“機器人+”行動落實到制造業(yè)后對生產(chǎn)線節(jié)拍的影響

華心怡 黃思瑤 方芳 朱商佳

摘 要：現(xiàn)代制造企業(yè)面臨著快速多變且無法預(yù)測競爭的局面，這就需要企業(yè)能夠做到柔性生產(chǎn)從而減少資源的浪費，提高生產(chǎn)效率從而滿足顧客的需求。合適的生產(chǎn)節(jié)拍可以縮短產(chǎn)品裝配時間，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高整體的生產(chǎn)效率來增強制造業(yè)企業(yè)的整體競爭力。而“機器人+”行動正好可以充分發(fā)揮機器人在生產(chǎn)制造業(yè)的優(yōu)化集成作用，將機器人放到改善生產(chǎn)線的節(jié)拍中，減少部分人工，從而找到更適合不同制造業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)線節(jié)拍，提升生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力。

本文通過對加西貝拉公司“機器人+”行動推進過程中的理論數(shù)據(jù)分析，概括分析出“機器人+”行動對生產(chǎn)節(jié)拍數(shù)的影響，從而總結(jié)出一套可供制造型企業(yè)借鑒的方法，提高制造型企業(yè)的生產(chǎn)效率。

一、“機器人+”行動的研究背景及推進意義

1、研究背景：

針對我國當(dāng)前制造業(yè)存在的技術(shù)成本高，技術(shù)領(lǐng)域競爭力弱;產(chǎn)業(yè)技術(shù)不合理，低端產(chǎn)能過剩，高端產(chǎn)能不足;勞動生產(chǎn)率、工業(yè)增加值率，能源消耗率等方面和發(fā)達國家存在著較大的差距等問題。浙江省政府審時度勢，首先做出加快推進“四換三名”的重大決策，為推動傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，著力構(gòu)建差別化政策引導(dǎo)機制、落后產(chǎn)能淘汰化機制、新建項目準入標準動態(tài)調(diào)整機制。政府部門有意識地全面深化改革，突出制度供給，精準服務(wù)企業(yè)，致力于推動傳統(tǒng)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，大力推進“機器人+”行動：（1）優(yōu)化機器人產(chǎn)業(yè)布局，加快形成產(chǎn)業(yè)集散。（2）扶持核心技術(shù)研發(fā)，打造一批龍頭企業(yè)。（3）加快資金和人才支持，營造良好發(fā)展環(huán)境。加西貝拉公司在2013年將自動化，機器人運用到生產(chǎn)線上去，從而使得生產(chǎn)線各方面發(fā)生了很大的變化，加西貝拉公司也成為了第一批推動機器換人的龍頭型企業(yè)。

2、推進意義：

（1）探究“機器人+”行動推進過程中對生產(chǎn)線節(jié)拍數(shù)的影響，從而減少工人的投入，提高生產(chǎn)的效率，提升集成應(yīng)用水平，從而擴大市場應(yīng)用范圍;以點帶面推動機器人運用于各個行業(yè)。

（2）根據(jù)“機器人+”行動在加西貝拉生產(chǎn)車間內(nèi)的發(fā)展過程，于生產(chǎn)線角度了解分析節(jié)拍數(shù)的改變對于加西貝拉公司在人力資源，銷售盈利，市場開拓等方面的影響，從而總結(jié)出一套可供參考借鑒的模式。

二、“機器人+”行動與節(jié)拍數(shù)

