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玻璃深加工行業(yè)機械替代淺析

2018-09-03 來源:云南明泰玻璃股份有限公司

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中玻網(wǎng)引言

  玻璃深加工行業(yè)自2000年前后進入蓬勃發(fā)展期,到現(xiàn)在很多地方已經(jīng)趨于飽和或產(chǎn)能過剩狀態(tài)。因產(chǎn)品同質(zhì)化嚴重,市場競爭日益激烈。在土地價值瘋狂上漲、勞動力成本不斷增加、稅收增加、要對環(huán)境負責等因素的影響下,制造業(yè)成本不斷上漲,加上國家經(jīng)濟增長處于轉(zhuǎn)軌時期,制造業(yè)普遍面臨困境,一些玻璃深加工中小企業(yè)已到了生存難以維系的狀況。玻璃深加工行業(yè)技術要求不高,建廠門檻低,近10年來增量非常大的玻璃深加工行業(yè)主要是以人力搬運為基礎的玻璃加工廠,在普遍存在的用工成本增加和用工荒面前,在智能化、自動化不斷發(fā)展的今天,玻璃深加工企業(yè)將何去何從,是深加工企業(yè)應該思索的問題。下面就玻璃深加工行業(yè)在智能化、自動化發(fā)展浪潮中如何投入資金機械自動化替代人工做一些分析。

  1、社會環(huán)境分析

  1.1經(jīng)濟環(huán)境情況

  自2008年以來,經(jīng)過9年的掙扎,世界經(jīng)濟仍然疲軟不堪,少數(shù)發(fā)達資本主義國家如意大利、希臘等都越發(fā)難以為繼,經(jīng)濟較為蕭條。整個世界以互聯(lián)網(wǎng)為基礎而變得經(jīng)濟聯(lián)系緊密,世界范圍內(nèi)經(jīng)濟蕭條任何一個國家都不能獨善其身。中國作為出口導向型的經(jīng)濟體,置身于世界經(jīng)濟環(huán)境中,同樣面臨較多的增長壓力。房地產(chǎn)市場疲軟,特別是2017年以來多地區(qū)實施了號稱史上很嚴的房地產(chǎn)調(diào)控一系列政策,而作為主要為房地產(chǎn)配套的玻璃行業(yè),所受的影響十分嚴重,玻璃深加工產(chǎn)品市場或?qū)⒚媾R新的形勢。雖然全部及國內(nèi)環(huán)境不好,但作為發(fā)展中國家的中國,仍有非常大的發(fā)展空間,能保持較高的經(jīng)濟增長率,但人口紅利已經(jīng)消失殆盡。較低的人工成本已經(jīng)成為過去,經(jīng)濟總量不斷增加,生活成本也在增加,工資水平不斷增長,中國制造業(yè)人工成本持續(xù)高漲,已對企業(yè)利潤及發(fā)展形成了嚴重的影響。

  1.2國內(nèi)深加工企業(yè)情況

  我國玻璃深加工在2000年以后進入跨越式發(fā)展期,到現(xiàn)在形成了以南玻、耀皮、信義、臺玻等幾家大廠為主要,眾多中小企業(yè)跨越式發(fā)展的局面,大廠產(chǎn)品以Low-E中空玻璃為主流,實現(xiàn)自動化生產(chǎn),而更多的中小企業(yè)是人工搬運為主的生產(chǎn)模式。據(jù)不完全統(tǒng)計,目前大大小小的各類玻璃深加工企業(yè)有1萬余家,其中規(guī)模以上企業(yè)500多家。作為經(jīng)濟不發(fā)達的省份,到2017年初,云南省有100余家各類玻璃深加工企業(yè),而現(xiàn)在云南以鋼化玻璃生產(chǎn)為主的深加工企業(yè)開工率不足50%。玻璃深加工趨于飽和甚至產(chǎn)能過剩,競爭進一步加劇,產(chǎn)品利潤率不斷降低,部分深加工企業(yè)處于虧損狀態(tài)。

