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【江苏金方圆】吴青山:钣金整体方案提供商

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2021年4月12日,时隔两年,CIMT中国国际机床展再次在北京开幕,1500多家展商在12个展馆展示。此时,中国疫情得到有效控制,经济恢复高速增长,机床展又恢复了熙熙攘攘的盛况。江苏金方圆数控机床有限公司连续17届参展,是中国钣金设备的龙头企业之一,为中国钣金行业的兴起和发展做出了不可磨灭的贡献。现在这家企业有哪些新变化呢?在以成形机床为主的W2馆金方圆装修豪华的展位上,MFC《金属板材成形》杂志的记者采访了该公司首席执行官吴青山先生。

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MFC:请给我们读者简单介绍一下金方圆的整体情况。

吴青山:江苏金方圆数控机床有限公司是德国通快集团全资子公司,德国通快集团成员企业,注册资本15000万元,专业从事钣金数控机床的研发制造与销售,为开关柜、汽车、家电、电子、仪器仪表、航空等众多行业提供自动化加工解决方案。公司位于扬州邗江高新区,目前有南厂(182亩)和北厂(160亩)两个厂区,总占地340多亩。

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公司从1990年开始研制生产数控机械冲床以来,产品不断丰富、发展,目前已形成了数控冲床、数控激光切割机、数控折弯机、数控剪板机等产品的批量化生产,年产数控机床2000余台。

公司是国家火炬计划邗江数控金属板材加工设备产业基地重点骨干企业,建有机械工业工程研究中心和国家博士后工作站。国内锻压行业较早通过ISO9001国际质量体系认证,多项产品通过CE认证,获得多项国家发明专利及百项实用新型专利。

“规矩、和谐、突破、卓越”是公司的企业精神,“知行合一,重在行动”是公司的工作格言。金方圆在国内数控钣金加工领域具有较高的知名度和品牌优势,德国通快是国际数控板材加工行业的高端品牌,也是世界机床行业名列前茅的企业。在通快集团的大力支持下,江苏金方圆数控机床有限公司将更高起点地致力于数控板材加工设备的研制、生产和销售,在该领域内做强做长做大,在拓展国内市场同时更加注重国际市场开拓,使金方圆品牌更快更好地走向全球市场。

MFC:金方圆产品线构成是怎样的?有哪些独特的优势?2021年有哪些新品发布?

吴青山:金方圆公司生产的产品主要有系列高速液压、电伺服数控砖塔冲床及数控上下料单元,除了切割冲孔之外,还能满足激光切割不能替代的百叶窗、螺纹孔翻边、冲切成形、压印、翻边、滚筋、敲落孔和双桥等工艺;系列数控液压折弯机及自动化单元;系列数控剪板机;数控母线冲孔机、数控母线折弯机、数控刨槽机单机;系列数控激光切割机及数控冲剪复合柔性生产线、系列仓储物流系统、大型金属板材柔性制造系统等多种钣金加工生产线。本次展览会因为面积紧张,我们只带部分新品展示:

TFC 系列12KW 激光切割机

TFC系列12KW激光切割机

TFC3015系列激光切割机搭载德国通快原装12KW碟片激光器,采用双光斑技术,薄、厚板切割可随心而为,其中环形光斑可提高厚板切割质量,减少断面坡度误差,提高批量加工的稳定性。两光斑都能完美适应紫铜等高反材料和其它板材的切割。在2021年底,我们还将推出24KW的激光切割机。

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ABM80/22531自动化折弯单元

ABM80/22531自动化折弯单元

TPR8系列数控折弯机将更加方便折弯和拿取大型及较复杂的工件,专为折弯工况而设计的埃斯顿ER80六轴机器人系统,搭载金方圆自主研发设计的高精度第七轴装置,可让机器人在任意位置都能完成工件的折弯,同时还可满足拓展生产线的需求。

首次在北方展示与德国通快联合开发的江苏金方圆折弯离线编程软件JFYSuperBend,该软件享有高级导入功能,支持三维组合工件的拆分及Delem-66TE、Delem-53T、TJS-90T、T-3500T等数控系统的程序格式转化,并配备部件、模具、后挡料、机床工作台板、侧板、冲床夹具、激光安全系统(全碰撞检测)的3D模拟功能。

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ASM3015 数控冲床同侧上下料单元

ASM3015数控冲床同侧上下料单元

最新研发的MT3015数控转塔冲床,最大冲压行程40mm,在各钣金加工行业均游刃有余。主机搭载ASM同侧自动上下料系统,可扩展仓储单元,板材存储智能化,优化生产节拍,工作状态实时监控,全面掌控设备信息,机床利用率大幅提升。

在2021年9月份的上海工博会的MWCS数控机床展,我们还计划展示新研发的多边折弯机、和通快联合研发的激光焊接机器人、更新换代的激光数冲床复合机等新品。

金方圆是中国本土少有能够提供钣金行业所需要的全线设备的生产商,致力于为企业提供完整硬件和软件的解决方案。

MFC:金方圆的用户主要在哪些领域?市场分布在哪些区域?出口状况如?

吴青山:从1990年代开始,金方圆就是业内设备保有量最高的品牌之一,除了西藏之外,金方圆在全国几乎所有的省份及自治区都有服务网点,在客户集中区设立办事处。金方圆用户所在行业包括电气、汽车、家电、室内外装修等近30个类别,客户一般是起步购买单一经济型单机,发展之后配上自动化料库,实现联线生产。

我们的客户遍布各行各业,大的集团公司客户有一汽解放、宇通客车、中集集团、中国中车、中国一拖、东风汽车、比亚迪、约翰迪尔、许继电气、德力西电气、特变电工、格力集团、志高空调、海尔、美的、奥克斯快递电梯、蒂森克虏伯电梯、通力电梯、康力电梯、云南人民电力电气、常州卡雷迪等。

金方圆很早就开始通过代理,以自有品牌在全世界销售,出口俄罗斯、印度、阿根廷、英国、美国及东南亚、中东等国家和地区,目前出口额大约占到公司年销售额的15%。公司人均销售额及人均利税额在国内机床行业名列前茅。

MFC:金方圆被德国通快集团控股快十年时间,请问在这十年,金方圆有哪些发展和变化?

吴青山:通快和金方圆分别是世界和中国最顶尖的钣金设备品牌,分别在业内创造了很多第一,两者的企业文化也有很多相同之处,二者的融合之后,依然保留了金方圆的品牌和高度的自主经营权,二者服务不同的客户群,这是业内并购成功的典范。

金方圆在1989年就生产出国内第一台机械式数控砖塔冲床,1995年研发出大功率数控激光切割机,1996年和瑞士的RASKIN公司合作生产液压数控冲床,1997年和德国BEYELER公司合资生产电液伺服折弯机和数控闸式剪板机,2001年研发出中国首台激光冲床复合机,2003年研发出首条冲剪复合柔性生产线,2010年推出光纤激光切割机。可以说金方圆是国内少有坚持技术优先的公司,母公司通快也是秉持同样的理念,坚持技术创新,深耕行业,引领行业,从不上市,不玩脱实入虚的资本游戏。

合资之后,金方圆在通快的帮助下,管理和技术有了显著的提升。

首先,按照德国通快的生产和管理方式进行新厂建设和老厂改造,技术水平获得显著提升。

2018年投产的南厂新区,工厂按照德国通快设计标准建造,集成更加先进的车间管理模式,进口超精密加工设备,建立了完善的多层质量检测管控体系,新建了万级洁净室,可完成直线导轨检测、电气检测,采用德国通快激光发生器,以通快业内闻名的移动式总装流水线加工激光切割机。2019年9月,金方圆的折弯机生产线也实现了机器运动,人员固定的生产线改造。

自动移动式装备生产线则兼顾了大规模生产要求的效率和机床个性化定制柔性生产的优点。车间内铺设了直线导轨,导轨上安装有移动小车,机床固定在小车上,沿着导轨缓慢移动。金方圆把机床的装配分解为若干个工位,每个工位上的工人根据装配指导书,完成若干的装配操作。机床在每个工位停留

2~3个小时,完成装配,就流动到下一个工位。行车只需要生产线的起始固定位置起吊作业。

经过改造之后,机床的装配生产效率有望提高至少25%,交货及时率和产品质量大大提升。这主要得益于实现了装配工人定人定岗,分工进行了细化,工人的专业性得到强化。流水线投产后,车间的生产布局和作业环境明显优化,生产瓶颈一目了然,管理人员和技术人员能及时发现和解决问题,对跟不上节奏的员工进行及时的培训和指导。

第二、金方圆直接获得通快集团的核心部件供应、技术支持和软件支持。

并购之后,金方圆采用了质量稳定的通快的碟片式激光发生器用于激光切割机,目前已经做到12KW,几乎满足大部分的钣金行业的应用场景。2021年开始我们也提供1~6KW及以下的光纤激光器的切割机,客户可以选用通快2020年彻底并购的原司普爱(SPI),现更名为TRUMPF TruFiber P compact光纤激光器,这款激光器在通快的太仓工厂生产。

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2021年3月,母公司通快收购了西班牙钣金软件巨头兰特(Lantek)公司,全面覆盖了整个钣金加工链,甚至包括不同制造商的机器,向高效、互联的钣金生产迈出了又一大步,丰富了智能工厂解决方案组合。

作为同一个集团下的同门公司,我们已经和兰特公司全面合作,将全面导入Lantek的MES系统,对我们现有的软件进行全面升级。

自2013年之后,金方圆在研发、制造、纳税、员工福利、社会保障、劳动保护、售后服务等都向高标准看齐,为客户提供高质量和最大价值的专业化产品和服务,以真诚和实力赢得客户的理解、尊重和支持;信任员工的努力和奉献,承认员工的成就并提供相应回报,为员工创造良好的工作环境和发展前景。在市场方面,为客户降低采购成本和风险,为客户投资提供切实保障;在发展方面,追求永续发展的目标,并把它建立在客户满意的基础上。

MFC:2021年的新冠疫情对金方圆有哪些影响?金方圆推出了哪些特别的服务?

吴青山:疫情的影响主要是在2020年第一季度,之后市场反弹,2020年市场份额同比增加了20%。

2020年,我们在原来的20余辆售后服务车辆的基础上,又新增了30余辆,以更快的相应速度,第一时间到达现场为客户排忧解难。

金方圆强大的管理系统为一台台机器建立了详细的户口信息,技术设计、物资采购、生产制造、检验调试、安装验收全过程可回溯,技术性能、部件配置及参数和供应厂商信息一应俱全。一旦发生故障,可以第一时间调取相关信息,准确诊断,快速调配零部件。详细设备档案,随时提取,大数据预判储备充足零部件,随时满足客户的需求。

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经验丰富的机械、电气、液压、激光服务团队以客户为导向,遍布各个片区,满足客户培训、安装、调试、故障处理、提供物品、工艺优化、收集反馈信息等需求。质保期间,从江苏金方圆丰富的工艺库中提取成熟方案,协助客户完善工艺,尽快高效运转;质保期外,也同样以合理优惠的价格提供增值服务。售后服务人员还会不定期回访,检查设备状态,提醒客户做保养和维护。

MFC:目前钣金行业正在推行自动化、信息化和智能化建设,请问金方圆有哪些应对措施?

