電機行業離工業4.0還有多遠？

        《中國制造2025》是與德國工業4.0遙相呼應的計劃，是中國政府實施制造強國戰略第一個十年的行動綱領。然而，李克強也坦率指出：與發達國家在工業3.0基礎上邁向4.0不同，我國不僅要追趕工業4.0，還要在工業2.0、3.0方面“補課”。電機作為自動化制造的重要一環，同時也是中國制造業的組成部分，它離工業4.0有多遠?它的自動化生產狀況如何呢?

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        在接受《微電機世界》雜志記者采訪時，昆山佰奧智能裝備股份有限公司技術部經理孫少毅闡釋了自己的理解：“李總理這句話的意思是我們的工業技術基礎還比較薄弱，其實我們大部分企業還處在工業2.0的狀態，工業3.0可能是只有一小部分企業能做到。”

        他認為，除了制造企業自身的問題以外，我國智能裝備產業仍存在突出問題，比如：技術創新能力薄弱，新型傳感、先進控制等核心技術受制于人;產業規模小，基礎薄弱，高檔和特種傳感器、智能儀器儀表、自動控制系統、高檔數控系統、機器人市占率不足5%。“我們還需要惡補基礎技術，補上工業2.0、3.0，提升傳統制造業的智能化，加速我國由‘制造大國’向‘智造大國’轉型。”

        針對電機行業的情況，孫少毅補充道：“目前國內生產制造電機的工廠多為傳統人工操作，工序環節多，效率低，人工成本高，質量一致性難以控制，總體上應該還處于工業2.0與工業3.0之間的階段。”

        知名電機企業鶴山百靈電機有限公司總經理陳朝暉表示：“李總理這個說法我基本上是認同的，而且要真正地去做到補上2.0和3.0、趕上4.0，這是一個相當漫長的過程。這也不是一家設備廠的能力強一點就能全部實現的。因為電機行業是一個非常大的行業，這個大行業里面又分成了各種各樣不同的小需求和小領域。規模的大的行業在設備投入方面都要算經濟賬，何況小企業?投入了幾千萬，才能賣到幾百萬，誰都不會去做這樣的事情的。”

        與陳朝暉觀點差不多，深圳市興特創自動化設備有限公司總經理朱寶林說道：“我覺得電機行業應該是處于工業2.0和3.0之間。因為工業4.0方面我們很多技術都不具備，電機行業要到工業4.0就相當于是有無人車間了。我們中國在做小電機這一塊，其實是沒有經歷過多少年的，產品的規范化、統一化和國外相比都是有差距的。”

自動化程度低因設備不給力?

        2016年7月3日，德勤會計師事務所發布報告稱，中國雖然目前還是全球最具競爭力的制造業國家，但是它的勞工成本在過去的10年間升了5倍。國內人力成本的快速增長，給制造企業帶來了較大的壓力。隨著人力成本的攀升，各個行業的自動化需求會加速。眾所周知，微電機行業屬于勞動密集型產業，自動化生產已成為電機行業的趨勢。那么，現階段我國電機企業自動化生產程度怎樣了呢?

        作為知名的自動化設備企業，江門市維凱智能裝備有限公司總經理許明善表示：“國內電機企業的自動化生產程度是非常低的。我覺得有幾個原因：第一，電機尤其是微電機的利潤率比較薄，在利潤率比較薄的情況下，很多公司就不愿意投入做全自動的生產線; 第二，電機企業的訂單不太穩定;第三，電機的標準有些不一致，有的廠家要求這樣有的廠家要求那樣，這就不可避免地造成了無法實行自動化;第四，有些企業產品做得比較雜，各種電機都做，這樣也使得難以實現自動化;第五，原因在于產品本身，有些工序沒辦法實現自動化，只能用人力。 ”

        佰奧智能的孫少毅同樣認為國內電機企業自動化生產程度較低：“我國電機生產工業與世界同類工業發達國家相比，差距很大，問題十分突出。其中之一就是技術裝備落后，電機制造的大部分企業仍處于人工密集型流水線生產方式，工序環節多，效率低，人工成本高，質量一致性難以控制，根本無法滿足微電機市場的高速需求。”

        而電機企業則表示情況沒有那么悲觀。鶴山百靈電機陳朝暉在談自己企業自動化設備情況時說道：“我們的自動化程度一般般，處于中等水平吧。從去年到今年增加了幾臺設備，大概有二、三十萬的設備投入。”

        廣東省東莞電機有限公司研發部表示：“我們公司自動化生產程度一般，但我們的設備每一年都有更新。”

        關于目前自動化設備引入數量的考慮，陳朝暉解釋道：“我們是在逐步的增加自動化設備，并不是不增加。因為我們始終認為，適用的才是最好的，如果盲目地引進設備，設備不能正常地發揮出它的功效，那也是白搭。所以我們的策略是逐步逐步地增加設備，提高自動化程度，提高勞動生產率，這是我們公司不懈的追求。”

        東莞電機表示沒有引進太多設備是因為設備質量問題：“不是我們不想自動化，而是因為現在的自動化設備原因。國內沒有太多合適的設備企業，他們做的產品質量不穩定，買回來之后不好用，要經常維修，使得生產不連續，這是目前的主要問題。國外的產品可能穩定一點，但是太過昂貴;國內的價格可能便宜點，但是質量太差，不好用。”

全自動化生產難以實現?