  1.3勞動觀念轉(zhuǎn)變

  從國內(nèi)深加工企業(yè)的規(guī)模來看,除了如南玻、臺玻、耀皮等實力相對雄厚的企業(yè)基本實現(xiàn)自動化外,絕大部分玻璃深加工企業(yè)主要還是依靠人工對玻璃進行搬運加工的傳統(tǒng)加工模式,對勞動力體力要求較高,勞動強度非常大,生產(chǎn)效率相對不高。而隨著社會發(fā)展,經(jīng)濟水平不斷提高,勞動者對工作崗位的可選擇性也更多,人們的勞動觀念已經(jīng)發(fā)生了非常大的轉(zhuǎn)變。特別是正在步入勞動力大軍的90后,他們的父輩用沉重的體力和低收入換來了歷史以來生活環(huán)境和成長環(huán)境,他們普遍接受了相對高的教育,從小沒有吃過什么苦,他們工作的目的已經(jīng)不局限于掙錢養(yǎng)家糊口,他們更向往自由、更在乎個人價值和感受,更關注發(fā)展前途,這導致他們的忍耐力下降,流動性更大。

  隨著信息的廣泛傳播和創(chuàng)業(yè)環(huán)境進一步寬松,各種新的經(jīng)濟模式不斷涌現(xiàn),很多年輕人不愿意進入工廠工作,工業(yè)企業(yè)人力資源緊缺性已經(jīng)成為常態(tài)化的問題。玻璃深加工作為主要依靠體力活的企業(yè),很多企業(yè)人力資源需求得不到解決,雖然企業(yè)不斷提高待遇,想盡辦法留人,但人員不足已經(jīng)成為困擾玻璃深加工企業(yè)發(fā)展和盈利的一大難題。企業(yè)有訂單時沒有生產(chǎn)工人,造成交期延誤,質(zhì)量不穩(wěn)定,產(chǎn)銷矛盾非常大。采用機械替代人力,減輕勞動強度,減少人員,已成為深加工企業(yè)必須選擇的生產(chǎn)方式。

  2、技術背景分析

  2.1歐洲發(fā)達國家情況

  自18世紀從英國發(fā)起的工業(yè)1.0、20世紀的工業(yè)2.0,發(fā)展到20世紀70年代的工業(yè)3.0,到如今的工業(yè)4.0等技術革命或變革中,西方一直走在工業(yè)革命的前列,成為很大的受益者,特別是歐洲在工業(yè)發(fā)展方面一直處于世界前沿。玻璃深加工行業(yè)有名的德國百超公司、奧地利李賽克公司、芬蘭格拉司通集團、意大利保特羅公司等企業(yè),在世界范圍內(nèi)是技術實力為雄厚的玻璃機械生產(chǎn)商,為深加工企業(yè)提供了較高的自動化生產(chǎn)解決方案。得益于技術的進步,歐洲玻璃深加工企業(yè)早已實現(xiàn)了“黑燈車間”生產(chǎn),自動化程度很高。國內(nèi)如南玻、臺玻等實力雄厚的企業(yè)選擇的主要也都是這些企業(yè)的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。

  因鋼化產(chǎn)品的特性,玻璃鋼化加工后不能進行改切,生產(chǎn)后如果尺寸不符合要求,只能當廢品處理,這樣玻璃產(chǎn)品符合尺寸要求就十分關鍵。在歐洲,建筑玻璃限定在有限的尺寸范圍內(nèi),建筑設計對玻璃產(chǎn)品使用有嚴格的限定,建筑行業(yè)在限定的玻璃規(guī)格進行選用設計,不能超出玻璃規(guī)格條件。這樣玻璃深加工企業(yè)是以標準件來進行生產(chǎn)的,不必擔心產(chǎn)品尺寸不符合要求。標準化生產(chǎn)對于實現(xiàn)連線智能生產(chǎn)有先天的優(yōu)勢,比較容易實現(xiàn)機械自動化生產(chǎn)。所以歐洲玻璃深加工連線自動化生產(chǎn)比較普遍,早已實現(xiàn)了“黑燈車間”生產(chǎn),人員配備較少,生產(chǎn)效率也較高。