吴青山:我们的母公司通快集团在钣金数字化领域是世界最前沿的,在他们的帮助下,我们将和之前提到的Lantek公司深度合作,升级现有的软件和管理系统,为存量和新增客户提供各种解决方案,比如针对设备的平面钣金套料、简化管材套料推出切管机、模具、砖塔管理、自动冲切管理等。

我想重点推介一下我们正在合作的MES系统,即制造执行系统。

新的MES管理系统将监控生产过程,按不同标准进行零件分组,如:机器、材料、厚度、交货日期、销售订单、客户等。用户可以实时直观地检查任何产品的状态:它们是否为备用、套料、在生产中或已完工。系统能够监控工作量,管理已完成的操作以及优化资源,例如员工、机器和分包中心。

金方圆的MES系统还提供车间任务调度管理,提供在生产过程中全面收集数据所需的工具,包括状态、人力、材料、机器、库存等。系统让车间数据录入变得简单而高效,提供多种套料和生产操作选择,以全面显示信息。

我们也提供MES库存管理,钣金、余料、型材、零件、采购产品、成品等都清清楚楚。一旦选定了成本的计算方法(先进先出,后进先出或平均),系统自动更新产品的实际成本,每个库存产品的价值和库存总价值也实时更新。

系统可以为产品生成并分配序列号或批次号,为物料分配参考号和条形码,并使之与任何库存进出操作关联,还显示库存的数量,还显示其状态:可用、已预订、待采购、已交付。

升级后的系统,将为金方圆的客户供包括制造数据管理、计划排程管理、生产调度管理、库存管理、质量管理、人力资源管理、工作中心/设备管理、为企业打造一个扎实、可靠、全面、可行的制造协同管理平台,提供给制造决策者所需的信息,帮助他们优化车间条件来提高产量和降低成本。

MFC:请问您对中国的钣金行业有哪些展望?

吴青山:在1990年以前,钣金设备以进口机床为主,价格昂贵,只有外企和国企才能用得起。以金方圆为代表的本土品牌强势崛起,开发出可靠的适合本土应用的数控钣金设备,大大降低了行业准入门槛,让钣金加工成为遍布制造业普遍用到的工艺,促进了机箱机柜、厨具、金融自助机、高低压开关柜等行业的欣欣向荣。

目前钣金加工行业是一个高度竞争的行业,行业大,产品全,但实力强的企业数量还不多。现在中国推出了很多宏观经济政策,很多诸如新能源、清洁能源、碳中和、5G等行业有很多机会,我觉得钣金企业要利用这轮增长,全面提升信息化管理和技术研发水平。

现在业内的龙头钣金企业已经开始用自动化、数字化、智能化提升管理水平,挖掘技术潜能来应对人力成本增加、劳动力短缺、材料价格上涨、质量和交货期严苛等挑战,他们往往能集中吃下很大的订单,甚至小批量多品种的高价值订单也能承接,行业的洗牌整合不可避免。中小企业如果不能积极应对,未来的处境只会更难。

金方圆愿意用多年依赖积累的技术优势,帮助中小企业完成这个转型升级的过程。

关于某新能源车型前防撞梁的设计

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2020年10月,国务院常务会会议通过了《新能源汽车产业发展规划》。《规划》表明,2021年起国家生态文明试验区、大气污染防治重点区域新增或更新公交、出租、物流配送等公共领域车辆,新能源汽车比例不低于80%。2020年11月,国务院办公厅印发《新能源汽车产业发展规划(2021~2035年)》,要求深入实施发展新能源汽车国家战略,推动中国新能源汽车产业高质量可持续发展,加快建设汽车强国。

中国的新能源汽车发展势头强劲,国家为推动新能源汽车的发展,出台了很多相关政策,而实际国产新能源汽车的发展也没有辜负众望,未来十年国产新能源汽车有望在世界汽车领域实现弯道超车。新能源汽车的动力问题已经有了很多方案,如氢能源、电能源等,其中电能源应用最广且效果甚佳,目前新能源汽车所暴露的最大问题就是关于汽车轻量化的问题,如何在保证可靠性能的前提下尽可能地减轻汽车重量,如何针对汽车结构、材料及工艺方面提出更加行之有效的轻量化方案是新能源汽车发展的主要问题之一。汽车的前防撞梁是汽车最重要的安全装置之一,本文将针对本公司新开发某款新能源车型前防撞梁的设计共同进行探讨学习。

产品设计背景

产品设计作用

汽车前防撞梁在正常汽车使用中有着至关重要的作用。

第一,车辆在正常行驶的过程中,与正向的车辆或障碍物相撞,受到局部撞击,前防撞梁需保证有足够的强度和刚度,避免前防撞梁因强烈的撞击折断伤害车内乘客以及汽车内重要部件;

第二,在车辆正常行驶中与正向的车辆或障碍物发生低速相撞,前防撞梁需要保证冲击避免损坏前大灯以及其他重要部件,最大程度的降低维修费用,这就需要使防撞梁除了有足够的强度刚度外,还需要有优良的吸能特性;

第三,在高速行驶时,与正向来车或障碍物剧烈相撞,巨大的撞击能量可以通过前防撞梁吸收并传递给车身整体,使冲击能量均匀分布到车身结构,最大限度的吸收缓冲能量。

产品设计意义

汽车轻量化在新能源汽车的应用有着重大的意义,汽车每减重10%,它的燃油经济性、加速性能、动力性能、负载性能均可得到一定程度地提升,同时,汽车尾气的排放可减少7%以上,同理,可减少的能源消耗也将大于7%,质量减小,惯性减小,紧急制动距离也随之缩短。汽车的轻量化也是新能源能否快速发展的关键因素,对于新能源汽车而言,质量减轻10%,续航就可提升5%~6%,汽车轻量化可有效缓解能源供应压力、环境保护压力、和谐汽车社会压力。实现汽车轻量化的主要方式是新材料、新工艺、新结构三个途径,其中新型高强度、低密度和高减重潜力的材料及专用或适应性更强的新工艺对其影响巨大。

产品设计思路

产品结构要求

汽车前防撞梁作为在高速正向碰撞时吸收和传递能量的主要零件,在实现轻量化的同时,安全性必须严格把控。前防撞梁总成安装位置位于前机舱,与纵梁端板、前端模块通过螺栓连接,具体位置如图1所示,图中各个零件对其材料、屈服强度要求不同,如图2,车身红色部分防撞梁要求屈服强度高,车身黄色部分防撞结构件要求屈服强度稍低,粉色部分如吸能盒的屈服强度最低。粉色部分主要起溃缩吸能的作用,在设计的时候就需要保证防撞梁的强度要大于吸能盒,这样才能保证车身在受到撞击时实现有序溃缩变形,达到最佳吸能效果,最大程度的保证车内人员以及汽车重要部件不受损害。

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图1 前防撞梁总成安装位置

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图2 车身结构件强度标识

前防撞梁与车身的固定方式采用螺栓连接,方便对其更换。前防撞梁主要由横梁、吸能盒和安装底板组成,通过焊接连接,吸能盒与安装板采用焊接连接,安装底板用于实现车体与部件的连接。如图3所示,提升了安全性的同时,也防止了在轻碰撞时只更换吸能盒的不当操作,在轻度碰撞时,低屈服强度的吸能盒吸收能量,产生一定程度的溃缩,而防撞横梁的屈服强度要比吸能盒高,所以不会产生太大程度的变形,但其内部已经产生变形,并不能有效保证安全性,所以需要更换前防撞梁总成。

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图3 前防撞梁总成

产品选材性能

横梁作为前防撞梁主要刚性支撑件,在发生低速碰撞时,减轻车体前部电子元件的损伤并将能量传递给其他结构件,在高速碰撞时除了将能量传递也将抵挡障碍物直接损伤车体和乘客,吸能盒吸收并传递能量,同时在高速碰撞时发生变形保证横梁的稳定性,该产品的材料性能如表1所示。

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横梁结构及工艺设计

拉弯成型工艺是通过设备拉伸缸钳口夹住型材,并给材料施加一个预拉伸力,达到材料屈服强度,拉弯机回转缸加载弯曲回转,拉弯缸施加轴向拉弯力,如图4所示,使型材围绕拉弯模具做贴合运动产生塑性变形,根据材料的回弹情况增加补拉伸,工件在弯曲过程中,拉伸缸对材料始终施加轴向拉伸力,材料长度伸长部分始终被拉伸缸牵引补偿,这就避免了材料起皱的趋势,达到良好的弧度效果,拉弯原理图如图5所示。汽车前防撞梁横梁的截面主要有“口”“日”“目”“田”等,本产品选用“目”截面型材,可有效提升产品的强度。常规的截面有开口形式和闭口形式,从结构强度上来讲,闭口形式的要优于开口形式,从轻量化的角度上来讲,开口形式优于闭口形式。本产品采用的是热处理可强化铝合金,也称航空硬铝,实质上轻量化已经得到了很大程度地提升,采用闭口形式可有效提升防撞梁的强度,使轻量化和强度尽量达到一个绝对平衡的状态。

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图4 拉弯设备作业

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图5 拉弯设备原理

吸能盒结构设计

如图6所示,为吸能盒数模结构,单独的“口”型界面无法满足碰撞要求强度,为了加强结构强度中间设有加强筋,吸能盒在理想状态下,在受到轻度碰撞时可以发生变形吸能,保护汽车内部结构,而在重度撞击时可以吸收能量并且发挥出更高的强度效果,本产品吸能盒半包裹横梁截面,受到撞击时,两侧向中间挤压,如图7所示,可达到更好的强度效果。

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图6 前防撞梁吸能盒

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图7 前防撞梁吸能盒受力分析

如图8,发成碰撞时前防撞梁横梁把力传递给车身各个结构件,随着力的增大,屈服强度最低的吸能盒吸能优先发生溃缩,溃缩方向按照三角方向可达到最佳的溃缩效果,为了使溃缩方向按照标准方向溃缩,吸能盒上设置了溃缩引导。

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图8 前防撞梁吸能盒溃缩试验

产品设计分析

产品材料介绍

该前防撞梁所用材料为铝合金,牌号为6082和6063,铝合金的密度是钢材的三分之一,同体积下铝合金的质量为钢的三分之一。在防撞梁的应用中,铝合金材料要比钢材料减重35%~60%,在防撞梁发生碰撞时,铝材料要比钢材料多吸收50%~70%的冲击能量,铝材料有较好的耐腐蚀性,便于再次回收利用,各零件普遍所用的材料如表2。本产品横梁部分选用6082-T6,如上文所述,可达到高强度、低重量的效果。吸能盒选用6063-T6,可达到良好的吸能效果。

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新材料拓展

在这个新型技术及材料不断更迭的时代,铝合金的风靡也可能是一时的,未来几年汽车是否会大量采用铝合金材料仍存在很大的不确定性,下面为国内外关于汽车前防撞梁新型材料研究成果:

