非標自動化設備在中小型制造業的應用前景

摘要：制造業是現代工業的基石，是社會經濟發展的主要動力之一。隨著改革開放程度的進一步加深，我國的工業體系進一步完善，中小型制造業所扮演的角色也進一步固化。現目前，中小型制造業普遍存在技術含量低、產品附加值低的特點，其中再以勞動密集型產業占比最大。隨著社會發展，人口紅利效應的減弱，中小型制造業近年來普遍面臨難留人、難發展的現狀，亟待謀求一條創新發展的道路。近十余年，隨著信息技術、控制工程的發展，自動化設備關鍵元器件的產業化、標準化后應用成本的降低給中小型制造業的未來帶來了一絲曙光，表現最為突出的便是非標自動化設備。

關鍵詞：中小型;制造業;非標自動化

1.??? 非標自動化設備的現狀

非標自動化設備是根據用戶需求定制、用戶唯一、非市場流通的自動化系統集成設備，是采用符合國家頒布的行業標準、規格的零部件或單元設備進行設計和制造，同時設備本身并沒有統一的國家標準。

近些年，非標自動化設備在降低成本、提高產品質量上的優勢已經被大部分企業所認知，為非標自動化設備的發展奠定了一個堅實基礎，國內近幾年出現了數量眾多的非標設備設計公司，具不完全統計截至2018年末，規模以上企業近3500家，規模以下企業近8000家。但是，由于發展時間短、技術積累不足，現在國內非標設備行業亂象叢生，魚龍混雜，并且同質化嚴重，絕大部分企業沒有自己的核心競爭力。

非標自動化設備機電一體的特點，在整機設計過程中，要求設計人員要具備機械設計的專業知識，同時還需要對氣動元件、電動元件有充分的了解。但是現狀卻是，能設計機械部分不了解電氣元器件，懂電路、電氣元器件卻并不具備機械設計的能力，導致設計結構合理控制落后，控制設計合理結構復雜等問題，所以在滿足市場需求的同時，非標設計公司也亟需完善自身的不足，以解決未來工業發展需求所帶來的問題。具人社部統計，到2025年，智能制造業人才需求將達到900萬人，人才缺口預計450萬人。

2.??? 中小型制造業具備的特點

2011年 -2015年，制造業城鎮單位平均工資從人均36665元 /年上漲到55324元 /年，年均復合增長率為8.58%，略高于城鎮單位平均工資增長率8.21%，明顯高于制造業總產值的復合增長率5.96%，這一數據表明，制造業的人工成本在快速上升，倒逼企業制造模式升級。同時，截至2015年末，全國規模以上中小型制造業36.5萬戶較2014年末增加1.3萬戶，從這個體量能夠看出中小型制造業在我國的工業成分組成中占據相當重要的地位。

一家小企業或家庭作坊，幾個人、一兩臺機器就可以用開工，這是過去十多年中國的一種制造模式，吸收了大量的非技術勞動力，也創造了大量的工作崗位。生產的產品，質量自然不高，在國內有相當大的市場。大浪淘沙，在市場趨于成熟的大前提下，能夠降低成本的小作坊規模持續擴大，其余則被淘汰，但是規模的擴大并沒有帶來技術的升級，這也是目前很多中小型制造業的特點。

但是，中小型企業也有可能稱為科技創新的中間力量。但是這往往集中在非傳統制造領域，并且這些企業的創始人普遍是大企業和科研所的研究人員，具備吸收各自領域的前沿知識，并快速的付諸實踐的能力。自上世紀80年代以來，這類新型的中小型企業在國內得到蓬勃發展，在微電腦、半導體和工程材料領域等表現突出，包括大部分非標自動化設備設計制造企業自身也屬于此類。兩種中小型制造業的根本區別在于是否具備核心競爭力和創新能力。

3.??? 非標自動化設備在中小型制造業發展的空間

傳統中小型制造業通過控制制造成本來獲得市場份額作為競爭手段導致很多企業的利潤微薄，很難得到長足發展。并且，在同質化現象較為嚴重的中低端制造領域，產品創新難度大也是較為普遍的現象，要想謀求發展必須探索一條可行的道路。