  2.2我國的情況

  我國對玻璃深加工產(chǎn)品沒有尺寸限定要求,建筑設計人員完全按照自己的思維和造型要求對玻璃尺寸進行設計。這樣,各種形狀、各種尺寸的產(chǎn)品是每一個深加工企業(yè)的生產(chǎn)特點。沒有標準,不僅造成玻璃原片利用率不高,形成資源浪費,而且不利于實現(xiàn)自動化生產(chǎn),這是我國深加工企業(yè)普遍面臨的難題。

  2015年5月18日,國務院正式發(fā)布了《中國制造2025》規(guī)劃,這是中國版的“工業(yè)4.0計劃”,也是我國實現(xiàn)制造強國戰(zhàn)略的的1個十年行動綱領。結(jié)合玻璃深加工行業(yè)的特點來看,要實現(xiàn)未來智能化玻璃深加工工廠應有以下幾個方面組成:智能的加工設備、先進的物流體系和自動倉儲系統(tǒng),將前者統(tǒng)一管理的智能理系統(tǒng)以及高素質(zhì)的人才。國內(nèi)南玻、臺玻、耀皮、信義等大企業(yè)實力雄厚,基本實現(xiàn)了自動化生產(chǎn),優(yōu)勢較為明顯,而廣大中小企業(yè),仍然停留在人工操作設備之間轉(zhuǎn)運階段,人力耗費較多,人工成本較高,

  產(chǎn)品質(zhì)量受人員流失和操作技能不一的影響非常大。玻璃機械制造業(yè)向自動化、集成化、智能化、有經(jīng)驗化和服務化,由低端向高等方向發(fā)展,目前的分布大概是高、中、低端市場比例分別為20%、40%、40%,各種檔次的設備服務于不同用戶。各種形狀、各種規(guī)格的產(chǎn)品是每一個深加工企業(yè)的生產(chǎn)特點,也是自動化生產(chǎn)需要兼顧解決的難題。自動化上下片及分架系統(tǒng)不僅要考慮不同厚度的重量要求,還要兼顧大小不同的尺寸范圍要求,如果再考慮異形加工,在機械設計方面就變得十分困難,這也是國內(nèi)自動化設備比較難打破的技術瓶頸。深加工設備供應商積累了行業(yè)內(nèi)較多的有經(jīng)驗知識和技術,相信打破這個瓶頸指日可待。國內(nèi)能實現(xiàn)設備對已生產(chǎn)的參數(shù)自動存儲后,機械自動優(yōu)化調(diào)節(jié)參數(shù)生產(chǎn)的智能型生產(chǎn)設備的廠家技術普遍不成熟,更多的局限于實現(xiàn)不同深加工設備的連線生產(chǎn)的技術水平,且多數(shù)還存在設計缺點、不穩(wěn)定、達不到深加工使用要求等問題,技術成熟的廠家較少。一些即便能實現(xiàn)連線的設備生產(chǎn)廠家,其所提供的解決方案兼顧性也不夠,達不到深加工企業(yè)的使用預期。但目前幾家技術較好的設備生產(chǎn)廠家,已經(jīng)有了大量的自動化改造案列。玻璃機械技術更新差不多在7~10年的周期,隨著技術的不斷進步,實現(xiàn)機械替代的可選擇廠家會不斷增多,能充分滿足深加工企業(yè)各種替代性選擇,趕上了工業(yè)4.0,有更多的設備技術支持。