玻璃钢(玻璃纤维增强塑料),在同等强度要求下,它的成本要比铝合金材料低2~3倍,甚至比金属材料还要低20%~30%,并且制作周期要相比金属材料短10%,该材料相对密度在1.5~2之间,只有普通碳钢的1/4到1/5,拉伸强度、弯曲强度和压缩强度可达到400MPa以上,它具有塑料的耐腐蚀、绝缘、工艺性好等优点,也有着铝合金材料的高强度、热性能良好等优点,但是也存在弹性模量小、不能长期暴露在高温场合等缺点。

泡沫铝合金(泡沫铝),该材料是在纯铝或铝合金中加添加剂发泡而成,具有密度小、高冲击能量吸收、耐高温、耐腐蚀、隔音防震、低导热、易加工等优点,它的密度是金属铝的0.1~0.4倍,高比刚度。

碳纤维,是一种由碳元素组成的特种纤维,它导电、导热,并且强度较高,呈纤维状,柔软,可塑性较强。目前在汽车领域的应用远不及铝合金,其原因主要在于碳纤维制造成本高昂,难以回收利用,并且制造过程复杂,但是如宝马、奔驰、奥迪等这些车企都成立了关于碳纤维的研究公司,可见碳纤维有着很大的发展前景。

产品设计选材

本文关于防撞梁的设计将应用在某款高端轻量化电动汽车上,该款汽车为轿车,汽车地盘较低,并且动力较强,这就需要保证驾驶安全的前提下将汽车的轻量化发挥到极致,所以,对于横梁以及吸能盒均采用铝合金材料,前防撞梁横梁是采用铝合金材料拉弯成型的,吸能盒则采用机加成型,安装板以及支架同样采用铝合金材料,这种选材方法极大地减轻了前防撞梁总成的重量,各个零件总重量为8.037kg,如表3所示。

结论

汽车的前防撞梁是汽车重要安全部件之一,其中横梁又是前防撞梁的核心零件,其安全性尤为重要。前防撞横梁选用6082-T6合金铝板,是一种可热处理强化的合金铝板,相比而言具有良好的焊接性,中等强度,并且耐腐蚀,质量轻,在高速船只上应用较多,这些优势同样也适用于汽车前防撞梁,易于满足安全性能及实现轻量化。铝合金材质的前防撞梁在满足设计要求的同时,其屈服强度、刚度以及模态均要优于钢制前防撞梁,并且铝合金材质在吸振性能上要更加优良,提升了整车的NVH性能,可以给使用者更加直接纯粹的舒适,进而提升整车的性能。吸能盒的结构减小了正面受力的变形量,增大了截面受力,有效的改善了吸能盒的吸能特性和溃缩特性,使整车的安全性及耐撞性得到提升。

企业变革三箭齐发 掌握策略、关键因素与核心能力

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产业正在巨变,不管您想不想变,外部环境都将推着您的企业到一个从未经历之境。要如何成功变革,需从应对策略、所需成功关键因素及对应的核心能力三者搭配来讨论。

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过去一年多来,因中美贸易战及新冠疫情影响,几乎所有的企业都经历了一场史无前例的变化。虽有如旅游、纺织.等产业因人流管控或民生消费力减弱等因素影响,业绩严重下滑者;但亦有部分厂商,因受中美贸易战的转单效应、疫情受惠及国内疫情控制良好等因素,业绩呈现前所未有的荣景。

笔者日前有机会分别与两家在个别产业都位处全球三大企业的董事长会谈,这两家企业都处于疫情受惠产业,过去一年的业绩成长了数倍以上,2021年一整年的接单量早已接满爆棚,虽外在情势推著者两家公司快速成长,也让业者不禁焦虑,如此荣景可以持续多久?未来的情况会是如何?应该如何来因应呢?笔者整理两次会谈的过程,分析两家企业成长的经验,给予这两位老板的建议是,回归原始“包容整合”的核心能力,执行国际化协调管理策略,掌握多元人才的成功关键因素。

这两家企业的成长历程,如同近三十几年大多数中国台湾企业发展一般,都是在因缘际会之下,有了一门技术或是遇到了一个市场机会而踏入了该产业。因创业初期生产与营销能力都尚未成熟,无法与当时市场既有厂商竞争,只能在被主力厂商忽略的客户中寻找商机。找到的客户需求小、品项杂、客制化需求高。

此时厂商也处于草创阶段,规模小、弹性大、配合度高、包容多,两者一拍即合,让这些新公司开始发展。此时客户区隔化成为经营策略,客制化是成功关键因素,配合度高、包容多则是厂商得以生存的核心能力。

因为经营众多小客户成功,让这些公司逐渐茁壮到可以进入主流市场(MassMarket)去争取客户。刚好那时国内经济开放,低廉的工资与制造成本吸引厂商去设厂,以“相同的质量,80%的价格”为口号,创造高性价比的产品,掠夺既有竞争者的订单,公司成长为市场的要角。这个阶段,经营策略转变为低成本,高性价比是成功关键因素,低廉人力与制造成本的工厂则是核心能力。

低成本策略是条不归路,虽两家厂商都因此策略,分别成长至该产业产量前三大,但永远都有更低廉人力与制造成本的厂商进入市场。在两家企业业绩成长之时,毛利却不断下滑。为求突破改善,又当时产官学界纷纷鼓励代工厂商转为经营品牌,这两家企业也投入品牌经营之林,但成果却更加不理想。

痛定思痛,深切反省,两位董事长都悟出了原来品牌营销不是重点,要让售价提高、价值提升,是要在塑造产品甚至公司整体的形象、品味、特性,让客户清楚明了我们公司的Style、定位,而且这些Style、定位是客户接受且喜欢的,他才会愿意付出更高的价格。

为达此目标,两位董事长分别聘请世界顶尖的意大利设计师、美国营销团队或举家移民至美国常驻,以接近市场,体悟客户偏好,借此定义企业品味,形塑公司及产品的风格。辛苦耗费数年时间,终于让企业再次转型成功,毛利与业绩同步成长。分析定义之,此时策略应是差异化,成功关键因素是形塑迎合客户且明显的品味,公司的核心的竞争力会是贴近客户、了解偏好、定位执行。常有业者质疑这样的策略只适合消费性产品,工业性产品只讲求性价比。这次为例的两家企业中,一家确属消费性产品,但另外一家则是一般零组件生产供货商,验证形塑定位品味这件事,在企业决定执行差异化策略时,都是必须的,不论产品是不是终端产品。

当公司走上差异化策略后,要形塑品味的不只限产品、原公司,还包含了整体供应链的所有厂商,这样客户才会对该企业的定位与品味有完整清楚的认知。因此驱使这两家企业不得不踏上国际化之路,分别到海外整合各国经销商或自设子公司,也开始面临到整合、协调的管理问题。

因同事来自各不同文化背景,分布世界各地,经营问题涵盖由设计、生产、配销、营销、销售等全价值链,管理幅度与深度迅速加大。相对此时的竞争同业,多为欧美日等先进国家百年企业,历史悠久、制度健全,早已国际化布局数十年,让这两家企业国际化竞争又饱受挫折,再度面临到转型不易的问题。

两位董事长都在苦思转型突破,却发生了贸易大战与疫情来袭,中国台湾国际棋子的角色及疫情控制良好等因素,让订单蜂拥转至,在丰收之际也更加深这两位董事长的管理压力,因而促发了与笔者的会谈。详谈后,笔者认为此时两家企业的应执行的是国际化整合协调策略,运用此次业绩爆发累积的资金,至全球主要市场,以并购迅速建立子公司,让其公司总部由最早的客制化工厂、生产基地、营销中心,转型为全球管理总部。

成功关键因素在于要有国际化营运且能在地深耕的管理人才,因此次疫情及十年前金融风暴,中国台湾或全球各地有许多原在大型企业担任国际化管理的专业经理人,因原公司产业兴衰,不得不暂离职场,如去寻找发掘相关人才供应是可得的。

要使这些来自不同产业的高阶主管发挥效能,企业应有的核心能力则是经营者的多元包容,经营者架构清楚的经营策略后,要能倾听不同背景经理人的意见,并配合他们每个人不同的能力与特性,进行弹性化的领导,以达成集团整体目标。

这样的核心竞争力,和两家企业创始之初,对客户弹性、包容的核心能力类同,只是当时是对客户执行产品客制化,现在是对专业经理人的领导客制化,所以对于这两位董事长或台湾大多数的经营者应该都不困难。

因为疫情限制了两位董事长的国际移动,笔者得有机会与他们进行了深度的会谈,从他们过去发展,发现都是因着其发展策略、成功关键因素与公司核心能力完整的搭配,让他们在三十年间,由一家五、六人的小公司,发展至今都已是年营业额数十亿规模了。

希望借由这两次的讨论,笔者的归纳与建议,也能给两位董事长一些的帮助。另整理成稿如上,再制表如下,希望给面临类似问题的其他经营者一些参考。不管您的企业目前是在哪些阶段,要执行哪种策略,若您能找到策略所需的成功关键因素,并养成相对的核心能力,您的企业变革就成功可期。

本专栏作者为国立暨南国际大学新兴产业博士候选人,企业与大学讲师,美国南加州大学管理硕士,具二十多年跨产业经营管理实务。

复合型仓储载具设计与分析

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近年来工业4.0理念在全球不断发酵,工具机产业也努力进行升级变革,传统加工与管理模式已渐渐演变成生产设备信息流管理与制程信息流管理分析。积极走向设备自动化、数字化、联网化,让终端使用者对自己所拥有的设备、物料、制程条件等,掌握更确实,以便有效的资源分配。

本研究投入智能仓储系统开发,协助国内业者导入弹性仓储载具、多合一软件控制器与多载具联网技术,建立工具机单机自动化与跨厂牌载具通讯整合能量,减轻人工操作负担,补足软件控制技术缺口,辅以便利监控、操作的App化智能软件加值模块,强化生产状态掌握的实时性与可分析性,为产业提升产能、良率与管理。带动设备业迈向单机自动化系统专业供应商模式发展,加速制造业导入智能制造相关技术,提高设备联网应用能力与国际竞争力,带动国内整体产业升级。本研究报告将针对弹性仓储验证载具之载具设计与分析进行说明。

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图1 未来发展推动之应用情景

实施方法及成果

本研究之弹性仓储验证载具技术开发,其中包括一弹性仓储系统以及一复合式多轴取放载具。复合式多轴取放载具采用结合圆柱坐标型和关节型机器人之四+三轴复合化设计,透过此复合型构型设计,使多轴载具可应用于托盘式加工或直接工件上下料,提高载具使用弹性。在仓储部份,规划开发可弹性组装之模块化仓储系统结构,可以根据空间需求进行弹性化配置,让用户可以更有效/弹性地使用厂房空间资源,必要时亦可进行仓储格位之扩充,提升单位面积储存量。

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图2 弹性仓储验证载具技术示意图

复合式多轴载具开发

复合式多轴载具设计。此项工作主要开发高负载复合型多轴载具,采用结合圆柱坐标型和关节型机器人之四/三轴复合化设计。四轴圆柱坐标型载具设计如图3所示,整合三组线性轴(升降、水平行走、水平延伸)及一组旋转轴。各轴驱动采用AC伺服马达作为动力源,配合行星式减速机放大输出扭矩;载具主体以方管焊接制成,各线性轴机构皆装置于线性滑轨上,透过高强度构型之方管框架搭配线性滑轨设计,使载具之设计强度足以负荷250kg之负载条件;延伸轴末端装有零点夹装置,可快速结合托盘进行上下料作业。

