(含人社部门负责管理的城乡统筹居民基本医疗保险的参保人数),工伤保险参保人数为21889万人,失业保险参保人数为18089万人,生育保险参保人数为18451万人。同时,当前参保扩面工作中仍存在着一些灵活就业人员、新业态从业人员和一些小微企业参保率偏低,尚有部分群众未纳入养老保险体系,工伤生育保险参保率还有待进一步提高等问题。

2015年,我国各省份养老金收支平衡能力存在较大差异,结余最高的广东省城镇职工基本养老保险基金结余总额为7258亿元,占全国总结余近两成,但黑龙江、青海等10个省市和新疆生产建设兵团的养老金仅可支付不到10个月,养老金当期收不抵支的省份增加到7个,甚至个别省市累计结余都已穿底,为232亿元。2016年,全国养老金平均可支付月数17.2个月,比2015年减少0.5个月。其中,基本养老保险基金累计结余超1000亿元的省份除了广东之外还有北京、江苏、浙江、山东、四川、上海、山西、安徽。这9个地区共计2.61万亿元,占全国累计结余的70.6%。但与此同时,黑龙江、青海、吉林、辽宁、河北等10个省市和新疆兵团的可支付月数在10个月以下。四川和上海虽然累计结余也超过了1000亿元,但可支付月数低于全国平均水平,分别为16.2个月和12.6个月。

值得注意的是,在基本养老保险基金当期收支情况中,有7个省份出现收不抵支,比2015年增加了1个,比2014年翻了一倍多。无独有偶,作为全国唯一养老金累计结余穿底的城市,黑龙江也是全国企业养老保险抚养比最低的地区,仅1.30:1。相较之下,广东的企业养老保险抚养比最高,达9.25:1,而全国抚养比则从2015年的2.88:1下降为2.8:1。”

放开二胎之后,生育率没有达到预期目标,并没有生育红利可以收获,未来即使全面放开生育的前景也不乐观。

养老基金的增值和保值一直是难题,能跑赢通货膨胀就不错了,在宏观经济整体不太乐观,股市、房市通通低迷的情况下,理财的渠道实在是很非常有限,就这样的保命钱,还的时不时用来作为入市拉动股指的幌子。

在提到养老保险基金巨大支出压力形成背后的原因时,人社部曾将满足人民对于提高基本养老金水平的期待列入其中,我国企业退休人员基本养老金已经连续10余年调整,月人均基本养老金不断提高,基金支出额越来越大。货币的超量发放使得隐形的通货膨胀严重,不提高养老金,广大退休人口的生计难以维持,而持续这么增长,养老金又难以维继。

为了应对养老金的缺口,专家们可谓是操碎了心,不断造舆论,要求延缓退休年纪,减缓新增退休人口数量,同时建议用划拨国有资产补充缺口。

2017年11月,国务院公开了日前印发的《划转部分国有资本充实社保基金实施方案》,其中明确,中央和地方国有及国有控股大中型企业、金融机构纳入划转范围,划转比例统一为企业国有股权的10%,股权分红及运作收益专项用于弥补企业职工基本养老保险基金缺口。但是这个过程比较复杂,也见效太慢。简而言之,就是社保基金不够用了,除了上面提到的,能想的招,比如不同地区的转移支付,收窄报销的范围等等,都不能解决不断扩大的窟窿。

严格征收,增加收入成为政府必然的选择,而税务部门是所有部门里数据最全、权力最大、执行能力最强的部门,征管系统和风险识别系统完备,可以有权力调取银行、统计、社保、工商、房产局、公安局车辆管理所等任何和企业相关的信息。而这一次,在金税三期全面上线之后,从技术上讲,打通社保和税收的通道没有障碍了,切换征收的成本也很低。

社保由税务局征收有哪些变化?

变化将是非常显著的:之前因为不同部门之间征缴社保和个税的盲区将不复存在,企业试图通过减少社保缴费来降低成本的可能性很小了。之前社保归社保局征收,个税归地税局征收,两者的数据库往往是不通的,企业申报个税的时候,五险一金作为税务的扣除额,地税局很难取得实际支付依据,企业当然是尽量往少报。现在税务局是跨部门的超级权力中心,掌握一个执法口径,用个税数据比对五险一金数据,看企业是否合规。

只要税务部门愿意,每一个企业和个人的财务数据对它而言,几乎是透明的。如果说2017年的金税三期前面上线,让企业购买虚假发票冲抵成本的财务成本和法律风险大大提升的话,社保的税务征收,让虚列人头多支取人员工资、少交社保的最后一点操作空间也消失殆尽了。所有的经济活动,都要在阳光之下进行。

企业和个人当期缴纳的社保费用将显著增加:对企业而言,是绝对增加成本,网上有人测算过,根据单位社保缴存、公积金缴付差额测算表,企业实际承担的社保、公积金金额占名义工资比重提升11%~39%。

中国企业实际承担的税负成本较高,严格按照社保法规定依照实际工资进行社保申报五险一金的企业微乎其微,即使是垄断性的央企国企也用福利、出差补贴等形式合理避税。

大部分企业都是按照最低工资标准来缴存社保的,整个社会已经把这种情况当做企业的成本来运营经济,一旦完全规范,整个商业社会的成本和利润要重新核算,触及面会非常大,阻力估计也会不小。面对严峻的税务核查和成本压力,靠打擦边球压榨人力成本才能盈利的企业大部分会破产,当然,创业的成本会大大增加。

对于正在工作的个人而言,根据个人社保缴存、公积金、实际薪酬差额测算表,个人实际到手的现金收入下降幅度占名义工资的10%~15%,当期收入下降十分明显。但考虑到严格规范后,公积金及社保缴存金额的上升带动个人账户缴存金额的上升,综合而言,个人整体收益有所上升。人性都是看重眼前利益,甚过长远利益的,即使整体收益有所增加,这是当前看不见的,这项改革也会得到大量个人的抵制。

此外,和最低工资保护法一样,个人能否最终得利,前提是你所在的企业能活着,而且你能保住你的工作。对于很多低收入的劳动者而言,他们所在的企业利润原本就很稀薄,合规缴纳社保就是意味着破产。对已经退休的人而言,这是绝对利好了,养老金在有生之年应该不用担心了。

对于政府而言,当前的社保收入无疑增加的,短期最大的得利者。即使有企业因此而破产,对政府整体而言是,只要整体财富还在增加,政府从整个蛋糕中分到的份额增加了,政府的财政危机能够得到缓解,也减少对中央银行超发货币的依赖。

目前以美国为首的国家是在实实在在减税,而中国的企业要和他们竞争,也必须要把减税的好处落到实处。在征收严厉的同时,政府应该适当要考虑降低税率,以及针对家庭整体征税,降低有照顾子女和老人家庭的经济压力,从技术上讲,可以分别出一个人的婚姻和家庭状况。

3、创办和持有企业的吸引力将大大下降,企业的负担大大增加。一个国家最稀缺、最宝贵的财富是企业家,他们创办企业,将人力、资本、资源、技术等各种要素组合在一起,创造财富,创造就业,创造税收。金税包括目前的社保改革,短期内,都形同增加税负,这也是中央政府声称要给企业减税,而财政收入反而创历史新高,上市公司大量企业营收增幅远远大于利润增幅的原因所在。

在微信里,制造业的老板们抱怨生意难做钱难赚,并不是个别现象,如果办企业得到的便利和回报不足够大,而且还充满了法律风险,那么很多企业家的最优选择是卖掉或者关掉企业,转向虚拟经济或者直接移民,这对国家和人民将是巨大的损失。

社保合并征收的好处是什么?

1、对纳税人而言,就是便利,改革之后,只需要登录网上税务局(企业版)的统一办税平台,就能办理通过不同的板块办理原本需要在国税、地税、税务局官网等不同部门办理的业务,减少企业办税的时间和工作量。

2、政府将准确掌握企业的实际经营状况,各种统计数据将更加真实,国家的社保资金增加,将保证退休人员的生活,稳定社会,财政提供公共服务有更多的空间。

3、税务征收社保对于改善宏观的经济和商业环境有巨大作用。从微观讲,看似每一个企业的成本都在增加,但是这种增加是一视同仁的,没有遗漏的。不像现在这样,有的地区征收的严厉,有的宽松,还可能存在选择性执法,一些原本没有那么强的竞争力的企业,钻了法律的空子,获得相对的价格竞争优势,这对那些合规的企业是不公平。

在介绍金税三期那篇文章里,MFC介绍金税三期的全面实施,让很多假冒伪劣、以偷税漏税获得竞争力,或者盈利较弱的企业将破产,各个行业一直尾大不掉的低端产能也可能因此得以铲除,为业内规范经营、合格纳税的企业留出更多的商机。社保的税务征收也会有类似的效果,将会打击到千千万万中小微企业。

企业会如何应对这些变革?

