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企业核心竞争优势的确认与建构

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管理理论与产业实务常存有鸿沟!管理理论系由学者依过往案例,归纳分析找出因果关系,逻辑论述解释说明得之。“在变化快速的当今产业环境,过去的因果逻辑能否再被沿用?”“多数管理理论源于美国,参考的案例多为欧 美日企业,是否适用于本土企业?”这样时空背景差异的问题,常常被用来质 疑管理理论的可实践性,让业界人士以一句:“那是理论,不适用于实务,更不适合我们本土企业。”关闭其落实管理理论于公司经营的大门。如果管理理论与实务运用无法融合,那管理教育的成效何在?企业经营能力与整体产业发展又如何有系统的提升?本文于文章中提出管理理论与产业实务的各项对照, 提出落实管理理论于产业应用时的注意要项。

公司核心能力一文由普哈拉与哈默尔两位大师合着,发表 1990年5~6月号的哈佛商业评论(HArvArd Business Review)。根源Wernerfelt(1984)提出的资源基础理论 (Resource-BAsed Theory),在当时日本企业兴起,快速入侵美国市场的年代,两位大师提出了核心能力(Core Competence)的概念,并主张企业的竞争优势源自于厂商能否整合复杂的事务借以创造难以复制的竞争力。更进一步说明策略思维不同是日本企业击败美国企业的主因,建议美国企业应由本身 生产与各项营运作业中,厘清公司核心能力,做为与其他企业的区隔,以规划发展公司经营策略。影响后来的美国社 会甚至全球产业至深,许多美国公司因此思考策略思维转型,有效面对全球化竞争,应战日益进逼的亚洲企业。

重新定义公司

普哈拉与盖瑞认为,有别于1980年代,美国企业多以组织层级思考,以推动如企业再造、流程改善…等项目的成效,来评定主管能力。1990年代起,评量主管能力的关键,应修正为能否确认、培养并运用核心能力让公司持续成长。传统强调产品性价比、依赖外 部资源为竞争力的营运模式,将会限制公司能力利用,不利长期发展。企业应 将全公司生产技能与其他技术整合为核心能力,才能建立优势、掌握商机、开发新事业。普哈拉与盖瑞两位作者并以 NEC、HONDA、与CANNON等日本企业为例,说明此管理能力与策略意图转换的重要性和必要性。

本栏作者曾于以纺织为本业的A公司服务,当时A公司已创立近四十年,横跨纺织、仓储、贸易、家用清洁品、证券、畜牧…等事业。过去新事业投资,系以获利前景为考虑,新事业所需的生 产与经营技术,不排除寻找外部资源合作,如分别与日本清洁用品最大品牌合作生产家用清洁剂,及与日本化工大厂共同投资经营染整事业。但随企业集团内事业项目增加,资源整合日益困难,策略走向已渐分歧。为求管理思维更多元,策略方向更集中,A公司于1991年左右成立研究开发室为幕僚企划单位,期为公司研究新管理制度与开发新事业,协助经营管理事务并进军新商机。当事人应征至A公司此单位服务,即应高阶经营者要求提出公司新的多角化经营策略架构,经与同仁参考原著并研究讨论后,提出改以根源核心能力为公司发展多角化策略的提案,经获得高阶经营者同意后,得以有机会开始运用原著理论,展开后续工作。

能力优势的根源

本栏作者认为,多角化经营的公司应像棵大树,由各项技术能力组成的核 心能力是根部,提供养分以研发制造关键产品架构起大树的主干群,再由这些 主干发展出如细枝的事业部,而公司的 产品与服务就像大树的树叶、花朵与果实,获得养份茂盛开展。其中最重要的是核心能力,如同大树根部,隐密于地,却是支撑茁壮与开花结果的根源。

当时 A 公司正计划多角化经营投入 建设事业,即以纺织公司擅长的作业空间规划为核心能力,发展空间充分利用 的厨房、浴室、客厅、住房…等为核心产品,有别市场以建筑空间规划思维设计的产品,规划出超小总坪数的住宅,成为公司跨入建设事业的起点,区隔其他公司产品,获得了初步的成功。

本栏作者亦曾于全球遥控模型品牌领导厂商之一的B公司服务,B公司主要产品为遥控车、遥控飞机、遥控直升机、与遥控船等,这四种终端产品皆由无线电遥控系统、制动系统、动力系统、与运动载体等四个关键产品建构合成,无线电遥控系统需要RF技术、制动系统与动力系统中的马达需电控技术、动力系统中的引擎与运动载体需精密机械加工技术,飞机与船等载体则还需要木 工与复合材料等技术,这几种技术的整合就是B公司的核心能力(请见图1)。如此策略思维,为B公司日后以核心能力规划发展医疗器材与电控模块新事业的策略思维奠下基础。

图1 B公司能力根源图

如何架构核心能力

企业的竞争已由区域性事业部产品级竞争,转变为公司全球化的核心能力竞争。普哈拉与盖瑞认为企业关键议题、高阶主管研究讨论方向与董事会应建立 共识都应该是:整体公司竞争策略为何、该建立何种能力才能居全球领导地位、要架构甚么策略才能以低成本建立所需能力…等议题,这些议题多为当时美国企业所忽略,而却是日本企业积极规划与执行的。

因这想法启发,A公司1995年左右启动企业文化革新项目,重新思考讨论策略规划方式,将过去事业部思维每半年规划一次的目标管理经营模式,改造为以核心能力出发,架构长期规划的 策略管理模式。

B公司则分别于2005年与2007年启动了两次的组织变革,进行内容也 是以核心能力角度思考公司策略方向,经内部各单位长时间发掘研究,经营高层多次的讨论与整合,最后确认公司核心能力是在精密机械加工与电动控制。其中尤以因开发遥控模型喷射引擎,获得政府示范性项目高额补助,而大幅提升的精密加工与高速转子技术,更被定义为公司最重要的核心能力。

核心能力淬炼企业价值

普哈拉与盖瑞提及,企业应列出各项专长清单,再整合不同专长为基本构成,然后以可协助进军广泛多元的市场、能让终端产品的顾客明显地感到好处及让竞争者难以足时,则需积极寻求授权 与联盟,以低成本的方式补充不足。

整理公司的专长清单,不仅是为了多角化经营,也应是企业日常内部分析的要项,但各公司组织文化不同,执行方式也不同。A 公司系以两年一次的全公司人员资源盘点,清查公司技术专长。 B 公司则是由指派一名总公司高阶主管参与各部门所有会议,深度了解各部门能力。分别以多人工或长期间方式进行之,但都获得一定成效。

依普哈拉与盖瑞建议,进行检验条件第一项时,需先寻找广泛多元的市场,这也应是公司日常外部分析要项之一,A公司的研究开发室与B公司的经营企划室,都会定期收集各工商研究机构对未来产业发展的研究报告,以掌握趋势寻找新商机。当发现新商机时,会更深入地去确认该产业的成功关键因素(key success fActors,KSF),比对该新产业的KSF与公司的核心能力是否相符,如果相符则表示公司有进军此一新商机的能力,建议公司考虑进军之。

但经几次执行后,发现要确认新进产业的KSF是困难的,以A公司从事 精品服饰品牌经营为例,参考当时消费者意见调查,显示消费者购买精品服饰 时最重视的是衣服的材质,而A公司已从事纺纱织布事业多年,拥有纺织品的 材质质量控管的核心能力,故决议转进 精品服饰品牌经营。进入才发现该产业的KSF应为通路的经营管理,而非产品质量的控管。投入经营多年皆难达成 获利目标,只能结束收场。

为了确认新产业的KSF,及是否因核心能力产出的终端产品可让客户满意,B公司则曾设计出一个终端产品客户需求、关键产品与能力对照表(表1),用以逐一比对客户需求与专长技术之间的关系。让原著的理论建议,更为系统化、明确化的被确实运用。

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确认核心能力的最后一项作业,是将专长技术整合筑起高墙,让对手难以模仿。于此议题上,A公司一直实施全公司轮调制,B 公司则让高阶技术主管轮调,两家公司皆试图让核心能力整合、 累积、内化于公司主要成员上。且为使核心能力更加深化,B公司于遥控模型事业,分别与日籍遥控模型引擎大师M先生、美国知名遥控模型马达厂商R公司、意大利籍遥控车大师S先生、日籍 遥控直升机大师T先生…等策略联盟合作,以保持核心能力于世界最高等级水平。医疗器材开发初期,也与欧洲钻牙机领导厂商 W公司合资成立公司,并以技术顾问的方式,学习高速转子设计 与加工的技术。两个事业皆由内而外建 立起对手难以模仿的高墙。这些策略的推行初期,都有一定成效,如当B公司投入发展遥控模型直升机事业时,几年内即成为该产品全球数量占有率第一的厂商。但是却因为对手也直接模仿公司策略,让原先建筑的技术高墙渐渐弥平,市占率逐渐降低。故在建立核心能力的高墙时,如何同时建立难以模仿的策略高墙,也是应该思考的议题。

普哈拉与盖瑞在原著中提醒,以事业部思维的企业,常会在产业变更结束 盈利不佳的事业时,却同时遗弃了该事业部过去养成的核心能力,而失去日后进入其他新产业核心能力!

反省过去,亦曾让公司遭受类似损失,例如:A公司于房地产景气不佳时 结束了其建设事业部,是否因此失去日后经营商业空间的建设规划能力?B公司于网络营销兴起之时,结束其在美国亏损多年的邮购业务,同时也失去日后 经营电子商务所需的物流配送与客户经营能力。会在结束事业时没有好好保留核心能力的原因,仍是对于未来事业所需的KSF,无法明确认知,所以于结束 旧事业时,就不知应留下哪几项核心能力了。

模具智能柔性清洗系统

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随着汽车品质不断的提升,对 冲压件的外观质量提出了更高的要求,其中模具表面光洁度冲压件的外 观质量的影响较大,如何便利有效的 清洗模具,以下详述模具智能柔性清 洗系统研究制作。

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背景简介

影响车身外观件质量的原因主要有毛坯、车间生产环境以及模具表面光洁度。

为了减少模具对冲压件的外观质量的影响,对模具进行清洗。但目前国内汽车模具清洗大都不能成系统化的运行,如:只注重清洗而不能使清洗液循环利用,造成使用成本大幅增加,但清洗方式单一,造成清洗效果不佳;清洗压力、清洗液温度不稳定需要对模具反复清洗持久清洗等等现象。

目前国内模具清洗的具体模式如下:

模式1:直接使用高压水枪进行打击

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模式3:设备专门密闭的清洗间,利用通用的高压清洗机进行清洗

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总体思路

为了提高生产效率、减少工人劳动强度和降低成本,柔性智能高压模具清洗系统的实施,解决模具清洗的难题。通过清洗工艺方案的优化组合,设计开发全新的清洗方法,实现了人机结合的工作模式。

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系统的目标

清洗效率提高10%,具备循环清洗功能减少90%的清洗剂消耗,改善清洗环境,具备人机操作画面简单易控;

