國內首條3C產品“機器換人”生產線誕生記
國內首條3C產品“機器換人”生產線誕生記

文章來源:中國網 發布時間:2022-05-27
我國3C電子產品(pin)的組(zu)裝生(sheng)產通常是勞動密集(ji)型,以人(ren)力裝配為主。隨著人(ren)口拐(guai)點漸行漸近、勞動力成本(ben)持續攀升,3C產品(pin)“機(ji)(ji)器(qi)(qi)換(huan)人(ren)”的需求(qiu)越來越迫切。但其精密組(zu)裝、快(kuai)速迭代、小批量定制(zhi)化等生(sheng)產要求(qiu),工(gong)業機(ji)(ji)器(qi)(qi)人(ren)往往很(hen)難實現(xian)。
這就使“第一個吃螃蟹的(de)(de)人(ren)”難能(neng)可貴。早在(zai)2015年,中(zhong)國長城(cheng)湖南計算機智能(neng)制(zhi)造基地(簡稱“湖南長城(cheng)”)落(luo)地株(zhu)洲之(zhi)時,便確定了“智能(neng)制(zhi)造”的(de)(de)方向(xiang),首次將(jiang)工業機器人(ren)引入精密的(de)(de)3C電子裝配領(ling)域(yu),成為我國智能(neng)制(zhi)造的(de)(de)探路者(zhe)(zhe)、先行者(zhe)(zhe),為制(zhi)造端高質量發展奠定了基礎。
他們(men)是如何克服重(zhong)重(zhong)困難(nan)的?智能化生(sheng)產線在企業提質增效中發(fa)揮(hui)了什么作用?
智能制造整機生產線(湖南長城供圖)
一條把設備供應商“嚇住”的生產線
所謂“3C產品(pin)”,即計算機(Computer)、通信(Communication)和消(xiao)費類電子產品(pin)(ConsumerElectronics)三者(zhe)的統稱。
中國是3C制造大(da)國,產(chan)能(neng)占(zhan)據全球(qiu)70%。憑借多(duo)年(nian)來的人(ren)口(kou)紅利優勢,大(da)部(bu)分廠商是以“人(ren)海戰術”支(zhi)撐企(qi)業(ye)發(fa)展,這使(shi)得3C產(chan)品制造被(bei)認為是勞動密集型產(chan)業(ye)。
湖(hu)南長(chang)城決定改變這一行(xing)業現狀(zhuang)。湖(hu)南長(chang)城成(cheng)立(li)于2015年,占地面積(ji)約(yue)65畝,建筑面積(ji)約(yue)4.7萬㎡,是中(zhong)國長(chang)城科技集團股(gu)份(fen)有限公司(簡稱(cheng)“中(zhong)國長(chang)城”)的子公司。
目前,湖南長城智能(neng)(neng)制(zhi)造(zao)基地主(zhu)要生產(chan)(chan)(chan)智能(neng)(neng)終端產(chan)(chan)(chan)品(pin),包括MiniPC,POS機、筆記本電腦、平板、AI產(chan)(chan)(chan)品(pin)等(deng),具備每年生產(chan)(chan)(chan)200萬(wan)臺/套(tao)的制(zhi)造(zao)能(neng)(neng)力。
“2015年剛剛開始規劃生產線(xian)的(de)(de)時候,董事(shi)會曾經有過(guo)激烈的(de)(de)討(tao)論(lun):我(wo)(wo)們(men)到底要建一個什(shen)么(me)樣的(de)(de)工(gong)廠?建一條什(shen)么(me)樣的(de)(de)生產線(xian)?是僅(jin)僅(jin)把中(zhong)國長(chang)城(cheng)在(zai)深(shen)圳基地的(de)(de)傳統模式‘拷貝’過(guo)來(lai)而已嗎?”湖南長(chang)城(cheng)總(zong)經理安紹平回憶稱,“我(wo)(wo)們(men)討(tao)論(lun)了兩天,最后(hou)得出一個結論(lun),我(wo)(wo)們(men)不能做(zuo)一個簡(jian)單的(de)(de)產業轉移(yi),而應(ying)該(gai)是一次產業升級。”
于是,公司(si)在成立之初,就確定了“智能制(zhi)造”的(de)方向(xiang),將工業機器(qi)人引入精密的(de)3C電子裝配領域。
