家电业机器人换人：初级阶段 前景广阔

2014年，在人力资本、招工难、提高生产效率等多重因素影响下，家电整机企业及上游零配件企业，逐渐意识到“机器人换人”的作用。尽管与汽车、手机等行业相比，机器人在家电行业的应用仍处于初级阶段，但家电企业在“机器人换人”方面的探索却从未止步。

各种因素催热需求

“‘机器人换人’是美的集团的长期战略。”7月25日，在中国家用电器协会常务理事会上，美的集团总裁助理王金亮表示，通过“自动化、智能化、 少人化”等各种手段减员增效，是美的近年来转型的重要内容。“到2015年，美的在‘机器人换人’方面的投入将超过10亿元。”

无独有偶，在谈及海尔转型时，海尔集团董事会副主席、轮值总裁周云杰也特别提到，海尔未来的目标是要做“无人化工厂”。通过自动化设备减员增效也是海尔一直在做的。据了解，海尔洗衣机生产线原来90多人，应用自动化设备后，现在只需要30人，效率还提高了1倍。

2013年，创维彩电提出“311”机器人战略，即“投资3000万元、节约1000人、建成1条自动化生产线”，标志着创维制造总部“机器人战略”正式提上议事日程。

不仅整机企业，以上海日立、美芝、加西贝拉、钱江为代表的上游零配件企业，为了适应家电企业制造升级的整体战略，在“机器人换人”方面的动作甚 至更为超前。据了解，上海日立应用机器人已经有10年的历史， 2009年成立了自主研发制作专用设备的部门——现代制造技术中心，为上海日立各工厂提供机器人自动化、先进生产线的制造。2014年，该部门正式成为事 业部。

“中国劳动力成本每年以10%甚至超过10%的速度不断增长，中国已不再是低收入、低成本的国家，通过提升生产工艺装备的自动化、智能化水平，向自动化要效益实现减员增效在家电行业蔚然成风。”中国家用电器协会秘书长徐东生说。

媒体报道的统计数据显示，从2004年到2013年的10年间，中国制造业从业人员的平均工资增长了3倍，年平均增幅为15%。国家信息中心信 息开发部的数据显示，2013年，洗衣机企业员工工资的平均增幅为15%~18%。迅速增加的劳动力成本给利润微薄的家电制造业带来极大的压力。不仅如 此，新一代务工人员对工作环境更为挑剔，一些危险、艰苦、枯燥的岗位往往招不到工人。“企业现在招工太难了，给工人的工资越来越高。而且，‘90后’务工 人员随意性强、流动性大，给了高薪也难以留住。”尊贵冰箱陈广友对《电器》记者说。

“机器人运用在危险、艰苦的生产环境中，可减少一线工人的流失。”某业内人士对《电器》记者说。据他介绍，现阶段家电行业应用的机器人主要为机 械手和机械臂，大多应用在生产线的前端和末端，如物料搬送、焊接、捆包装箱等环节。这些岗位工作辛苦且枯燥，人员不稳定，采用机器人后不仅解决了这个问题 而且大幅提高了工作效率。

“以前提升产能主要依靠增加生产线，现在越来越多的家电企业通过技术改造提高装备水平、通过提高自动化程度来提升生产效率。”徐东生说。北京师 范大学所进行的一项制造业单位劳动力成本研究结果表明，劳动生产率生长速度如果超过工资增长速度，可以降低企业的单位劳动力成本。家电企业正努力通过提高 生产效率，消减各项成本上升带来的影响。据王金亮介绍，2014年美的集团预计收入规模与2010年相当，但员工人数为12万人，比2010年减少 40%。星星家电集团总经理杨文勇说，星星一条生产线进行自动化改造后，同样的时间内产量由1000台提升到1700台。