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图3 四轴圆柱坐标型载具设计

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图4为三轴关节型手臂细部设计图,手臂之配置架构由一组线性走行轴搭配两组旋转轴所构成。A1线性轴以伺服马达为动力源,搭配线性滑台驱动关节手臂进行水平方向运动。J1及J2旋转轴同样使用伺服马达为驱动源,搭配中空摆线式减速机放大输出扭矩,马达及夹爪所使用之电力/讯号线材及气压管路可透过中空结构进行走线,避免线材受损,延长其使用寿命。另外为缩小手臂整体体积,J1及J2轴以皮带传动方式连结马达及减速机构,并可透过马达安装位置之调整,调节皮带张力。手臂末端配置两组气压夹爪,提升手臂进行工件上下料之作业效率。

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图4 三轴关节型手臂设计图

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仓储载具配置之零点气动夹持装置,其零点拉栓及零点夹头之组配容许公差为2mm。为确保仓储手臂进行托盘上下料时,托盘上的零点拉栓能够在组配容许公差范围内,与零点夹头顺利结合,因此评估仓储手臂延伸臂之末端变形量需保持在2mm以内。考虑仓储手臂之末端变形限制需求,在设计时间导入有限元素分析法,主要针对仓储手臂延伸轴之结构强度进行仿真。模拟条件设定上,将250公斤的荷重挂载于延伸轴末端,同时将延伸轴伸长至极限位置进行模拟。根据仿真结果,分析延伸轴末端在负载状况下之变形量为0.88mm,可满足设计需求。

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↑仓储手臂延伸轴模型

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↑仓储手臂延伸轴变形量模拟结果

图5 仓储手臂延伸轴结构变形状况仿真

针对三轴关节型手臂之结构强度,同样透过模拟方式进行评估。模拟条件设定将50公斤的荷重挂载于旋转臂末端。根据模拟结果,分析旋转臂末端在负载状况下之变形量为0.48mm。

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图6 三轴关节型手臂结构变形状况仿真

复合式多轴载具制作图7为多轴取放载具组装实体。经过测试,多轴载具末端挂载250kg配重块,各轴皆可正常运行。

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图7 多轴载具组装成品

弹性仓储模块开发

弹性仓储模块设计。本计划开发之仓储采用模块化设计,每一个仓储格位模块可彼此链接组装,依照需求进行横向或是上下方向之连结扩增,并透过连结机构之设计,实现不同连结角度之安装方式。因此可依照客户厂房之空间需求,弹性进行客制化仓储格位配置,提高厂房与设备空间使用效率。

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图8 仓储格位模块化设计

模块之主体架构由80mm×40mm的铝挤型组立而成,各模块间透过连接件锁固结合,依据不同设计尺寸的连结件,可搭配出不同角度配置之仓储构型。每个仓储模块中都可放置一组共享托盘,托盘尺寸为400mm×400mm,托盘侧边配置零点拉栓,可与仓储手臂上的零点气动夹头接合,快速进行托盘上下料作业;托盘底部同样配有零点拉栓,可与安装在工具机中之零点定位装置接合,进行快速定位及夹持固定。托盘侧边装配之RFID标签,可供建立托盘上摆放之物料及其工单信息,仓储管理软件可利用此信息进行物料管控。

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图9 共享托盘设计图

仓储模组之连接件设计种类共有三种,分别为type1、type2及市购铝挤型连接件。仓储模块进行横向链接时,所使用之连接件为自行设计制作之type1与type2两种型式,连接件之间透过定位螺栓进行定位及结合固定;当单独使用type1连接件链结仓储模块时,可建构出直线构型之仓储格位配置;当混合使用type1及type2连接件链结时,可建构出环状构型之仓储配置。仓储模块进行上下扩充连接时,则采用市购的铝挤型连接件,可大量降低制作成本及时间。仓储模块之连接机构设计如图10所示:    

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图10 仓储模块连接件种类及链接示意图

针对仓储模组之结构强度,以有限元素分析法进行评估。模拟条件设定将300公斤的荷重施加于仓储格位上方。根据仿真结果,分析仓储模块在负载状况下之变形量为0.0197mm。

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图11 仓储模块之变形状况仿真结果

弹性仓储模块制作。仓储模块验证架构采用环形配置,单层设置7个单元格位,整体共14个单元格位。模组本体以及环形验证架构之组装成品如图12所示。

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图12 仓储模块( 环形架构) 组装成品

开发智能仓储关键技术强化生产效能

本研究中所开发之弹性仓储验证载具,藉由模块化仓储格位设计,可建置各种不同构型之仓储架构,满足终端业者不同的使用需求及空间限制状况。透过复合式多轴取放载具,使其具有直接取放250kg托盘(含工件)以及抓取50kg工件之荷重能力,可应用于托盘式加工或直接工件上下料。

本研究之全程目标为发展工具机智能仓储系统之关键技术,可应用于工具机与相关的制造加工产业,能提高加工设备智动化生产效能,以及强化产线管理及操作便利性,增进我国工具机市场竞争力。因此后续规划整合弹性仓储载具与软件控制技术,补足机械设备数字联网的功能,降低不同设备整合与信息交握的难度,掌握更多加工的参数和状态,令生产过程更加透明化,也能根据不同产业制程的需要,以App的加值模式,提供弹性、客制化的应用服务功能,帮助制造商更有效率的分析生产变量,朝向智能制造、数字管理的产业趋势迈进,加速缩短国际大厂的技术落差。

中国整体厨具市场与趋势分析

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戴上3D眼镜、按下计算机按钮,移动鼠标,家里的厨房就能将所有配件与厨具结构,从无到有地组装起来,不但可以任意更换颜色、配件、大小,还能从各个面向看到立体成形的厨房模样,省去了装潢时无从想象的状况、在价格上被抽成的问题、减低装修纠纷。这样的体验销售方式,中国的厨具厂商已经做到了,透过搭配智能工厂,更能缩短制造与组装的时间,从下单到安装在一周内就可以完成。但目前中国多数厨具厂商仍旧以较为传统的方式制造生产,本文将分析目前市场现况,并举两个转型案例,说明厨具产业未来发展趋势。厨具市场分析全球厨具市场分析

据Freedonia于2018年发表的研究报告,全球对于厨具的需求超过640亿美元,并且以每年5.5%的速度成长。其中亚太地区是成长最快速的地区,占有将近全球1/3的销售额,其中,中国将超过日本成为世界第二大的厨具消费市场,而中国的普华有策也预估中国的厨具销量将以每年15%的速度上升。

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此外,StrategyAnalytics研究显示,消费者对于智能家居的需求也快速增加,2019年于智能家居的支出包含硬件、服务、安装的花费达到1080亿增,2023年的智能家居市场将有1550亿美元的规模,估计全球15%的家庭至少会安装一种智能家电。

而可立即安装的模块化厨具需求也被观察到是一个快速成长的市场,ResearchNester研究机构认为,这个市场的年复合增长率为7.5%,对于漂亮的外观与耐用性之需求、智能科技的储存解决方案是模块化厨具市场成长的动力。

综上研究所述,模块化厨具和智能家居的需求是可预期的增长市场,消费者喜欢可立即安装、不须花时间施作的智能套装厨具是市场趋势。

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整体厨房厨具朝智能制造方向发展案例

厨房设备用具以建构智能生活为趋势,由于全球朝向智能居家发展,带动智能厨具与厨房,为达成处处是智能的目标,让厨具能自动侦测、远程遥控、人性化感知控制,于产品与制程中加入智能机械元素,如传感器(sensor)组件、物联网(IoT)技术等等,为必要的发展条件。

以下就中国的整体厨房厨柜与厨房三机产业各一个案例,来阐述数字转型与智能制造作法。整体厨房厨柜产业数字转型案例

客制化的趋势下,厨柜的订单从客制设计图开始,经常经历一连串的修正,门市的销售人员靠经验推荐客人他们想要的橱柜样式,但却这却只能靠着样品与想象,难以立即呈现图面,即便接了单,有时候因为不易生产,又得说服客户修正,如此这般往来修正可能耗时七天,当客人拿到报价与设计图面时,或许跟原先的想象有落差而导致流单。这是门市最不愿意遇到的状况。

另一方面,走进厨柜制造厂,看到的是散落在各处的板材、板金组件,切割的木屑、铁屑可能一走过去就满天飞尘,不管是切割或组装,许多制程的进行靠的是师傅的经验,这个产业到现在还是维持相当传统的制造模式。

为了更贴近消费市场的需求,减低客人等待期,厨具产业也开始走进未来,从内部导入智能机械元素调整企业体质,收集机台数据,提升产能利用率与稼动率;从外部转变成需求驱动的供应链管理模式,根据市场动态实时规划产能、调度资源与调整供给,透过数字信息流跟供货商交换订单与产能信息,以掌握供货商之供货与报价。建造供应链云端平台

供应链云端平台从下游串接总经销商、子经销商、门市、维护保修人员、顾客端,收集数据,建立一个庞大的数据库与互动平台。售前销售服务

于门市端用VR虚拟现实与3D技术,将客户想要的厨柜元素输入系统,即可产生3D厨柜影像,且顾客可随时更换配件与样式,透过这样的呈现达到将产品立即立体化、图像化的效果,顾客不用等待一周才拿到设计图面,且客户下单时,系统会自动提醒设计师设计合理性,且立刻将订单数据传给产线之生产管理端、上游之板材供货商与外包加工商,统整质量、制程、报价或交期状况,立刻就可以报价,迎合客制化、快速报价之消费趋势,减少客户移情别恋的状况,也将设计主权交到消费端,客户能立即看到自己(设计)的作品,提供体感经验,也减少设计与成品之间与人与人之间认知不同的落差。

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售中服务

当客户购买产品之后,门市或经销商可以透过派工系统,依照地区与服务顺序与相关产品派工安装,而安装人员则可以透过APP,实时回报顾客安装环境、安装状况、时间以及相关重点,以便日后售后服务可以查询。而顾客则可以透过APP立即注册信息,且可以查询到产品的相关履历。售后服务

将顾客数据主动推播给经销商或门市,提供主动出击的服务,而顾客如有使用上的问题或产品状况,可以透过APP上的产品知识库进行查询,也可主动联系经销商或门市,当派工系统派出维护保修人员时,云端平台上的安装纪录与历史维修纪录,使维保人员可快速诊断故障原因,缩短维修工时。供应链云端平台将信息、技术、生产数据、报价、交期等信息共享,加强生产与通路和终端客户的连贯性,降低沟通落差,提升实时性,并且透过完整的一条龙服务,让经销商可以有强大的总公司支持能力,可降低各经销商产品销售流失率。从售前、售中到售后,主动进行消费者关怀,贴近消费者需求,缩短时间差距,提高消费者对品牌的忠诚度。人工智能仿真最佳生产方式