整体方案

在冲压中心模修阵地设置模具清洗系统;

系统难点

模式1存在投资大,而且轨道占用大量的面积,小车动力驱动不安全;

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模式2清洗的水雾弥漫整个车间,对周围环境影响很大;

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清洗系统

目前都是采用通用的标准高压清洗机,清洗的压力、清洗枪的长度不能根据具体需要更改;

沉淀池

目前都是采用直接排到污水管道系统,而且清洗液一次使用造成的大量的消耗,每年需要缴纳大量的排污费;

杀菌

如果采用循环清洗,清洗液半年更换一次,时间长了尤其夏天容易发酵产生臭味;

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过滤

如果采用循环清洗,过滤系统是一个非常重要的部分,如果过滤器经常堵塞,就会严重影响使用效率,过滤器经常更换的话那样成本就很高。

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操作

传统的清洗剂只有几个按钮开关,无法对整个系统进行直观监控,存在安全隐患。

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循环清洗意味着靠清洗剂的防锈功能无法实现,必须有专门的防锈措施;加热系统采用柴油加热污染环境,而且需要经常加油;采用传统土建结构,高压水冲击容易损坏,而且时间长了容易渗水。

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系统创新点

软顶(天窗)机构的作用是配合风机将清洗时产生的水蒸气和雾化水排出室外。

当天车将模具吊入清洗房时,软顶(天窗)机构缓缓打开,当模具吊入清洗房后软顶(天窗)机构缓缓关闭。这样就代替了轨道小车,节省了投资费用和占地面积。

模具离地面高度120mm,便于对模具的各个面进行清洗处理,污物可以跟清洗液水流流走,避免了二次溅上模具重新污染,实现了人水分流;格栅板便于防滑也便于对地面进行清理。

高压泵是系统的核心部件,产生高压靠的就是稳定运行的高压泵。本系统设计采用一备一用的方式以便更好地服务于清洗工作,根据工艺需要利用特制的喷枪和喷头高效的完成清洗。

15°扇形喷嘴 0°直线喷嘴

从污水回流经过提篮式过滤器、磁棒吸附,沉淀池内浮油收集、沉淀池静置、多级板隔油,以及自动补水加热功能,实现清洗液沉淀过滤,实现重新利用功能。

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在二级沉淀池中强制供氧,以杀死二级沉淀池中制臭的厌氧菌,曝气实现自动化控制,曝气间隔、曝气时间可以柔性更改;在蓄水箱前采用过流式紫外光照杀灭制臭细菌,以保证循环水的干净无异味。

过滤系统包括:磁性滤器、提篮式滤器、二级板隔离、精密滤器;

磁性滤器是指能吸附金属杂质的过滤装置,本设备粗过滤采用高强磁铁和不锈钢提篮组成;

提篮滤器是指沉淀池清洗液导入口放置的像提篮装置的过滤器,装置简易可行,可以滤掉大颗粒的物质,目数30目,并且方便收集回收废料;

精密滤器有双级双列永久性滤器,材质304#。粗滤50um,过滤精度10um。并且可以实现反冲洗,大大节约了过滤器的使用成本;

整个控制系统采用SIEMENS电气元件,SIEMENSPLC、SIEMENS触摸屏、SIEMENS低压电气控制元件等,同时具备声光报警系统,保证整个系统安全智能可靠。

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通过触摸屏画面对整个系统进行监控,画面输入程序命令。

采用特制压缩空气喷枪对清洗好的模具进行风干,风干的目的便于快速完成清洗,并对需要存放的模具喷一层油膜便于长期保存。

采用电加热方式,当实时温度小于T=“设置温差”+10℃时所有加热器工作。

当实时温度到达设定温度时,全部加热器停止工作;

当实时温度到达T=设定温度-“设置温差”时,恒热加热器工作。

当实时温度再次到达设定温度时,恒热加热器停止工作;

清洗房内壁采用不锈钢304#制作,外壁浅色彩钢瓦,中间聚氨酯填充,厚度100mm,保证了清洗房的整体刚度,同时降低了噪音。

结束语

开发利用集成、紧凑型清洗系统,合理布局,使用厂房面积节约。

采用清洗液及水循环利用,省去污水排放系统投资。

少用模具转运台式轨道车及轨道,节约成本。

改善了工人操作环境。将零件的返修率相比其他模式清洗方式平均至少下降了约6.5%。为生产高档产品提高有力保证。

发展智能感测创造人工智能的应用价值

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先进国家以政策力量,推动制造业的智能化转型与升级,如德国的工业4.0、美国的先进伙伴计划等,我国政府亦不惶多让,2016年推出智能机床产业推动计划,运用“精密机械”产业结合智能化元素,特别是国产工业传感器,发展符合市场需求的应用知识、经验与技术服务;机床产业为火车头工业,也是各国制造业的重要基础,为强化机床的智能制造功能,经济部工业局辅导厂商投入工业传感器的创新开发,并运用跨领域合作促进机器学习、深度学习及人工智能等智能化技术,期望成为全球智能机床及高阶设备关键零部件的研发制造中心。

国际智能机床的标竿学习

德国为全球机械产业的领导国家,也是各国机械业者的学习对象,特别是高质量、高精度、高值化产品及技术,全球制造业更视德国设备为首要选择,借此促进产出质量。因应顾客需求的改变,德国机械也发展不同于过去的产品、服务及商业模式,并面对销售推广及获利挑战。

根据VDMA及McKinsey的调查指出,德国机械业的未来成功模式有10种,有五项为经营管理相关议题,如企业规模、国际化、生产效率、全球生产布局、管理模式及策略意图等,此与全球化竞争及经营效率有关,另外五项则是产品创新及业务扩张内容,如创新活动、标准化与模块化、商业模式、售后服务及创新服务、产业联盟等。具体内容说明如下:

创新活动

德国机械业者强调创新,但必须有明确市场定位及差异化,才有较佳价格及获利空间,也用产学合作、技术顾问、网络合作等方式开发新制程,最好能整合产品、技术、制程及应用方案,如机械手臂与自动化。

标准化与模块化

德国机械业者用模块化方式,并跟价值链厂商合作,由个别厂商提供标准化机械或零部件,聚焦于自有技术,强调规模经济、专业分工、核心能力等效益,价值链厂商则共同促进客制化方案,才有较佳的获利空间,共同承担开发风险,并图谋未来成长机会,对于个别企业而言是标准化,对于外部顾客而言则是客制化。

新商业模式

德国机械业者聚焦于核心能力,发展模块化及标准化绩效,并创造学习曲线效益,可以兼顾获利及成长空间,也仅投入可行性高的开发案,在既有市场饱和之际,也会开发新兴市场,仍应立足于核心能力,并链结售后服务及新服务厂商,共同勾勒新商业模式。

售后服务及新服务

德国机械业者认为售后服务及新服务有成长机会,但未必有利润空间,主要原因是顾客不愿意付钱、服务质量难评估、仅有机械化需求、顾客不愿委外处理等。目前,多数服务仅是维护保养等基本需求,如提供零件、机台维护、教育训练、设备或系统组装等,必须有硬件、软件及服务,才能要求使用者付费。

产业联盟

随着应用需求的改变,如机器人与自动化、输配电工程、制程技术、移动应用科技等,德国机械业者面对不同专长的创新要求,必须发展不同的成功模式,也要对应不同市场的总体环境,如政策、法规、产业标准、销售服务等,跨领域或跨市场厂商的共同合作,可以促进发展并掌握商机。

全球机床的生产现况

根据Gardner的统计资料,2018年全球机床产值为94596百万美元,较2017年的90473百万元成长4.6%,此为2016年谷底攀升以来的第二年增长,已接近2014年的产值水平,可见全球机床产业的起伏波动,特别是2018年美中贸易战的持续变化,带动美国、中国大陆两大经济体的贸易磨擦加剧,可能衍生的负面影响值得关注。

细论至个别国家,中国为全球最大机床生产国,2018年产值为23460百万美元,占全球市场的24.8%,与2017年相较则衰退了6.5%,此与中国市场需求下降有关,其次为德国的14987百万美元(占全球市场的15.8%,增长9.8%),第三大为日本的14,765百万美元(占全球市场的15.6%,增长10.3%),前三大所占比重已逾五成,其后依序为意大利、美国、南韩等,前十大所占比重更高达88%(详见表1),也点出中国机床在全球市场的代表地位,随着国际局势的快速变化,中国机床应如何创新求变,才能提升国际竞争力。

国际机床大厂的发展动态

近年来,各国陆续推出智能制造相关政策,使得制程技术与虚实整合系统、产品效能受到重视,此类趋势与数据驱动、机器学习及人工智能等技术息息有关。机床产业又称为火车头工业,也是各国制造业的重要基础,为强化机床的智能制造功能,本文分析国际机床大厂的发展动态,包括经营现况及专利分析,借此说明国际机床厂商的发展动态。经营现况如前文所言,中国、德国及日本为全球机床的前三大供应国,除了中国起步慢,以内需市场为主,出口比例不及二成外,其余二国皆是全球机床的重要出口国,在机床的各竞争力指标有高水平表现,如质量、精密度、可靠度、使用寿命等,国际机床大厂亦多源自于此,如德系机床厂的DMGMORI、TRUMPF、SCHULER等,日系机床厂的AMADA、OKUMA、TOYODA等。

以经营现况来看,DMGMORI为全球最大机床厂,2018年营业收入为4537百万美元,较2017年成长了13.4%,该公司强调外在环境的变化,如高龄化社会的医疗需求及劳动力缩减、电动车用不同材料的加工技术变化、人工智能技术于机床的创新应用等,也提出复合化、自动化到数字工厂的发展规划,以及“一站购足服务(One-stopService)”的新商业模式,不仅是传统的机床制造,更要涉入接口设备、应用软件等营运范畴,也要相关成员共同配合,如研发、采购、生产、销售、安装等,故积极推动创新训练。

其次为TRUMPF,2018年营业收入为4485百万美元,较2017年成长了14.6%,主要产品为机床及雷射设备,更积极发展数字化、工业4.0等技术,包含软件、硬件及制程,致力于更经济、更精密及未来预测方案。

第三大为AMADA,2018年营业收入为2829百万美元,较2017年成长了7.8%,该公司提出“V-factory"的工厂创新概念,包括制造信息可视化的“Visualization”、价值创造的“Value”及事业成功的“Victory”,因为机台信息可上传网络,只要个人计算机或行动装置的APPs,即可掌握生产现场状况,并且快速因应,达到减少浪费、机台效益极大化等好处,也可发展IoT解决方案,创造维护保养、异常诊断及生产改善等应用价值,所有开发概念皆来自于顾客需求,也配合顾客需求提供客制化方案。

其余国际机床大厂的营业收入皆低于2000百万美元,包括OKUMA的1992百万美元,TOYODA的1646百万美元,及SCHULER的1431百万美元,仍然是日、德机床厂商的天下。