徐东生特别强调：“‘机器人换人’其实是家电产业转型升级的需要。产品升级对生产提出了更高的要求进而带来制造升级。”据《电器》记者了解，转 型升级后的美的集团提出了“精品战略”，由于机器人能够更精确地对一些工序精心加工，保障产品质量，因而美的各个事业部应用机器人的生产线越来越多，适用 范围逐步扩大。海尔有关负责人表示，海尔生产线的自动化不是简单地为了节省人力，而是为了实现智能制造，解决原来生产制造规划遇到的柔性制造困难，以满足 用户的个性化需求。“自动化方案能够解决劳动强度大、特殊环境、质量要求、熟练程度等工位改善的需求，同时又能够提升产品质量等。此外，自动化方案还将基 于产品大数据，使得设备间能够实现互联，满足用户全流程体验和个性化定制需求。”

应用范围逐步扩大

据《电器》记者了解，无论人力还是物力，许多家电整机及配套企业在设备自动化改造方面的投入“不遗余力”。

据创维有关负责人介绍，公司成立专门的自动化研发项目组、自动化工装小组、设备维护组，并且不断增加对自动化生产、机器人研发方面的投入，购买先进的自动化设备。创维“311”工程项目共90项，涉及平板厂、机芯厂、模具厂、注塑厂、电源厂和元件厂。

海尔为了保证自动化方案落地，内部建立专门对接的小微团队，在自动化项目实施的全环节/工序投入资金，包括物流智能配送、总装模块化下机器人自动紧固、自动焊接等和前工序黑灯车间。

美的有关负责人为《电器》记者梳理了2012年至今美的空调和热水器在“机器人换人”方面的成果。2012年，美的空调成立了专业的机器人设计 加工团队，自主研发了电子、钣金加工装配机器人生产线。目前，在机器人应用方面，美的家用空调注塑生产线共计投入接近200台、总装成品下线超过100 台，其他电子、部装装配机器人接近200台。美的热水器事业部针对线内品质、人机和谐、停线、防错等方面展开自动化改造，并已经在成品码垛、内胆端盖自动 焊接等生产工序实现机器人或机械手应用。

上海日立电器有限公司副总裁李海滨介绍说，目前上海日立的生产线上已经拥有180多台机器人，2014年在建项目接近50台，主要运用在各工厂 的物料搬送、焊接、组装、捆包装箱等环节。其中，上海工厂钣金线已经实现了从投料到壳体成品全线机器人作业。李海滨对《电器》记者形象、生动地介绍了钣金 工厂压缩机壳体生产线上“机械臂”机器人的工作内容：“料板被卷成圆筒形状后，输送到整形环节，机器人用机械臂上的一只‘手’快速抓起壳体，传至整形机 器，然后用另外一只‘手’先把已整形好的壳体灵活拿起，送至下一环，再把之前抓的壳体准确地放上整形机器。一抓一放之间，一个转身即处理了两台壳体，一个 壳体的处理时间不过几秒钟。”

杭州钱江压缩机有限公司在机器人应用方面不只局限于物料搬送等。据该公司有关人士介绍，2012年钱江压缩机实施了“制冷压缩机生产线自动化设 备改造”项目，引进了多套国内外先进设备，包括全自动活塞割槽机、数控加工中心、自动清洗线、瑞士高精度数控龙门双盘阀片加工线等，使用现代机械制造技术 替代传统制造方法，利用自动化生产替代低素质劳动。该项目还包括部分自制数控设备以及对现有设备的自动化改造，钱江技术人员根据企业特定的生产工艺以及产 品加工要求自行设计制造自动化设备，例如自制自动连杆钻孔机、数控活塞珩磨机等。

值得一提的是，为满足压缩机产品对品质以及产能的要求，钱江针对提供机壳机盖配件的下属子公司——杭州万胜电器制造有限公司同步推进“机器人换 人”工程，实施“机壳机盖生产线工艺革新及自动化改造”项目，改进工艺，引进自动化设备，不仅实现自动进、取料，而且由原来的单人单机改为一人三机。目 前，万胜电器正着手研制将扩口与束节两道工序合并在一台机器上，可以实现同时加工的自动化设备，该项目总投资1200万元。

为提升生产线自动化水平，提高生产效率，加西贝拉压缩机有限公司大胆创新，改变新项目组线方式，由自动单机转向自动连线。如装配线采用“岛型” 与“流线型”融合的方式，通过大量的“机器人换人”，提升了装配自动化水平，有效保证直通率;核心部件曲轴箱精加工采用回转式专机自动连线方式，节省用工 60%，零件一致性大大提高;壳体焊接线，从原单机手工操作改为自动化连线生产后，两条生产线减员50%。