那時候,中(zhong)國的智(zhi)(zhi)能制造才(cai)剛剛起步。“包括我們做傳統(tong)制造業的人(ren)也不是特別清楚(chu),大家(jia)對智(zhi)(zhi)能制造都(dou)不懂,基(ji)本上都(dou)是摸著石頭(tou)過河。”安紹平稱。
湖南長(chang)城(cheng)在(zai)布(bu)局智能產線的(de)(de)過(guo)程中(zhong)克服了重重困難。“這(zhe)中(zhong)間我們(men)換過(guo)很多合(he)作伙伴,有(you)的(de)(de)在(zai)合(he)作過(guo)程中(zhong)也幾經波(bo)折(zhe)。”安紹平回憶,其中(zhong)包括一家國內(nei)數一數二的(de)(de)工業(ye)機(ji)器人供應商,對(dui)方在(zai)了解湖南長(chang)城(cheng)的(de)(de)產線需(xu)求后,曾經三次提出“退出不干了”,因為(wei)“沒接過(guo)這(zhe)樣(yang)的(de)(de)活”、“要求太(tai)高,規劃(hua)起點太(tai)高了”。
工業(ye)(ye)機(ji)器人(ren)應用最廣泛的(de)是(shi)汽車制造(zao)領(ling)域(yu),那(nei)都是(shi)大件(jian)裝(zhuang)備。相(xiang)比之下,3C電子產(chan)品裝(zhuang)配(pei)要精密(mi)得多。“把工業(ye)(ye)機(ji)器人(ren)用在這樣的(de)一個精密(mi)裝(zhuang)配(pei)領(ling)域(yu),以(yi)前(qian)確(que)實沒有(you)先例(li)。”安(an)紹平稱,“3C產(chan)品裝(zhuang)配(pei)中沒有(you)多少余度,機(ji)器人(ren)必須很精準的(de)完成操作,這對(dui)它的(de)視覺識別、算(suan)法、執行系統等有(you)很高要求。”
此外(wai),由于(yu)電子產(chan)品更新(xin)迭代(dai)速(su)度非常之快(kuai),相應的(de)智能產(chan)線也必須能夠(gou)滿足小批(pi)量(liang)、定制化的(de)柔(rou)性生產(chan)需(xu)(xu)要(yao),能夠(gou)做(zuo)到根(gen)據訂單需(xu)(xu)求隨時“換線”。
“就這(zhe)樣我們一步(bu)一步(bu)走來,實現(xian)了從傳(chuan)統制造向智能制造的轉變。”安紹(shao)平稱。
在(zai)湖南(nan)長城(cheng)的智(zhi)能制造車間,中國網財經(jing)記者(zhe)看(kan)到,每條產(chan)線(xian)只需(xu)2名工(gong)人(ren)值(zhi)守,裝(zhuang)(zhuang)內(nei)存條,裝(zhuang)(zhuang)硬盤,裝(zhuang)(zhuang)配光驅,鎖螺(luo)絲,產(chan)品(pin)移載……11種工(gong)作都由機器臂完成。“每一臺長城(cheng)筆(bi)記本電(dian)(dian)腦的誕生,都需(xu)要經(jing)過貼片、插件、測試、裝(zhuang)(zhuang)配、老化、網絡灌軟、包裝(zhuang)(zhuang)等近10余(yu)道工(gong)序(xu),我們通過運用大量智(zhi)能化生產(chan)設備和先進制造工(gong)藝,來提升國產(chan)電(dian)(dian)腦的生產(chan)效率和產(chan)品(pin)品(pin)質。”湖南(nan)長城(cheng)生產(chan)總監秦(qin)樂表(biao)示(shi)。
據介紹(shao),湖南長(chang)(chang)城(cheng)這條自主(zhu)研發的(de)(de)智(zhi)能制造生(sheng)產(chan)線(xian),是國內(nei)(nei)3C電子裝(zhuang)(zhuang)配(pei)領域首次運(yun)用機器人進行(xing)裝(zhuang)(zhuang)配(pei)生(sheng)產(chan)的(de)(de)智(zhi)能制造生(sheng)產(chan)線(xian),堪(kan)稱國內(nei)(nei)首創(chuang),運(yun)用長(chang)(chang)城(cheng)自主(zhu)開(kai)發的(de)(de)MES系統與設(she)備(bei)進行(xing)數據對接,整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)過程全部實現智(zhi)能化、可追溯(su),達到(dao)行(xing)業(ye)內(nei)(nei)工業(ye)3.0以上水平。