在人均产值部分,OKUMA位居国际机床大厂的首位,2018年人均产值为55.4万美元,大幅领先其他厂商,其次依序为DMGMORI的34.8万美元、AMADA的34.4万美元及TRUMPF的33.4万美元,各厂之间差距并不显著,最后为SCHULER及TOYODA,仅有21.7~21.8万美元,整体而言国际机床大厂的人均产值不低,代表的是较高的经营效率及附加价值。

在研发支出及研发占比部分,国际机床大厂的首位为TRUMPF,2018年研发支出接近4亿美元,研发占比更可达到9%,此乃因家族企业的相对稳定性,可以运用更多研发资源,期望创造更好的未来,其余国际机床大厂的研发占比较低,大致介于1%~4%之间,由于营业收入不低,仍有相当的研发规模,如DMGMORI、TOYODA、AMADA等超过6000万美元,OKUMA超过2000万美元,详见表2。

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专利布局

为掌握国际机床大厂的智能制造趋势,本文以DMGMORI、TRUMPF、AMADA、OKUMA、JTEKT、SCHULER等六家国际大厂的专利布局为母体,采用“传感器(Sensor)”为专利数据库查询的必要关键词,此乃因传感器为智能制造及工业4.0的关键部件,可以掌握各类制造信息,如振动、压力、距离、温度、湿度等,并衍生多元化的智能制造功能,同时辅以“机器学习(MachineLearning)”、“人工智慧(AI)”或“系统整合(SystemIntegration)”等次要关键词,统计期间为1999~2019年,共取得2321笔专利信息。

由图1可知,国际机床大厂在智能制造相关专利持续攀升。从1999~2004年的低档盘旋,每年仅有46~69笔,逐年拉升2007年的125笔,冲破每年100笔关卡,再提升至2008年152笔的新高点,2009~2014年则呈现起伏波动状况,大致介于113~180笔之间,随即再攀升至2016年的209笔,冲破每20笔关卡,2017年续增至237笔,再创历史新高,也点出智能制造趋势的持续加温,特别是2012~2013年后,各国陆续推出智能制造相关政策,带动产业创新的新风潮。

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图1 1999 ~ 2019 年智能制造相关专利统计

以个别厂商来看,JTEKT为国际机床大厂中智能制造相关专利最多者,1999~2019年的专利申请量有731笔,所占比重为31%,其次依序为OKUMA的603笔(占26%)、DMGMORI的411笔(占18%)、TRUMPF的330笔(占14%)、AMADA的190笔(占8%)、SCHULER的56笔(占3%)等,详见图2。

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图2 1999~2019年智能制造相关专利统计-厂商别

国内智能机床及传感器推动概况

先进国家以政策力量,推动制造业的智能化转型与升级,如德国的工业4.0、美国的先进伙伴计划等,我国政府亦不惶多让,2016年推出智能机床产业推动计划,也是五大创新产业计划之一,运用“精密机械”产业结合智能化元素,如传感器、机器人等,发展符合市场需求的应用知识、经验与技术服务,并提升为“智能机床”产业,让我国成为全球智能机床及高阶设备关键零组件的研发制造中心。

工业传感器及应用系统亦为创新主轴之一,运用智慧感测的检测、判断与信息处理等功能,促进智能机械、智能制造、工业4.0等发展愿景,唯受限于国产传感器多数为3C产业应用,未必能满足工业环境的严苛要求,如精密度、耐脏污、可靠度、使用寿命等,必须自研自制国产工业传感器,才能创造进口替代效益,同时满足制造厂的客制化需求。

发展迄今,国内厂商已运用产创平台等政策资源,投入多个工业传感器的创新开发,如加速规模组、红外线距离传感器、3D影像传感器等,可做为智能机床产业发展的关键零部件,创造感测技术自主的效益。

更重要的是,国产工业传感器的应用价值及客制化,运用供需双方的共同合作,可创造最适化的感测模块,主要原因为多数工厂的生产环境不同,包括加工机台、制程安排、人员素质等,采用国际大厂的工业感测器部件,通常是大量生产的标准化部件,可能客制化空间有限,或达到某种采购规模才能客制化,限制了国产智能机床的创新发展。因此,国产工业传感器的创新发展,包括标准化部件的大量应用,必须有国产工业传感器的规模经济,才能有利可图且永续经营,同时搭配顾客端的差异化要求,可能是不同机台或不同制程,若有自主技术的感测模块与系统,即可配合不同需求并提供差异化方案,或用感测信息回馈的进一步发展,运用机器学习、深度学习及人工智能等智能化技术,更可创造国产工业传感器的差异化价值。

智能机床的创新应用案例

为说明国产工业传感器及应用系统的差异化价值,以下用均豪精密的国产加速规模组及系统为案例,借此表达国产工业传感器的推动历程,以及创新应用的跨产业合作效益。

均豪精密为国内自动化产业的领导厂商,特别是半导体、平面显示器等高科技产业,看好智能传感器的应用价值,以及中国等后进厂商的快速崛起,国内智能机床厂商必须加速创新,争取到产创平台的政策资源挹注,开发出国产工业加速规模组,以及智慧诊断与预防维护系统(intelligent diagonsis maintenance  system;简称IDMS),已顺利导入高科技产业的创新应用,如晶圆切割机、LCD移载设备、裂片机、清洗机、真空泵等,以及传统产业的应用价值,如制鞋厂的金属加工机等。

不同于市售的标准化加速规模组,此国产方案采用人工智能技术的问题分析及持续改善能力,执行步骤有:

⑴确认是否为振动问题;

⑵安装振动传感器搜集资料;

⑶数据萃取、取出有效特征;

⑷建构专用的诊断模型;

⑸数据演算与机器学习;

⑹评估分析、调整参数;

⑺预测推论。

可以学习且避免发生前次的错误,透过专家知识及经验累积,进一步达到预测功能,即是将人工智能做为振动感测方案的重要技术,实时掌握机床性能及健康程度,确保机床的正常运作,提升生产效率及产出质量。

聚焦于机床振动的应用价值,主要原因为攸关制造业顾客的加工问题,可能影响机床的加工精度、质量、刀具寿命及生产效率,间接造成加工质量问题,或减少获利空间,但机床加工的振动原因颇多,可能是主轴、机械装配、控制系统、伺服驱动等机台本身问题,或者是机床外部的影响因素,如地脚安装不稳固等,想要找出原因的难度高,通常要有经验的工程师,透过工件振纹来判断原因并提出改善方案,经验的工程师就不一定能找出原因,更面临有经验的工程师将陆续退休,间接造成制造业的经验传承问题。

此种做法系应用智能感测技术,促进国产机床的附加价值,如配合航天加工业的高质量、高精度、交货期短、少量多样化等生产需求,利用外挂式的国产振动感测模块,协助工厂的CNC机床具备人工智能的功能,可进行故障诊断及找出加工制程恶化的征兆,从大数据分析找出规律性并建立诊断模式,利用机器学习掌握曾经发生的制造问题,做到提前预测与实时因应效益,避免相同制造问题重复发生,进而持续精进制造工艺,帮助制造工厂快速智能化。

国内厂商自行开发的智慧诊断与预防维护系统,具有关键技术的自主性优势,可以针对不同机种、不同制程需求提出最适化方案,已经导入相关机台、关键制程及关键零部件的应用价值,如综合加工机、磨床、车床等各类机床,以及质量测试设备与关键零部件等,只要三个步骤就可让使用者快速学习及应用,即:步骤一、初始诊断模型训练,步骤二、健诊启动与实时分数/灯号查阅,步骤三、事件自动分类与纪录查询,并透过机器学习进行机台健康诊断,属于跨领域厂商合作的机床智能化,详见图3。

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图3 基于机器学习的故障诊断系统

例如,主轴健康状态监诊、轴向滑台运动健康状态、监控磨轮的动平衡、主轴组装品质检验、监控加工制程等功能,利用讯号特征找出关键零部件在衰减与故障前后的健康状态及差异性,做为诊断的基础信息,进一步累积专家知识及经验,自动判断异常趋势及提早警告,有效达到预防维护机制,借此实时掌握机床性能及健康程度,确保机床的正常运作,促进制造业提升生产效率及产出质量,详见图4及图5。

图4

图5

共同促进智能化加值方案

目前我国已经出台政策鼓励国内厂商投入工业传感器的创新开发,如加速规模组、红外线距离感测器、3D影像传感器等,已陆续有相关产品上市,并对应国产机床的智能化进行改造,必须满足耐久性生产要求的精密度、可靠度、使用寿命等,同时对应不同机台及不同制程要求,必须仰赖智能机床及工业传感器的供需双方共同努力,才能创造智慧感测的最适化方案。

25岁以下年轻人其实又狼性、又爱钱、没那么爱跳槽

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到2020年,年纪落在25岁以下的Z世代年轻人,将占全球劳动力24%,这7大性格,雇主必须注意。

所谓Z世代,指的是在1995年至2000年后出生的人,是在数字世界中成长的第一代。根据美国人口普查局2016年的数据,Z世代占了美国人口的24.3%,与过去任何一个世代相比,都还要多人,而且不久后,这个世代的人将主导劳动力市场,根据企业顾问管理公司万宝华(ManpowerGroup)最近的研究,到2020年,Z世代的年轻人将占全球劳动力的24%。

前一波进入职场的主力,是Z世代的前辈、约在1980年到1990年出生的Y世代(又称“千禧世代”)。他们被老一辈称为“草莓族”、“惯宝宝”,还被评为抗压性差、怕吃苦,外表光鲜亮丽但中看不中用。然而,这一代人却是新创公司快速成长,许多“独角兽”横空出世的最大功臣。随着Z世代陆续走出校门,他们又将带给职场什么样的新鲜风景?

每一代人,都有其优缺点,美国杂志《Inc.》撰文提醒,如果你想要雇用Z世代的员工,绝对不能忽略你们之间的世代差异,作为雇主,你得牢记以下这7点:

经历过动荡日子,不爱风险、不爱换工作

Z世代在幼儿时经历了2001年911事件后的重建混乱期,青少年时期历经2008年金融海啸,经历过社会动荡和经济不景气,形塑了他们的价值观:财务安全和生活稳定非常重要。

比起Y世代倾向每两年换一次工作,Z世代则偏好久待一间公司,保持稳定收入。这对雇主来说是个好消息,但也意味着,雇主需要透过加薪、升职和职业训练,为其提供长期且稳定的财务保障与职涯发展路径。

更具狼性、更爱钱

由于背有学贷压力,Z世代年轻人期望在工作中获得丰厚的薪资回报。他们期待要在到职一年内升官,期望获得高薪。作为雇主要响应这种需求,必须找到让Z世代员工不断进步,并在公司内承担更多责任的方法。

喜欢面对面交谈

最常听到关于Y世代的抱怨,就是这群人喜欢透过简讯、即时消息和电子信件沟通。Z世代不然,他们喜欢面对面交谈,即使是短暂的会面,也要确定有面对面说到话。

又斜杠、又多任务

生在数字时代的Z世代,同时处理多样任务可算是他们的天生本领。如果你有职务是需要一人多任务,那这个世代的“斜杠青年”们,将成为你公司里的王牌。

喜欢弹性工作时间

无论是用笔电、手机或平板,Z世代可以在不同设备上工作。对他们来说,用什么东西工作都没差,因为他们对所有设备都暸若指掌。他们会选择用起来最方便、最能节省时间、最有效率的工作方式。

这对雇主也是个好消息,因为Z世代员工可以随时随地工作。灵活的时间管理在职场上向来重要,千万别让你自己的经验限制了你的想象,公司内最年轻的那群员工,才不像你出了门就无法工作!