降低法律非强制性的公积金比例。

在2018年7月25日,有一条消息引爆了微信朋友圈,那就是华为公司把北京的员工的公积金缴纳标准从12%降到了5%。公积金是个人和公司1:1等比例缴纳的,而全部归个人所有的,降幅后,相当于华为公司可以少交7%的税前工资,同时个人可以当期多发7%的税前工资。从法律上讲,公司可以在5%~12%之间选择公积金的比例,华为公司一旦带头,估计会有大量的公司跟进。

提升劳动生产效率,减少人工的使用。

这一点是必然可以预见的,一些可有可无的工作岗位,将被裁剪掉,分给剩下的员工做,拿出裁剪的部分工资补偿这些员工。提高劳动生产率,增加自动化、信息化、人工智能的投入,增加机器人的使用,以减少人员的使用,可以预见,凡是能减少人力使用的行业将有大幅发展机会。

裁减亏损的部门或者企业,停止经营活动,或者转移工厂,减少财务损失和法律风险。这几年从华南和华东市场已经有大量的外企和民企结束营业,迁徙到东南亚、东欧和非洲,也有大量的民营企业的老板直接携款跑路。

税务和社保的规范是不可逆的大势,企业只能去适应这些变化,用技术和管理,来降低成本,提高利润,同时采用更高明的、合法的避税手段来降低税负。

办理工商注册并正常发放工资,但没有办理养老保险的参保登记的、办理了养老保险参保登记,未全员参保的、参保了但没有上年工资总额足额缴纳社保费的企业要早做打算,以免成为改革之后被抓的典型。利用劳动试用期免交社保、让员工签所谓自愿放弃社保协议,都是不合法的,与公积金不同,企业为员工缴纳社保是法律明文规定的。

老板的私账和公账要尽量分开,做内外账,让外账长期亏损的也要小心被税务部门稽查到。遭曝光的企业的负责人将进入失信名单,出行、贷款等经济活动都将受到影响,严重的直接就是刑事责任。而企业失信,也会受到银行制裁和投标资格限制、重罚等惩罚。

5、尽量减少下列的违规的操作:找发票抵税,造成费用异常;故意不用银行发工资;饭补、房补、婚庆补贴补贴不申报个税;大量员工零申报;虚列员工发工资;故意混淆劳务和工资申报,尤其是很多劳动密集型企业,劳务工、临时工、第三方员工,很多属于劳务所得进行纳税申报,但是按照工资进行申报了,尤其是劳务公司、建筑企业等都要高度重视,根据个人所得税法不是全职员工是不可以工资申报个税的;外包福利也是违规的,很多企业将员工部分福利和工资外包给人力资源个税、管理咨询公司,让他们开发票,给员工发放工资,也是变相发放工资,是要补税的。

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机床工业4.0专利趋势

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文|陈庭弘、杨耀瑜、董子仪

目前世界各国的许多产业都朝向工业4.0迈进,以德国在工业4.0的发展为例,德国以机器设备制造业为主体,前后延伸至整个价值链的虚实整合;美国则以加快工业生产物联网软件开发、制造业回归为主;中国则以“中国制造2025”为政策,将制造大国转型成为技术强国,而机床产业也在高度自动化需求之下带入了此概念,并进行后续的研究,并且伴随而来的即为各式各样的关于工业4.0应用于机床方面的新技术出现,并申请专利保护,专利制度是以授予专利权人于一定年限的排他权来换取发明人将原本保密的技术公开,使大众可以做进一步的改良,进而避免重复研发的资源浪费,甚至可避免特定技术随其持有人过世而消失,因此申请专利除了能保护自身权益外也能促进相关产业的发展。

为了解工业4.0在机床上的发展趋势,本文针对机床领域与工业4.0及相关专利进行分析,并且再深入研究机床工业4.0专利的其中几项技术并进行延伸分析,研究机床工业4.0专利技术目前的发展趋势,供业界未来在产品研发或是专利申请之参考用。

发展工业4.0,精密机械设备是制造业中最重要的元素

全球工业曾历经第一次工业革命,利用水力及蒸汽的力量作为动力源,突破了以往人力与兽力的限制;第二次工业革命,使用电力为大量生产提供动力,也让机器生产机器的目标得以实现;及第三次工业革命,使用电子装置及信息技术来校除人为影响,以增进工业制造的精准化、自动化。在全球工业提升生产效率、降低制造成本与增加产业附加价值的目标下,各国政府协助产业转型、驱动经济增长,并宣告第四次工业革命时代来临,以智慧工厂为核心,加上物联网构成工业4.0之架构,智慧工厂可大规模生产差异化产品,生产设备间不但能借物联网相互沟通,更可透过大数据与云端运算,进行自主管理与改善。

主要国家工业4.0的发展状况大致如下:

⑴德国,其制造业技术优势结合软件与网络,以智能工厂为精神,首先推出“工业4.0”;

⑵美国,美国政府提出的“再工业化”政策,吸引长期外移之制造业回流,并藉由网络经济服务推动先进制造业;

⑶日本,因经济长期不景气与高龄化社会,日本政府提出“产品制造产业振兴计划”,利用发展机器人技术,提升产业生产效率并降低制造成本,增加产业附加价值,协助产业转型,驱动经济增长;

⑷中国,中国实施制造强国战略第一个十年的行动纲领“中国制造2025”,发展主轴为实现信息技术与制造技术深度融合的网络化、智能化制造;

⑸韩国,提出“制造业创新3.0”计划,透过信息技术、软件、物联网等新兴技术的整合,导入智能生产概念并实现智能工厂建置。

制造业要发展工业4.0,精密机械设备是制造业中最重要的元素,机床产业又是精密机械设备中最具代表性的产业,发展智慧机床,不但可以提供制造业者面对未来竞争,未来更可切入更高阶的制造业,帮助台湾产业升级转型。本文拟就近十年来机床工业4.0的相关专利进行分析,先从专利申请数量作探讨,借此评估全球机床工业4.0相关专利之申请数量及其技术分布情形,提供有意研发与申请此领域技术专利的厂商在进入市场前参考。

本文以机床(MachineTool)与工业4.0(Industry4.0)的重要技术词汇及其衍生同义词进行检索,使用Lexis Nexis Patent Strategies作为检索的数据库,检索的专利申请日区间为2007年01月01日至2016年12月31日,而检索日期为2017/07/31,共得到在美国、欧洲、世界知识产权组织、韩国、日本、中国及中国台湾等国家/地区与组织公开的发明专利共计有1513笔,经人工数据判读后进行初步筛选剔除不相关专利,留下1350笔(以下称为机床工业4.0相关专利案),以作为后续各项分析的数据源。

机床工业4.0相关专利案之申请数量

图1为机床工业4.0相关专利案的前10大专利被申请数量国家/区域的分析。如图所示,机床厂商在中国申请的专利数量最多,其次是美国与日本。可见机床工业4.0相关专利案的布局主要还是集中在世界前三大经济体(分别为中国、美国、日本)。

图1 机床工业4.0相关专利案的前10大专利被申请数量国家/区域的分析

图2为机床工业4.0相关专利案有关申请年份的趋势分析,自2012年开始全球每年机床工业4.0相关的专利申请案量稳定增长,2015年时申请案已超过200笔,其中,中国专利申请案数量,从2015年开始超过全球申请案量的一半,可见我国政府在2015年3月提及的“中国制造2025”计划,影响了各机床厂商在世界的专利布局;韩国、日本政府虽也有推出工业4.0相关政策,但相对2013年,2014~2015年申请数量反而逐年减少,可能与制造工厂外移、研发期程等因素有关,另2016年的专利申请案因有部分案件仍未早期公开,无法进行统计,但以目前所呈现的数据观之,2016年的整体专利申请案量还是持续增长中,显示机床相关技术仍然持续受到关注与重视。

图2 机床工业4.0相关专利案有关申请年份的趋势分析

机床工业4.0相关专利案之前10大IPC分析

图3为机床工业4.0相关专利案之前10大IPC分析(以主目为分析单位),其中机床工业4.0相关专利案之前10大IPC占整体39.7%,而前10大IPC以外之IPC以下称为OTHER(60.2%),OTHER之所以占如此多的比例,是因为目前工业4.0相关技术为各国的研发重点,申请人所研发的技术可能是一种结构或原理,也可能是一种方法,其运用的领域也各自不相同,导致IPC领域分布较广,并且OTHER之中的每个IPC皆只有零星案件数。如图所示主要的IPC依序为G05B19/00(21.9%;过程控制系统)、G06F17/00(3.6%;数据计算方法或数据处理方法)、B23Q17/00(3.6%;机床指示装置或测量装置)、B23Q15/00(2.1%;切削速度或位置之自动控制)等。G05B19/00占有大部分的申请数量,可见过程控制系统为机床工业4.0发展技术的重点。

图3 机床工业4.0相关专利案之前10大IPC分析(以主目为分析单位)

图4为机床工业4.0相关专利案前10大IPC之申请年份的分析,X轴为申请年份,Y轴为IPC,Z轴为机床工业4.0相关专利案数量,将专利申请近10年与前10大IPC汇整成三轴图;G05B19/00在此10年中都持续保持最多的专利申请数量,并不受景气或技术循环的影响,可见过程控制系统始终为市场的主流技术,并未被恒值控制系统6、随动控制系统7所取代;G06Q10/00(工作流程管理)、G06F9/00(控制单元)、G06F17/00、B23Q17/00等技术也在2013~2016年间皆维持稳定的专利申请数量;而G06Q50/00(专门的数据处理系统或方法)、G06Q30/00(制造业电子商务)与B23Q15/00在2016年目前公开信息中无相关专利申请案,相较于先前年度明显减少;在G06F9/00部分,虽然专利申请数量相对G05B19/00较少,但每年仍维持相对稳定的专利申请案量。

图4 机床工业4.0相关专利案前10大IPC之申请年份的分析

图5为机床工业4.0相关专利案以IPC前10大专利被申请国家(区域或组织)专利申请数量分析,X轴为前10大专利被申请国家(区域或组织),Y轴为前10大IPC,Z轴为机床工业4.0相关专利案数量,将前10大专利被申请国家(区域或组织)、工业4.0相关专利申请数量与前10大IPC汇整如三轴图;中国在前10大IPC都有为数不少的公开专利;日本明显在G05B19/00公开专利数量最多,B23Q17/00核准专利数量居第二,B23Q15/00则居第三。

图5 机床工业4.0相关专利案以IPC前10大专利被申请国家(区域或组织)专利申请数量分析

机床工业4.0相关专利案在G05B19/00技术领域之分析

机床工业4.0的技术研究种类繁多,本节以机床工业4.0相关专利案申请量,在各国与中国台湾申请最多的G05B19/00技术领域作为分析对象,共计有304笔之相关专利案,经人工筛选后剩下274笔,讨论其专利申请概况,并提供市场新进厂商初期评估之用。

G05B19/00专利10大专利申请人之统计,如图6所示,以发那科(FANUCLtd.,世界第一大控制器大厂)的数量最多,占12%,德马吉森精机(DMGMORICO.,Ltd.,德、日合作的全球最大的切削机床制造商)居次,占6.9%,三菱电(Mitsubishi Electric Corporation,日本第二大CNC控制器大厂)居第三,占3.3%,可见发那科投入在这个领域的专利布局,大幅领先其他竞争对手。

图6 G05B19/00前10大专利申请人分析

图7为G05B19/00技术领域重点的分析,专利数量最多的是有关工件制造(WorkPiece)的技术,其次是数值控制设备(NumericalControlDevices)相关的技术,专利数量居第三的是实时控制(RealTime)技术,由此可知机床工业4.0在过程控制系统方面技术的开发,以工件制造上的研究最为热门;其次是运用数值指令操控机床动作的技术;另外,实时控制方面,借由加工数据实时采集,再对机床作快速响应的技术也有相当数量的专利申请。