积极效果初步显现

目前家电业“机器人换人”还处于初级阶段，机器人应用大多集中于生产线的前端和末端。尽管如此，多家企业负责人对《电器》记者表示，目前的自动化改造效果已经令他们非常满意，“机器人换人”可提高生产效率和产品一致性，并且改善了一线员工的工作状态。

“我们所说的机器人自动化解决方案不只是为了节约人力，更是为了提高用户全流程体验、提高产品质量水平和标准化、改善员工操作环境，同时培育员 工由操作型向知识型转型。”海尔有关负责人表示，“‘机器人换人’的前工序可实现智能无人化黑灯车间，‘总装’环节做到模块化下的智能机器人组装，物流环 节实现‘端到端’的智能输送。以目前海尔已达成的一条自动化内筒生产线为例，通过‘机器人换人’，生产效率比原先提升3倍，机器人焊接产品质量比过去提高 20倍。”

据创维有关负责人介绍，目前开展的自动化机器人项目为一年内收回成本、短期可收益的优势项目，普遍来说效益可提高20%左右。以一台电视机后盖 装配为例，人工打螺钉为4~6颗，在采用自动打螺钉之后，原来三人的工作量现在只需两台机器人完成，产能效率可以提高21.9%。

上海日立有关负责人还为《电器》记者提供了一组数据，详细对比了应用机器人后2013年生产线人数以及生产效率的变化：生产线改造前每班人数为 10人，班产能为2949台，人均操作设备1.2台;通过“机器人换人”，投入机器人8台，每班人数仅为3人，班产能达到3392台，人均操作设备7.7 台，人均班产能也从约295台提升至约1131台。

钱江压缩机有关负责人表示，通过“机器人换人”，杭州万胜减少一线操作工60人，劳动生产率提高超过30%;在产品质量方面，由于减少了人力干预，凸显了旋切机加工的稳定性，产品一致性得到提高。

引入机器人能够使一些艰苦甚至高危的环节得到极大地改善。美的有关负责人举例说，美的空调一家工厂中的部分高焊线，需要工人从39℃的高温烘干 炉中取出蒸发器行走2~3米后，再将其搬运到高焊线立放。“这个看似简单的动作，工人每天需重复3600次弯腰、转身等动作，作业环境又高温难耐，导致该 岗位流失率一直居高不下。”这位人士介绍，“引入机器人从事这个环节的工作后，整个流水线的工作都顺畅了。”

问题较为集中

据《电器》记者了解，无论家电整机还是零配件企业，在“机器人换人”方面，现阶段仍然存在自动化延续性、人工操作技能有待提高、自主研发能力薄弱等诸多制约。

在自动化延续性方面，海尔有关负责人认为，自动化不仅是机器人代替人工，而是智能自动化，是智能制造的核心环节，在自动化实施过程中，内部团队 如何实现产品标准化、模块化，以保证自动化延续性方面仍存在挑战。全流程并联交互的解决方案，不是简单的用机器人替代人工，而是满足全流程用户体验、提高 员工舒适度、减少环境的差异化方案。

生产线实现大规模“机器人换人”后，工人的操作技能也同样需要提升。为此，美的花了大量精力对员工进行培训，以适应新条件下的岗位要求，推动用 工模式的转型，自动化工程师及设备投产后的维护保养跟进人员也应该同步跟进。此外，美的有关负责人还提出，产品平台的标准化问题应得到重视，只有生产线标 准化才能实现规模化以及自动化。

创维有关负责人表示，国内家电企业现阶段仍然依赖采购国外知名品牌机器人，如何采用低成本研制和开发机器人，是企业必须面临的问题。此外，在提高机器人持续工作稳定性、优化工艺以及制定标准化的生产工艺流程方面，国内家电企业自主研发工作还需要不断完善。

值得注意的是，家电企业在应用机器人方面，更多依赖的是与专业机器人制造商合作，像上海日立那样了解机器人应用并具备一定开发机器人能力的企业 并不多。《电器》记者通过与机器人制造企业交流得知，目前家电企业在机器人方面的应用也远低于汽车、手机等行业。由于应用时间不长，如何与机器人供应商合 作，如何长远地确定企业自动化改造方案，对家电企业来说，都是全新的课题。