1、“機器人+”行動是一個持續(xù)推進的過程

加西貝拉公司推進“機器人+”行動的過程是持續(xù)的，經(jīng)歷了很多變遷適應(yīng)和轉(zhuǎn)化，機器換人替換的是勞動強度大，簡單重復(fù)，安全風(fēng)險高，作業(yè)環(huán)境差等崗位，但同時對工人的技術(shù)能力，知識水平等方面提出了更高的要求，所以人員的更替培訓(xùn)，生產(chǎn)線的變化，流程的改變等都是一個漫長的持續(xù)的過程。加西貝拉公司在廠址搬遷過程中，不斷推進機器換人服務(wù)，使得生產(chǎn)線條數(shù)也從一條擴大到四條，普通生產(chǎn)線上的生產(chǎn)工人也從原先的40人到31人再到22人。隨著公司的壯大，整個國內(nèi)制造業(yè)生產(chǎn)能力的提高，單純的機器換人已經(jīng)滿足不了生產(chǎn)需求，于是“機器人+”行動應(yīng)運而生。從原來的一軸二軸機器手臂到現(xiàn)在的多軸機手臂，以及未來機器人完全適應(yīng)生產(chǎn)線流程，加西貝拉公司以及整個制造業(yè)的“機器人+”行動都是一個不斷變化持續(xù)推進的過程。

2、“機器人+”行動推進對生產(chǎn)節(jié)拍的影響

現(xiàn)代制造企業(yè)由于流水線具有較高的效率而大多使用流水線生產(chǎn)模式，其 核心就是流水線的生產(chǎn)節(jié)拍。加西貝拉企業(yè)以創(chuàng)新精神改造傳統(tǒng)流水線生產(chǎn)，引進柔性制造系統(tǒng);對企業(yè)產(chǎn)品系列和生產(chǎn)線節(jié)拍統(tǒng)一規(guī)劃;盡可能的使工裝模具化，充分發(fā)揮了流水線高效率的優(yōu)勢。了解流水線生產(chǎn)的人都知道，適當(dāng)縮短流水線的節(jié)拍可以較大的提高其生產(chǎn)效率，但這過程并不簡單，但加西貝拉企業(yè)迎難而上，針對瓶頸工序，特別是一些勞動強度大的工序，通過引入機器人，改革生產(chǎn)組織，合并和拆分工序，使縮短流水線的生產(chǎn)節(jié)拍取得明顯成效。

2.1在生產(chǎn)人員效率方面：

加西貝拉公司在二廠沒有引入機器手臂的時候一條生產(chǎn)線上有9個工人、每天實行兩個班制，平均每天可以生產(chǎn)出6000個零件，當(dāng)?shù)搅巳龔S，推進了“機器人+”行動之后，每條生產(chǎn)線上只需要三個員工，同樣是兩個班制，每天確可以生產(chǎn)出7000個零件。在二廠沒有引入多軸機器人前，生產(chǎn)線的節(jié)拍在11秒左右，而在三廠，節(jié)拍縮短到了6.7秒左右，使得人均效率提高了25%左右，在不同的生產(chǎn)線上，縮短節(jié)拍，提升的效率在25%-250%之間。而且由于不斷的改進機器人，由兩三軸到四軸再到六軸，減掉的員工人數(shù)也不同，設(shè)計方案的不斷改進等原因都導(dǎo)致了在不同階段不同的生產(chǎn)效率。但從總體來說“機器人+”行動的推進改變了生產(chǎn)節(jié)拍，在很大程度上的提高了員工生產(chǎn)效率。

2.2在減少庫存方面：

成本和產(chǎn)量間存在一種函數(shù)關(guān)系，當(dāng)產(chǎn)量過剩時，成本就會增加，當(dāng)產(chǎn)量不足時單位產(chǎn)品的成本同樣處于較高水平，因此從成本的角度出發(fā)，生產(chǎn)過剩和不足都是一種浪費，應(yīng)用生產(chǎn)節(jié)拍就是為了解決這個問題，相對于JIT的零庫存理念，應(yīng)用生產(chǎn)節(jié)拍就要改變生產(chǎn)越多越好的觀念，建立起適量生產(chǎn)的觀念。為保證生產(chǎn)中分段連續(xù)供應(yīng)，必要的、合理的分段貯備在實際生產(chǎn)中也是必須的，因此平衡生產(chǎn)節(jié)拍適應(yīng)生產(chǎn)是十分重要的。加西貝拉公司推進了“機器人+”行動，在不斷的改變和適應(yīng)中，替換掉一部分工人，進行了流程再造，將原有的節(jié)拍從11秒縮短成6.7秒左右，建立起了各工序間必要的手持分段數(shù)量，很大程度上避免了分段庫存過多造成的嚴重浪費。