图7 G05B19/00技术领域重点的分析

图8为G05B19/00之关联技术的重点分析,工件制造相关专利的主要技术重点在:数值控制(Numerical Control)与操作参数,工件相关参数的调整(Operating Parameter)。数值控制设备相关专利的主要技术重点在:通讯界面(Communication Interface)与控制应用(Control Applications)的数值控制装置;实时控制相关专利的主要技术重点在:远程控制器(Remote Controller)与生产线(Production Line)的实时侦测与控制。

图8 G05B19/00关联技术重点分析

图9为G05B19/00领域技术重点之专利申请人的分析,由发那科在数值控制设备领域的申请案最多,因其为全球第一大数值控制设备大厂,各大机床厂皆将发那科控制设备当作主要首选配备;除了工件制造(Workpiece)外,发那科在数值程序取得(NCprogram Acquisition)的研发也多有所著墨,乃因控制设备需经由程序输入来操作机床的动作,因此程序的撷取亦为其研究的重要课题。发那科于2013日本国际机床展览会(27thJIMTOF)陆续发表可共享内部伺服驱动器与马达的CNC控制器,其内建更多智能自动化功能与办公室计算机链接的人机接口新平台,加入虚实整合策略(Cyber-physicalSystem),接着在2016日本国际工控制设备大厂,发那科有工业4.0的概念约在2013年开始,正式进入机床的工业4.0或IOT的时间点约在2016年,而在这基础之上,发那科除了强调工业4.0外,目前也积极的布局人工智能应用于工业化上的发展。

如图9所示,世界知名机床大厂德马吉森精机因有自有品牌的机床与控制设备,因此在工件制造与数值控制设备都有投入技术研发与专利申请,申请的方式较为全面,以确保技术来源无虞,不会因核心技术掌握在别人手上,而失去竞争力。在广受瞩目德国的工业4.0中,机床也开始积极活用物联网。以轴承零件开始的舍弗勒以及机床制造的德马吉森精机两家公司,以融入机床的工业4.0为目标,积极推动“机床4.0(Machine Tool 4.0)”计划,这是融入了机床数字化,以及智能化的计划。舍弗勒于德马吉森精机的机床上安装了60个传感器,如此一来,可以取得机床运转数据,以往无法实行的运转监视、预知保全、提升质量等都得以实现。舍弗勒公司与德马吉森精机透过“机床4.0”所得到的实绩,发展出制程数字化的解决方案,并且已经准备好的数据池(DataPool),用以储存舍弗勒制品所产生的数据,也就是云端服务“舍弗勒云端SCHAEFFLER-Cloud)”,除了可以实现数字化机床间的沟通之外,往后亦可实现大数据的收集以及分析。

如图9所示,三菱电机在数值控制设备与工件制造上都有所申请,因其为日本控制设备大厂,面对全球化竞争与确保研发成果获得保护,对此领域申请相关专利保护也是必须进行的工作之一。其概念是由工厂自动化(Factory Automation)生产端,包含CNC控制器、PLC控制器与传感器,基于开放网络CClinkIE11现场总线协议作相互的沟通;信息科技(Information Technology)端,包含从工程链、产品设计、工序设计、生产制造、销售、物流与服务都经由云端与大数据作运算与决策;边缘计算(Edgecomputing)端,包含借由三菱i控制器与制造执行系统(Manufacturing Execution System,MES)作数据整理与执行。运用工厂自动化、信息科技的合作以及数据情报化,可提升生产效率、提高质量、节能、加强安全性与信息保密,这是三菱电机在过程控制系统产品上的应用。

图9 G05B19/00技术重点之专利申请人分析

图10为G05B19/00之技术重点对各国专利申请数量的分析,由图10所示,中国在各个技术重点都有申请专利,可见中国在G05B19/00的技术重点技术申请较为全面,且各专利申请人把中国当作世界工厂以及看好其市场前景,大量申请各式各样的相关专利,如故障诊断(FaultDiagnosis)与机床数值控制状态等。

而日本、美国与德国在三个技术WorkPiece、NumericalControlDevices、RealTime申请的数量比较平均,皆为三国专利申请的重点,如果新进厂商现在想要切入此三个技术重点的市场,竞争性相对较高,将面临相似产品品牌、价格与专利技术的挑战。

图10 G05B19/00技术重点之各国专利申请数量分析

做好专利布局有效竞逐工业4.0应用市场商机

2014至2016年来机床工业4.0相关专利在G06F9/00、G06Q10/00、G06F3/00(数据输入的介面装置)、G06F17/00、B23Q17/00等技术领域布局相对积极,亦值得业界关注后续发展。

机床工业4.0相关专利案之申请主要集中在中国、美国、日本与韩国。其中,中国专利案的申请量在2015年开始超过全球总量一半以上,很明显地,中国具有大量与机床工业4.0相关技术的专利。

最后,若要进行技术合作或技术开发,都必须借由精准的专利检索,以了解相关技术在各国的专利技术趋势与布局动向,积极跟上机床工业4.0主流技术,并且投入研发资源,开发其他更具创新的应用技术,同时做好专利布局,未来中国厂商才有机会与国际大厂进行专利交互授权、缩短研发能力差距,有效竞逐机床工业4.0各式各样应用市场商机。

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丰田汽车员工思考能力的培育

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文|李建、刘明星、王思杰

提到丰田汽车公司,大家最容易联想到的是“TPS、精实(lean)或Just In Time”等,与“如何有效制造”有关的词汇,给人一种“丰田公司只重视生产系统”的印象。但是这只是一个面向而已。丰田公司之所以能够不断地提升该公司的生产力,最重要的关键在于“培育可以自我思考、自主行动的员工”。亦即,丰田公司强大竞争力的源泉在于“人才培育的能力”。这意味着丰田公司“拥有把员工培养成可以独立思考,解决问题的know-how”。丰田公司是如何办到的?

丰田公司的人才培育,大致上可以分成以下几大部分:“①人才培育思维”“②思考能力的培育”“③做事热忱的培育”“④沟通与团队能力的培育”“⑤领导人才的培育”。

过“问题解决的过程”培育人才

能自我思考的人才越多,企业就越强。需借助人们思考能力的“问题解决过程”,是绝佳的教育训练道场。问题本身并非问题,问题没有被解决才是问题:在TOYOTAWAY(丰田学)中,改善被列为重要支柱。丰田公司认为人才是透过“问题解决”的过程培育出来的。所谓“问题解决”指的是“针对问题,锁定真因(真正的原因),针对真因构想和实施改善对策,并维持效果的过程”。而人才培育是一种自己发现问题,学习解决问题的过程。而在作法上,丰田公司是“透过上司的引导,让部属养成从事物的本质来思考问题的习惯。”而上司的职责就是“培育可以自己思考问题,并解决问题的部属。”

丰田公司“问题解决的8大步骤”:在丰田公司,改善问题时会依循问题解决的方法。问题解决的方法由以下的8大步骤组成:①问题的明确化:理清问题所在。②现状掌握:对问题进行层别(即分门别类),锁定出要改善的问题。

③制订目标与改善计划:制订改善想要达成的目标与改善计划。④要因分析:锁定真因——真正的原因。⑤思考对策:针对真因思考改善对策。⑥实施对策;⑦确认并评估改善效果:⑧标准化:落实改善的成果,并水平展开到其他部门或现场。

察觉、急着想改善、扎根

问题解决最初的步骤是“察觉问题”,上司的角色是促进部属察觉问题,让部属逐渐成长。

反复地进行“察觉→急着想改善→扎根”的循环:所谓“察觉”指的是透过“目视化”,让问题容易被察觉出来。所谓“急着想改善”系指,一旦问题被凸显出来之后,人们会急着想改善的心情。所谓“扎根”就是改善结果的扎根,提高现场管理的水平。丰田公司之所以能够拥有强大现场能力,其秘诀在于反复地执行“察觉→急着想改善→扎根”的循环。反复多次地进行这个循环后,可以让现场的员工养成思考的习惯,训练他们察觉和解决问题的能力。如此一来,企业的现场能力就可以逐渐培育起来。

“应有的状态”与“现状”之间的落差就是“问题”:为了解决问题,首先必须察觉到“问题”所在。在丰田公司的问题解决过程中,所谓的“问题”指的是“应有的状态”与“现状”之间的落差。所谓“应有的状态”指的是“被期待的状态”或“希望达成的状态”。例如,公司设定的各种“标准”或策略目标,都可以视为是一种“应有的状态”。所谓“现状”指的是“实际的状况、实际上的做法或结果,或者如果这样做的话,可以预料到的状态”。以品质不良率为例,假设“不良率1%”是应有状态,而现状不良率是3%的话,则两者之间的落差(2%)就是问题。

“指出应有状态”是上司的职责:在丰田公司中,让部属反复地执行“察觉→急着想改善→扎根”的问题解决循环是上司的职责。上司应该指出“应有的状态”,促使部属察觉问题。例如,某个部属对某个作业进行改善,改善结果是作业时间为1分10秒。如果改善之后,作业速度真的变快了,此时上司首先应该先对部属说:“这个改善作法,真的很棒!!”亦即,上司应该对部属的改善流程或作业方法做正面评价和肯定,并赞美部属。这些举动非常重要。接着才对部属说“有没有更好的方法呢?”,亦即促使部属朝更高的目标迈进。上司的职责就是指出更高的“应有状态”。例如,可以对部属说“能不能在1分钟之内就完成呢?”。一旦“应有状态”被指出来,部属就可以激发部属急着想要解决问题的热情。而在问题解决的过程中开始动脑筋思考想出解题的智慧。

先从“收拾——整理、整顿”开始做

整理、整顿是问题解决的第一步!实施整理、整顿并维持在干净整齐的状态,一旦发生问题马上就可以一目了然。

促使部属察觉问题的机制——“任何问题都可提案”:丰田公司的领导干部花很多心思在“如何让部属察觉问题,以及问题解决能力”上。其中一个机制就是“任何问题都可提案”的机制。这是一种“把任何在现场发生的小问题写在纸上提案出来”的机制。相关单位可以制作出如下表所示的窗体来汇整提案的问题,并做问题解决的追踪和管理。值得注意的是对策负责人一定要很明确,才不会推卸责任。对策之后提案人要针对改善对策进行满意度评比,这样负责改善对策的人才不会敷衍了事。