比起Facebook,他们更爱YouTube、Snapchat和Instagram

根据求职网站VisualObjects最近的研究指出,除了Z世代不埋单以外,脸书几乎是所有年龄层最常使用的社群媒体,但Z世代就是更喜欢YouTube、Snapchat和Instagram。

若你准备聘用这些年轻员工,请做好心理准备,他们更可能透过这些平台求职。改到这些平台上发布广告,比较能让你的品牌和年轻人保持联系。

他们想有所作为

Z世代人自出生以来,陆续见证了不少社会与经济灾难,因此相当渴望自己能为社会带来改变。他们想藉由选一份好工作、挑一个好雇主,来达成这个拯救人类、维护世界和平的愿望。他们对雇主做决策时的起心动念非常感兴趣,纵使只当个小螺丝钉,也想厘清自己所扮演的角色,与这份工作背后对社会带来的意义。

机床生产履历与质量分析管理系统

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机床厂在组装机台时,都会使用纸 质的履历簿来记录组装过程中的相关数据,像是规格功能的确认、组装流程纪录、组装过程遇到的问题与解决过程、 组装过程中的各种精度纪录、组装完成 后的精度检验与出机前的各项检查纪录等,待机床出厂后,便存放此机台的履 历簿,未来有需要时再找出来查阅,此 传统方法有以下几项缺点:

⑴每一台机床都会有一本履历簿, 需要存放的空间。

⑵内容会被油污与人员抄写错误而 影响正确性。

⑶一般为了方便人员取用履历簿, 只会将履历簿依照机床型态分成几种版 本,像是激光切管机、数控冲床、焊接 机与点焊机等,容易发生同一本履历簿 的一些字段 A 型号机台需要填写,B型号机台不需要填写等问题,容易造成组装人员填写错误。

所保存的纸本履历簿不易查询,售 服人员在检修已售出的机台时无法马上 得知该机台于组装时的相关信息。

所保存的纸本履历簿无法进行统计 与分析,无法更有效的利用所纪录的数据。

数字化生产履历改善作业流程

针对传统纸质覆历簿所遇到的问 题,智能制造研究中心开发了一套数字 化机床生产履历系统,此系统将纸本履 历簿中的各种窗体利用网页转换为数字 窗体供组装人员填写,再将填写完的数 据上传至云端服务器,并储存于规划后=的数据库中,最后就能将多台组装完成 的机床数据至数据库中取出进行统计与 分析,将结果用于供应链之管理、组装 人员管理与组装流程改善之重要参考依 据,以下介绍该系统之功能。

系统架构:现场组装——手动输入、电子量具、语音辨别——数位生产覆 历——伺服器——资料库——统计与分析

人员权限管理


本系统使用 RBAC(Role-based access control) 访问控制机制,系统 定义每项功能所需要的权限,使用厂商 依据各自的组织架构与人员编组决定角 色,并将角色绑定对应的权限,最后将 人员绑定角色,此方法可以减少每位人 员的权限设定过程与减少设定错误的机 率并保留权限设定的弹性。

表单内容版本管理

本系统搜集各机床厂的纸本履历簿 做统整,将各式的窗体进行格式的统一, 提供各项功能的公版数字化履历簿,使 用者可以依照需求自由的设定窗体要填 写的内容,规格功能表的版本管理页面, 另外还有组装流程表、 精度表、铲花纪 录表与完成机检验表具有此项功能。

数位化履历簿版本管理

历簿版本可以设定所需要填写的窗 体与窗体的版本,最后将不同型号的机 床绑定它所 需要的履历簿,在生产此型 号的机床时,就会是它所对应的履历簿 供组装人员填写。

表单功能

本系统提供下列功能:规格菜单、 组装流程表、问题流程纪录表、精度表 与完成检验表等功能。

系统分析与应用

完成履历数据库建置后,可对组装 现场进行多项分析,目前系统可进行服 务为进度管理、 人员效率管理、人员组 装质量管理,述序说明如下:

生产进度管理利用组装流程表与各 功能的填写状况来达成机床的组装进度 可视化,提供管理者快速了解厂内组装进度。

人员效率管理

利用组装流程表的各步骤完成时间 与标准工时的比对,计算出各组装人员 的生产效率,提供管理者评比人员绩效 与改善组装环境与流程之依据。

组装质量管理利用各精度表的填写 数值来统计各组装人员的组装质量,提 供管理者评比人员绩效之依据。

精实管理精神融入系统设计

开发网页云端平台,让生产人员可 透过语音输入或电子仪器链接,将组装 现场生产信息数位化与可视化,建立收 集参数与验证性能数据关联性,可进行 统计分析人员组装质量、工作效率,以 精实设计的概念提供产品价值、降低作 业成本。

此系统已导入知名机床厂商之中, 未来希望再整合本团队聘请日本资深顾 问,导入日本 开发高阶设备的经验与步 骤,将经验传承于中国机床产业,提出 缺失并提出组装与品检流 程的改善方 针,辅导中国厂商未来在高端机床加工 设备市场抢占一席之地,最后可以透过 此 系统有效进行人员效率分析、人员质 量管理、 适应性设计、供应链质量管理 与分层。

数据时代的精益风险管理

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任何一家企业或组织的管理流程都涉及某种程度的风险管理,风险管理过程又常常牵涉到如何规避不同类型的隐藏浪费,而这些浪费往往会成为企业替客户创造价值的障碍。因此,风险管理流程和精益管理实有异曲同工之妙,两者之间存在一种可相互整合的可能,会使得企业组织运作更加有效率。

风险管理专业人士的一场盛宴
2019年12月初,笔者受CRMSIndonesia(Center for RiskManagement Study,印度尼西亚风险管理研究中心)之邀,参加
ERMA(Enterprise Risk Management Academy)举办的第九届企业风险管理国际会议。会议主旨在为全球的风险管理专业人员提供广泛的新知洞察,以了解企业组织在新工业4.0时代中所面临的各种治理与风险管控问题。此次会议有来自世界各地的数百名风险专业先驱和决策者,主要参与者的层级是企业的董事、C-level(CEO,CFO,COO,CIO)等级的高级经理,以及来自政府、学界的风险专家。会议主题非常广泛包括科技、财务工程、资本安全、公司治理、人力资本等议题。内容相当丰富,为参与者提供了一个特殊的机会学习最佳实践的宝贵经验与见解分享。会议期间的晚宴还举办ASEANRiskAwards2019颁奖典礼,特别针对东南亚国协的企业与风险主管,评选在风险管理上有杰出成就,具创新和领导力的企业与风险专业主管,真可称上一次精彩的盛会。
共同主办单位CRMSIndonesia(印度尼西亚风险管理研究中心)是一家全球认可的组织,积极建设印度尼西亚的风险管理专业能力。成立于2010年的CRMSIndonesia与众多印度尼西亚组织合作,至今培训了5000多名IndonesianRisk专业人员,为他们提供了进阶专业能力的培训。CRMS通过设计创新的程序来强化实用的原则和流程,这些程序可以为风险专业人员提供正确的风险管理知识,技能和实践能力,并为企业组织增加价值。笔者进一步了解他们所提的风险管理框架、研究案例和实践,发现风险管理和精益管理有着密不可分的关联性。
一般而言,风险管理是对风险的识别(identify),评估(evaluate)和优先等级区分(prioritize),然后协调(coordinate),有效地以最小化(minimize)资源,监视(monitor)和控制(control)风险事件的可能性或最大化地实现正向效益的机会。
风险管理的好处很多,在此主要列举与精益制造较为相关的好处,它可以为所有员工和客户创造一个安全的工作环境,使其免受对公司和环境有伤害的事件的发生。还有,保护所有相关人员和资产免受潜在的伤害。例如,每年在欧盟有数百万人在工作中受伤,或在工作场所受到严重伤害。这就是为什么健康工作场所的风险评估如此重要的原因。风险评估是一个动态过程,可促使企业和组织制定积极主动的政策来管理工作场所风险。
具体而言,透过风险管理的规范可以进行以下健康工作场所的风险管理措施:
⑴风险识别,确认任何可能造成伤害的来源,无论是操作员工、工作材料、设备,还是工作流程(人、机、料、法),均可能是造成伤害风险的来源。
⑵风险评估,乃是评估工作场所对员工安全和健康危害风险的过程。这是对工作全方位系统性的风险检查。
⑶风险等级区分,则是界定工作场所及员工可能受到该风险伤害的可能性高低。
⑷风险的协调监视与最小化,万一不能消除风险危害,那么应采取何种预防或保护措施来控制风险,以避免员工在工作中受伤,提出因应措施。

量化的精实风险管理
在管理上,有哪些在精益管理可用的工具或定量分析也可以用来改善风险管理呢?