2.3在提升經(jīng)濟效益方面：

“機器人+”行動的推進改變了生產(chǎn)節(jié)拍，提高了生產(chǎn)效率的同時也提升了經(jīng)濟效益，當(dāng)人均效率提高20%左右的時候，節(jié)拍數(shù)會減少一秒，那么也就可以節(jié)省一元，從三廠投入機器人開始計算，生產(chǎn)線的節(jié)拍數(shù)平均減少了4秒，人均效率也平均提高了25%，那么純利潤就可以達到幾千萬元。從人力成本方面計算，投入一臺機器人可以減少三個員工，那么每年可以節(jié)省20-25萬的工人成本。所以“機器人+”行動在改變生產(chǎn)節(jié)拍的同時大幅度的提高了經(jīng)濟效益。

3、“機器人+”行動推進過程中的困難

3.1缺乏技術(shù)人員，機器人的運用使得受聘工人的整體素質(zhì)提高，單一的工作工人需求減少，對于設(shè)備維修人才的需求增加，因此用工成本在技術(shù)人員這方面增加。

3.2“機器人+”行動的推進改變了生產(chǎn)線的節(jié)拍數(shù)，也改變了工藝的布局，所以就要進行重新設(shè)計，進行流程再造，這個過程是很困難的，布局的重新設(shè)計要配合機器人的應(yīng)用，要對機器人的動作足夠的了解，這對領(lǐng)導(dǎo)者和設(shè)計者來說是一個考驗。

三、提出相關(guān)建議

3.1針對缺乏可用的技術(shù)人員這個問題，公司從內(nèi)部培養(yǎng)技術(shù)性員工，原先生產(chǎn)線上工作的員工對于生產(chǎn)流程是最熟悉的，那么對基層員工進行培訓(xùn)，使他們能夠運用機器設(shè)備，調(diào)整維修機器設(shè)備，這方便培養(yǎng)技術(shù)人員。

3.2針對改變工藝布局困難這一問題，加西貝拉公司引進柔性制造系統(tǒng)，對加工對象的適應(yīng)性更強;根據(jù)市場形勢，每年都對生產(chǎn)布局進行調(diào)整;利用每年年度設(shè)備檢修時間進行完善或改造;在安排生產(chǎn)計劃時，使生產(chǎn)的生產(chǎn)品種搭配的更加合理等等措施來安排工藝布局。

3.3提升自主研發(fā)能力，實現(xiàn)機器人由國外引進在改進為主向自主研發(fā)為主的轉(zhuǎn)變，作為壓縮機行業(yè)的領(lǐng)先者，加西貝拉公司更需要以長遠的目光以及增強可持續(xù)發(fā)展的能力，中國制造業(yè)需要轉(zhuǎn)型升級，加西貝拉更需要轉(zhuǎn)型升級，提升自主研發(fā)能力正是提升企業(yè)實力最好的途徑。

四、總結(jié)

本文通過對加西貝拉公司“機器人+”行動推進的數(shù)據(jù)研究分析，研究“機器人+”行動在推進過程中對生產(chǎn)線節(jié)拍數(shù)的影響，運用機器人從而減少生產(chǎn)線的節(jié)拍數(shù)，達到生產(chǎn)平衡，這對企業(yè)經(jīng)濟效益的提高也有很大的幫助。

現(xiàn)代制造型企業(yè)可以借鑒加西貝拉的“機器人+”模式，通過運用機器人，改變生產(chǎn)工藝布局，進行流程再造，減少基礎(chǔ)的員工，提高員工的整體素質(zhì)，達到集成效應(yīng)，從而提高整個制造產(chǎn)業(yè)的利潤率。

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