透过整理整顿让现场“可视化/目视化”:不知道改善的方法或无法顺利推动改善的职场,大多是问题被隐藏,没有被凸显出来使然。凸显问题时,最重要的是要让现场“可视化/目视化”。所谓“可视化/目视化”指的是“藉由组织内的信息共享,促进早期发现现场的问题、效率化和改善”。5S是很有效的可视化/目视化手法,尤其是整理和整顿。

追查“真因”比追查“原因”重要

只解决掉问题的可能发生原因,而非解决掉其“真因”——问题的真正原因,相同的问题会一再地发生。让不熟参与追查真因的过程,可以培育部署的能力。

反复地问5次为什么:如前所述,丰田透过8大步骤来解决问题。其中第④步骤为“要因分析”。在丰田公司中,从诸多“要因”中,找到“真因”的方法就是反复地问5次为什么(why)。

上司的职责是“诱导部属思考为什么问题会发生”:发生问题时,有很多上司光只会斥责部属,有些则只顾着自己亲自上火线灭火。除非是特别紧急的问题,不然的话,上司应该诱导部属思考导致问题发生的真正原因。举例来说,假设营业部未达成当月份营业额目标,且大部分的个别营业人员也没有达成个别目标。如图1所示。针对真因采取对策,才能够对症下药,根本解决问题。

透过比受训者的职级高两阶的领导干部来培育新领导干部

现场的领导干部基本上是在现场培育的。丰田公司的管理干部培训活动,是透过比受训者的职级高两阶的领导干部进行的。

在丰田的干部培训活动,是由比受训者高两个职级阶的领导干部来担任讲师:在丰田公司的制造现场的干部,职级可分为“班长→组长→工长(股长)→课长”。首先是从进公司第10年的员工中选出“班长”作为领导干部,开始领导部属。班长主要负责品管圈之类的改善活动。“组长”则是领导几个班长的干部,领导许多部属。除了自己份内的工作外,也必须和许多部属进行绵密的互动沟通。“工长(股长)”则是领导几个组长的干部,除了现场的工作外,也会负责许多管理工作。“课长”则是丰田公司作业现场的最高主管,领导的是“工长(股长)”和其下的数百位部属。必须具备顺利营运职场的能力。

为了培训不同阶层的领导干部,在丰田公司会进行所谓的“阶层别研修”活动。所谓“阶层别研修”就是“透过比受训者职级高两阶的领导干部担任讲师,来培训新领导干部”。例如,对于进公司满10年的班长候选人而言,职级上班长为高1阶的领导干部,而组长就是高2阶的领导干部。因此,由组长来负责培训“班长候选人”,就是一种高2阶“阶层别研修”。以此类推,负责培训“组长候选人(=班长们)”的领导干部就是“工长(股长)”;负责培训“工长候选人(=组长们)”的领导干部就是“课长”。丰田公司的基本方针是“所有的培训都是公司内部自己规划办理”。晋升班长前的教育称为“70特别研修”;晋升组长前的教育称为“60特别研修”。晋升工长(股长)前的教育称为“50特别研修”。参与这些培训的人,都是从各个职场选拔出来,接受培训后才有晋升领导干部的资格。

丰田公司的“阶层别研修”,最大的好处是由具有实战经验的领导干部现身说法,传承“该如何领导?该如何运作?”的知识和经验。反观,聘请外部的专家或讲师进行的培训,往往会有“纸上谈兵,不够务实”的问题。此外,“阶层别研修”的另一项优点是“受训者,有机会站在比自己职级高2阶的立场,学习该职位领导干部的思考方式与应该具备的能力”。

“发生型问题解决”与“设定型问题解决”:丰田公司的“阶层别研修”课程,随着职级的提高,培训的内容也会随之提高。其中最重要的主题就是“问题解决”。其作法就是受训者得针对自己所属职场的问题,花数个月的时间执行“问题解决”活动。问题解决可分成两大类型:“发生型问题解决”与“设定型问题解决”。所谓“发生型问题解决”指的是针对“因为某些原因,导致无法达成设定的目标”所进行的问题解决。亦即,“发生型问题解决”是针对“问题”(目标或标准与现状之间的落差),探讨其发生的原因,并针对真因采取对策的问题解决。这类问题多半是最近发生的问题或是经常发生的慢性问题。例如,组装生产线出现的“等待”问题,或者是“拥有超过需求量的库存”之类,必须马上解决的问题。而晋升班长前的“70特别研修”,主要培训的内容就是这类“发生型问题解决”。

另一方面,所谓“设定型问题解决”指的是“就现状而言,虽然已经达成了先前设定的目标,但为了进一步提升,刻意设定了更高的“应有状态”(目标或基准值),造成与现状之间产生了“落差”(即“问题”),所进行的问题解决。”而晋升组长前的“60特别研修”,主要的培训内容就是这类“设定型问题解决”。

“阶层别研修”不仅是“学习的场子”,更是“能力确认的场子”:一般都会人为公司内部的培训活动,是学会执行职务所需能力的场子。但是丰田公司的“阶层别研修”最重要的作用是确认被选出来的领导干部候选人,是否真正具备升迁所需的能力。此外,“阶层别研修”的培训人数有名额限制,主要是根据实力,而不是部门平均分配名额。例如,假设车体冲压部门有4个课,共12个培训名额。此时,并非由4个课各派3人出来受训。而是达到升迁条件的人出来比实力,胜出的人才有资格参加培训,也就是所谓的“实力主义”。

让部属伤脑筋

伤脑筋到了极点的话可以萌生智慧。提供让部属足以伤脑筋程度的课题,就可以锻炼部属的问题解决能力。

人类的智慧无极限:发展出丰田生产方式的大野耐一先生曾说:“人类的智慧无极限”。丰田公司非常重视由员工动脑筋思考产生的解题智慧。因为丰田在二次世界大战刚结束时,非常欠缺资金,无法立即采购设备或增添人力。在这种情况下,只好动脑筋思考来产生解题的智慧,因为动脑筋思考不用花钱。只要动脑筋思考,就可以衍生出排除浪费、提高效率的智慧。曾任该公司领导干部培训师的资深主管表示:“在丰田公司,会刻意将比较高难度一点的课题,交给组长或工长(股长)级的受培训干部来解”。这样做的理由是避免造成“只要遵守标准就够了”;“只要照上级交代办事就够了”想法的人越来越多。因此,会刻意把超出部属能力的问题,交给部属去解。例如,交代某位部属负责“把目前的成本降低50%”的课题。因为丰田每天都在做降低成本活动,想要降低成本50%等于是“要部属从拧干的毛巾中在拧出水来”那么困难。此时,该部属肯定会回答:“做不到啦,怎么可能…。”之类的话。即使如此,上司还是会要求该部属伤脑筋去思考问题解决方法。除了交办比较高目标的课题外,丰田的主管也会交代部属解决“两难的课题”。例如,“既能降低成本,又能提高质量”;“既能提高销售效率,又能提高顾客满意度”等。

给建议或讨论的时机也很重要:曾任丰田公司领导干部培训师的资深主管表示:“部属真正伤脑筋,有所体悟的时候,提供适时的建议或讨论相当重要。部属解决问题时若没有伤透脑筋,即便给了建议,对方也会无感。”例如,在上述“降低成本50%”问题解决案例中,如果某位干部探讨了自己所属的制程,开始有余力探讨后制程的问题时,身为干部的上司就可以问:“怎么样?有进展吗?”如果部属回答:“成本已经降低30%了,但是很难降到50%。”此时,上司应该先称赞部属可以把成本降低30%。这样的话,

可以激励部属继续朝降低50%的目标迈进。当然,有些部属不管怎么想都无法想出解题的办法。此时,上司应该给伤透脑筋的部属建议或提示,例如,“你可以先跟后制程的班长讨论看看”。请注意,请不要一开始就指示部属该怎么做,而事先让他们伤透脑筋思考!

锻炼“伤脑筋的能力”:伤透脑筋思考,就会涌现出解题的智慧。不伤脑筋的话,而一直受制于过去的知识或经验,人们就会不动脑筋思考。因此,大野耐一就曾经使用过:“能力、脑力、恼力(三个词的日文读音一样都是のうりょく)”。有效地进行工作的本事是“能力”,而思考事情的本事是“脑力”,这两者都很重要。不过丰田公司认为,想要让部属具备的这两种能力能发挥到极致,还得靠“伤脑筋的能力——恼力”才行。而如何才能让部属伤脑筋则是上司的职责。

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融力:争做工业互联网应用的先锋

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文|李建、王思杰、刘明星

随着工业富联的上市,互联网在工业领域,尤其是工厂的应用,成为了最近讨论的热点。无论是德国的工业4.0,还是中国的“中国制造2025”,无不是为了抢占智能制造的制高点。MFC作为聚焦钣金和冲压的互联网媒体,推动和展示工业互联网在钣金工厂的实际应用,为行业创造价值,一直是我们MFC的使命。为此,我们采访了沧州融力精密制造股份有限公司(以下简称“融力”)董事长杨冠一先生。

背景介绍:融力位于被称为“北方最大电子机箱配套加工基地”的青县。青县是北方钣金工厂的聚集地,2002年,青县被河北省确定为“县域经济示范县”。青县钣金企业总数达到了380多家,遍布十一个镇、乡、场,是青县的特色产业之一。在机箱机柜企业如此密集的地区,部分头部企业均在企业的数字化应用方面有自己的建树,融力便是其中之一。

杨冠一先生早年曾留学澳大利亚,是墨尔本大学信息系统专业硕士,父亲杨家和先生创办的沧州兴隆电器有限公司是融力的前身。杨冠一先生毕业不久即加入兴隆,后在兴隆公司的基础上创办融力,并一直致力于在融力推动数字化改造,是青县地区数字化应用最早的钣金工厂之一,具有地区代表性。

MFC:请您简单介绍一下融力?