首先,可采用一系列有系统的问卷,征询与要分析风险项目有关的专家学者意见的德菲法(Delphi),此方法可用于识别潜在风险。其次,一种由类似质量屋(HouseofQuality)概念发展出来的风险屋法(HouseofRisk),则可用于将风险事件和风险因素加以分类,进而对风险因素进行排名。然后,利用关联图或解释性结构模型(InterpretiveStructuralModeling,ISM)来分析风险之间的相互关联性。再来,以柏拉图法或网络分析法(AnalyticalNetworkProcess,ANP)来决定风险事件和风险因素的权重,并计算调整后的潜在风险系数(RiskPotentialNumber,RPN)。最后,针对最高的风险系数因素来进行降低风险。

数据时代的精实风险管理
数据是管理者获得新的洞察与创造新的价值的源泉。21世纪真可谓是大数据时代,管理者可以取得巨量的资料,针对某个特别风险事件相关的所有资料,将有机会一网打尽。因此,未来在风险管理的操作上可以更加准确。任何企业组织企业均包括人(people)、机(machine)、物(thing)、流程(process)。现今在资料容易取得的前提下,不管是人对人(P2P)、人联机(P2M)、机联机(M2M),乃至串联人、机、物的流程均可以透过感测(sensing)、IOT、网络、云端等技术留下大量的纪录数据,进而有助于进行有意义且有价值的分析。

例如,近年来政府积极协助中小企业导入数字化,推动智能制造计划,以协助国内机械与制造业导入设备联网、达到生产管理可视化与智能化应用,进而提升国际竞争力。藉由SMB安装于设备后,将可达到:
(1)具备联网功能,达成机床联机,收集生产资料。
(2)生产管理达成可视化、生产排程优化。
(3)智能化功能,达成产品精度、质量、效率、可靠度提升。
以数据收集为起点,进行分析、监控、预测、以避免风险。并产生有意义的管理信息,然后,将有意义的管理信息转化成价值与行动。此与精实的删除浪费与价值创造,真有异曲同工之妙。趋吉避凶是风险管理的指导纲领,若是真的遇到避不了的凶,就要想办法化险为夷。
而删除浪费,创造价值是精益管理的原则。精益的原则与实践有了新的科技加持之后,更是如虎添翼。因此,将精益管理融入风险管理之中,特别在企业数字化后,数据收集取得更加便利,再加上AI智慧化的分析应用,更可精准的解释风险相关数据的意涵,进而提出创新行动方案,为企业创造更多的价值。

日本物联网最新技术趋势与实例

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物联网(IoT)以工业4.0 的发展为契机,不仅是大型企业,中小企业也开始发展。近年来导入了AI 与机器人,同时也尝试使用5G 高传输通讯技术。日本政府为了配合世界潮流趋势,推荐各家企业公司进行数字转型(Digital transformation)。

本栏主张在推动精益改革的同时,有效结合智能制造趋势。最近,物联网出现了许多变化,这次就以物联网为主题,向大家介绍最新技术趋势与日本中小企业的实例。

物联网相关最新技术

2016 年起,海外与日本的大型企业开始导入物联网,2018 年开始出现了中小企业的实例,对于物联网发展动向感到有兴趣的企业愈来愈多,试着进行的实例也开始变多。日本各地举办了许多的宣传、展览与研讨会,介绍当地中小企业实际导入的案例。另外,运用物联网的改善活动,也开始有增加的趋势。

初期是在制造现场收集实际信息,以屏幕显示器掌握现场状况。现在则是收集庞大的数据数据,用AI 进行预测分析工作。AI 在1950 ~ 1960 年代引领了第一次风潮,以推论和检索的方式解开问题点,执行能力只有下西洋棋或黑白棋的程度。这不仅是50 年前的AI理论基础不够周全,计算机的运算处理能力也不足。

接着是第二次的AI 风潮,在80 ~ 90 年代出现的专家系统(Expert system)。这项系统能将专家的知识保存在计算机中,并以此为根基进行推论,但是无法超越专家的知识领域。此外,当时仍以手动输入的方式进行知识数据库化,因此造成了庞大的人力负担。此时,电车路线检索与电梯操作已达到了应用化的程度。

2006 年左右到现在是第三次AI 风潮,出现的是深层学习(Deep

Learning)。AI 对于输入的数据,以及计算机本身具备的特长,都能进行判别,并学会相关知识与模式。最为人熟知的例子,就是照片数据的读取判别,这是将制造过程应用在质量管理或故障诊断,机器本身会学习掌握下次应该采取何种对应方式。由于AI 普及化的缘故,开始出现了便宜的软件包,并应用在各种不同的领域,同时出现了愈来愈多的相关实例。

此外,也开始进行了机器人的导入。在过去的汽车产业中,大多数的机器人都运用在大量生产上,现在已开始投入到少量多样化的生产现场。

机器人本身不仅拥有学习功能,利用搭载AI 的机械控制装置,能更加顺畅运行,避免产生无谓的动作。另外,机器人装上了摄影机之后,可以从各种不同的零件中挑选出适合的对象。目前机械控制装置的价位仍然很高,然而透过这项技术的运用,过去被认为很难导入机器人的多样少量化生产现场,今后导入机会将会变得更大。

从摸索迈向成熟

除了在制造现场导入机器人,事务部门也同时进行机器人流程自动化(RPA,Robotic Process Automation)的导入。日本从2020 年开始实行了工作方式改革,不仅是现场工作,行政工作也必须进行合理化的调整。将现状(Asis)、改善(Canbe)、目标(Tobe)加以明确化,并按照上述流程对于行政工作系统进行业务改革,自动化传递现场制造生产与事务部门信息。

伴随次世代的5G 通讯商用化,日本从2020 年春天开始推展这项技术。5G 通讯可以进行大容量的高速数据传输,不会产生延迟,并对应传送到大多数的机器,作为推行公司内外物联网通讯方式而备受期待。

工厂透过无线化的推行,变更厂内动线与控制自动导引车(AGV,Automated Guided Vehicle)开始出现可行的机会,然而工厂内的机械或材料可能会产生通讯问题。虽然这项技术无法立刻达到应用化程度,今后的发展动向仍然受到许多注目。

DMG 森精机、发那科、日立、NTT、电装等公司已经在进行实际试验,我认为距离应用化的时间将会愈来愈近。

以上动向显示AI 相关的物联网技术,以及机器人流程自动化、5G 通讯的发展动向,相关技术的机器与软件正被广泛开发中,并产生许多经过实证的成功事例。

为了整合这些智慧工厂的动向,日本政府开始主导了数字转型。主要是为了重新评估企业的业务流程,应用数字技术进行系统变革,确立企业文化。透过提升员工生产力,现场与行政工作的自动化,促进新创事业的推展。

日本政府在2020 年春天开始正式投入资源,主导进行数字管理准则(Digital Governance Code)与数字转型评价制度。从工业4.0 开始进行数字化,日本出现了社会5.0,运用物联网配合各项技术,在许多地方产生了效果。影响层面更广、更快速、更多方面,值得今后更深入注意其发展动向。

从大型企业到中小企业的实例

以爱知县当地A 公司与K 公司的实例,其中A 公司是旭铁工,K 公司是久野金属,两间都是大量生产汽车零件的工厂。岐阜县的模具工厂多田精机,主要是生产塑料模具,属于典型的多样少量化生产方式。这间公司掌握了机床的模具加工运转状况,不仅在出现停止异常时,会立刻解决问题,也致力提升机器运转率。由于工厂机器的制造商与导入时间都不一样,难以收集整理信息,因此所有机器都安装红黄绿的方型信号灯,进行各项信息收集。多田精机也透过岐阜县的信息技术研究所,导入了廉价传感器、安卓系统与简单的软件,建构出机床的运作监控系统。这套系统在公司内部顺畅运行后,开始以“AndonRoid”的名称对外贩卖,同时出版介绍开发过程的书籍。

透过各种便宜的传感器与通讯用智能手机,组合出能够实现物联网的简易系统,最初在公司内部进行导入,确认效果后再对外贩卖。像这样的事例非常多,原本只进行生产制造的公司,在内部发展物联网技术并获得成效后,就会将这套系统作为新产品提供给客户。

大隈建构的智慧工厂,是2013 年成立的DS1(DreamSite1)零件加工组装工厂,并实现了加工中心机的生产一贯化。从2017 年到2018 年,DS2工厂开始运行,进行车床的智能化零件加工与产品组装。接着在2019 年成立DS3 工厂,应用在龙门型加工中心

机的零件加工,用物联网建构出智慧机器、机器人与弹性制造系统(FMS,Flexible Manufacturing System)。所有工厂都与日立合作,以实现大量定制化生产为目标,试着进行单件流生产。

DMG 森精机透过德日合作,在生产体制的更新与增设进行了物联

网化,同时更新了ERP 系统,预计2020 年内在日本与德国的工厂,将信息汇集在SAPHANA(SAP Highperformance Analytic Appliance) 数据库系统。另外,将电脑辅助设计(CAD,Computer Aided Design)与产品数据管理(PDM,Product Data Management)整合起来,并进行5G通讯的应用化实验,在设计、制造现场透过物联网和制造执行系统(MES,Manufacturing Execution System)结合ERP 系统,完成全公司的系统整合。

2019 年MAZAK 重新调整两个主要工厂的工作内容,将零件加工与产品组装进行整编。2014 年在主要的二个工厂与总公司工厂,进行设备更新与动线变更,这是时隔五年的改革。依照各项产品的需要与变动,减少工厂间过忙或过闲的问题,提升物联网的运用。对于机器的运作状况,进行更广泛细微的收集与分析,目标是增进改善活动,提高五成以上的生产效能。

物联网应用的有效实践

日本机床厂商在厂内进行物联网的技术运用,与各家用户的合作变得更广泛。透过用户产生出更多实例,深化了物联网的应用。

2014 年的日本国际机床展览会(JIMTOF,Japan International

Machine Tool Fair)几乎没听过物联网这个名词,只有看到一部分的厂商展览。然而在2016 年的展览会上,各家公司都已经发展了物联网技术。当时会场内有80 家公司,250 台机床透过网络的连接,在一个地方同时掌握所有机器的运作状况。在2018 年秋天的展览会,超过300 台以上的机床透过网络链接运作,数量比以往更多。当时以“链接的未来”为主题,进入今后“要做什么”

的阶段。从制造现场的可视化开始进行,不仅监控机器运作,对于品质管理或预测性维修的应用,也可以提出更具体的方案。

目前日本和中国面临严峻的经济情势,此时虽然投资发展物联网很困难,但是现在生产量减少,出现空闲时间,正好是学习精实智能制造,跟进日本与世界动向的良机。

虽然目前成功事例还很少,但是不开始做的话,永远不会成功。现在是等待景气回升,累积实力的最佳时期。请大家务必好好利用不景气的时期,培养出今后能够活用物联网的强健体质。

佛山市根号科技有限公司:http://www.fsghkj.com/

疫情之下的全球洗衣机市场

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2020年,洗衣机行业正面临新的挑战。在疫情影响下,业内最初对这类健康生活电器比较看好,但随着海外疫情持续扩散,消费延后、终端库存积压等成为全球面临的普遍问题。该如何把握全球市场?让我们从现实出发,用数据说话,分析疫情对全球洗衣机行业带来的影响。

全球疫情震中都是洗衣机主销市场

从全球市场分布来看,2019年各区域市场中,亚洲、欧洲和北美洲为绝对主导,合计占比近全球总量的90%。增长方面,亚洲、非洲均实现了正增长,中国区在上半年市场迷失后,下半年找到方向,全年基本持平。

2020年从全球疫情形势看,中国上半场,世界下半场。中国付出了惨重的代价,但最终逆转了形势。中国地区目前已经全面恢复生产生活,但消费回暖力度不强,内销产品种类丰富,销量萎靡。

考虑到消费者心里的危机感加深,冲动型消费减少,理性消费增长,以质换量不可抵挡。产业在线预判今年的内销市场将下滑7%。​

人口稠密地区疫情严重也是洗衣机主销区域

出口方面,全球16000多万台的洗衣机市场,中国占了12.6%。2019年中国洗衣机的出口量较2018年回暖,仅出口到南美地区没有增长,其他地区增势良好,全年出口增长4.7%。

2020受疫情影响,各国消费需求紧缩,预计全球洗衣机需求下滑,出口相应回调,其中一季度和二季度最为吃紧。因为2月中国疫情原因,出口延迟,时间主要集中在第3-10周。