智能管控(湖南長城供圖)
“兩化融合”助力制造企業提質增效
制(zhi)造端進行智能(neng)化(hua)改造的初衷(zhong),絕不是“為了(le)智能(neng)化(hua)而智能(neng)化(hua)”,而是為了(le)提升生產效率(lv)和產品(pin)質(zhi)量。湖南長城憑借在智能(neng)化(hua)產線的率(lv)先布局,如今收獲了(le)提質(zhi)增效的甜美果實。
“我(wo)們(men)通(tong)過機(ji)械臂和智(zhi)控(kong)設備完成70%以上的工序操作,在大幅提升工作效率的同時(shi),也(ye)極大保證了產品(pin)質量。”安紹平(ping)表示。
他介紹,自從實施智能制(zhi)造戰略(lve),機器人上生產(chan)(chan)(chan)線后,工廠生產(chan)(chan)(chan)效率提高了(le)25%,運(yun)營(ying)成(cheng)本降(jiang)低了(le)20%,產(chan)(chan)(chan)品研制(zhi)周期縮(suo)短了(le)30%。
“以主(zhu)板生產(chan)線(xian)為(wei)例(li),起初我們(men)設計的極限產(chan)能(neng)是96萬(wan)(wan)片(pian)。之后(hou)通過‘兩化融合’,在(zai)硬件、人力(li)不增加(jia)的情(qing)況(kuang)。產(chan)能(neng)從96萬(wan)(wan)片(pian)激增到了145萬(wan)(wan)片(pian)。我們(men)現在(zai)還在(zai)進一(yi)步挖潛,今年產(chan)能(neng)預計將(jiang)再提升20%。”安(an)紹平(ping)稱。
“兩(liang)化(hua)(hua)融合”為什么(me)會有如(ru)此大的威(wei)力?“主要在‘時(shi)效(xiao)’上。”安紹平(ping)介紹,通(tong)過智能化(hua)(hua)信息(xi)化(hua)(hua)與工業化(hua)(hua)融合發展(zhan),各個(ge)系統、各個(ge)生(sheng)產環(huan)節能實現互聯互通(tong),生(sheng)產效(xiao)率(lv)大大提高:原來可能需要10分鐘、20分鐘解決(jue)的問題,現在一點(dian)鼠標馬上解決(jue);每個(ge)環(huan)節都節省一點(dian)時(shi)間,無形(xing)中整體效(xiao)率(lv)就獲得了很大提升。
據悉,未來湖南長城還(huan)將進一步提升智(zhi)能制造水平,提高人工智(zhi)能在生產中(zhong)的參(can)與度,朝(chao)著工業(ye)4.0的方(fang)向不斷前行。
為(wei)此,湖南長城決(jue)定自研工(gong)業(ye)機器人(ren)。“我們是(shi)制造企(qi)(qi)業(ye),對工(gong)業(ye)機器人(ren)的(de)理(li)解不同(tong)于(yu)(yu)傳(chuan)統的(de)機器人(ren)企(qi)(qi)業(ye)。自研工(gong)業(ye)機器人(ren),能(neng)夠更(geng)好地滿足我們的(de)使用(yong)需求。”安(an)紹(shao)平稱,未來湖南長城自主(zhu)生產的(de)機器人(ren),將主(zhu)要用(yong)于(yu)(yu)企(qi)(qi)業(ye)自用(yong)。
據悉,湖南(nan)長城針對3C產品的生產特(te)點進行了大量(liang)基礎研究(jiu),確定了一(yi)種(zhong)新的機器人(ren)技(ji)術路線,既可實現高(gao)精度(du)又可將(jiang)成本控制在較低水平。該項目機器人(ren)采用獨特(te)直驅馬達技(ji)術,具有高(gao)速、高(gao)精度(du)、大扭矩的優勢(shi)。2020年公司完(wan)成機器人(ren)項目一(yi)期建設,項目一(yi)期投資1000萬(wan)元,廠(chang)房面(mian)積2500平米。
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