杨冠一:追溯前身,融力精密已经有26年的历史了,算是一家钣金老厂了。多年来融力背靠京津,在电力设备、新能源、精密机床、通信等行业经验丰富,积累很多。由于贴身于中国最活跃的互联网创业中心——北京,融力在大力转型成为互联网公司的智能硬件代工厂,为智能交互终端等互联网设备提供制造服务。

图1 装配现场

钣金制造仍然是融力的主营业务,以2017年的财务数据,占到融力营业额的70%,代工业务在快递柜快速发展的那几年,能占到融力营业额的60%以上,这两年势头放缓,大约占30%。除了快递柜制造,其他的智能终端代工业务增长很快,今年很有可能代工业务突破营业额的50%。

融力努力成为方案级的工厂。在钣金业务上,希望可以为客户提供结构设计,生产制造,以及后期结构的改善、优化,让客户找到融力,一站式把钣金的问题解决掉。代工业务上,融力联合佐佑设计,提供产品的外观设计服务,在开发阶段即导入结构设计方案,使得制造阶段可以低成本的无缝展开。联合纵横科技,提供基于安卓和X86的硬件平台,帮助客户优化供应链,可以更好的和制造工厂对接。

近年来,融力在生产管理上导入精益和阿米巴,走了很多弯路,经过不断的尝试终于摸到了点门路,开始尝到甜头。结合数字化改造和移动化应用,公司的管理已经开始步入快速的上升通道,改善很大,在成本、品质、交期上能给客户提供更好的体验。

图2 钣金加工现场

MFC:您理解的工业互联网是怎样的?

杨冠一:对于钣金行业来说,我理解的工业互联网的核心是共享和连接。通过对传感器的应用,结合移动化的工厂MES系统或者ERP系统,把机器和机器、人和机器、部门之间、工序之间全部数字化打通,把加工数据、机器数据、管理数据、工单数据等生产制造中需要的数据和产生的数据全部自动化的传导和采集,实时传输交换、快速计算处理和高级建模分析,让公司的各级管理层都能全透明的看到每台机器、每一张订单、每一个工序的实时数据,并支撑企业各级快速做出决策,这是我理解的工业互联网。

软件时代,ERP是企业应用的主流,ERP可以使企业的运营数字化,但是做不到和设备之间的连接,更加做不到设备和设备之间的连接。我认为工业互联网会对制造行业形成摧枯拉朽式的改造,让整个制造体系焕然一新。

当然这会是一个长期的过程,我们政府不是定格到2025年嘛。以后设备的升级换代,能不能联网,将会是核心功能之一,谁能率先做起来,这个厂家可能就会快速崛起。

图3 焊接现场

MFC:融力做了很多工厂的数字化工作,如果结合工业互联网,会对成本控制产生什么样的积极影响?

杨冠一:很多钣金工厂都已经上了管理系统,无论是金蝶也好,还是用友也好,或者是某个公司的MES系统也好,我想都会对企业的运营效率有整体的提升,毕竟这已经是行业主流了。你现在住酒店,没有哪个酒店还在用纸笔记录房间的住宿情况了吧,全部都是计算机系统派单管控了,饭店点个菜都用Ipad了。那现在有多少钣金工厂从工程制作投料单,到仓库领料,到生产过程中派工单的下发,以及下发后的数据收集,都还是在用纸质的表格在不同的部门之间传导,形成一个一个的信息孤岛?Excel?Excel只是把你手写字变成打印字而已好不好!

当下的ERP系统,能够大幅度的提高整体管理效率,自然管理成本摊销就会降低,仓库及时拿到投料数据,可以快速出料,精确购料,降低库存,这些都是系统可以降低成本的点。当然,这是在ERP成功实施的基础上,ERP实施失败的案例在行业里比比皆是。

工业互联网接入进来,能够对设备进行数据实时采集和交换,提高设备的利用率,OEE可以做到不小的提升,自然成本就会降低,并且幅度不会低。折弯机都可以做到像AMADA一样,坐在办公室里编程后直接传到机器上使用,不用在设备上编程,是不是提高了设备的利用率,并且降低了对员工的要求?这都是控制成本点,并且想像空间很大。

图4 激光下料现场

MFC:那品质是否有改善,尤其是在焊接和喷涂工艺的品质保证上?

杨冠一:品质保证首先是制造过程中生产出合格品,其次才是不合格品不能向下流转。数字化的应用,把工件在工序之间的转交过程中数字化签名,对于员工的生产行为和转交行为是非常具有震慑力的,因为你可以做到全程可追溯,从后工序一道一道的向前追溯。传统方式在大量生产的时候,你很难做到向前追溯到个人,追溯到这一个工序所有人和没有追溯无区别。那么在生产中,员工能够规范自己的生产行为,怕后序发现不合格而追溯到自己,自然一次产出合格率和转交合格率都会大幅度上升。这自然也是降低成本的主流方法之一,减少返工和不良的浪费嘛。

在焊接和喷涂工艺的品质保证上,也是这个道理。为什么这两个环节品控更难,还主要是因为这两个环节以人工加工为主,而其他环节,比如下料和折弯,基本上都是机器保证品质了,只要你图不错,程序不错,基本不会出不良。到了焊接和喷涂,人为因素更多,不可控更多,自然不良就会更多的出现。通过对人的实施数字化追溯,辅以及时激励,品质是可以保证的。这种方式才能真正实现下一道工序是上一道工序的检验员这种理想状态下的工厂管理。

图5 折弯现场

MFC:刚才我们已经谈到了成本和品质,那工业互联网的应用对于交期的改善呢?

杨冠一:举个例子来说明。比如说折弯机,你能够拿到折弯机的所有历史加工数据,每天折了多少刀,干了多长时间,坏过多少次,故障率是多少,不同的产品加工中折弯机的稼动率如何。那么综合过去3个月,6个月,1年的历史数据,我是不是知道我的每台折弯机每天最多能折多少刀,这个类型的产品能折多少刀?我折弯机单班产能是1万刀,现在

订单来了,总计要折10万刀,交期只有5天,我是不是可以判断我开两班这个订单可以完成?给自己稍微缓缓跟客户商量6天完成,是不是这样子交期就会很准?那总计10万

刀,目前在产5万刀,只有5万刀的夜班产能,交期5天那怎么做也做出来,是不是为了这个接这个订单,从接的那一刻起就开始联系外发,而不用等到干不出来的时候手忙脚乱的现联系?如果这些数据能够做到实时,通过折弯环节建立的数据模型随时评估产能,那对于交期得是多大的改善啊!当你拥有数据后,尤其是实时数据后,你会发现,这些数据能带给一个钣金工厂多大的便利。

MFC:那工厂数字化之后,对于员工会带来哪些积极的变化?

杨冠一:数字化做的好的话,基础员工工作可量化,甚至为其做一个数字化画像,可以针对性的做出激励方案,调动员工积极性,这个激励做的好话,可以从月激励改善到日激励。想要推行阿米巴,或者称为包产到人,没有数据是无法做到的。激励越及时,效果越好,员工干劲越足。我们目前这方面仍然在摸索,主要是在钉钉上做了一些派工单的应用,但是没有做到和投料单打通,效果一般。对于市面上的一些管理软件做了一些了解,对于我们的需求都是有差距,我们想以订单的成本核算为核心,把过程数据都数字化下发和采集,可以实时针对独立员工和单笔订单成本两个维度进行核算和考核,目前都不到。所以我们在天津组件了一个团队,正在针对我们自己的需求做开发。

MFC:目前数字化工厂成本高昂,您如何看待呢?

杨冠一:因为钣金不算是个大行业,专门针对钣金工厂的系统很少,价格相对都比较高。再加上购买服务器等等这些硬件成本,很多工厂望而却步。而用友金蝶这些ERP系统没有专门针对钣金行业优化,尤其是小批量多品种的工厂,应用软件很费劲,可能BOM都没在系统里录完,交期都到了。这是行业现状,没办法的事情,我们盼望更多的厂家进入到钣金工厂管理软件行业中来,竞争更多,机会更多,也能把成本降一降。有联网功能的设备价格都非常高昂,很多厂家承受不起。目前来讲,钣金工厂数字化还是需要工厂具有一定的规模,可以承受的起这个费用。

但数字化、互联化、自动化,一定是钣金工厂的未来形态。我们希望融力可以走在前面,这样子融力才有未来。我们也希望这些年融力通过对精益生产、对阿米巴这些管理理念的实施应用,混合我们自己正在研发的MES,能够形成一套独特的钣金工厂管理模型,打造出融力的竞争力来。

图6 折弯工位现场

MFC:我知道您工厂导入先进的管理理念多年,又在自己研发数字化系统,那您能否有意愿把您的管理和系统跟行业分享呢?

杨冠一:我们现在才只是摸到了一点皮毛而已,谈分享为时尚早。先把自己的工厂做好,多跟行业领先的前辈学习,愿意和我们做沟通交流的,我在办公室沏好茶,随时恭候,融力不是封闭的工厂,我们的大门敞开欢迎多沟通多交流,一起学习进步。

我们的MES是一个轻量化、移动化的系统,在融力的应用会快速迭代,没有三两年的时间难以谈成熟。同样,也随时欢迎大家来交流。

MFC:你觉得留学经历对你有哪些帮助?国外的同学对你后来的企业经营有什么影响?