当门市下单后,生产端的系统自动产生产品相对应的生产窗体与生产信息、生产制造命令给机台,且将物料信息与加工信息传递给上游物料产商与委外加工商;人工智能系统整合ERP、排程管理系统、CAD、人机接口、物联网,协同供应链,将订单拆单,分发任务给各生产站,模拟最有效率的生产方式,以及最佳原物料利用率,系统自动产生生产用图,不需要再人工逐一绘制生产用图,并且计算各个不同订单同时生产之计算优化排程,打破过去单次只能生产单张订单的状况,不但可以节省人力、原物料、时间,也因着机台的数据化,可同时计算生产稼动率与产能效率,调整产线与销售策略。

此外,串接ERP与供应链云端平台的数据,系统自动产生零件组装图,经由供应链云端直接传递安装信息给工厂组装或工地安装人员,也可自动产出产品条形码、出货单、包装单,易于管理,不再需要使用人力key单与安排货运时间,计算最佳货运效率与运送路径,减低成品的库存时间。

透过智能机械与人工智能,加上云端平台,建置信息流串联门市与经销商端、设计端、生产端与出货端,并透过云端平台连接供货商、经销商、客户数据,将全公司的信息串接在一起。厨房三机产业智能制造案例

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建立AI销售预测模型,提高销售精准率

由于下游包含经销商、连锁专卖店、量贩卖场、建商、设计公司等等,再由这些单位销售给终端消费者,往往无法直接掌握消费者喜好与消费习惯,而由下游单位预估的销售量都是经由人为经验判断,不一定准确,影响物料采购备料准确率,有时候会造成生产时库存不足以致得紧急叫货,这样一来供货商与委外加工商的交货期不容易掌握,同时也影响生产计划,生管人员的排程异动影响其他订单,设备稼动排产也常常因此造成生产不连贯与生产浪费。或是预测失准,产品销售不出去,造成库存太多,增加积压成本。

消费者购买行为一直是难以预测与理解的,因此运用AI建立销售预测模型,提供更精准的销售预测,是减少各种浪费的好方案。该公司撷取每一周的预估销售量与实际销售量并以季为单位进行数据的训练,再加入其他影响销售因素的参数,如产品本身价格因素(定价、售价、价格变动)、零售商与竞争对手广告、促销活动(折扣幅度、促销期长度)、卖场展示、特定假期等会影响消费者购买行为的因素,预计在AI建模后能提升到90%的销售预测准确率。建构智慧工厂

从精实制造推动起,建立拉式生产与JIT,以重要客户订单为优先排程,再者以减少换线时间、朝向以相同或类似规格来规划生产顺序,运用智能排程系统(APS)整合协调全厂各项资源,做好优化生产规划,包含管理排程规划、从发货到出货之生产流程、管控订单与存货物流优化,并将实时与生产现场实际执行数据与计划状况进行比较分析,以找出造成无法符合生产计划目标的因子,进行现场实时的导正处理,透过库存管理与运输管理,进而缩短订单前置时间,落实精实管理,提升客户满意度。

此外,运用SMB系统搜集生产设备数据,结合传感器、工业物联网技术应用,导入产线智机化,达到设备可视化管理、产能与稼动率管理、以及设备预诊断异常警示功能,产线异常与设备异常都能进行实时处理,也能进行生产履历之追踪。另整合工单条形码、搜集机台产能数量自动报工,并与ERP系统整合,取代人员填表报工。透过建构智能工厂,预估能增加15%的产线设备使用率,增加年产量。建置供货商服务平台

与采购供货商、协同外包商、直营分公司销售通路进行信息流整合,包含市场预测与销售计划、采购管理、订单管理、仓储与物流管理,做信息分享与问题及时回馈,进行联合商业计划(规划策略)、决策支持与销售预测(预测策略)、订单交货反馈(补货策略),从市场端需求面回馈到制造面主计划生产排程。

透过这些数字转型计划,打下智能制造基础,虽然说中国厨具产业目前尚无法完全客制化、也尚无法掌握用户数据精准销售,但未来希望能建立起能与消费者互动的智慧厨具产线并设计智能厨具产品,朝向体验式的智能家电市场迈进。以智能家居为趋势

由于未来厨房三机与厨具将从新购市场转为换购市场,产品的数据加值服务与跨服务平台势必成为决战的商机,使用物联网技术让厨具能自动侦测、被远程遥控以及感知人性化指令,系统可追踪设备用电状况,进行用电节能管理,透过传感器侦测瓦斯、一氧化碳、烟雾,如超过安全范围则自动启动防护装置,藉由平板、APP等装置传递立即信息给用户,使居家装置具备人性化与安全性。

此外,也将能借由搜集使用者习惯,进一步利用数字科技让消费者的体验被加值,这不仅仅需要非常庞大的数据量,并需透过数据分析,进行智能制造与设计,改善产品之设计,在产品研发中引进客户意见,从一开始就研发出对的产品,结合消费者的lifestyle,进行更具互动性、实时性、人性化的体验。并且考虑时间与效率,研发客制化套装模块,减少安装施工的时间,能更快速达成客户要求,提升满意度是关键。

建议制造商彼此之间进行跨平台与跨产业的结合,形成自我生态系统,且利用搜集的数据加值分析,从产品销售导向,转型成服务销售导向,才不会被边缘化于新的机会之外。

制造业数字转型观点

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两年以前德国的工业4.0风潮甚嚣尘上,导引许多国家都在谈论延伸的智能制造与智能服务,然而,近年业界探讨数字转型的议题多过智能制造与智能服务。其实,数字转型是企业经营体质转变的过程,是进入智能制造与智能服务之关键门坎。数位转型之进程

事实上,数字时代早就于现今生活中发生,1998年全球由英国首先推动电视数字化,2015年12月31日中国停止发送电视模拟信号,2020年底中国关闭模拟电视讯号,正式进入数字电视元年。这种将讯号转换为数据的进程,正是数字转型的第一步,试图将所有的事件内容数据化,在数据的基础上,各种精确的计算与控制将得以实现。

电视设备数字化的过程很单纯,只要装上数字机顶盒就可算完成,此时的数字化聚焦在工具设备,然而产业生产机台要数字化相对复杂许多,不同机台不同语言,从硬件侦测控制到软件运算,所有流程都要经过标准化,所有数据都要能被可视化,让生产机台能实现实时监控与预警,进而超前布署产能规划。这个阶段是当下大部分企业正在努力的方向,我称之为数字转型的第二阶段,也就是聚焦在“联结”。

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智慧化发展则属于第三阶段的数字转型。此阶段必须在第二阶段的基础上运行才能看到效益。引用贝恩管理顾问公司(Bain&Company,2018)发布的调研结果指出,全球采用数字转型(DigitalTransformation)解决方案的企业以倍数成长,然而一旦企业本身基础不足,仍采用数字转型工具设备的结果,导入效果皆不佳。在这个阶段,透过数据应用让机械甚至整个产线,具备对应事件自动回馈与处理的能力,追求让机械具备与人类智慧相近的反应能力,进而实现智慧工厂营运能量,也就是工业4.0的完成形态。

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数字“联结”比数位“优化”更重要

近期发现有将“数字化、数字优化、数字转型”列为论述重点,导致“数位优化”一词越来越常被提及,“优化”意指完善化,数字优化是组织在原有信息基础上,持续改善提升各项经营活动系统化与数字化的能力,这也正是目前大部分企业投身数字转型所积极之处,但笔者认为有一个关键比数位优化更为重要,那就是数字联结,“优化”只是过程,“联结”才能带来结果。当下的优化作为多聚焦于数字技术与数据处理效能的提升,但各种数据数据的联结,是否能帮企业获利或帮顾客创造价值才是数字转型的真正目的。

两年前笔者开始提倡产业生态系(ECOSystem)概念,相较于产业上下游概念,产业生态系的关键点在于“BetterLinking”,也就是“联结”之意。数字转型的“联结”可以从技术层面和价值创造层面来分别思考。

技术层面相较于数字优化着重在信息技术的优化,数字联结更着重从整体经营角度,去联结信息技术、生产技术、物流技术、销售技术、人才技能、创新技术,甚至到管理决策技术等知识面向,是否妥善融入数字营运流程。价值创造面则是探讨如何以终为始,将数据内容联结客户成功与企业获利来进行妥善串联,从产业生态系观点去打造商业伙伴之间的数据内容联结,让身处生态系中的每一个角色,在数字转型过程中,透过平衡、成长、共创,一起走向智能制造与智能服务的营运模式。

长远来看,数字联结所创造的能量,比数位优化更为重要,因为联结不只是过程优化,更是将管理者经验与经营者思维,注入到各种“数据内容”建构之中,在以人为本的潮流中,势必将走到智能化系统与人类在各种专业进行更深度的联结,如此才算完成智能化的数字转型历程。

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为企业创造更佳“联结”

面对转型的犹豫与焦虑,我们经历过深知其不容易之处,然而智慧化发展是不得不面对的未来,此次疫情大大加速全球企业数字转型的进程,不转型就淘汰,为了帮助企业顺利完成数字转型,财团法人中国生产力中心将于MeBench评量平台上提供一个数字转型评量系统;包括:组织策略管理、数字科技应用、体系价值创造、顾客与文化生态、商业模式创新等五个构面;让企业可以评估自身是否已经具备转型之基础条件。

另外,在转型的实践面,更以精实管理(LEANManagement)理念为基础,配合顾问多年执行之经验,发展出精实智造LSM(Lean Smart Manufacturing)架构,先从简化、合理化、标准化、精实化来检视转型流程、定义关键数据,先完成数据的价值流程,再整合制造执行系(MES)、机器人侦测器、云端、大数据(BigData)、人工智能(AI)等智能技术,来实践具备价值创造能耐的数字转型。

面对企业之数字转型需求,生产力中心也努力为此来创建联结;未来我们将建构一个开放式的数字转型平台,携手产业、学界、法人与研究单位,让更多不同领域的专业知识汇入,也聚集更多的转型先进技术,用以满足各种不同企业之数字转型需求,陪伴企业面对新数字时代,共创卓越竞争力。

下一个时代AI 的未来走向

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何谓AI?人工智能ArtificialIntelligence,缩写为AI亦称机器智能型,人造的机械设备并表现出智能型态。包含:知识、感知、理解、记忆、情感、联想、辨别、逻辑、分析、计算、文化、决定、判断、包容、中庸等多种能力,拥有自我思考、数据分析。

通常透过一般使用的计算机程序展现许多的智能型技术。也透过神经科学、统计学来加以学习及判断。这些人工智能也渐渐的取代人类社会中许许多多的职业。

人工智能在一般教材下的定义是智能型代Intelligent Agent,亦称智能型主体的研究与设计为核心概念,利用观察周遭环境接着做出行动、判断来达成目的的自主实体。在1955年约翰•麦卡锡所定义是(制造智能机器的科学与工程)。而安德里亚斯•卡普兰(Andreas Kaplan)和麦可•海恩莱因(Michael Haenlein)两人并将AI定义为(系统做出正确解释外部的数据,再从这些数据中加以学习,并将这些知识透过灵活的适应下实现特定目标和任务的能力)。