  3、替代的思路和措施

  3.1替代思路考慮

  智能化、自動化生產(chǎn)是生產(chǎn)企業(yè)的夢想和目標,但這樣一次性投入將非常大,我國玻璃深加工企業(yè)規(guī)模不一,除實力雄厚的少數(shù)幾家具備智能化、自動化生產(chǎn)投入條件,并實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)外,很多企業(yè)不具備這樣的資金實力和技術實力。根據(jù)深加工的現(xiàn)狀,可以采取以下3種方式進行機械替代:一是一次性投入實現(xiàn)自動化的智能工廠;二是在現(xiàn)有設備的基礎上購置連線設備實現(xiàn)自動化生產(chǎn);三是局部投入實現(xiàn)部分設備自動上下片替代人工。

 ?。?)一次性投入實現(xiàn)自動化的智能工廠。

  通過一次性投入,在零基礎上進行規(guī)劃投入實現(xiàn)自動化生產(chǎn),是很好的投入方式,也是簡單的投入??梢赃x擇目前較為先進的設備,能較好的實現(xiàn)設備兼容及自動化生產(chǎn),生產(chǎn)出質(zhì)量保證的產(chǎn)品,提升企業(yè)的競爭力,提升企業(yè)的價值和實力,培育良好的企業(yè)形象。2016年云南滇凱科技節(jié)能有限公司在昆明??诠I(yè)園區(qū)投入的以李賽克、格拉司通設備兼容配套的全自動智能生產(chǎn)線,從建廠設計到設備投入全部從零開始,自動化程度較高。

 ?。?)在現(xiàn)有設備的基礎上購置連線設備實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。

  深加工行業(yè)現(xiàn)有設備普遍是能實現(xiàn)雙銀及三銀Low-E玻璃生產(chǎn)的鋼化爐為代表的技術相對先進的設備,在近5年左右投入的較多,設備狀況相對較好,但可能更多的是1個企業(yè)里有不同時期、不同供應商提供的各種切片、磨邊、鋼化、夾層及中空設備,在這些設備基礎上購置連線的自動上下片臺及其他關鍵設備實現(xiàn)連線,通過控制軟件連接結(jié)合,實現(xiàn)全線自動化生產(chǎn)是一種相對省錢而又經(jīng)濟的投入,能達到生產(chǎn)的目的和預期,很好的實現(xiàn)自動化生產(chǎn),提升企業(yè)的生產(chǎn)效率,改善產(chǎn)品質(zhì)量,提升企業(yè)價值及形象。目前這樣投入的案例以北京物華天寶為代表,該企業(yè)通過中間設備的投入,充分實現(xiàn)了自動化生產(chǎn),有效降低了人工投入,達到預期目的。但實現(xiàn)不同時期、不同廠家的設備結(jié)合連線需要付出大量的精力和設計布局。

  這種投入方式,對目前很多中小企業(yè)來說是比較有效而又合算的,通過中間自動上下片臺的投入,調(diào)整設備間的布局,通過軟件控制達到全線自動化生產(chǎn),有效解決了自動化的問題,較大地減少了人員投入,實現(xiàn)了機械替代的目的。

 ?。?)局部投入實現(xiàn)部分設備自動上下片替代人工。

  前兩種投入方式對于實力雄厚及有一定經(jīng)濟基礎的深加工企業(yè)來說,是不錯的選擇,能實現(xiàn)自動化生產(chǎn),減少人員,達到預期目的。但一些相對實力較小,場地受限的企業(yè)來說,上述2種方式是不適用的,這樣的企業(yè)可以采取局部投入的方式來進行。局部投入是在單個設備上增加自動上下片的方式來實現(xiàn)的。比如在磨邊機組的上下片兩端進行自動上下片臺的投入資金改造,實現(xiàn)自動上下片替代人工上下片;在鋼化爐上下片臺進行自動上下片臺投入改造以替代人工上下片。同樣,在夾層、中空及其他工序都可以進行自動上下片的投入改造,減少人員投入。