对此，海尔有关负责人认为，自动化程度不是越高越好，而是适度自动化、达到智能化。家电企业一方面要积极实施，另一方面也不要冒进，毕竟机器人 在家电领域还处于起步应用阶段，有些模块方案是创新方案，没有可借鉴的母本方案，从方案规划到实施落地需要多次探索验证，时间周期较长，存在失败的风险。 实施过程既要有策略，把握好前进的力度，又要保证持续引领不能过度。

发展前景广阔

对于“机器人换人”未来的应用，主流家电企业表示，将继续加大对生产自动化方面的投入力度，并做好了未来3~5年的规划。徐东生表示，国内家电 企业在“机器人换人”方面今后还将会逐渐增加比例，可以说家电企业未来“机器人换人”具有很大的发展空间。据悉，家电企业未来“机器人换人”的发展方向， 体现在打造智能化工厂、加大机器人应用范围、优化工艺及提高产品标准化等方面。

海尔有关负责人表示，未来将持续推进智能化机器人实施、落地，打造成更多智能化工厂。首先，海尔将搭建更为开放的平台，持续吸引更多一流资源来 平台交互方案，达成不断升级、持续引领的自动化解决方案;其次，打造设备智能化集成体系，从国家层面建立行业引领的标准，向德国工业4.0一样，输出家电 智能自动化实施的统一标准;第三，未来自动化设备能够满足与人的智能交互，实现智能柔性生产，可自我感知、自我分析、自我维护，建立一个高度灵活的个性化 和数字化的产品与服务制造模式，满足用户高度个性化的需求;最后，智能产品具有独特的可识别性，可以在任何时候被识别，知道整个被制造过程的细节，甚至能 半自动地控制智能制造的各个阶段，例如用户可以直接参与产品的设计、构造、生产、物流及回收的各个阶段。

美的有关负责人坦言，美的空调已经连续三年每年投入1.5亿元进行自动化改造，未来在这方面的投入仍是“上不封顶”。在制造环节，美的空调将全 面依靠自动化设备、机器人来提升人员效率和产品质量。目前，美的家用空调在国内共有7个制造分厂，2015年工人将减至2.5万人，减员后所剩下的工作 量，将全部由自动化设备或者机器人完成，在一些关键零部件组装、焊接和测试等方面，也将加大机器人的应用范围。在热水器方面，美的将会按照自动化的三年规 划，在装配、焊接、冲压等领域推进机器人替代人工的自动化生产。

目前，创维在自动化方面做出的努力，不仅包括在设备方面的投入，也包括在工艺优化和产品的标准化所做的工作，目的是为今后进一步推进自动化铺 路。据透露，创维将把互联网技术应用到自动化设备实时监控中，实现设备联网。同时，创维增加生产设备的自主控制，把分散的、自主的、智能化制造设备，通过 网络的形式连接在一起，使其更具动态性和灵活性，以迎合客户对产品个性化、多样化、多变化的需求，在三年内，大力研发行业通用工序机器人，在彩电生产领域 节省50%的人工。

上海日立制定了新一轮三年自动化规划，主要方向包括实现泵体、总装等核心工序的柔性自动化技术突破;大规模应用国产4轴机器人和3轴自动移栽装 置，降低自动化投资平均成本;智能系统向前延伸，MES系统延伸至供应商，与场内自动化系统衔接，降低库存资金和仓储物流成本。

值得一提的是，家电企业通过与知名机器人制造商合作，在自主研发方面也同步进行。据了解，目前海尔采用自主研发+专业制造公司合作的形式，既引 入全球一流的自动化资源并建立了长期合作协议，例如现代、ABB、KUKA等，又注重自主研发，全流程参与交互。海尔希望在焊接类、包装类、检测类和拿取 搬运类机器人应用成熟的基础上，进一步升级紧固类、连接类等工位的探索和实施，同时更进一步探索人机协作、机机交互等智能机器人在家电领域应用的探索和落 地。

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