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【WRC 大咖观点】侯文皓《灯塔照耀:先进自动化点亮未来智造》

时间: 2021-09-30

2021世界机器人大会第一天线下主论坛——“领航峰会”群星璀璨,产、学、研各领域大咖齐聚首,共话巅峰,为机器人未来发展领航。

峰会现场,麦肯锡资深专家侯文皓上台发言,演讲主题为《灯塔照耀:先进自动化点亮未来智造》。以下为侯文皓先生演讲内容全文整理。

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尊敬的各位嘉宾,女士们、先生们,大家下午好!感谢世界机器人大会的邀请,非常荣幸有机会和各位老友新朋一块交流分享。先进自动化在工业领域带来了一个前所未有的变革,然而2020年的一场疫情打乱了各个行业既定的发展节奏,工业自动化行业也不例外。疫情时代,机器人这个行业面临的是危还是机?疫情时代,机器人用户的选择有什么新的驱动因素?接下来的时间,我就这个主题和大家做一个分享和案例介绍。

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2019年世界机器人大会,麦肯锡建议普适3+3模式,工业机器人用户体验有三个趋势:应用更简单、连接更简单、运营更简单。为了顺应这些变化,自动化机器人供应商应该采取一系列的主要举措。时隔两年,我们再次登陆这个舞台,希望换一个视角,聚焦国内外的工业4.0先进企业,也是机器人最大的用户,他们创新的原动力是什么、他们的优秀案例是什么。我们谈到这些先进制造行业的时候,大多数的专家会想到灯塔工厂,今天早上我们的一些院士也有提到黑灯工厂。早在2018年世界经济论坛和麦肯锡共同合作,全球范围数千个企业中寻找第四次工业革命的领先者,我们把这一届领先者称为灯塔,因为灯塔的本意就是在茫茫大海中照亮这些船员,让他们找到彼岸。工业场景灯塔的本意是引领众多数字化转型中的企业走出试点陷阱、走出转型黑暗,彷徨、迷茫、焦虑。

截至今年3月份,共有69家灯塔企业照耀全球。大家可以从VCR看到,他们利用多种工业4.0技术,既有物联网技术、5G技术、人工智能技术,当然也包括今天的主题先进的、柔性的、智能化的自动化技术。这些技术给企业带来了巨大的、突破性的金融指标的改善和财务指标的改善,并且同步打造了数字化转型最最需要的组织、人才和转型机制。

我们从地域、行业和规模的维度为大家勾勒一幅灯塔的画像。

首先从国家地域来看,中国先进制造灯塔领先全球,共有21家在中国的灯塔,接近全球的1/3,我经历了过去七轮遴选,相对于其他国家,中国灯塔的候选资源很丰富,质量也很高,而且质量越来越高。

从地域领域来看,21家中国灯塔企业半数以上集中在苏、鲁、粤三个省,这些都是传统的制造大省,推行智能制造的力量也是非常不遗余力。

从行业角度来看,半数灯塔企业都是电子、汽车、医疗机械,这些所谓的先进制造企业数字化程度高,转型早,转型的意愿也非常强。

从规模角度来看,可以看到47%的企业销售额在10-100亿美金之间,都是各行各业的头部企业,但我们也惊喜地发现,大约15%的企业销售额是在一定的条件下,因此数字化转型灯塔不仅是大企业的专利,中小型企业也能够大有所为。

我们来看疫情时代自动化用户买入自动化机器人的驱动因素都有什么变化,麦肯锡对全球15个国家、九大行业众多机器人用户做了调研问卷,你们购买机器人最主要的原因是什么?疫情之前这个问题的回答往往是投资者要考虑投资回报和高性价比的自动化方案,能够降低日渐高企的劳动力成本和提升质量。我们在疫情中再问这些企业,越来越多的企业意识到成本导向和风险导向的变化,致力于打造更为有韧性的运营体系,以期在下一次的黑犀牛、黑天鹅、灰犀牛的过程中更从容地应对。

大家看到选择自动化的原因,无人接触、黑灯工厂变成我们的首选,取代了前面的质量和其它的因素。我们看到的是企业更愿意在智能化和数字化赋能的自动化进行更多的投入,以期减少不确定造成的冲击,行业有望做到这样一个转变是从低成本的自动化转向物联网赋能、高智能赋能,设备和设备协同的自动化局面。