但由于目前的人工智能都是架构在目前一般计算机程序架构下产生的知识、感知、理解、记忆、情感、联想、辨别、逻辑、分析、计算、文化、决定、判断、包容、中庸等能力,并实行自我思考、数据分析。

利用这些能力做出这些判断下还是拥有许许多多的问题,而现今一些的主要核心问题中包括要跟人类类似甚至超卓的知识、推理、学习、规划、交流、移物、感知、使用工具和操控机械的能力等。

以目前人工智能的能力仍然还是要一段很长很长的路。在强人工智能已经有一些能够问世的成果,甚至在一些影像辨识的分析、语言信息的分析、棋类游戏的各种分析中已经拥有单方面的能力达到了或已经超越了人类目前的水平,这些人工智能的实际努力下,能够解决上述中的问题一样人工智能程序,并无须再重新开发新的算法就可以做直接利用,现有的人工智能完成任务,但就像前述所说的要能够和人类拥有一样的处理能力,达到具备思考能力的统合强人工智能还需要很长的时间研究,因为在人工智能领域上还是没办法突破某个临界点,这个非常难以跨过去的难题就是目前在一般计算机的运算下只能利用1或0来运算,并没有中间的模糊选项,但是在人类情感里面不是只有1和0的判断,而是还有许许多多复杂的情绪、感情、感官存在,这个问题让人工智能的进行产生很困难突破的一个点。

目前比较流行的方法包括统计方法,计算智能型和传统意义的人工智能。目前有大量的工具应用了人工智能,其中包括搜寻和数学优化、逻辑推演。而基于仿生学、认知心理学,以及基于概率论和经济学的算法等等也在逐步探索当中。

虽然说在这难以突破的环境下,人工智能无法飞快地前进,但最近GOOGLE发表了一个新的信息,利用了50多个量子单元的量子计算机所运算的速度比传统超级计算机快一百万年的指令周期,量子计算机QuantumComputer,而何谓量子计算机,他又能带给我们人工智能有甚么新的能量呢?

量子计算机QuantumComputer是一种使用量子逻辑来进行通用计算的设备。不同于一般电子计算器或称传统计算机,但是量子计算是利用量子的特性,计算机内用来存储数据的对象为量子位,量子特性中有一个非常特别的状态叫做量子态亦称量子纠缠态,使用这个量子态的算法来进行数据运算。马约拉纳费米子的反粒子就是自己本身的属性,这或许就是令量子计算机的制造变成现实的一个主要关键。而量子计算机透过量子的特性在一个运算位下存在的状态从传统计算机下最小的存储单位是位bit,只能存在不是1就是0,但在量子计算机下存储单位是量子位qubit,多了一种同时出现1以及同时出现0这个状态,因此位可以存在一种状态是可以同时存在1也是0的状态。这就是为什么能够在量子计算机下拥有飞快的运算能力的原因。但要运用这个指令周期必须又一个先决条件,就是必须要在零下273.15度也就是绝对零度的环境下才能达到量子纠缠的状态。

未来如果可以克服现在在量子计算机对于环境上的困难,人工智能的研究就能够再提高一个档次,不管是高度技术性和专业,又或是各分支领域都是深入且各不相通的,涉及范围极广的人工智能皆会快速的加以提升。AI的研究可以在其分支不同的领域中解决各种具体问题,将会在未来对AI有一个更大更崭新的突破。

通快(中国) 顾永麟:智能工厂助力产业升级

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钣金加工设备行业里有一家企业是业内公认的标杆,是业内展会的风向标,往往占据最佳位置,其一举一动倍受业内关注。钣金加工企业一直以拥有这家公司的智能生产线为终极目标,一旦拥有,就能发生质的飞跃,获得高端客户的青睐。这家企业就是德国通快集团(TRUMPFGmbH+Co.KG)。

2021年3月,在慕尼黑上海光博会期间,MFC《金属板材成形》杂志的记者采访了通快中国机床部的总经理顾永麟先生。他是业内资深专家,领导的通快机床部专业服务钣金行业,见证并推动了中国钣金行业的发展与壮大。

MFC:首先请您简要介绍一下通快的基本情况,以及在通快中国的发展简史。

顾永麟:通快集团创立于1923年,是全球钣金加工设备和工业激光应用领域的龙头企业,截止2019~2020财年,通快在全球拥有14325名员工,营业额达34.877亿欧元,在Gartner统计的全球机床企业销售额中排名第二,研发费用大约占到销售额10%。在中国,通快拥有600多名员工、29处分支机构、1处制造研发基地、2个激光应用中心和1家钣金示范智慧工厂。

从1982年起,通快向中国出口机床,2000年,在太仓投资通快金属薄板制品有限公司。2008年,通快在中国组装激光切割机,现有激光切割机、数控冲床和折弯机三条组装线,以及有专注中国市场的研发团队。

2016年通快第一次发布了工业4.0解决方案TruConnect通快互联智造,为客户提供了实现数字网络工厂的最佳解决方案。2017年通快金属薄板制品有限公司升级成为数字化钣金工厂,让客户更深切体验到钣金件的智能联网生产。2019年通快中国客户中心正式成立,客户可以从产品培训、编程现场演示到产品应用等不同角度,得到全方位的体验。2020年通快又在上海成立了亚洲备件中心,进一步缩短供货时间,降低物流成本和材料成本风险。

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MFC:通快中国机床部提供哪些产品和服务?主要服务哪些行业?

顾永麟:通快机床事业部的产品包括2D激光切割机、冲床及冲裁激光复合机、折弯机、激光焊接设备、激光切管机、自动化料库及机器人、智能工厂、软件及服务、智能弧焊机器人、数控和折弯模具等,涵盖钣金加工的几乎所有加工设备和软件,每个细分领域又有从低到高多种选择。

我们为电力、通信、汽车、电池、新基建、电梯、消费电子、模具制造、医疗器械、航空航天、工程机械、农用机械、轨道交通等高端智能制造业提供金属加工整体解决方案,将德国的品质、严谨、可持续的发展理念与中国合作伙伴们分享,助力从“中国制造”到“中国智造”。

我们不满足仅仅提升机床的单机性能,而是为客户提供完整的自动化和智能化解决方案,从三维软件为客户进行方案设计开始,包括单机的自动化(含自动上下料、自动加工、零件分检及残料处理)与全自动柔性加工系统(中央料库+机床+周边设备、全过程控制软件)等,可实现全年无人自动化连续生产。

MFC:2021年第一季度,通快中国将在展会上发布哪些新品?

顾永麟:2021年中国各地的机床展陆续举办,最近我们发布了四款新品:

第一款式2D激光切割机Trulaser3000系列切割机,采用了暴风智眼技术——运用先进的人工智能(AI)技术,自动感知实际板材厚度。在遇到板厚不均的板材时,在较薄处(下公差处)机床会自动提速。当需要做出参数优化时,它能自动完成一切,用户再也不用频繁停机修改工艺参数。根据我们的测试,在中薄板材加工中,速度最高提高81%,切割气体消耗减少70%,切割气压降低60%,扩宽了不锈钢和铝板的切割范围,穿刺和孔加工的性能也大幅提升。

第二款是TruLaserTube3000fiber,每台机床都有一套完整的切割数据,FocusLine会根据材料的类型和厚度调整激光的焦点,ControlLine会确保管材和喷嘴保持适当的间距,而SeamLine会检测管材内外表面的焊缝和标记,并确保管材按照设计图纸正确对齐。夹紧装置无需调整,可以切割各种特殊型钢,也能加工黄铜紫铜等高反材料,无论批量大小,种类多少,材料多变,还是表面质量要求如何严格,都能经济、稳定、高效生产,及时交货。

第三款是Tru Arc Weld1000和5000激光焊接机,这是目前业内应用增长最快的钣金设备。通快联合世界顶级焊接电源制造商伏能士,以及优傲协作式机器人,合作推出“拿到手就上手”的人机协作式焊接工作站。新款焊机只需傻瓜式示教,两分钟学会,支持快速调用标准参数库、单双站工作模式快速切换,可选CMT(冷金属过渡)功能。

第四款是Tru Bend3170Basic Edition,在传承经典畅销机型——Tru Bend1000系列的基础上,通快推出了速度更快、覆盖产品加工面更广、更是搭载了德国通快专利型四缸驱动设计的全新Tru Bend3000 Basic Edition系列。折弯长度4080mm,快进速度170mm/s,最大安装高度580mm,操作编程简单易学。

MFC:通快推出了共享机床的服务,请问是怎么回事?

顾永麟:随着中国经济进入调整期,通快中国推出了类似于共享经济的全新商业模式,用户只需按机床实际使用时间付费。我们希望通过这种模式陪伴用户共同面对未来的不确定性。客户仅需首付10%,就可以成为通快特定型号激光切割机和折弯机的用户,机床装有统计实际切割时间的装置,每月只需为机床实际切割时间付费,连更换喷嘴等停机时间都无需为之付费。该商业模式没有额外利息,每月结清款项,收益一目了然。

在2或3年的租赁期内,通快提供机床质保以及年度保养服务,租赁结束,客户可以灵活地选择支付一定比例的剩余款项买下机床,或直接退还机床。

这样我们降低初创企业的风险,降低成熟企业的资金压力。

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MFC:通快在疫情期间的业绩如何?疫情之后有哪些变化?

顾永麟:通快集团的财年是到6月30日才结束。从2月底的情况来看,通快中国的情况非常喜人,智能制造项目同比倍增,机床板块业绩增长40%,实现了激光切割、折弯和数控冲、自动化等全面增长。这主要得益于中国的疫情控制得力,国外因供应链中断,大量订单从国外转移进来,同时政府释放大量的流动性带动投资等因素。

疫情期间,大量的劳动力不能及时到达工厂,而来自国外以及医疗器械行业的订单大量涌入,中国新基建投资拉动了制造业的复兴,这些行业对产品要求严格,对生产效率和稳定性也极其苛刻,交货期、质量和成本有竞争力,对客户而言意味着难得的机会和巨额的利润。

所以这个期间的智能化和数字化的项目开始开花结果,我们和比亚迪、宁德时代、新北洋、大明、远信、科林电气等龙头企业签订了建立了深度的合作协议,共同打造数字化钣金工厂,推动这些顶尖企业的升级换代。

在过去几年,我们在太仓的数字化钣金工厂接待了成千上万的来自中国乃至整个亚太地区的客户,实地参观和感知数字化钣金工厂。

另外,通快对中国政策的感知也是非常敏感的,十四五规划、RECP协议、中欧投资协定等和钣金和激光应用相关的政策,以及对相关行业的影响,比如国家重点关注的新能源汽车、医疗、新基建、农用机械等行业,我们都有深入研究,并拿出相应的解决方案,让客户能快速应用通快的智能化方案提升水平,增加竞争力。

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MFC:中国在通快的战略里是什么样的位置?

