自动化技术对汽车产业的正推动与反思考讲解

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1、自动化技术对汽车产业制造 力的正推动与反思考 一汽轿车股份有限公司技术部 陈刚 一、自动化技术在轿车公司的应用情况 二、自动化技术应用中存在的课题 三、技术与成本共同增长的难题与对策 四、设备的高效依赖高效的维保体系 五、国内自动化技术的短板在哪里？ 六、后记 一、自动化技术在轿车公司的应用情况 （一）汽车行业自动化技术发展的内在动力 汽车行业自动化技术的快速应用和发展来源于如下动力： 1、劳动生产率的要求 越来越高的劳动生产率要求，减少的人需要用自动化设备替代。 2、汽车控制自动化 汽车产品技术的日新月异，越来越朝智能化、舒适化发展，这就 要求制造和测试汽车的设备也更加智能化和自动化。 3、

2、品质标准提升 汽车行业对汽车品质的安全性、制造质量、环境要求越来越高， 也催生了设备自动化检测技术和制造技术的提升。 4、成本需求 由于汽车产能的快速发展，逐步使市场出现过剩。因此，要提升 竞争力，必须尽量降低成本。而降低成本的重要途径之一，就是提升 制造效率，摊薄制造成本。这也拉动了自动化技术的快速发展。 轿车公司2003年建设一工厂，产能从3万/年提升到12万，后期在 原有场地内经过技术改造提升到20万。 2010年，投资建成了二工厂，设计产能20万。目前已经投产。 2012-2013年，将投资建设三工厂，设计产能30万。 一工厂：标准化工厂与MAZDA技术合作的结晶。 二工厂：自动化工厂

3、自主创新开发自主品牌的实践。 三工厂：信息化工厂自主品牌体系的全方位提升。 四、五工厂（海外工厂）在规划中。 （二）轿车公司生产自动化技术发展概况 1、三个工厂，三个台阶 3万辆 2003年 2004年2009年 2010年 2013年 12万辆 20万辆 40万辆 70万辆 2、自动化技术应用情况 目前广泛应用的自动化技术： PLC技术：覆盖率90%以上。 变频器技术：几乎覆盖所有调速和软启动过程，大部分取代机械 变速。 机器人技术：以轿车公司为例，目前两个工厂全部404台，企业 成立了专门的机器人课题组。 IT技术：覆盖办公、生产调度管理、物流配送、质量数据采集与 追溯、装配防错、作业过程

4、管理、设备故障管理等多个领域，成为企 业生产的重要支柱。 识别系统与柔性生产：部分生产线实现了基于识别技术和IT系统 的柔性多品种混流生产。 影象技术：部分被应用于过程监控、分装零件识别等工艺过程。 数控设备与加工中心：在变速箱、发动机、底盘等制造过程中， 大量采用数控设备、加工中心，并形成柔性制造生产线，大幅度地提 升了多品种柔性制造能力，为产品的不断升级换代奠定了基础。 继电器逻辑 顺序逻辑 PLC技术 数控技术 网络技术 整体工厂 继电器、硬线 逻辑 半导体电子技 术 PLC、变频器、位置控制 、计算机控制技术 数显、数控 、机器人、 加工中心 总线、MES 、质量、物 流、生产调 度、

5、安东、 网络办公、 ERP 柔性系统、识别系 统、照相技术、多 层网络、加工中心 生产线、整体工厂 方案。 3万辆 10万辆/8万人 255万辆/13万人 70年代80年代90年代近10年60年代 一汽集团自动化技术发展状况 3、直接劳动生产率设备对人力的挑战 轿车公司一工厂劳动生产率50多，二工厂设计能力为80。 国内优秀汽车企业如丰田、本田、大众等，都在80-100。 差距摆在面前，怎么办？ 要提升劳动生产率，必须大量使用自动化设备，优化工艺，并精 简人员。 二、自动化技术应用中存在的课题 中国人历来学习能力都很强，特别是对世界高精尖的东西；在我 们忙于赶与超的同时，差的往往是对正面发展之