灯塔的意义不仅是顺风而行,我们看到本次疫情中灯塔企业逆流而上、转危为机,或者是在以比较良好的信息化基础上解决疫情带来的一些短期供给,快速地复工复产,或者是用透明化的产销供存的供应链快速反应、动态决策,率先走出疫情,并且有些企业已经在主动思考、尝试、引领未来智造的颠覆性重构。

借此机会,我想讲两个灯塔故事:无人接触和黑灯工厂。

无人接触的故事是一家钢铁灯塔企业,整个封城期间始终保持生产零停工,高炉没有停产,3万全职员工保证了零感染的纪录,得益于这家企业之前长期投入互联通明、高度自动化机器人的安全工作环境,也是得益于工业大数据互联互通,员工能够远程办公,创造了一个安全稳定的生产场所。

黑灯工厂是一家著名的电子消费企业,长期致力于人机料各个元素的无忧生产,随着疫情的袭击、劳动力的短缺和成本的上升,更是铁了心打造黑灯,目前中国境内已经有十余家黑灯工厂。

总体来讲,还是对这15个国家、九大行业的机器人用户做了调研,总体还是比较乐观的,即使是疫情后的机器人市场需求,我们看到77%受访者认为未来三年自动化增长率会超过10%,深入47%的企业超过20%。

再看中国的情况,今天早上各位专家也提到中国机器人的发展是非常迅猛的,根据国际机器人联盟2020年的统计,我们欣喜地发现,中国工业机器人的万人保有量虽不及发达国家,但过去三年的增幅是非常可观的,已经超过了全球增幅的平均值,也有超过很多欧美企业。

接下来我们探讨一下机器人创新的原动力从哪里来,可以从灯塔企业的身上看到很多案例,主要是三个驱动因素:市场拉动、内部驱动、科技推动,三方企业的影子得到了极大的推动。

创新是市场逼出来的,随着中国这样的场域数字经济化逐步发展,终端用户越来越注意产品和服务的克制化、个性化以及端到端市场的极致体验:柔性敏捷,多品种小批量成为未来客户的主要订单的主流,逼迫工厂结合数字化打造柔性的自动化,并对同一生产线加工海量的不同产品的要求。快速交付,终端用户对交付时间的要求没有最低,只有更低,逼迫企业不仅通过自动化缩减生产周期,也通过自动化的互联互通形成一个数字化的拉动。直达用户,中国场域的电商企业要求计划在物流自动化领域有一个非常大的变化,就是大幅度减少仓储运输的痛点,最好是工厂出厂,最后一公里就直达电商客户,逼迫企业拥抱商业互联网,导入以数字化供应链为基础的智能仓储、智能物流、智能供应商关系。

讲到柔性和敏捷,我们来看这家汽车供应链企业,供给全世界绝大多数汽车的基础机厂,随着尺寸越来越小,交付周期越来越高,逼迫着设计和落地全自动、全球首创柔性轮毂喷涂喷粉一体,实现了高度柔性的轮毂喷粉自动化过程,意味着可能是完全不同的产品。这些结果的实现是一系列综合技术的体现,包括人工智能赋能的视觉识别可以自动抓取、辨识这些场景,然后和相应的喷粉参数进行数字化匹配,岛式链多喷嘴机器人可以调整16种不同颜色,任何时间都可以生产不同颜色的轮毂产品。当然,物流的自动化包括地链、挂链工业机器人的无缝连接也是非常重要的。

讲到快速交付,这是一家工业电器灯塔,投资新产品的复用率很多,有限的生产模块可以进行不同的排列组合,满足标准产品、模块化产品、高度定制产品、新品多种生产场景布局,背后的技术支持是以乐高积木为灵感,可拆卸、可组装的工作站,并且具有5G通讯能力,快速部署多个人机协作机器人,提高装配的磷火性。生产本身和研发工程进行数据现成打通,形成数字孪生,这也是非常重要的,就是大幅度降低了上市的周期,也对投资回报有一个很好的、正面的影响。