顾永麟:我们和著名的咨询公司麦肯锡一起做过一项研究,中国的钣金设备市场大概占到全球的40%的份额,是全球最大的单一市场。中国正处于从单机到联线,到走向智能化和数字化的关键时期。通快未来的发展很大程度取决于在中国市场的表现,所以最近几年,我们一直在加大对中国市场的各项投入,2019/2020财年的投入达到8500万人民币,同比增加了6100万,用于中国展厅、应用、研发、备品库等项目建设。

我们在中国首发了通快公司的10KW和12KW高功率激光切割机,这是适应中国市场对厚板高功率切割的特殊需求研发的。我们丰富了低功率的Trulaser1000系列的经济型机型,让预算有限的中小客户也能用上高性价比的通快机床。

2020年我们将明星产品TrulaserTube3000fiber切管机拿到中国来生产,这是第一款在德国之外生产的通快切管机,性价比非常高,不管批量大小,都能高效经济地生产。

除了TruBend1000系列折弯机之外,我们把TruBend3000系列也拿到中国来生产,未来5000和7000系列也将陆续引进来。

2021年,我们在国内组装的折弯机器人和折弯单元也会相继面世。我们也正在提供面对中小企业的经济型智能解决方案,通过与本土的供应商合作降低自动化和智能化的门槛,以德国品质和本土价格参与市场竞争。

我们在中国生产的每一台机床都预留了通讯接口,免费提供一个路由器,也可以提供云端的远程服务,及时给客户提供机床的维修、保养、诊断、备件订购提醒与指导等远程服务。我们最近在宣传中推行“Youwin”的理念,只有客户的成功,才有通快的成功。

MFC:疫情期间,通快的服务方式有哪些变化?

顾永麟:在疫情期间,全新的微官网平台上线,客户只需动动手指,就可以从通快的微信订阅号进入微网站,快速了解到通快公司和明星产品的相关介绍,及时浏览新鲜的热门资讯和招聘信息,轻松下载相关产品手册及资料,同时也可便捷地获取我们的在线服务和联系方式。

在MyTRUMPF模块能够清楚了解客户拥有哪些通快的机床产品,型号和机床号分别是多少。客户可以在“客户中心”模块,输入自己机床的机器编码,获得机床相关的所有信息,比如制造年份、附属设备、服务协议、培训课程等信息。

自2012年开始,通快中国开始举办技术放开日,开始是一直在太仓,全面展示通快的切割、折弯、自动化、模具、软件、工艺等产品和服务,一般是三天,推出十几场技术讲座,每次有1000~2000客户参观。最近几年在大连、哈尔滨、无锡、东莞、福州等举办规模略小的研讨会,全面推广通快的产品和理念。2015年我们集团的激光技术杂志的中文版也开通,让中国客户能了解最新动态以及全世界优秀同行的精彩案例。

2021年3月22~23日,我们举办线上的峰会,推出28场中文、英文和德文的讲座向全球客户开放,涉及钣金加工、精益管理、金融服务和智能工厂等方方面面的热门话题,还邀请标杆级的客户参与讨论,有兴趣的读者可以关注我们类似的会议。

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MFC:中国和欧洲钣金行业有哪些差异?后者有哪些值得中国同行学习的地方?

顾永麟:以我个人的观察,中国的钣金加工行业整体而言,有几个特点:第一是散,从数量上讲,远远超过欧美同行,从质的方面还有很大的努力空间。以劳动生产率为例,我们德国客户的人均年销售额大约是30~50万欧元之间,折算成人民币230~290万元之间。国内比较好的50~80万元,普通的是20~30万元。第二是装备的自动化水平不一样。

我去过通快德国的钣金客户工厂,已经很少看到人工操作的单机在生产,基本要么单机自动化,要么整条生产线的自动化,真正把少品种大批量和多品种小批量的柔性生产方式运转起来。当然我们中国客户中也有不少这种非常成功的钣金企业,我们的微信公共账号里一直在推广各行各业的成功案例。很多时候,我们中国的设备和生产线档次不亚于德国,但是生产效率和稳定性并没有达到同样的水平。

原因就在我说的第三点,人的因素。中国钣金行业竞争激烈,存活十年以上的企业有多少我不清楚,我看到的是每年都有大量新的企业产生,也有不少企业消失。很多人员进入,又很快流失,以致于我们中国的一些专家认为钣金行业只依赖设备就可以了,不像锻压和铸造那样还要有模具设计和制造能力。这种观点是不对的。

尽管通快的设备和软件正在把各种工艺库做得越来越丰富,也能把过往的经验能很好保存和提取出来,最终还是靠人来操作,就像最好的摄影机不能自己拍出精彩的电影一样。有钱可以很容易买到最先进的设备和软件,但是全生产线的有丰富经验的员工不能用钱堆出来,还需要时间来培养。

德国制造业的供应链相对稳定,钣金企业存活20年以上的比比皆是,员工流失率也低。我相信未来,拥有先进设备和优秀员工的企业将成为整合市场的力量,改变目前企业数量多,规模整体偏小的情况。

在人员培训方面,通快中国愿意为中国做更多贡献,现代化的智能生产线需要高素质的员工来操作。我们已经和国内的上海交大、上海工程大学这样的大专院校合作,接受大三大四的学生来实习半年,提供岗位培训,利用我们的实验室和设备做毕业设计。第二部分是针对企业的员工培训,除了正常的机床操作、工艺和维修保养培训之外,我们提供高级的激光切割、冲床、折弯和焊接编程培训,也提供针对不同行业的定制化培训,比如工艺优化、结构设计、成本节省等。比如目前激光焊接非常火爆,但是工装卡具设计应用方面的人才奇缺,我们在销售的时候,就把额外的培训作为一个卖点。这是因为我们早就在德国的工厂里实现了激光焊接,积累了大量的经验。我们中国的员工源源不断送去培养,回来在太仓工厂实际生产应用,已经有20多位经验丰富的资深技术人员,精通设备和工艺,提供各种咨询和培训服务,帮助客户实现智能化生产。

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MFC:过去一年,通快与不同行业的优秀公司达成合作,协助他们建立智能化的钣金工厂,请问通快的智能化钣金工厂是什么样的?是不是只有有实力的大企业才能考虑这个问题?

顾永麟:工业4.0的核心是数字化联网,它通过生产技术的信息化和数字业务平台的开发,提供巨大的灵活性和生产效率,提升潜力。它将制造内外的不同组成部分结合起来。未来工厂将持续优化程序并大幅缩短流程。

智能工厂,代表人员、机器、自动化装置和软件彼此完美协调生产环境。智能工厂有哪些具体的优势?智能联网使生产变得透明,智能工厂的通信基础是物联网(IoT),工厂的销售、设计、生产、仓储、流通等环节的设备和信息都通过各种传感器、监控设备和软件等传达给智能工厂。

钣金企业的相关人员可以始终了解正在发生的情况,并可以更好地规划各自的工作。比如仓库、采购、销售、设计、工人、财务、管理人员都能及时知道工作进度,合理高效安排工作,消除瓶颈,保持所有的流程畅通,同时避免短缺和过度的冗余带来的损失。数字工厂的营运方可以更快速、更灵活地生产,企业流程将更易于管理,特别是在小批量生产中,可以发挥决定性优势。

通快的智能化工作核心是中小型的钣金制造商,并不是花很多钱一步到位去实现,也不需要等成功之后才去实施。恰恰相反,要通过实施渐进化的智能化来达到成功。面对钣金企业订单复杂多变、价格竞争激烈、交货期缩短的局面,通过通快TruConnect模块化解决方案,从简单入门到逐步调整,再到完全联网,最终达到透明灵活的运转,同时获得更大的经济效益。

MFC:顾总,感谢您百忙之中接受我们的采访。2021大学生毕业有900多万,但是我们的钣金行业却经常找不到合适的人才,您作为业内的资深从业人士,有什么建议?

顾永麟:这次疫情对全世界都是巨大的冲击,中国和德国都因为有强大的制造能力,成为复苏最快的经济火车头。在过去两年,发达的制造业是大国政府博弈的底气。从十四五规划看,各级政府对制造业的投入会越来越大,也意味着着机会增多。

每次看到太多的清华、北大、交大、复旦的学生去考公务员,去一些街道当办事人员,我觉得可惜,从长远看,这种择业也不是明智和健康的选择。为了支持实业,国家一直在减税,房地产也被限制发展,卖地收入在财政收入中的比例减少。税源缩减,只能节流,未来缩减财政支出、裁撤冗余人员是不可避免的。

中国的制造业是很低起点发展起来的,我亲眼见到很多初高中毕业的老板带着一帮员工在简陋的工棚里用通快的二手设备起步,一步一步发展到买得我们最先进的生产线,建立起现代化工厂,实现了中国梦。

现在中国在一步一步向高端制造业发展,最艰难的阶段已经由之前的两代人承担了。和金融和IT行业相比,钣金行业的利润确实不高,但是只有更多优秀的人才进入行业,才能把先进的软件和硬件运用起来,做更有技术含量的产品,才能创造更高的利润率。在别的行业,35岁可能是一道坎,但是在制造业,从业人员的经验是不断增值的财富,越老越吃香。

无论从爱国情怀,还是个人发展前景,我希望通过通快的努力,让更多人才进入钣金行业,不再觉得制造是辛苦的事情,爱上这一行,进而提升整个行业的水平,为中国制造业的强大做出自己的贡献,人生的价值也因此更加有意义。

受新冠肺炎影响需求紧缩订单和生产均大幅减少

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日本机床和锻压机械2020年上半年(1~6月)的供需成绩业绩汇整。根据日本工作机械工业会数据,2020年上半年度的机床订单总额为4100亿2000万日元,比2019年同期减少39.9%,生产额也减少32.9%,规模大幅减为3864亿800万日元。在新型冠状病毒传染疫情扩大的影响下,国内外相继推迟非紧急和非必要设备的投资,使得机床需求缩小。

景气恶化雪上加霜

2020年上半年度全球经济,受到新冠肺炎疫情的影响急速恶化。在美国和中国之间贸易摩擦加剧的背景下,正持续疲弱,2020年3月左右开始,全球疫情扩大,使得景气恶化雪上加霜。全球城市采取疫情预防措施,经济活动和消费活动均停滞。

中国的新冠肺炎疫情恢复相对较快,但是欧美印等国家遭受到沉重的打击。

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日本从4月开始,感染人数也急遽增加。政府发布紧急状态宣言,限制从4月开始到5月的经济活动。2020年4~6月日本实质的GDP速报值,按年率换算减少27.8%,创下二战后最大下跌记录,至今记忆犹新。

非紧急和非必要投资搁置

在新冠肺炎疫情的影响下,企业的设备投资意愿也减退。国内外相继将眼前的资金周转列为优先,推迟非紧急和非必要设备投资。

根据2020年9月11日内阁府和财务省所发表的2020年7~9月期“法人企业景气预测调查”,预测2020年度的设备投资额,将比2019年度减少6.8%。制造业比2019年度减少4.5%,其中,机床和锻压机械的主要用户汽车产业,也将比2019年度减少13.8%。

导致2020年上半年度的机床供需成绩不振。根据日工会汇整的“机床供需动向暨金属机床统计数据”,所有项目的订单总额、生产额和销售额,均低于上一年度。

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十年来首次跌破5000亿日元

2020年上半年度的机床订单总额,比2019年同期减39.9%,规模为4100亿2000万日元。这是自雷曼风暴以来,十年来首次跌破5000亿日元。

因美中贸易摩擦问题,自2019年以来,持续呈现减少倾向,而在新冠肺炎疫情下又雪上加霜。即便是单月基准下,在紧急状态宣言发布的4月和5月,也比2019年同月份减少一半,只有500亿日元左右的记录。