        窺一斑而知全豹，可以看出來微電機行業自動化程度仍不是很理想，那么，電機生產設備的技術水平如何?能否實現電機行業全自動化生產呢?

        對此，許明善表示：“有一些電機企業可以做到基本上全自動，可以用很少的人介入生產，但是這一種廠家不多。因為如果要實現全自動生產，它有幾個前提條件：首先它的產品要非常的標準，其次量要非常的大。如果產品的品種太多、系列太多，實現自動化也沒有太多的經濟性。”

        陳朝暉則不認為電機行業可以實現全自動化生產：“我認為，或許某些規格品種自動化程度可以高一些，但是，想全自動生產基本上是不可能的。現在電機的生產工藝也是從傳統的全手工逐步過渡到增加機器生產的工序。如果電機的生產工序沒有革命性的改變，還是按照原來那種老的工藝逐步改進的模式來生產電機，那么，是不可能實現全自動化生產的。”

        對此，孫少毅提出了不同的觀點：“目前電機行業中有部分公司已經能夠接近實現全自動生產，比如常州雷利電機的步進電機生產線。但是，目前電機行業中由于產品的制造工序多，零部件的一致性難以管控，一些檢測工藝比較傳統，因此要實現全自動化生產比較困難。”

        為此，他提出三個對策：“要實現全自動化生產可從三個方面來著手。一方面，電機制造企業要簡化生產工藝，提高產品零部件的一致性;二是機器代人，提高了整個行業的自動化程度，使整個行業的技術水平、加工方式、生產效率、產品質量發生了革命性的變化，推動了微電機向智能化方向的轉型升級;第三、柔性智能裝備生產線技術的創新，對機器視覺、柔性制造、機器人系統集成等方面的關鍵技術有所突破，這樣才能加速我國工業4.0時代的來臨，提升傳統制造業的智能化水平。”

多品種、小批量是主要障礙

        電機的全自動化生產是一個美好的愿景，上述所提到的種種因素之中，多品種、小批量生產需求才是目前電機企業最為渴望解決的問題。東昌電機研發工程師夏時軍向《微電機世界》記者談到：“像我們東昌電機，很多訂單是小批量的，產量一般可能就只有幾千個或者一兩千個，而且型號很多，所以完全實現自動化不是很現實的一件事。現在的設備也不能滿足這個要求，我們當然希望一臺機器能夠適用好幾款產品，但現狀是實現不了啊。”

        “多品種、小批量，這是一個普遍現象，但目前的自動化設備滿足不了。” 陳洪毅表達了相似的觀點。

        正如夏時軍和陳洪毅所言，目前多品種、小批量生產需求已經成為趨勢，但是，目前的自動化生產設備好像還不能滿足這個要求。

        陳朝暉也表示：“我們公司現在就是這種多品種小批量的生產模式，那些設備基本上滿足不了。目前我們還沒了解有那種什么真正的柔性生產線，能夠滿足這種多品種小批量生產模式的快速響應速度。即使有的，估計質量水平基本上不是令人特別滿意。”

對于這一問題，設備生產廠商如何看待呢?

        許明善對此表示：“大部分設備是可以滿足這種生產需求的，因為我們的設備在設計的時候就考慮到兼容性，主要是對一個類別的電機，比如罩極電機，在設計設備的時候我們就充分考慮它的通用性，盡量做到通用，實在不行的那也沒辦法。”

        對于多品種、小批量的需求趨勢，孫少毅則表示：“我們也在努力朝這個方向走。我們公司開發的‘微電機柔性智能裝備生產線’，整個生產線基于智慧制造的設計理念，采用國內先進的自動化控制技術及CCD檢測技術，六軸機器人和四軸機器人自動取料等技術，創新柔性化成套生產線，實現了組裝、檢測、包裝三大生產環節智能生產。我們設備的一些裝配的功能，可以根據客戶的要求進行變更，更能適應定制化的生產。”

“無人化”任重道遠

        盡管電機目前的自動化生產程度較低，要實現全自動化生產仍然有很長的路要走，但在談及電機生產未來的發展方向時，許多人都提到了“無人化”。朱寶林表示：“很可能以后就是無人化吧。我們現在也有機器人項目，將自動化設備與機器人搭配在一起進行生產。”

        工業4.0是實現無人化生產的方向。孫少毅表示：“電機自動化生產的技術方向，在我看來未來必須向工業4.0靠近，往智能化、柔性化、定制化、信息化的方向發展。柔性智能裝備是具有感知、分析、推理、決策、控制功能的制造裝備，它是先進制造技術、信息技術和智能技術的集成和深度融合，且能適應生產場地、制造對象、生產模式的改變而改變的能力。”

        總而言之，不管是電機技術還是電機自動化生產技術，國內水平都距離世界先進水平有很大的距離，就像精進電動首席技術官蔡蔚所言：“我們的基礎產業還很薄弱，兩三年都不一定能弄上來。我們所有人要坐下來認認真真地做事，否則將會被甩的越來越遠。”