这是一家快销品的灯塔,一半以上的订单都来自电商,传统的渠道是我要把这个产品促成以后给我的国家仓,再运到地区仓、电商仓以及用户手上,因此这种转变是从大客户和渠道交互变成了向终端网民交互,就是DTC直接到消费者手上。企业家电商数据、订单数据、仓储数据、物流数据充分打通,制定先进的排产计划,一旦这个产品出库,自动出高价库,自动简写、自动打包,直接由快递从工厂用到终端消费者手上,这样就会省去大量仓储的中间环节,大量的触底,也会大幅度提高电商客户对超短间期的满意度,本身企业对社会的绿色环境、绿色供应链也是一个很大的触动。

制造供应商就是机器人本身的用户也面临着相当大的运营挑战,这里最显著的就是用工成本的增加,劳动力的短缺,培训时间的加长,质量的不稳定。自动化技术能够取代一些简单的、不安全的、人不喜欢做的工作。这些内部的驱动因素还是有三个主题词:效率为先,进一步提升生产过程的自动化率,某些生产线、某些车间甚至全厂实现黑灯生产,直接提高人员的效率。质量至尊,我们看到设备结合数字化能够提升整个制程的稳定性,甚至实现在线采集、监控、分析、控制,全自动的闭环管理,设备和设备的信息互通能够提升良率。以人为本,自动化的目的不是为了完全取代人,而是利用智能赋能的自动化实现工作和人员能力的高度匹配,让员工工作更有效率、更有价值,同时也为企业降低流失率。

我们看到这是一家消费品的灯塔,这是该集团在亚洲地区建立的第一家真正的黑灯工厂,大家注意,灯光工厂绝对不是简单的机器人的工厂,而是高度智能化的工厂,真正实现黑灯工厂实质意义上怎么做的?利用高阶算法建模、人工智能算法判断这些信息背后的洞见,采取适当的措施,并且通过闭环的机器人管理执行相应的动作。

首先是流程优化,大家看到这种设备和设备互联的自动化实现了在线纠偏,自诊断到自优化的过程实现了无忧质量。

以人为本,这是世界上唯一一家服装类的灯塔企业,直接大规模定制、小批量生产的做法,但这种做法会造成大量人员效率的流失,如果每两百件都要切换缝纫做法效率就会大大损失。这家企业的做法是通过历史数据和实时数据,可以把任何产品送到任何一个工位。智能赋能的吊挂线能够自动匹配一个最合适的工作内容给最擅长的员工,大幅度提高劳动生产率,使得多劳多得的机制得到了实现。归根到底就是货到人的技术和智能派工技术的完美结合。

技术突破的日用品也让我们推动整个自动化导入推进,这是一家钢铁灯塔,重载AGV技术、自动驾驶技术和5G技术在各个领域成熟和商业化以后,这些技术重新组合在一起就形成了一个新的自动化场景,重载AGV能够用120吨的钢卷,全程无人干预的露天环境进行自动驾驶。

Automatic Mobility Robotics,AMR可以实时更新地图,分享和传输,减少很多人为干预,也减少4G和3G掉线的问题。

最后还有一个案例是工程装备类,前面有嘉宾讲到自动焊接,但装配的工作量特别高,这是人机协作合作的完美案例,机器人通过转化其能够实时感受狙击手远程装配的力度,通过自主学习调出这个产品的最佳举措,而且这样的做法非常容易进行人机结合。

今年3月17日,我们召开了灯塔峰会,盛况空前,来自全球灯塔网络的15位灯塔总裁和首席执行官云端论剑,很多观众在线观看,今年我们的灯塔云分队将在9月29日再度在网上进行,欢迎大家报名参加。

总体来讲,灯塔之旅是始于灯塔,但不止于灯塔。我们期待更多的制造类企业转型数字化,成为行业的灯塔,我们期待更多的技术供应商探索未知,成为技术的灯塔,我们也期待更多从业者努力磨炼本领,成为人才的灯塔。不同的灯塔怀揣一颗初心,汇聚我们共同的力量,就能点亮中国智能制造未来的灯塔。

主办单位

北京市人民政府 中华人民共和国工业和信息化部 中国科学技术协会

承办单位

中国电子学会 北京市经济和信息化局 北京经济技术开发区管委会
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