内需比2019年同期减少40.5%,下跌至1585亿3200万日元,7年以来首次跌破2000亿日元。所有11个需求行业均低于2019年同期。身为主要用户的汽车产业和航空产业萎靡不振,汽车用途订单额,比2019年同期减少49.8%,几近砍半,飞机也比2019年同期急遽减少61.2%。

外需为2514亿8800万日元,比2019年同期减少39.5%。11年来首次跌破3000亿日元。主要三方均跌破2019年同期,亚洲已连续2个半年度跌破1500亿日元。然而,在经济复苏途中的中国,虽然和2019年同期相较有所减少,但上一期是两年来首次增加。北美和欧洲的市场规模,十年来首次分别跌破1000亿日元和500亿日元。若从各国订单额来看,以采取果断封城的欧洲和东南亚为中心,比2019年同期减少一半以下的国家受到瞩目。

运转停止的影响表现在数字

2020年上半年度机床生产额为3864亿800万日元,比2019年同期减少32.9%。已连续两年减少。生产台数为2万1588台,比2019年同期减少36.5%,表现不佳。工厂运转暂停的机床厂商很多,该影响明显呈现在数字上。

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从机床类别看生产额,除其他数控机床以外的所有机种,均低于2019年同期。其中,滚齿机和齿轮精加工机也呈下跌,比2019年同期减少65.7%。台数方面,所有机种均低于2019年同期。

NC车床的生产额为1050亿1800万日元,比2019年同期减少31.2%,台数5420台,比2019年同期减少43.0%。立式车床生产额比2019年同期减少3.9%,表现良好,但卧式车床的生产额却大幅下跌。

综合切削中心机生产额为1207亿4200万日元,比2019年同期减少40.5%,台数为7362台,比2019年同期减少39.4%。立式、卧式和门形,总体表现均不佳。尤其是单价偏高的工作台尺寸500mm以上,中大型卧式MC和门形MC的生产额,比2019年同期减少近乎一半。

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欧洲和东南亚排名调换

2020年上半年度的机床出口额为2674亿6400万日元,比2019年同期减少32.0%,出口台数为2万8427台,比2019年同期减少26.6%。

金额基础的地区别构成比,仍然是东亚居冠,占全体的40.9%。其他依序是北美占23.2%、东南亚占17.8%、欧洲占15.8%。

欧洲受封城影响显着,德国、法国和意大利等对主要国家的出口额已大幅减少。和2019年相较下降4.8个百分比,市占率下降,名次和东南亚调换。另外,东亚也许是受到中国经济恢复的影响,市占率比上一年增长8.5个百分比。北美则比2019年减少3.1个百分比。

若来看前十名出口国家,中国为776亿7900万日元,比2019年同期减少11.5%,超过美国,再度跃居首位。2019年居冠的美国,受到新冠肺炎疫情的影响,比2019年同期减少39.6%,规模为544亿1100万日元,大幅减少,退居第二。位居第三的是印度,比2019年同期减少46.0%,规模为158亿9200万日元。

机种别方面,车床、综合加工机(MC)和磨床等主要机种,有很多是出口额和台数双方面都较2019年同期降低。

另外,根据财务省“贸易统计”资料,在NC车床和综合加工机(MC)的金额基础上,自行汇整前十名的出口国家。NC车床前三名是美国、中国和德国,和2019年相同。第4名是印度。相较于其他的出口国家,2019年同期比的减少幅度较小,出口额下跌,比2019年同期减少53.6%,紧随第三名的德国之后。综合加工机(MC)前三名也是中国、美国和德国,和2019年一样。固守龙头宝座的中国,2019年因和美国的贸易摩擦问题,2019年同期比大幅减少,被第2名的美国紧追在后,但2020年美国方面,比2019年同期减少47.7%,几近砍半,出现很大的差距。

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主要机种比2019年同期为低

2020年上半年度机床进口额为300亿500万日元,比2019年同期减少33.9%,进口台数5万4718台,比2019年同期减少14.0%。日本进口很多非NC机,2020年上半年度,非NC机即占全体进口台数的91.8%。而进口额仅占全体的15.8%。

若以金额基础来看前十名进口国家,德国居首,中国居次,和2019年相同。机种别方面,雷射加工机、车床和磨床等主要机种,进口额和台数双方面,很多均比2018、2019年同期为低。

订单预测向下修正

锻压机械的生产额也和机床无异,因新冠肺炎疫情而大幅减少。根据经济产业省的机械统计资料,冲压机和折弯机等第二次金属加工机械,2020年上半年度的生产额为642亿2200万日元,比2019年同期减少22.5%,生产台数2148台,比2019年同期减少25.6%。

从机种别来看,在金额基础下,除线材成型加工机以外的所有机种,均低于2019年同期。台数基础下,只有折弯机和和剪板机,比2019年同期增长,其他均下调。

日本锻压机械工业会发表的锻压机械(冲床类机械、板金类机械、劳务等)2020年上半年度订单总额为1124亿8400万日元,比2019年同期减少33.2%,规模低迷。冲床类和板金类均比2019年同期,下跌几近40%。

锻压机械主要用户汽车产业,在新冠肺炎疫情的影响下,有相继推迟设备投资的倾向。有鉴于这种状况,日锻工在2020年4月,将2020年的订单总额预测,从当初的3350亿日元,下修至2250亿日元。

也不乏反弹迹象

2020年上半年度,一言以蔽之,绝对是新冠肺炎疫情。疫情在全球传播,经济活动和消费活动冷却,设备投资需求也退烧。机床有关的主要展览已纷纷延期或停办,要面对面销售也变得困难。

即便进入下半年度,不活络的状况仍将持续。7月订单总额为697亿8800万日元,比2019年同月份减少31.1%,8月份为679亿8000万日元,比2019年同期减少23.2%。遭遇这种状况,日工会在9月,即将2020年订单总额预测,从当初的1兆2000亿日元,下行至8500亿日元。这是自雷曼风暴后的十年来,首度跌破1兆日元。

前景依然混沌不清,但也不乏明朗迹象。从2020年6月左右开始,全球经济活动重启,中国和美国两大国的经济也稳步复苏。在中国市场和半导体业界的推动之下,机床订单总额在5月份的512亿3900万日元探底之后,部分开始出现好转动。日工会于10月12日发表9月订单总额速报值,比2019年同期减少15.0%,规模为841亿4300万日元,是8个月以来首次超过800亿日元。

在2020年只剩2个月的时间。网络展览“JIMTOF2020Online”也将于11月16~27日举办。在很难面对面销售的今天,利用网络销售和促销方式,找到生机的机床制造商在增加中,但各公司的订单究竟能增长到什么程度? 

一场疫情, 中国2020年经济超车全世界!

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疫情意外成为中国经济推手,中国2020年GDP增长2.3%,相比之下2020年全球产出下跌4.2%。美国智库预测,中国经济规模将在2028年超车美国、成为全球最大经济体,比预期更快。

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中国经济增长、境外投资、消费者动能都胜过全球:2020年外国直接投资中国比2019略为上升;中国现在占全球中产阶级人数的1/4,不再只是世界工厂,更是消费机器。

作为疫情爆发地中国得益于强有力的防疫措施,但却成功让它成为世界上少数2020年经济正增长的经济体。

《彭博》(Bloomberg)报导,中国于1月18日宣布其2020年的GDP增长2.3%。由于2020年全球产出下跌4.2%,中国经济鹤立鸡群,进一步导致中国占全球经济份额提升为14.5%,比原本预计的进度超前2年。

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就算其他主要经济体复苏,中国超车全球的趋势也不会改变,经济学家预测,中国2021年GDP将增长8.2%,胜过全球。美国智库布鲁金斯学会副处长哈拉斯(Homi Kharas)指出,中国经济规模将在2028年超车美国、成为全球最大经济体,比预期更快。

中国经济增长、境外投资、消费者动能都胜过全球

一场疫情,反而巩固中国在全球经济的位置,阿肯色大学教授KaZeng如此表示。川普前两年跟中国大打贸易战,也给了中国大好机会,和亚洲与欧洲国家建立紧密的经济关系。欧美企业近期也可能持续投资中国市场,因为在后疫情时代,中国可能是少数经济大幅反弹的国家。

自2015年把取得最多外国直接投资(FDI)的头衔拱手让给美国后,如今,中国可能会再次拿回宝座。到2020年11月为止,外国直接投资中国的金额达1200亿美元,还比前年略为上升;同时,全球的外国直接投资额剧减3到4成。现在的中国,也不再只是世界工厂,更是消费机器。彭博经济学家舒畅表示:不只中国的经济增长重要,它的增长模式对全球经济来说也很重要。中国持续朝向依赖内需来刺激增长,对全世界来说,中国除了扮演生产者,它会逐渐成为一个消费者。

这一部分也解释了,为什么许多企业嚷嚷着要把生产线撤出中国,但行动上却难以割舍,甚至投资中国的金额还增加了。

消费动能在欧美等成熟国家已经开始放缓,相比之下,中国现在占全球中产阶级人数的1/4。依据2011年购买力平价计算,这些中产阶级每天会花费大约100到600人民币。2020年,传统汽车大厂通用汽车、福斯在中国卖出的车辆,比在美国卖出的车还多。

中国股市市值创13年来新高

在中国国内,跟美国一样,资金狂潮也席卷股市,中国股票基准交易价格创2007年以来新高,各上市公司估值也是5年以来最昂贵。举例来说,车用电池制造商宁德时代2020年11月底以来股价上涨56%,定价是预期收益近120倍。

中国市场里大量游资以及超低借贷成本,正把储蓄者推向股市,根据《彭博》,过去一年,中国股市投资人如果押对目标,投资报酬率超过64%。接下来,中国央行可能持续将政策利率保持在历史新低,将刺激更多资金流入股票基金。

2020年11月底,沪深300指数突破5千点。整数数字对中国股票市场至关重要,因为它是关键支撑位和指数阻力位。沪深300指数未来再上涨6%,就能超越2007年的纪录,并上看从未突破的6千点大关。许多企业乘着这波资金狂潮,进行首次公开募股(IPO)。2021年才没过几天,中国计算机供货商联想、社群网站哔哩哔哩(Bilibili)等多家公司纷纷宣布将IPO,或到国内不同城市二次上市。

联想宣布将到上海科创版挂牌上市,董事长杨元庆表示,联想正在利用中国迸发的资本市场作为杠杆。《南华早报》报导,有人透露,就连尚未上市的字节跳动(抖音母公司)也在考虑发行股票。

律师事务所Harneys的雷蒙表示:现在是中国公司在香港或上海IPO的完美时机。目前,雷蒙手上大约有20个IPO案子在忙,其中多个都是中国科技公司。

2021年中国政府大声宣布,2035年前,要让GDP从2020年的水平翻倍,而中国勃发的经济和股市指向这条快速增长路径。

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