6、外的反面思考。 （一）维修成本快速提升 高度自动化的设备是建立在技术的快速堆积基础上的，这种快速 堆积主要反应在技术的标准化和模块化。比如大规模集成电路、机械 总成、电气总成、机电一体化总成的大量采用，设备的维修由以前的 修零部件，逐步过度到修总成，再到今天的换总成，单次恢复成本几 十、几百、甚至上千倍的上升。比如以前，我们几角、几元、几十 元，可以修好一台设备，现在动辄几千、几万、几十万。 案例1：软件的集成，由开放 环境变成了黑盒子，设备不会修了。 案例2：宁用分立件，不用集 成件，是退步还是进步？ （二）人力资源策略 维修人员知识能力下降、人员定额下降、维修等级下降。 需要学习的知识、设

7、备数量、技术复杂程度急剧增加。 各企业这种知识剪刀叉越来越严重，如何解决？！ 设备数量 复杂程度 装备技术 资产比重 人员减少 知识能力 培训不足 维修等级 技术发展与用户维护能力的剪刀差逐渐形成 维修人员 培训体系 人员上搭建人才育成体系运行机制 能力 分级 能力 标准 工作 年限 体系对接 培训岗级职务技能鉴定绩效待遇 高级 专家级 领域管理改进 卓越技能传承 指导他人改善 14年以上 部门排名前 X1% 高级专家 津贴 专家级 班组管理提升 领域技能权威 改善专家 10年以上 部门排名前 X2% 专家津贴 高级 班组日常管理 多工种技能 改善设计实施 6年以上 部门排名前 X3% 中级

8、小组管理 多岗操作 设备保全 改善提议 3年以上 部门排名前 X4% 初级 本岗操作 设备点检 3年以下 班长后备 专项后备 组长 初级工 中级工 高级工 技师 高级技师 保全技能 生产技能 改善技能 N+3岗 +2岗 N+1岗 N+1级 N 在培训大楼 建培训训练 场 人员上搭建人才育成体系运行机制 （三）在浩如烟海的新产品面前如何抉择 走进博览会看看，新技术、新产品浩如烟海，我们如何抉择？ 其实，新技术产品再多，厂家攻势再强，我们心里应该有一杆秤。 产品再多，新技术的门类无非就是那么流行的十几类。每一类产品 ，少则几十家，多则几千家在生产。我们要做的，就是从这些厂商中选 择出物廉价美的产品

9、来，每一类有几家足够了。然后通过标准化来固定 下来。 这是一个需要技术、管理 和良心共同铸造的工程。做不 好，代价就是超高的维护和运 行成本。 （四）高度自动化对设备养护体系的挑战 传统的设备维修体系，是以事后故障维修为基础的（1960年前）。 上世纪下页的三十年中（1960-1995），我们不遗余力地推行了苏联 的预防维修体制。 最近20-30年，制造技术快速自动化，设备资源在企业的重要性越来 越高，对企业成本、效率、质量的影响越来越大，原来的设备维保体系 明显不再能适应。 为此，从1993年开始，国内开始学习和推行日本丰田的全员预防保 全（TPM）体系。 事后维修 预防维修 生产维修(PM

10、) 全员效率维修(TPM，日本) 世界企业 1950 1960 1970 1980 1990 预知维修 美国GE公司 71年全国推广。 中国企业 93年引进 TPM，至今尚 未全面开展。 TPM 维修预防 事后维修 改善维修 预防维修 （五）自动化设备的资源冗余问题 自动化设备成本较之传统设备成本大幅度增高。一套设备经常达到 几百万到几千万。相比我们以前几万、几十万买一套设备的时代， 已经不可同日而语。 在我们的企业投资中，详细审核下来，我们会发现，我们多花钱投 资了许多超过我们产品实际需要的设备，或着设备的功能。在我们 从人、料、管理等诸多方面竭尽脑汁找浪费，降成本的同时，恰恰 忽略了投资的

11、浪费。“后期可拓展”的思维，让我们把大笔的资金 投进去，一直到报废也没有用上。 投资需要在自动化程度、人力与设备成本、产品需求、预期发展等 方面综合考量。 当你在给自己家庭装修为花掉几万、十几万而斤斤计较的时候，你 花掉企业资金时，是否也有同样的心痛？ 最好的设备是什么？那就是“用最简单的设备满足使用要求”，这 就是准绳。 三、技术与成本共同增长的难题与对策 （一）维修成本的现状 随着生产产能的不断增长，大量高昂设备的购入，维修费用也日 渐呈现增长的趋势。从2010年头9个月看，一工厂维修费用发生4578万 元，这里还不算改造、更新费用。年预计每车间平均大致在1500万元 。 品牌多造成 库存