杨冠一:留学的经历除了知识层面的,更多的是给你眼界上的开阔,和一种人生的体验。人就这一辈子,就这几十年,时间对每个人都是公平的,这一秒过去了,下一秒就来了,过去的这一秒再也找不回来了,即使像马云一样有钱也找不回来。那你有一种什么样的人生体验,在什么年龄上有什么人生体验,这种体验是你自身的一种财富,会比更多的没有这种经历的人多一份人生履历。我很开心曾经有过这段经历,有过这么一段生活,这段生活已经成为我人生的一部分了,让我的生命更丰富、更完整。

结束语

原定一个小时的采访,因为相谈甚欢,整整持续了近两个小时,还是感觉言犹未尽。在这两个小时里,记者听到了如此多的关于工业互联网与企业的融合,对于一家制造型企业,在七年的采访生涯中,确实不多见。

采访归来,记者无意中看到了一个数据,据调查,中国是全世界工业4.0拥有专利量最多的国家。而且我国的互联网一直走在全球的前列,中国制造能否在人口红利消失之前,实现工业互联,智能制造,值得期待。这也许使我们打赢中国质造的最好的机会。

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高速冲压压力机有哪些值得关注的企业?中

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文|刘明星、李建、王思杰

类似于发明于19世纪的马克沁机枪,高速冲技术是现代工业的奇迹,以每分钟几十次乃至高达4000次的频次进行冲压,稳定高效地生产各种精密冲压件,广泛应用于汽车、家电、仪器仪表、3C电子等行业。

高速冲压稳定生产需要精密高速机床、精密模具、自动化进料装置、换模台车、润滑装置、平衡装置、导轨、轴承、材料和工艺的完美结合,我们将陆续介绍整个产业链的相关企业,本文将分上中下三篇,简要国内外的一些高速冲床企业。这里说的高速冲床主要是生产小型冲压件,一般吨位在15~300吨之间的中小型压力机,至于速度根据吨位、滑块的行程和产品类别而不同,冲次从几十次到2000多次。

有些那些产品适合高速冲压生产

3C电子行业,如手机、照相机、计算机、手持终端、接插件、电子元件等大量精细且量大的冲压件;

汽车等行业电机的定转子马达叠片;

空调、散热器的翅片;手表、仪器仪表的精密零部件;硬币、游戏币、纪念品等;饮料、药品等金属包装行业的罐体、罐底。

有哪些高速冲压设备公司值得关注?

高速冲压设备是冲床里技术含量非常高的机床,对床身的结构、驱动结构、内部应力分解、精度、自动化配合、保持压力机及滑块恒温都有很高要求。高速冲床工作时间长、强度大,需要极好的设计和实际工作环境的检验。瑞士、美国、德国、日本和中国台湾都有非常优秀的企业,中国大陆在江浙和广东最近十几年也成长起来一批极具竞争力的企业,本文将继续简单介绍一些代表性企业,供按图索骥,如有遗漏,请业内专家和MFC《金属板材成形》杂志联系。

日本会田公司:www.aida-china.com.cn

日本会田公司创立于1917年,是压力机行业规模日本第一、全球第二的压力机公司,在东京证券交易所主板上市,产品线极全,其中高速冲床技术曾经和瑞士博瑞达公司合作过,制作经验丰富。会田的高速冲床能够在高速运转情况下进行长时间连续工作,将回转部和滑动部设置了适合的油槽和间隙,加上全自动润滑系统的采用,成功地减少维修成本,提高机械精度和长时间高速运转的稳定性,还安装了辊式送料装置实现了高速运转情况下准确而均匀地输送材料,提高产品合格率并降低材料成本。

会田的冲床有如下系列:

HMX系列:吨位在125~300吨之间,无负荷打击速度120~800次SPM,最大加工范围2300mm;

MSP系列:吨位在200~400吨,无负荷打击速度100~500次SPM,工作台面最大2800mm×1200mm,4点悬挂支撑,配备了新型离合器制动器(PAT.P.),非常适用于高速冲压。

AMX系列:产于马来西亚,只有330吨机型,无负荷打击速度120~410次SPM,采用高刚性机架以及抑制倾斜的8面预加载导轨,实现高精度加工。

株式株式会社能率机械:www.lem.e-adoresu.info

株式会社能率机械(LEM-Laboratory of Effective Machines)制作所成立于1938年,生产超精密、微细加工用机械式冲压机、特殊冲压机、超高速高精度送料机械、机械凸轮钳式及数控滚式送料机、超精密冷间锻造加工用机械式冲压机,总部在东京,工厂在山形县的长井工厂,工厂占地7260平米,建筑面积985平米,员工大约40人,年销售度额大约12亿日元,约合7200万人民币。MFC很早就拜访过这家日本公司,技术能力非常强,超精密和超高速是这家公司压力机的特点,有些产品能用于军工,一度被限制出口中国。能率在苏州合资有厂,名叫苏州欧利锦高速精密冲床科技有限公司。

LEM4306B和LEM4503D型压力机,主要用于生产翅片;

LEM4312吨位在100~150吨之间,每分钟打击次数转速在1000~1500SPM之间;

LEM1700系列,加工超细高精度零部件,单曲柄结构,4导柱,LEM1702~LEM1703两个系列都是3吨,都是横置轮、伺服驱动,SPM分别为250次和600次;LEM1705~LEM1710系列是平行轮和飞轮式,吨位分别是5吨和10吨,SPM最高600次;

LEM4315是150吨压力机,转速1500~3000SPM,精度在±0.02mm、LEM2110E是10吨压机。两款机器主要用在轴承行业,用来生产圆柱滚子和外壳。

ISIS机床参数

日本ISIS株式会社:www.isisinc.jp

日本ISIS株式会社成立于1975年,从株式会社山田多臂机中分离出来,成立了“株式会社山田多臂机销售”公司,主要的业务是负责该公司制造的冲床机的设计、关联机器的开发设计、制作、销售。1977年公司的名称改为“株式会社山田冲床销售”,1984年改名为株式会社ISIS,该公司的研发能力很强,几乎每年都有2~5款新机型发布。

目前员工人数大约50人,总部及工厂在日本的爱知县,在中国苏州也有分公司昆山爱西施机械有限公司。

日本山田Yamada Dobby株式会社:www.yamadadobby.co.jp

自1961年以来,山田高精度压力机一直致力于生产高精度微小零件,包括:引线框架,接插件、电机芯和电视机组件等。

山田的冲床有:

NXT系列:可调节行程,双连杆运动,精度高双连杆结构,可以在下死点附近减速,减少冲压作用对模具的伤害,框架材料是铸铁FCD-50。滑块由2个柱塞和4个柱子引导,以抵抗模具内的偏心载荷。行程长度的变化是完全自动的。NXT型号配备了自动油温控制(加热和冷却系统),穿透的稳定性。压力监测也包括在内作为标准设备。吨位为30~50吨,最高速度从800~1300次SPM。MXM系列:15~40吨,固定行程,高速连杆运动,高精度,最高速度2500SPM。

OMEGA-F1/EPS-30系列:

固定行程,曲柄运动,超高速,OMEGA-F1,公称力10吨,速度可达4000SPM;EPS-30系列公称力30吨,其速度可达3000spm。所有这些型号都配备了特殊的滑动材料合金陶瓷和铝,非常坚硬且非常轻,显著减保证模具小移动元件的重量,以便在BDC区域周围保持最佳稳定性。安装在曲轴上的特殊浮动轴承可以消除金属接触,从而降低摩擦阻力。因此,噪声和振动也被最小化,并且由偏心负载引起的变形受到极大限制。

ALPHA系列:固定行程,曲柄运动,高精度,15~60吨,速度最高为900~1200SPM。ALPHA系列是山田最畅销的曲柄移动压力机,因为它具有简单的机构(2个柱塞和4个柱滑动导轨),高速度和高精度,适用于许多不同类型的冲压应用,如接插件、电子元件、垫圈和电机层压。

EPISODE系列:电机片层压机,新一代3柱塞和4柱滑动导向层压机,3个柱塞专用于在滑块中间获得更好的刚性,并在BDC区域获得最佳的动态稳定性。滑动材料由陶瓷和铝的特殊合金制成,吨位从150~330吨,最高速度从400~600SPM。

山田还自产SRFFeede高速伺服送料器,创新的伺服电机和位置控制器相结合,实现高间距精度和高达2000spm的高速。上辊和下辊都是机动的,以便最小化惯性。无需任何手动操作即可自动调整材料厚度。操作非常简单,所有参数(进给间距,进给角度和导向释放角度)都在压力机自动设置系统上编程和存储。

瑛瑜精密工业股份有限公司:www.ingyu.com

INGYU成立于1970年,专业生产高速压力机,是一家国际性的高速精密压力机公司,主要用于电机层压、精细冲裁、电子连接器、可乐罐盖等行业,1980年扩建到1000平米,1985年开始向大陆销售,1989年扩大到2700平米,2001年在中国和美国设置分支机构,2003年在台中工业园扩建到9000平米。

瑛瑜公司的产品线非常齐全,技术实力不亚于日本,产品有:

Apex系列:吨位从30~125吨,曲柄式和肘节式,最高打击速度从200~1400次SPM。

CIVIC系列:C型结构,15~45吨,最高打击速度从200~1200次SPM,可以用来冲可乐罐。

HD系列:220~300吨,闭式双活塞压力机,最高打击速度从150~500次SPM。

Saga系列:45~300吨,多滑块压力机,整体式框架,最高打击速度从20~200次SPM。

明勖(东莞)精密机械有限公司:www.mxpunch.com

明勖(东莞)精密机械有限公司属台商独资企业,于1993年成立于台湾,生产基地设立于东莞,占地面积约10000㎡,员工130多人,研发及技术人员大约20度人,专业从事精密高速冲床的研发、制造及销售,冲压吨数由25吨到400吨都有,满足现代冲压行业的高精度生产需要,产品销往世界各地。

C型精密高速冲床:M-25、M-40、M-60、MHS-80;25~80吨,每分钟行程数200~900次。

龙门精密高速冲床:CHS-25/40系列,CHD30/45/60/80/125/220/360系列;25~360吨,100~900次。SP高性能龙门精密高速冲:CHS-25sp、CHS-40sp、CHD-60sp系列,25~60吨,每分钟行程数150~700次SPM。

THL高性能龙门精密高速冲床:THL-80系列,80吨,每分钟行程数200~500次SPM。

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5G时代的十大应用场景白皮书 上

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文 | 华为无线网络产品组

2018年7月,华为公司发布了《5G 时代,十大应用场景白皮书》,关系未来十几年商业发展前景,科技前沿,不可不知。MFC 整理编辑该报告,以飨读者。

与前几代移动网络相比,5G网络的能力将有飞跃发展。例如,下载峰值数据速率可达20Gbps(1Gbps=128M/s), 而上传峰值数据速率可能超过10Gbps;此外,5G还将大大降低时延及提高整体网络效率:简化后的网络架构将提供小于5ms的端到端延迟。那么5G给我们带来的是超越光纤的传输速度 (Mobile Beyond Giga), 超 越工业总线的实时能力(Real-Time World)以及全空间的连接(All-Online Everywhere),5G 将开启充满机会的时代。