一、以一家臉盆生產公司為例，從原材料進場到質檢合格出廠，按照傳統的制造工藝和流程需要十名流水線工人和一名質量檢測人員，一名工藝人員，一名產品設計人員，按照一名工人150元 /天工資，合計一年的人工費用71.17萬元。公司決定進行技術改革，配套自動化設備那么從入場到出廠只需要兩名工人，兩名工藝員，一名質檢人員，一名產品設計人員，工資不變的情況下，一年的人工費用38.32萬元，兩年時間就能收回更新設備的成本，之后則能將更多的資源投入到材料和研發上，實現公司制造模式的初步升級，提高產品質量擴大市場的目標。一家臉盆制造公司的升級模式正是國內很多中低端制造業的轉型案例的體現。

二、一家傳統汽車轉向器制造公司，主要供貨對象為國產輕型轎車。過去十多年一直采用傳統裝配工藝，人工裝配，裝配精度低，一直沒有進軍中高端市場的技術力量。決定更新設備采用自動化裝配線，通過設備控制實現裝配，關鍵工序采用自動控制手段，將裝配誤差從±0.2mm成功降低到±0.1mm，同時設備自動檢測誤差合格。這一過程控制手段在預防潛在失效模式的同時工時并沒有增加，正是基于非標自動化設備的投入使用，在提高產品質量的同時提高生產效率。

上述兩個案例有兩個共通點，降低成本和提高質量，其實現的核心技術和國家工業4.0“利用信息化技術促進產業變革”戰略，體現了高度的一致性——智能化制造。

在2013年的漢諾威工業博覽會上，德國政府正式提出“工業4.0”戰略，也是全球首次提出工業4.0這個概念。其目的是為了提高德國的工業競爭力，在新一輪的工業革命中占領先機。中國則是在2014年的第十六屆中國國際工業博覽會上展出了首套工業4.0流水線。

“工業4.0”，全稱為第四次工業革命，定義為信息化技術促進產業革命，實質則是自動化生產與互聯網的結合。將會涉及、涵蓋各行各業。時至今日，5G時代的到來，將“工業4.0”這一概念從幕后正式推到臺前，低延時的互聯網信息傳輸配合高效的自動化設備，變革傳統制造行業的技術已經趨于成熟。也將制造業從新定義——“智”造業。在這個大背景的前提之下，任何傳統的制造業都必將以改變謀出路，基于此前提，制造型服務業制造模式應運而生。非標自動化設備作為“工業3.0”的產物恰恰為緩步追趕的傳統中小型企業提供了一套可行的方案，無論成本的降低還是制造模式的轉變，大部分中小型制造業都有望依托于自動化制造技術實現。

中國制造2025，在市場主導，國家引導的大方針之下，制造業必然發生翻天覆地的變化。中小型傳統制造業要搭上“工業4.0”快車的企業必然通過制造技術的智能化升級，借助物聯網進行工廠自動化改造，提高產品質量由制造業向制造型服務業轉型。2018年中國制造業占GDP比重29.6%，美國11.2%，中國產業結構大體等于1970年的美國。按照市場的發展規律，未來中國的制造業GDP占比將會持續下降，呈現“二八現象”。也就表明，在中國將有很大一部分制造型企業將向服務業或制造型服務業轉型。

2019年，我國自動化生產線需求量高達26000條，而國內廠商產量僅為12600條，一半的市場被國外廠商占據，該差值在未來幾年將會繼續拉大。制造型服務業和制造型企業相比較，對市場的敏感度更高，產品更具多樣性，對非標自動化設備的需求程度更大，未來的制造業發展和非標自動化設備的發展將會是密不可分的關系，占中國近10%GDP的廣闊空間里非標自動化設備也將展現其具有的獨特價值。

參考文獻：

[1]烏爾里希·森德勒《工業4.0：即將來襲的第四次工業革命》[M]工業出版社.2014

作者簡介：

蒙旭華，男（1974.10.05）廣西柳州，中專，柳州市鵬森貿易有限責任公司主要研究方向：機械制造。