12、大 品牌分散 以换代修， 修理成本上升 人员能力 为减少停线 导致多储 加产多储 再利用没有 有效开展 修旧利废 部分部件更 换周期不合理 周期不清 备件申报过 程控制较松 审批不严 工厂备件库存情况 （二）哪些因素影响维修成本？ 1、前期采购设备的品质 设备前期采购很大程度决定了后期维修成本。目前大多数公司低成 本建厂的策略，造成设备刚性寿命不足，加上连续的加产，将使设备部 分提前劣化。这将会形成一个费用拐点，造成服役中后期费用过高，这 是原因之一。为此，适当提高设备准入门槛，是必要的。 2、前期采购的零部件选型控制 前期采购时，有效压缩零部件选型范围，是减少维修成本的一个方 法，可以有效压

13、缩库存品种和数量。 3、员工维修技能与维修级别 维修人员技能日益下降，造成维修级别过低，也是维修成本形成的 重要原因。 举例来讲，维修可以修零件换零件修总成换总成 换设备。这5个级别的维修成本大致是： 级别1/修零件：几元到几百元 级别2/换零件：几十到几千元 级别3/修总成：几百到几千元、万元左右 级别4/换总成：几千到几万、几十万元 级别5/换设备：不是危言耸听，不正确的维修方法，将使设备两三 年就可能面临中、大修甚至更新。 实例：80年代之前，我们会修零件，比如接触器、电磁阀、空开， 如用砂纸打磨触点等。 2000年前，我们基本是换零件，和修总成。比如修理变频器、减速 机，通过测绘、测试

14、，找到问题，替换局部零件来修复。 最近十年，我们发展到换总成。动辄一个几万、几十万的总成，拿 下来就整体扔掉，没有人去拆卸和研究修复。 从几元几十元的高级别维修，发展到现在几千到几十万元的低级别 维修，这个过程，大家是否思考过？大家或许会提一个问题： 修得再省，只能我多干活， 但我也不会多拿一分钱，为什 么要这样做？是制度的问题还 是个人养成的问题？谁来给出 答案？ 4、自主维修与外部委托 维修人员的不足，或者新员工作用发挥不充分，及维修人员技能下 降，成为我们现在外部委托越来越多的重要原因。 外部委托的直接代价是： 1）维修成本成倍、几倍增长。 2）人员技能日渐丧失，由维修工变成了换件工、换

15、总成工和保养工 。 其实，得失之间，应该站在企业利益和个人成长的角度，长远来考 虑问题，这需要我们提升责任心。 维修人员培养需要变外部“输血”为“造血”，必须在复杂技术实 践中去锻炼这支队伍。如果汽车企业都无法造血，外部能力还不如行业 内，那我们“输血”的来源何在？ 复杂工具不会 用了，还是用 锤子吧！ 5、设备状态管理 良好的作业习惯，勤于点检，经常性的完好和消除缺陷、不良，将 极大限度地减缓设备劣化过程，用小钱来避免设备出现大问题时花大钱 。日本人的精益生产方式，就是注重过程，在过程中做对，才能达到好 的结果，而我们却更注重结果，设备坏了才去修理，去换总成和部件， 费用又怎么能不高？ 6、

16、合理、针对性的维修对策 车间技术人员、维修人员逐步总结经验，针对不同的设备采用不同 的维修策略，合理的维修周期，也是节约成本的一个重要方法。 如设备可以按A/B/C类分级别，不同类别设备投入人力、物力加以区 别。同一类设备不同服役周期、不同结构特征，都可以采取不同的对策 。 7、资源共享 现在汽车行业集团化趋势明显，在生产和产品资源整合的同时，备 件资源并没有整合。不同子公司、车间库房重复储备现象非常严重，极 大地提升了维修费用。 8、仓储结构的合理储备 根据设备级别、备件寿命周期、使用量等，合理调整和储备备件， 找到一个合理的平衡点，有效控制储备量，以节约成本。 9、第三方库存 对用量大的备件，可以合理采用第三方库存的方式，来节约成本。 10、贵重备件的维修和再利用 对贵重备件，应尽量维修，并再利用。为此，要有体制的激励作为 对应，才能长久地制度化地坚持下去。 实例：二发厂电子室每年修复电子板卡，大致在100万元左右。其中 更换一个芯片（几十元），修复的一块主控制板卡，把已经发到采购部 的10.8万元的订单又撤