另外5G为移动运营商及其客户提供了极具吸引力的商业模式。为了支撑这些商业模式,未来网络必须能够针对不同服务等级和性能要求,高效地提供各种新服务。运营商不仅要为各行业的客户提供服务,更需要快速有效地将这些服务商业化。

与2G萌生数据、3G催生数据、4G发展数据不同、5G是跨时代的技术,5G除了更极致的体验和更大的容量,它还将开启物联网时代,并渗透进至各个行业。它将和大数据、云计算、人工智能等一道迎来信息通讯时代的黄金10年。

数字化技术催生各行业的不断创新:ICT(信息及通信技术)、媒体、金融、保险在数字化发展曲线中已经独占鳌头,零售、汽车、油气化工、健康、矿业、农业等也在加速其进程。

促进数字化进程的关键技术包括软件定义设备、大数据、云计算、区块链、网络安全、时延敏感网络、虚拟现实和增强现实等。而连接一切技术的是“通讯网络”。

人们对5G赋予前所未有的期盼,因为5G是新时代的跨越,它能带来超越光纤的传输速度,超越工业总线的实时能力以及全空间的连接。我们看到,移动网络正在使能全行业数字化,成为基础的生产力。

网络能力长足发展才能支撑更多样的业务存在。从人们的日常应用看,它们正在悄然的发生变化。首先是视频体验的提升:据华为Wireless XLabs通过人因工程的研究发现,从人眼可视角度、手臂长度、舒适性来看,手持移动设备最大视频显示极限是5K分辨率,那么只能带来20Mbps+流量。但是5G的WTTx业务可以轻松把8K的片源带入客厅的电视大屏,提升6倍带宽需求。

云业务发展迅速,其存储、计算、渲染能力逐步提升,很多业务可以在云端完成处理,以降低终端成本和实现复杂的跨平台协作。因此我们认为,VR云的结合能够大大推进业务的普及——不论是VR游戏还是工程建模,都在云端进行渲染,通过可靠的高速网络实时返回给终端,使得业务获取性提升,体验提升。

5G视频业务还有另一个很大变化,即观看者不仅是人,还有机器。如人工智能机器视觉在云端的应用,使得无人机可以实时识别车牌、油气泄漏。无线工业相机实时识别位置、产品检错。机器看视频,7×24h不停歇。

移动网络的目标是全连接世界,产生的数据通过连接在云端构建,不断创造价值。车联网、智能制造、全球物流跟踪系统、智能农业、市政抄表等,是物联网在垂直行业的首要切入领域,都将在5G时代蓬勃发展。

为更好了解新网络能力所能带来的商业机会,我们选取了10个应用场景进行分析,希望借此帮助行业了解无线进展,积极拥抱数字化、无线化的大趋势。

 

备注:QoS 是服务质量的意思

VR/AR 需要大量的数据传输、存储和计算功能,这些数据和计算密集型任务如果转移到云端,就能利用云端服务器的数据存储和高速计算能力。

云虚拟现实(VR)与增强现实(AR)

VR和AR是能够彻底颠覆传统人机交互内容的变革性技术。变革不仅体现在消费领域,更体现在许多商业和企业市场中。
云VR/AR将大大降低设备成本——提供人人都能负担得起的价格。云市场以18%的速度快速增长。在未来的10年中,家庭和办公室对桌面主机和笔记本电脑的需求将越来越小,转而使用连接到云端的各种人机界面,并引入语音和触摸等多种交互方式。5G将显著改善这些云服务的访问速度。

商业模式和应用案例

移动运营商越是广泛地参与云VR/AR生态系统,可获得的收益就越多。在B2B市场中,优先目标细分市场是广播公司、社交网络公司和中小内容开发商,其中一些公司已经对VR平台表现出浓厚的兴趣。

VR生态系统中的三种主要收费模式将是广告模式、订阅模式和按使用付费模式,如图2所示。

除了高阶的云渲染CGVR外,目前VR市场在游戏和视频、广告领域也举足轻重。体育赛事(例如:英特尔TrueVR)和现场活动(例如:NextVR)的 VR 已经突破了一般体验。优质内容、事件的 VR 已经主导了视频 市场。

Orange发布了Android和IOS智能手机的HMD(定价50欧元),以支持其OrangeVR360应用。SKTelecom于2017年MWC上发布“360自适应VR直播平台”,并计划在2018年冬运会上提供360°全景直播。SKTelecom在与手机游戏开发商UnityKorea合作举办了“5G现实媒体与融合服务展”的同时,还选定了LooxidLabs,RedBird和ELROIS三家公司,共同开发5GVR/AR服务。

市场展望

ABI Research 估 计, 到 2025 年 AR 和 VR 市场总额将达到 2920 亿美元(AR为1510亿美元,VR为1410亿美元)。

⑴移动运营商需要调整其业务模式 和产品,成为全面的云服务提供商,从 而更好地提供云 VR/AR 服务。

⑵移动运营商在 VR/AR 中的可参 与空间十分可观,到 2025 年将超过 930 亿美元,约占 VR/AR 总市场规模 的 30%。

车联网——远控驾驶、编队行驶、自动驾驶

传统汽车市场将彻底变革,因为联网的作用超越了传统的娱乐和辅助功能,成为道路安全和汽车革新的关键推动力。

驱动汽车变革的关键技术——自动驾驶(图3)、编队行驶、车辆生命周期维护、传感器数据众包等都需要安全、可靠、低延迟和高带宽的连接,这些连接特性在高速公路和密集城市中至关重要,只有5G可以同时满足这样严格的要求。

商业模式和应用案例

在车联时代,全面的无线连接可以将诸如导航系统等附加服务集成到车辆中,以支持车辆控制系统与云端系统之间频繁的信息交换,减少人为干预。以自动驾驶为例,端到端价值链如图3所示。

图3 自动驾驶价值链

5G有可能成为统一的连接技术,满足未来共享汽车、远程操作、自动和协作驾驶等连接要求,替代或者补充现有连接技术(例如:目前正在美国被授权使用V2V技术的5.9GHzDSRC)。在车辆实现完全自动驾驶之前,5G将支持以下应用案例:

⑴编队行驶。卡车或货车的自动编队行驶比人类驾驶员更加安全。车辆之间靠得更近,从而节省燃油,提高货物运输的效率。编队具有灵活性——车辆在驶入高速公路时自动编队,离开高速公路时自动解散。

2~3辆车即可组成编队,相邻车辆之间进行直接或车路通讯。对于较长的编队,消息的传播需要更长的时间。制动和同步要求低时延的网络通讯,对于3辆以上的编队,需要5G网络。

⑵远程/遥控驾驶。车辆由远程控制中心的司机,而不是车辆中的人驾驶。远控驾驶可以用来提供高级礼宾服务,使乘客可以在途中工作或参加会议;可提供出租车服务,也适用于无驾照人员,或者生病、醉酒等不适合开车的情况。RTT时延需要小于10毫秒,使系统接收和执行指令的速度达到人感知的速度,需要5G网络。

⑶市场展望。

通过为汽车和道路基础设施提供大带宽和低时延的网络,5G能够提供高阶道路感知和精确导航服务。根据ABIResearch预测,到2025年5G连接的汽车将达到5030万辆。汽车的典型换代周期是7到10年,因此联网汽车将在2025~2030年之间大幅增长。

智能制造——无线机器人云端控制

创新是制造业的核心,其主要发展方向有精益生产、数字化、工作流程以及生产柔性化。传统模式下,制造商依靠有线技术来连接应用。近些年Wi-Fi、蓝牙和WirelessHART等无线解决方案也已经在制造车间立足,但这些无线解决方案在带宽、可靠性和安全性等方面都存在局限性。

对于最新最尖端的智慧制造应用,灵活、可移动、高带宽、低时延和高可靠的通信(uRLLC)是基本的要求。

商业模式和应用案例

智能制造的基本商业理念是通过更灵活高效的生产系统,更快地将高质量的产品推向市场,其主要优点包括:

⑴通过协作机器人和AR智能眼镜提高工作效率,帮助整个装配流程中的工作人员。协作机器人需要不断交换分析数据以同步和协作自动化流程,如图5所示。智能眼镜使员工能够更快、更准确地完成工作。

图5 机器人控制价值链

⑵通过基于状态的监控、机器学习、基于物理的数字仿真和数字孪生手段,准确预测未来的性能变化,从而优化维护计划并自动订购零件,减少停机时间和维护成本。

⑶通过优化供应商内部和外部数据的可访问性和透明度,降低物流和库存成本。基于云的网络管理解决方案确保了智能制造在安全的环境中共享数据。

市场展望

⑴如果制造企业要充分利用工业物联网的机会,就需要实施涵盖供应链、生产车间和整个产品生命周期的端到端解决方案。

⑵到2017年底,全球有1800万个状态监测连接,到2025年,这一数字将上升到8800万。全球工业机器人的出货量也将从36万台增加到105万台。

⑶目前,固定线路在工业物联网连接数量方面占主导地位。但预测显示,从2022年到2026年,5GIIoT的平均年复合增长率(CAGR)将达到464%。

智慧能源——馈线自动化

在发达市场和新兴市场,许多能源管理公司开始部署分布式馈线自动化系统。馈线自动化(FA)系统(图6)对于将可再生能源整合到能源电网中具有特别重要的价值,其优势包括降低运维成本和提高可靠性。馈线自动化系统需要超低时延的通信网络支撑,譬如5G。通过为能源供应商提供智能分布式馈线系统所需的专用网络切片,移动运营商能够与能源供应商优势互补,这使得他们能够进行智能分析并实时响应异常信息,从而实现更快速准确的电网控制。

图6 馈线自动化价值链

商业模式和应用案例

能源公司正在向智能分布式馈线自动化(FA)方向迈进。在发达市场,供电可靠性预计为99.999%,这意味着每年的停电时间不到5分钟。而新兴能源微网中的太阳能、风力发电机和水力发电会为电网带来不同的负荷,这就意味着目前的集中供电系统可能难以满足需求,因为故障定位和隔离可能需要大约2分钟的时间。

分布式馈线自动化系统从集中式故障通知系统中解脱出来,可以快速响应中断,运行拓扑计算,快速实现故障定位和隔离。目前,智能分布式馈线自动化系统需要光纤布线来提供连接。由于5G可提供10ms的网络延迟和千兆吞吐量,因此基于5G的无线分布式馈线系统可以作为替代方案。