因海外疫情的持续爆发,这个现象目前未能得到缓解。欣慰的是,按常规洗衣机出口大部分集中在下半年,如果海外控制真如之前专家预计在4月底迎来拐点,企业可能通过在下半年抓紧抢订单和出货,弥补一部分损失。

分区域看,亚洲和欧洲我国洗衣机出口的主要市场,如印度、意大利、西班牙等地都是主要区域。虽然欧洲市场一向以稳定著称,但疫情封城给消费者带来了购买心理的压制和改变,在太多不可控因素面前,所有消费者都会减少大宗消费品的采购。

综上所述,产业在线判断中国出口在2020年将同比下滑10.3%,出口量回调至2017年水平。

2016-2020年洗衣机出口市场走势

中国市场因疫情迅速控制而成主力

中国是洗衣机全球销量最大的国家,2019年的市场销量占了全球的26.7%。2020年,中国市场首先从疫情中逐渐恢复,开始思考后疫情时代的市场导向。

当前,大多数疫情严重的国家本土企业陆续停工,市场需求虽萎缩但依然存在。

从2019年的出口数据可以看出,北美地区只有50多万台,美国疫情震中对洗衣机出口或者会形成机会。同时欧美一些地区因疫情管控工厂停工,也造成了对一部分中国产品的短期依赖,预计对出口冲击有小范围的正向影响。

因此,在疫情影响下,中国反倒成为世界上生产能力最稳定的地区,成为现阶段制造业的避风港。

不过出口数量短期影响也不大。现在各家都是在补停工期间的欠单,海外需求疲弱,后续订单依然惨淡。即便是订单到手,疫情之下回款周期延长,也是不可忽视的问题。不仅仅是亚非拉地区,欧洲地区,也是需要慎重考虑的。

中国疫情迅速得到控制将成为2020主要市场

后疫情时代的消费趋势

产品功能:杀菌,环保,智能,大容量将成为大趋势。突发的疫情让用户的健康意识大幅度提升,健康需求成了常规,杀菌消毒变成标配,可视化杀菌消毒方案逐渐形成一个趋势。

健康、环保洗涤在欧美、大洋洲、东亚等主力国别一直是主打功能。在欧洲,厂商甚至还需将洗衣机废物回收,并循环利用。随着疫情影响,迷你洗衣机和分桶洗涤类产品也备受欢迎。目前在中国及韩国地区,分桶洗涤已经显示出强大的竞争力。

在传统的升级趋势下,行业也出现了新的升级趋势,分别是以杀菌为代表的健康化,以洗护为方向的专业化,以超薄为代表的场景化。

生产:疫情之下,零配件运输,制造基地综合布局变得更加重要。例如:青岛、宁波、合肥、顺德等地,制造基地就近布局,配套企业之间流动不需要跨省,省去很多交通之间的阻隔,供应链资源调整,为后期市场复苏做了准备。同时,销售基地的的销售半径配比,也减少了省际之间的成品调配。

近两年,龙头企业已完成智能产线的投入,疫情时期尝到了甜头,智能工厂率先开工,自豪地称要把时间争取回来。另外,整机企业内外销之间的柔性产线布局,给了企业应对国内外风险的缓冲。

渠道:疫情影响让实体店陷入低迷,电商、直播等线上消费成为主流。也给了痴迷于传统线下渠道建设的企业一些警示,对于自主门店过度依赖,无疑会让企业在严峻形势下雪上加霜。

在新的形势下,有些企业已经开始尝试打通线下安装与线上消费流之间的转化,建立新的渠道模式。

购买力:疫情带来购买心理的抑制和改变,虽然清洁类产品在疫情影响下成为刚需,但在收入不确定性增大与就业险峻的形势下,消费信心明显受阻。全球范围内,洗衣机销售都会低迷一段时间。

相当一部分人群的收入及预期收入明显降低,当收入受到影响时,报复性消费只是美好的愿望。即使在已经恢复生产和物流的中国地区,报复性反弹依然没有出现,内销量仅处在维持阶段。

结语:面对经济迟缓,多国已经采取刺激政策,但是需要考虑的是,随着刺激政策的加码,未来政策面空间并不大,本已疲弱的全球经济已经蒙上阴影。但疫情的影响和“经济大萧条”有着本质的不同,相信影响只是暂时的阶段性的。我们的主攻方向除了病毒,还有自身经济恢复的免疫力。对于我国这样生产能力强大,市场潜力雄厚的国家,经济本身的恢复能力和防冲击能力进一步显现,这也让我们在未来的全球家电产业布局里,迎来一些战略性机遇。

MFC 行业观察——2020年第五期

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2020 年5 月中采制造业PMI为50.6%,非制造业PMI 为53.6%,综合PMI 为53.4%

生产和需求持续修复,PMI 维持在荣枯线之上。5 月制造业PMI 录得50.6%,环比小幅回落,但仍处于扩张区间。需求端改善好于生产端,新订单指数为53.2%(环比+0.7%),其中新出口订单低位反弹(+1.8%)贡献较大。当前全球疫情和世界经济形势依然严峻复杂,3 ~ 5 月国外市场需求持续萎缩,发达经济体的疫情如果在6 月得到有效遏制。5 月份,制造业新出口订单指数和进口指数分别为35.3% 和45.3%,虽比4 月回升1.8 个和1.4 个百分点,但均处于历史较低水平。​

在调查的21 个行业中,有12 个行业新订单指数高于上月,其中造纸印刷、化学纤维及橡胶塑料、钢铁等制造业新订单指数升至临界点以上,显示相关市场需求有所改善。大中小型企业之间出现分化,大、中、小型企业制造业PMI 环比分别为+0.5%、-0.4%和-0.2%,其中大型企业景气度最高,可能意味着财政刺激政策使大型企业受益最大;企业经营预期指数环比+3.9%, 是价格指数外上升幅度最大的分项,指向市场主体信心大幅改善。

分行业来看,黑色、有色、化学等周期行业景气度改善较大。需求回暖在建筑业领域体现得尤为明显。5 月以来30 城商品房成交面积环比上涨11.8%,螺纹钢库存在产能不断攀升的同时仍在较快去化,水泥价格维持涨势,5 月建筑业PMI 上升至60.8 也形成佐证。5 月份,建筑业商务活动指数为60.8%,较4 月上升1.1 个百分点。从市场需求看,新订单指数比4 月上升4.8 个百分点达到了58%,建筑企业新签订的工程合同量继续回升。

从劳动力需求和市场预期看,建筑业从业人员指数和业务活动预期指数分别为58.8% 和67.5%,比4 月上升1.7 个和2.1 个百分点。5 月份,制造业生产持续恢复,生产指数为53.2%,在调查的21 个行业中,食品及酒饮料精制茶、石油加工、专用设备、汽车等14 个制造业生产指数高于临界点;纺织服装服饰、木材加工等7 个制造业低于临界点。

从两会提案看汽车汽配未来行业风向

提案:车企建议将车辆购置税、汽车消费税改为中央地方共享税。点评:若将两项税收改为中央与地方5:5 分成,地方财政可以增加收入超过2200 亿元人民币。该措施可以从源头上解决地方政府过度重视汽车生产项目招商引资,但忽视提振汽车消费,从而盲目限购的问题。地方政府有更多财政资源实施汽车消费补贴等政策。地方政府有充足资源投资于城市道路、停车场、充电桩等基础设施,用车环境改善,进一步刺激汽车消费。

继续放松限购限行

提案:限购城市进一步释放购车指标,优化摇号政策,提升中签率和指标使用率。点评:限购城市今年增加车牌供应约22 万个,估计潜在购车需求有约250 万辆,放松限购仍有进一步释放空间,取消限行可能性不大。估计未来发放牌照政策会向无车家庭适当倾斜,确保家庭首辆汽车的购车权。根据《中国新闻周刊》的调查,约55% 的受众支持取消汽车限购,支持限购的群体中约2/3 支持维持限行政策。

电动化及新能源车零部件回收体系

提案:推进对公市场使用新能源汽车。推广工程机械和重卡的电动化。路权、电价、停车、高速收费等方面给予新能源汽车优惠。延长国补政策退坡时间。建立制造再回收体系,涵盖铝合金材料零件及车身,以及新能源车三电系统。点评:延长补贴已实施,利好下半年新能源车销量。公交领域的电动化有推广价值和市场空间,但商用车的电动化成本效益偏低,预计燃料电池动力是长期趋势。

推动智能汽车产业“新基建”

提案:构建智能汽车基础设施体系,包括5G 新型基础设施、智能网联汽车、智慧交通系统等方面。点评:新型应用场景有利于带动汽车厂商智能化、互联网化发展,加速产业升级。人、车、路、交通设施、交通状况等实现交通管理数据融合,大数据可以减少拥堵,用市场化的方式取代限行,是实现交通强国战略的一部分。空间广阔的蓝海市场,创新能力强的整车企业、零部件供应商以及ICT(信息通信技术)企业均有望受益。

2020 年两会信用相关政策梳理类 具体内容城投债:财政政策

赤字率拟按3.6% 以上安排,财政赤字规模比去年增加1 万亿元,同时发行1 万亿元抗疫特别国债,上述2 万亿元全部转给地方,建立特殊转移支付机制,资金直达市县基层、直接惠企利民。主要用于保就业、保基本民生、保市场主体,包括支持减税降费、减租降息、扩大消费和投资等,强化公共财政属性,决不允许截留挪用。拟安排地方政府专项债券3.75 万亿元,比2019 年增加1.6 万亿元,提高专项债券可用作项目资本金的比例,中央预算内投资安排6000 亿元。增加专项债券投入,支持现代农业设施、饮水安全工程和人居环境整治,持续改善农民生产生活条件。

城投债:防风险政策

防范化解重大风险要强化底线思维,坚持结构性去杠杆,防范金融市场异常波动,稳妥处理地方政府债务风险,防控输入性风险。

城投债:基建相关政策

重点支持“两新一重”建设:加强新型基础设施建设,发展新一代信息网络,拓展5G 应用,建设充电桩,推广新能源汽车,激发新消费需求、助力产业升级;加强新型城镇化建设,大力提升县城公共设施和服务能力,以适应农民日益增加的到县城就业安家需求。加强交通、水利等重大工程建设,增加国家铁路建设资本金1000 亿元。健全市场化投融资机制,支持民营企业平等参与。

旧改:新开工改造城镇老旧小区3.9万个,支持加装电梯,发展用餐、保洁等多样社区服务。民企政策:中小微企业贷款延期还本付息政策再延长至2021 年3 月底;大幅拓展政府性融资担保覆盖面并明显降低费率。支持企业扩大债券融资;让中小微企业贷款可获得性明显提高,要让综合融资成本明显下降。保障民营企业平等获取生产要素和政策支持,清理废除与企业性质挂钩的不合理规定。限期清偿政府机构拖欠民营和中小企业款项。国企政策:提升国资国企改革成效。实施国企改革三年行动。完善国资监管体制,深化混合所有制改革。基本完成剥离办社会职能和解决历史遗留问题。国企要聚焦主责主业,健全市场化经营机制,提高核心竞争力。

新基建的规模有多大?