  筆者所在的企業(yè)就是通過在磨邊機組和鋼化機組投入上下片臺實現(xiàn)局部自動化,相應工序在原有人員的基礎上減少了一半的人,且生產(chǎn)效率更高,產(chǎn)品質(zhì)量更穩(wěn)當。根據(jù)企業(yè)的實際情況投入改造,以很少的投入達到機械替代的目的,有效減少人員,也能提升產(chǎn)品質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率。以上是3種投入方式,目前設備生產(chǎn)廠家都能提供相應的解決方案,滿足不同的需求,各企業(yè)可以根據(jù)自己的實際情況考慮,選擇適合自己的投入方式,以很優(yōu)的投入達到降低成本,減少人員,提升產(chǎn)能的目的。

  4、效率分析

  機械替代的目的不僅是為了解決人力資源的問題,還能在產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率、安全投入等方面產(chǎn)生相應的效益,從各方面降低企業(yè)的成本,從而收回投入成本,實現(xiàn)投入資金回報。

  4.1經(jīng)濟效率

  一組自動上、下片臺投入,尺寸在1.5~2.5m之間的價格在20萬元左右,尺寸在2.5~3.5m之間的價格27萬元左右。通常一組相連的雙邊磨邊機配置上、下片各2人,共需4人,以白、夜班兩班計算,共需8人,以云南深加工的用工成本來看,一個職工用工成本大約在4500元/月,1年5.4萬元,8個人需43.2萬元,而實現(xiàn)機械替代,可以減少4個人的配置,每年節(jié)省大約20萬元的用工成本,大概1年就能從減少的人員上收回成本。這是以局部替代的方式來計算的效率分析,而整個深加工過程實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的投入及改造,人員可以進一步減少,人工成本進一步降低。

  4.2人力資源成本

  前面所述,人工成本在企業(yè)成本中占了非常大的比重,以云南深加工來看,1個人工1年的費用大概是5.4萬元,企業(yè)充分采取機械替代的方式實現(xiàn)自動化生產(chǎn),人員成本將大幅下降。采用機械替代的方式,不僅可以減少企業(yè)投入的人員,緩解人力資源壓力,而且能很大限度的確保企業(yè)實現(xiàn)穩(wěn)定的產(chǎn)能控制,可以有效預防訂單和人員不匹配的矛盾,實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)能的穩(wěn)定性,發(fā)揮產(chǎn)能,滿足交付要求,創(chuàng)造價值。

  4.3安全成本

  相較于發(fā)達國家,我國的安全生產(chǎn)管理較為薄弱,歷年安全生產(chǎn)事故造成的人員傷亡非常大,特別是近幾年的幾起重大安全事故,引起了民眾的廣泛關注和不滿,對相關管理部的安全監(jiān)管提出了質(zhì)疑和拷問。以這幾起安全事故為分水嶺,相關部門相關部門從源頭上加強安全生產(chǎn)管理和控制,提高企業(yè)安全事故的賠償金額和行政處罰力度。目前一個人員傷亡賠償大概在80萬元以上,加大行政處罰、停產(chǎn)整頓等費用和損失,企業(yè)安全事故的代價非常大。玻璃屬易碎品,人員劃傷砸傷較為常見,采用機械替代,一是減少了人員,二是不用人員直接搬運玻璃,安全事故將得到有效控制,對于安全生產(chǎn)管理意義重大,安全生產(chǎn)的成本降低是比較積較的。

  4.4工效及質(zhì)量成本

  自動化生產(chǎn)效益就是穩(wěn)定的產(chǎn)能保證,有效提高企業(yè)設備利用率,提高生產(chǎn)效率,提升企業(yè)盈利水平。穩(wěn)定的自動化生產(chǎn),有利于產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)步控制和提升,能有效減少人工造成的破損及各種損失。這些都有利于降低生產(chǎn)成本,提高企業(yè)效益,是機械替代的優(yōu)勢之一。

  5、結(jié)語

  使用機械替代的自動化生產(chǎn)方式,能夠有效提升生產(chǎn)效率和質(zhì)量,同時還能降低人力勞動的強度,在很大程度上減少人員工作的危險性,提升安全生產(chǎn)的意識,在保護勞動者的同時帶動了工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟收益總體價值,是未來玻璃深加工企業(yè)發(fā)展得必然選擇。

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