由于5G技术采用授权频段,因此移动运营商将除了提供高水准服务等级协定外,还可以提供身份验证和核心网信令安全。

南瑞技术在中国已经采用基于光纤的解决方案实施了多个智能分布式FA终端,试点区域在上海浦东,供电可靠性从99.99%提高到99.999%。通用电气和伊顿等公司也正在推广智能分布式FA终端,并表示出对无线解决方案的偏好,以降低通信成本。

5G不仅在这种情况下提供了非常低的时延(10ms),还降低了许多新兴市场的能源公司建立智能电网的门槛。由于这些市场缺乏传统电网和发电基础设施,能源公司将可再生能源作为其主要电力来源。但是,可再生能源发电缺乏稳定性,导致输电网络能量出现波动。为了避免这种故障,产生的能量必须根据所消耗的能量进行调整——5G使能。

市场展望

根据ABIResearch的预测数据,全球配电自动化市场将从2015年的130亿美元增加到2025年的360亿美元。

5G可以取代配电自动化中的现有光纤基础设施,可提供<10ms的网络时延和Gbps级吞吐量,实现无线分布式控制。

5G也降低了许多新兴市场能源供应商的准入门槛。5G的低延迟,广覆盖和快部署允许智能电网进行快速的信息交换,这在可再生能源为主要电源的市场非常有用。

无线医疗——具备力反馈的远程诊断

人口老龄化加速在欧洲和亚洲已经呈现出明显的趋势。从2000到2030年的30年中,全球超过55岁的人口占比将从12%增长到20%。穆迪分析指出,一些国家如英国、日本、德国、意大利、美国和法国等将会成为“超级老龄化”国家,这些国家超过65岁的人口占比将会超过20%,更先进的医疗水平成为老龄化社会的重要保障。

在过去5年,移动互联网在医疗设备中的使用正在增加。医疗行业开始采用可穿戴或便携设备集成远程诊断、远程手术和远程医疗监控等解决方案。

商业模式和应用场景

通过5G连接到AI医疗辅助系统,如图7所示,医疗行业有机会开展个性化的医疗咨询服务。人工智能医疗系统可以嵌入到医院呼叫中心,家庭医疗咨询助理设备,本地医生诊所,甚至是缺乏现场医务人员的移动诊所。它们可以完成很多任务:

⑴实时健康管理,跟踪病人、病历,推荐治疗方案和药物,并建立后续预约;

⑵智能医疗综合诊断,并将情境信息考虑在内,如遗传信息,患者生活方式和患者的身体状况;

⑶通过AI模型对患者进行主动监测,在必要时改变治疗计划。

市场展望

⑴智慧医疗市场的投资预计将在2025年将超过2300亿美元。5G将为智慧医疗提供所需的连接。

⑵在北美以及德国和北亚市场,医疗保健领域的技术发展正处于领先地位。新兴的应用包括基于云的数据分析、AI医疗辅助、5G救护车通信和远程诊断等。

⑶在最近的B2B调查中,ABIResearch发现,医疗领域42%的受访者已经制定了部署5G的计划,并确信5G将作为先进医疗解决方案的使能因素。

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德国工业4.0的动向和实践意涵

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文|李建、刘明星、王思杰

德国政府于2010年提出《高科技策略2020》11大项目,预定投资2亿欧元,提升制造业的计算机化、数字化和智能化,跨越了其中的复数项目。2011年德国科技院(ACATECH)启用工业4.0名称,在2011汉诺威工业展结合其发展构想与主流企业的实物展示,一举成名。在德国政府的提倡与号召之下,以机械暨制造企业协会(VDMA)为中心,产官学研合作设立工业4.0平台组织,推动产业和企业的工业4.0计划。而德国电气电子暨信息技术协会则发布了德国首个工业4.0标准化发展路径图。

德国默克尔政府用营销观点带动智慧化基础建设,由国家政策带动企业投资,强化基础建设,具备强化新型价值创造的目的。其中,相对于在ICT领域领先的美国和韩国等企业,试图以制造服务化与智能工厂强化价值创造,达到可持续发展其制造产业高竞争力的目标。本章首先概述其基本构想与推动过程,整理德国工业4.0的全貌,并引用最新的动向调查,最后汇整其实践意涵。

基本构想与推动过程

德国工业4.0的推动构想可区分为政府建立的工业4.0国家平台产业界大企业为中心的解决方案平台制造系统中的个别解决方案开发等三个层次,是一项实现制造服务化、高附加价值化的产业发展策略。

首先,德国政府主导建立工业4.0国家平台,作为国家总体产业发展的框架,支持工业4.0的推动。特别是运用平台内的五个执行团队,致力于解决方案相关连技术的开发、标准化推动、相关研究、法律整治与人才教育等。

第二,结合主流企业力量设置解决方案平台,致力于智慧工厂解决方案的开发和普及。譬如西门子开发的Mindspeer,就是一个代表性的产品。它是一个开放式解决方案平台,相互链接了全球实体系统的工厂、设施,可从那里收集和分析工厂和顾客的数字数据,并且可以从这些大数据中寻找新的商业机会。个别企业可以透过该平台监控他们在世界各地的工厂和设施,并使用解决方案APP来达到预测、保全和优化工厂的营运。

最后,制造系统和个别解决方案产品,则是拥有工厂实体系统的个别企业开发自己所需要的解决方案,并透过展览会的展出,普及到其他企业。这种构想衍生了三个具体案例。

⑴福斯汽车公司开发了人类和机器人的“链接化”合作系统。该系统借由无人搬送机(AGV)和机器人来协助作业人员工作,以提升作业现场的生产力和质量为目的。

⑵Bosch公司所开发了智能辅助系统。该系统配合作业员人员的技巧熟练度等个人信息,在现场屏幕实时提供工作指示,是一个能够根据作业人员的技巧熟练度数字化显示工作讯息的智能系统。

⑶Schmelz公司则开发了预知保全系统。该系统透过设备上安装的传感器,取得该设备运作的状态数据,并传送给IT机器,达到能够预知与防范生产设备故障的保全系统目的,是一种能将预知结果主动告知用户的智能系统。

德国工业4.0的全貌

前节分析显示,德国提倡工业4.0具备政府主导、国家研究资源投入、产业界核心企业的解决方案平台开发与智慧机械设备开发、支持中小企业现场等特征,构想全貌如图1所示。在德国政府的产业发展策略下,国家所属研究机构与大学担负智能制造相关的基础研究,积极支持产业界。机械暨汽车产业的核心企业,研究开发智慧机器设备、主流企业则开发解决方案平台,并将两者的成果普及至全国中小企业群的制造现场。

检视德国工业4.0的本质,并非实体系统的制造创新,或如同美国ICT基盘的网宇系统开发,也非依存于网络企业。虽然主张以解决方案平台为基础的智慧工厂化,企图实现制造服务化、商业模式之开发、客制化、高附加值化的产业发展策略;但可能动摇中小企业差异化竞争力的疑虑一直存在。最新实践动向调查

上述分析显示,德国工业4.0具备中央主导的政策性强烈意图,甚至透过每年举行的汉诺威工业展,影响扩及全球所有的工业国。然而,经过了5年岁月,除了上述官制构想与官 制案例之外,是否已经反映在个别企 业的策略意图与生产现场?

2017 年底出炉的日本学术振兴 会 科 研 计 划 报 告( 参 阅 Mitsuyama H.&Nakazawa T., The Collapse and B eyond : Fant as i es of Ind u s t ry 4. 0, Hi t ot s u b as h i Business Review, 2017 Winter)提供了第一线观察,包括了让人震撼的4个重点。

⑴德国政府的工业4.0构想,仍然停留在构想阶段;因为国家平台与解决方案平台都没有明确的进度,严格说已经开始解体。

⑵支持工业4.0构想,也就是活用IoT追求生产效率的智慧工厂,以及连结个别企业形成国家整体智慧工厂的基础建设:链接接口“共同标准”的建立,仍在原地踏步。

图 1 德国工业 4.0 构想全貌

⑶主流企业表示解决方案大都停留在2014年之前,也就是国内外各界所周知的几个方案。西门子、SAP、Bosch说没有进一步的讯息可以提供。而福斯汽车最近因应景气增加了1万人的雇用,与先前发布工业4.0的省人化效果呈现矛盾;从业员在受访时大多数对工业4.0抱持着怀疑的态度。

⑷访谈显示几乎没有中小企业关心这个议题,事实上为这些中小企业开发的应用方案也尚未存在。做为德国制造业骨干的中小企业约有330万家,没有应用工业4.0解决方案的需求,自然就无法拉动供给。

结论是个别企业与政府的策略意图产生了强烈的反差,工业4.0不是符合德国企业的一种新价值创造活动。

官民反差的实践意涵

德国产业,特别是机械产业,跨企业共同平台的建立,与既有产业生态系统、个别企业的差异化、以及被根植在实体系统的工匠制度,都发生相当程度的隔阂。也就是说,国家与产业界在策略意图上有所差异,个别企业也对于投资ICT关联技术所能获得的经济利益感到不安。这正是除了少数大型企业之外,实际上并没有进展的原因。做为工业4.0发源地的德国,在实践工业4.0过程所呈现的官民反差,至少具备三点重要意涵。

第一,手段上的矛盾。如果深入实体系统中的生产技术,包括切削加工、成形加工、板金、模具、热处理、表面处理等,在本质上完全不同,不同产品的关键技术亦不相同,共同的应用方案是否存在本身可能就有讨论空间。回想近20年来,ERP在不同企业普及的艰辛过程,或许可以理解共同方案的曲高和寡。

第二,理清目的,才能落实到实体系统。透过ICT技术进行数字化与连结化,技术能力本身的高度化,举世公认。但是,这项手段能否提升产品或制程的附加价值,才是关键。事实非常明显,工业4.0带动的新型价值创造模式,对于专精于差异化或高性能产品市场的传统德国企业,短时间内还没有魅力。

第三,网络企业主导跨企业的共有平台,开始动摇产业内个别企业实体系统的竞争基础,德国企业担心既有竞争优势有可能因此消失。从这个角度,如何保有开放创新的环境?在网宇系统中建构策略性共创平台下各企业如何维持其差异化优势?将是精进实体系统后的重要挑战。

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