新基建2020 年投资3 万亿元,未来五年直接投资10.0 万亿元、带动投资17.1 万亿元。大方向看,新基建主要聚焦科技,与我国产业结构向信息化调整的方向一致,本次扩内需、稳投资中新基建将发挥重要作用。

从整体投资规模来看新基建虽然相比老基建较小,海通证券测算新基建投资占2020 年固定资产投资比重为3.8%,但是增速很高。从目前已披露投资规模的新基建项目来看:5G 基建方面,20 年三大运营商5G 资本开支目标1803 亿元、同比增长338%,5G 基站建设目标50 万个、同比增加285%。特高压建设方面,根据国家电网相关信息,截至目前在建的9 条特高压输电通道已经全部复工正在加速建设,全年建设项目投资规模将达到1811 亿元,同比增长200% 左右。

此外根据工信部赛迪智库《“新建”发展白皮书》,新基建7 大项到2025年将直接投资总计10.0 万亿元、带动投资17.1 万亿元,其中5G 直接投资2.5万亿元(带动投资5 万亿元)、特高压5000 亿元(1.2 万亿元)、高铁城轨4.5万亿元(5.7 万亿元)、充电桩900 亿元(2700 亿元)、大数据中心1.5 万亿元(3.5 万亿元)、人工智能2200亿元(4000 亿元)、工业互联网6500亿元(1 万亿元)。从资金来源看,预计“两会”将提高财政赤字率预期目标至3.5%,同时叠加发行特别国债。历史上特别国债发行规模一般占财政总收入的30%,2019 年国家财政收入在19 万亿人民币左右,所以估算本次特别国债的发行规模至少在1 万亿以上,预计2020 年新基建投资规模达3 万亿元左右。

半导体行业周期景气上行,提振设备服务需求

下游资本开支改善带来半导体设备需求回暖,4 月北美半导体设备制造商销售额为22.6 亿美元,较3 月份的22.1 亿美元增长2.2%,较2019 年4月份的19.3 亿美元则是增长17.2%。国内产业基金对于半导体产业支持力度增加,5 月15 日,中芯国际获两大国家级基金注资22.5 亿美元,助力其发展先进制程。

当前半导体销量回暖趋势明显,头部晶圆厂受疫情影响较小,资本开支未受明显的影响,台积电继续维持2020 年150 ~ 160 美元的目标资本开支,中芯国际资本开支不降反增,由22 亿美元上升至31 亿美元。并且,国内半导体设备厂商在主流晶圆厂不断突破,国产替代速度有所加快。三月以来,除年初以来一直招投标的长江存储,华力、华虹、合肥晶合等企业也已开启招投标,以中微公司为代表的国产厂家中标多个订单,国产化进程持续加快。以华力微电子、长江储存为例,华力微电子的CMP 设备、剥离设备、废气处理设备均接近或超过20%的国产化率;长江储存的退火、氧化、清洗、刻蚀等设备的国产化率已经超过20%。伴随着技术的不断提升和国内半导体行业的快速发展,国产半导体设备厂商正逐步进入业绩释放期。

政府报告强调老旧小区改造,电梯装备景气度有望上升

两会政府工作报告提出,新开工改造城镇老旧小区3.9 万个,支持加装电梯,发展用餐、保洁等多样社区服务。4 月14 日,国务院常务会议同样提出,今年计划改造城镇老旧小区3.9 万个,涉及居民近700 万户,比2019 年增加一倍,2000 年底前建成的住宅区。同时提出中央财政给予补助,地方政府专项债给予倾斜,鼓励社会资本参与改造运营。据21 世纪经济报道统计,2018 年试点城市共改造老旧小区106 个,涉及5.9 万户居民。自2019年起;2019 年,各地改造城镇老旧小区1.9 万个,涉及居民352 万户,老旧小区改造速度显著推进中。预计改造城镇老旧小区将有效支持城镇小区加装电梯,利好电梯装备相关企业。2019 年全国生产电梯117.3 万台,同比增长12.8%,创造历史性新高,2020 今年在老旧小区改造支持下行业景气度有望继续提升。

4 月新能源汽车销量环比增长

9.7%,锂电设备招标持续推进近期政策端方面持续利好新能源汽车,3 月31 日,国常会新能源汽车购臵补贴和免征购置税政策将延长2 年。4 月23 日,2020 年新能源汽车补贴政策也正式落地,四部委将补贴政策延续至2022 年底,原则上2020 ~ 2022年补贴标准分别在上一年基础上退坡10%、20%、30%,新能源中长期趋势明确。年初受疫情扰动影响,国内新能源汽车销量承压,锂电产业链短期受到一定波及。随着疫情影响逐步消退新能源产业链持续复苏,根据中国汽车工业协会数据,4 月,新能源汽车产销分别完成8.0 万辆和7.2 万辆,环比分别增长31.6%、9.7%。锂电设备龙头一季度订单饱满,相比19 年有较大提升。我国锂电设备商在全球具备先发优势,龙头企业核心技术实际已赶超日韩企业,交付速度和服务优势更胜一筹。根据GGII 数据,2019 ~ 2025 年全球主流动力电池扩产对应锂电设备需求年均200 亿元。

政府报告扩大铁路建设资本金,全年铁路总投资有望上调

5 月22 日,两会政府工作报告提出2020 年目标增加国家铁路建设资本金1000 亿元,2019 年同期目标为铁路投资8000 亿元。由于资本金具有杠杆效应,2015 年国家规定铁路最低资本金比例20%,2019 年再次提出铁路最低资本金比例可适当降低,不超过5%,而实际工作中资本金占总投资比例约45%,本次扩大资本金或将撬动铁路总投资显著增长。

4 月底,国铁集团对国铁上海局基建投资计划做出调整,全年投资预计900 亿元以上,其中上半年计划完成350 亿元左右,比原投资计划增加50 多亿元,建设任务持续维持高位,2020 年计划开通新线里程逾1000 公里。在宏观经济下行承压的背景下,逆周期基建投资或成国家拉动经济增长的选择,铁路投资有望继续保持景气态势。车辆购臵对应基建投资存在4 ~ 5 年时间滞后,预期2018 年以来轨交投建加码将有望刺激近几年车辆装备购臵需求,轨交装备龙头有望持续受益。展望2020 年,统计城轨新建里程有望继续保增长,城轨车辆装备将步入招标高峰。

逆周期政策带动基建投资持续加码,工程机械延续高景气

根据政府工作报告的内容,2020年财政赤字新增1 万亿,专项债新增1.6万亿,特别国债1 万亿,合计3.6 万亿,考虑到PSL 等广义财政,广义财政的发力规模将会大幅增加。另外,此前证监会、发改委联合发布《关于推进基础设施领域不动产投资信托基金(REITs)试点相关工作的通知》,文件中明确指出募集资金优先用于“基础设施补短板领域”。基建公募REITs 的推出可以有效的降低地方政府杠杆,也增加了地方政府基建投资的力度。财政赤字政策发力和基建公募REITs 等组合拳的实施,积极带动了社会资本扩大有效投资,基建投资有望边际提升,工程机械板块有望直接受益。

五一之后家电销售回暖

根据产业在线数据,2020 年4 月家用空调出货量下滑幅度收窄,外销表现依然较好。总销量1434.95 万台,同比下降18.9%,其中内销709.3 万台,同比下滑31.7%,外销725.7 万台,同比下滑0.79%,认为虽然4 月份出口表现较好,但由于海外疫情的蔓延,家电出口依然面临较大压力。由于冰箱和洗衣机的安装属性低于空调,受疫情影响弱于空调。

1 ~ 3 月份冰箱和洗衣机的累计销量为1404.4 和1258 万台,分别下降了19.12% 和21.81%。奥维云网数据显示五一期间家电销量增长明显,家电消费加速回暖。2020 第十八周(4.27 ~ 5.3)空调、冰箱、洗衣机的线上销售额增幅分别为58.43%、18.82% 和39.7%,销量增幅为99.73%、24.26% 和49.05%,主要原因为前期压抑需求反弹、假期时间增加、天气较热、发放消费券等,后期随着疫情影响的逐步减弱,家电内销将逐步恢复正常。

2020 年乘用车市场总体走势

4 月乘用车生产152 万辆,同比19 年4 月下降5.6%;湖北车企在3月下旬复工,拉动行业4 月产量恢复良好。目前海外的零部件供应链风险备受重视,各厂家逐步提升零部件库存和整车库存,应对供需波动风险的能力提升。

1 ~ 4 月累计生产410 万辆,同比下降39%,对应的产量减少260 万辆。4 月厂家库存增加2 万辆(自19年5 月以来首次厂家库存增长),渠道库存增加3 万辆(自19 年12 月以来首次渠道库存增长),由于1 ~ 3 月的经销商库存相对偏低,各厂家努力把疫情造成的损失弥补回来,复产复工效果突出,因此终端库存合理回补。

4 月SUV 零售同比增长2%,其中B 级SUV 同比2019 年4 月增15%,A 级SUV 同比2019 年4 月增7%,大众等合资SUV 较强,自主的长安、长城等SUV 表现突出。

4 月零售仍同比下降6%,其中德系轿车同比2019 年4 月增3%,自主轿车同比降14%。合资各车系表现相近。2009 年4 月份自主品牌份额34%,较前几年的份额下降较大,份额重归下降。

4 月主力自主厂家零售表现与前期排名有较大变化,主要是一些厂家的渠道逐步建立合理库存储备、节后复工开业积极、节前订单维护较好等原因。自18 年5 月以来,连续20 个月的自主品牌份额都同比下降较大。19 年的全年份额下降速度仍然较大。20 年的疫情下的自主品牌份额回升。

车企分化走势加剧,SUV 增长红利不复存在,新能源市场高增长也逐步降温,合资向下布局入门级市场,存量竞争白热化,自主品牌份额逐渐被挤压。

多数企业体量持续低于盈亏平衡点,预计部分企业将逐步深化车型精简及整合平台策略优化成本。4 月豪华车零售同比增长16%,消费升级的高端换购需求迅速回暖,不排除部分车型以价换量,继续形成降维打压。

4 月主力合资品牌零售增速下降5%,自主品牌零售下降13%。本月主流合资品牌与自主品牌领军品牌的走势总体较强,但车企零售分化越加明显,部分中小车企生存艰难。4 月主力厂家零售表现与同期排名有较大变化,长安、吉利、红旗等自主厂家零售较强,主要是新品推动和民族情结推动较好。

新能源与传统车走势对比

4 月新能源乘用车批发销量5.88万辆,同比下降36%,环比3 月增长6%。其中插电混动销量1.65 万辆,同比下降35%。纯电动的批发销量4.23 万辆,同比下降36%。4 月纯电动乘用车销量的自主份额60%,合资15%,新势力16%。从车企看,比亚迪和一汽大众的新能源车表现很强,蔚来、理想等新势力表现突出,成为新能源车市重要力量。4月普通混合动力乘用车批发2.7万辆,同比2019 年4 月增长30%。

4月商用车销售完成57 万辆为历史最高水平

环比增长37.7%%;同比增长28%。重型货车增长最快产销分别完成17.5 万辆和19.1 万辆同比分别增长48.3 和61.0%。1 ~ 4 月商用车销完成141 万辆下降14.8%。分车型产销情况看客车产销分别完成10.8 万辆和10.5 万辆,同比分别下降14.6% 和21.1%。货车产销分别完成119.6 万辆和122.3 万辆,同比分别下降12.9%和11.6%。商用车市场主力的厂家是上汽通用五菱东风和北汽福田等,其中福田和五菱表现相对较强。重卡中的中国一汽和中国重汽表现都很好,部分二线企业走势仍有压力。

发盖内外板共模生产方案对比浅析

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前言

伴随着国内新能源汽车开发的热潮,越来越多的企业加入到这场白热化的竞争中来。各大主流车企新车型投放的速度越来越快,新车型开发的周期也越来越短。同时,随着合资品牌价格不断下探,这对自主品牌的车型开发提出了更高的要求。如何快速开发高品质、低成本的新车型,成了自主品牌的重点发展课题之一。

冲压是汽车制造四大工艺之首,主要负责生产汽车车身覆盖件。冲压车间的主要考核指标有生产效率、报废率等。如何提高生产效率来降低单台成本,成为各冲压车间常年围绕开展的课题。主要从几个角度考虑:导入先进的生产设备、优化生产工艺流程、优化模具工艺、结构来降低模具故障率等。其中,模具共模、并模工艺因为能够在一个冲压循环内同时生产出两个零件,大幅提高生产效率,在各大主机厂中运用越来越多。本文通过还原某自主品牌开发首个发盖内、外板共模模具的检讨过程,对并模、共模工艺开展研究,并给出指导意见。

并模和共模方案的选取

并模/ 共模工艺特点对比

并模跟共模都是较为常见的两种模具工艺,其主要差异在于是否共用模座,有无使用垫板。其中并模是通过垫板将两个单独的模具并装到一起生产,而共模则是在同一个模座中,同时布置两个零件。其中共模又存在一模双腔与一模单腔两种形式。一模双腔,即两个零件的凸模是左右分开的,从拉延工序其便是单独成型;而一模单腔,则是在拉延工序,由一个凸模将两个零件都成型,在后工序分离。

常见并模/ 共模零件如表1 所示,在过往车型中,一般车门内外板、左右翼子板等左右件对称的一般采用共模的形式;而发盖内外板、尾门内外板等产品轮廓类似、大小相似的零件,通常采用并模的形式。

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并模和共模方案的选取

随着汽车覆盖件开发工艺不断成熟,越来越多的主机厂开始将发盖内外板、尾门内外板等零件做成共模的形式。

某SUV 车型发盖内、外板零件长约1.6m,宽约1.0m,检讨使用共模或并模工艺设计。因并模设计需安装垫板,需首先确认模具是否超重。根据发盖零件尺寸,预估发盖外板模具尺寸约为2450mm×2300mm,发盖内板模具为2450mm×2200mm,根据由过往车型模具大数据分析得出的重量计算公式,可大致评估发盖内、外板模具重量为35.5t,加上垫板约8.8t,模具总重达44.3t,远超出该生产基地40t 天车的额定载荷,因此在检讨过程中,并模方案被否决,需考虑共模设计。

由此可见,对于并模工艺而言,在有限的设备能力下,因垫板的使用,大大降低模具本体重量的设计上限,对零件尺寸大小及造型复杂程度提出了要求。对于零件而言,产品尺寸减小,模具尺寸也会相应减少,从而降低重量。另外,合适的造型及工艺设计,比如翻边工序,在满足滚边/ 包边角度的前提下,使用正翻边可大大降低结构复杂程度,从而实现模具减重。

零件摆放形式的对比

对于发盖内外板共模设计,根据内外板相对位置差异,共存在16 种摆放形式。根据16 种布置特点,可分为3 类,如图1 所示:“背靠背”型(方案一,有4 种类似摆放)、“T”型(方案二,有8 种类似摆放)、“肩并肩”型(方案三,有4 种类似摆放)。方案一目前行业内有较多同行采用,方案二、三暂未发现有应用实绩。本文主要抽取以上三种代表性方案,针对生产线匹配、工艺设计、结构设计等相关课题进行对比分析。为方便对比,定义工作台中心为坐标原点,送料方向为+X 向,送料方向左侧为+Y 向,如图1 所示。

图1 发盖内外板共模三类摆放方案

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模具重量及尺寸

为考虑生产基地匹配,首先需考虑模具尺寸、重量是否超出工作台的约束条件。同并模分析类似,也是根据零件尺寸及造型特点,预估工艺排布及结构设计,从而评估出模具尺寸。利用车型大数据分析得出的重量计算公式,可预估模具重量。计算所得相关信息如下:

从以上表格可看出,除方案三模具尺寸超出工作窗台尺寸外,其余指标均符合该生产线的约束条件。方案一是三种方案中尺寸最紧凑,模具最轻的方案。对于方案三,长度超标主要有两方面原因:

⑴两个零件长度方向与模具长度方向一致,导致模具呈“长条”形,长度最长,宽度最窄。

⑵发盖内外板两侧修边角度通常无法满足正修工艺,需使用斜楔修边,结构所占空间较大,增加模具长度。

因此,在该车型中,方案三摆布方式不可行。

模具起吊偏载

分析零件产品数据,结合发盖零件特点,可基本列出发盖内外板零件各工序工作内容排布内容如表3。

微信截图_20200611143152.png

对于侧修边、侧翻边等工作内容,因斜楔及凸模回退机构布置,会使模具局部重量集中。在工艺设计阶段,需充分考虑两侧外板与内板工艺排布的平衡性,确保结构设计时两侧重量尽可能均匀。结构设计阶段,也需要结合建模软件重心分析功能,评估偏载程度,并对偏重部分适当减重,偏轻区域适当设计预留配重。

对于方案一,因发盖外板、发盖内板基本处于对称状态,因此修边工序内外板零件基本可通过相似的工艺布置,使结构尽可能相似,偏载较易处理。而侧翻边工序因结构形式,如图2-a,则外板普遍比内板区域重,即重心偏向Y向,需尽可能考虑多工序翻边,减少两侧重量差异。

方案二则较方案一复杂许多,如图2-b,除了Y 向偏心外,还需考虑X 向的偏心,对工艺、结构设计要求较高。方案三情况也与方案二类似,此处不作展开。

图2 方案一与方案二翻边工序结构示意图

拉延顶杆布置

对于拉延模而言,在条件允许情况下,需设置尽可能多顶杆,且需考虑数量平衡。

对于方案一,在工艺设计过程中,较容易做到外板、内板零件沿X、Y 方向对称,因此顶杆基本也可对称布置。对于方案二,因内外板长边在机床上位置不一致,外板、内板在X、Y 两个方向,使用的顶杆排数不一致,需根据设计情况,必要时设定一定数量的平衡顶杆。

调试难度差异

无论是并模设计,还是共模设计,调试难度都较单模大大增加。对于不同的摆放形式,模具的调试难度也会有差异,最主要是体现在模具研合上。众所周知,对于较大型模具,压机挠度会对零件成型造成一定影响,最主流的解决方式是在做加工数据时,进行适当的挠度补偿。对于方案一,设备工作台中部对应发盖的前挡风玻璃部位,产品本身相对较平整,补偿难度相对较小且左右一致性相对容易保证。而对比方案二、方案三,发盖外板两侧反弧面分别位于床台的中部和边部,中部补偿量需大于边部,但仍较难保证两侧状态一致,对应调试阶段课题即研合难度大,两侧零件面品一致性差。

自动化差异

自动化方面主要需考虑几个方面:线首通过性(清洗机、线首皮带等)、端拾器通过性、过程送料可行性、线尾下料可行性及装箱可行性。线首通过性主要考虑两种材料放置形式的尺寸大小是否满足设备的约束条件;过程送料可将两个零件看成一个大型零件(如大型SUV、MPV 的侧围)进行模拟。本文重点说明线尾下料可行性。

首先介绍一下某生产线相关信息:共四工序,为机器人线(最后一台机器人命名为R51),线尾单皮带宽1.8m,相对位置如图3 示意。

图3.jpg

图3 某生产线布局示意图

对于不同的摆放方式,为充分考虑装箱作业可行性,下料方式略有不同。

对于方案一,若零件从OP40 取出后通过旋转,直接一次下料,零件在皮带上的位置如下图4-a,取件装箱作业过程中,外板零件容易刮伤皮带,且零件易损坏。因此,对于单皮带生产线而言,方案一需考虑分两次下料。

图4-a.jpg
图4-b.jpg
图4-c.jpg

图4 不同方案不同投料方式零件与皮带位置示意图

零件从OP40 取出时,通过一次旋转90°将内板先行投放在皮带上,再往回旋转90°将外板放在内板左侧。分两次下料的过程示意如图5。

图5.jpg

图5 方案一二次投料过程示意图

经过两次下料,会损失一定的自动化效率,但最终取件装箱作业可行,零件在皮带上位置如图4-b 所示。对于方案二,则要简单许多,取出时通过旋转90°即可一次完成下料,如图4-c。

但是对于“T”型摆法的另一种类型(在目前方案二的摆法基础上,内、外板各逆时针旋转90°),如图6,则通过一次下料也会出现方案一外板难取件的情况,需二次下料。方案三的情况与方案二一致,通过一次下料就可满足装箱作业性需求。对于不同摆放形式的共模方案,需结合生产线特性,如皮带数量、宽度,皮带、机器人、压机之间相对位置关系等方面进行综合分析,必要时可运用自动化分析软件进行模拟分析,对自动化可行性及理论生产效率进行评估。

图6.jpg

图6 另一种“T”型摆放方案

方案建议

通过以上对比,可以看出,除了生产效率外,方案一在大多数方面都具有一定的优越性,这也解释了为什么目前行业内大多采用了方案一的摆放形式。但从分析结果来看,方案二也是可行的。

结束语

汽车覆盖件的生产方案是一个综合性课题,包含产品设计、工艺设计、结构设计、模具制造调试、生产线匹配等不同专业领域。本文从分析并模、共模方案特点,结合产品实际情况进行方案选取,并对不同摆放形式的共模方案进行工艺、结构、生产匹配等角度对比,对并模、共模生产方案进行初步对比分析,为需采用共模方案的车型提供一定的思路参考。另外,共模模具的加工、制造、调试等方面,也存在许许多多的课题,本文作者将持续跟进研究。希望本文能帮助到您。

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