非标自动化设备在中小型制造业的应用前景

摘要：制造业是现代工业的基石，是社会经济发展的主要动力之一。随着改革开放程度的进一步加深，我国的工业体系进一步完善，中小型制造业所扮演的角色也进一步固化。现目前，中小型制造业普遍存在技术含量低、产品附加值低的特点，其中再以劳动密集型产业占比最大。随著社会发展，人口红利效应的减弱，中小型制造业近年来普遍面临难留人、难发展的现状，亟待谋求一条创新发展的道路。近十余年，随着信息技术、控制工程的发展，自动化设备关键元器件的产业化、标准化后应用成本的降低给中小型制造业的未来带来了一丝曙光，表现最为突出的便是非标自动化设备。

关键词：中小型;制造业;非标自动化

1.    非标自动化设备的现状

非标自动化设备是根据用户需求定制、用户唯一、非市场流通的自动化系统集成设备，是采用符合国家颁布的行业标准、规格的零部件或单元设备进行设计和制造，同时设备本身并没有统一的国家标准。

近些年，非标自动化设备在降低成本、提高产品质量上的优势已经被大部分企业所认知，为非标自动化设备的发展奠定了一个坚实基础，国内近几年出现了数量众多的非标设备设计公司，具不完全统计截至2018年末，规模以上企业近3500家，规模以下企业近8000家。但是，由于发展时间短、技术积累不足，现在国内非标设备行业乱象丛生，鱼龙混杂，并且同质化严重，绝大部分企业没有自己的核心竞争力。

非标自动化设备机电一体的特点，在整机设计过程中，要求设计人员要具备机械设计的专业知识，同时还需要对气动元件、电动元件有充分的了解。但是现状却是，能设计机械部分不了解电气元器件，懂电路、电气元器件却并不具备机械设计的能力，导致设计结构合理控制落后，控制设计合理结构复杂等问题，所以在满足市场需求的同时，非标设计公司也亟需完善自身的不足，以解决未来工业发展需求所带来的问题。具人社部统计，到2025年，智能制造业人才需求将达到900万人，人才缺口预计450万人。

2.    中小型制造业具备的特点

2011年 -2015年，制造业城镇单位平均工资从人均36665元 /年上涨到55324元 /年，年均复合增长率为8.58%，略高于城镇单位平均工资增长率8.21%，明显高于制造业总产值的复合增长率5.96%，这一数据表明，制造业的人工成本在快速上升，倒逼企业制造模式升级。同时，截至2015年末，全国规模以上中小型制造业36.5万户较2014年末增加1.3万户，从这个体量能够看出中小型制造业在我国的工业成分组成中占据相当重要的地位。

一家小企业或家庭作坊，几个人、一两台机器就可以用开工，这是过去十多年中国的一种制造模式，吸收了大量的非技术劳动力，也创造了大量的工作岗位。生产的产品，质量自然不高，在国内有相当大的市场。大浪淘沙，在市场趋于成熟的大前提下，能够降低成本的小作坊规模持续扩大，其余则被淘汰，但是规模的扩大并没有带来技术的升级，这也是目前很多中小型制造业的特点。

但是，中小型企业也有可能称为科技创新的中间力量。但是这往往集中在非传统制造领域，并且这些企业的创始人普遍是大企业和科研所的研究人员，具备吸收各自领域的前沿知识，并快速的付诸实践的能力。自上世纪80年代以来，这类新型的中小型企业在国内得到蓬勃发展，在微电脑、半导体和工程材料领域等表现突出，包括大部分非标自动化设备设计制造企业自身也属于此类。两种中小型制造业的根本区别在于是否具备核心竞争力和创新能力。

3.    非标自动化设备在中小型制造业发展的空间

传统中小型制造业通过控制制造成本来获得市场份额作为竞争手段导致很多企业的利润微薄，很难得到长足发展。并且，在同质化现象较为严重的中低端制造领域，产品创新难度大也是较为普遍的现象，要想谋求发展必须探索一条可行的道路。

一、以一家脸盆生产公司为例，从原材料进场到质检合格出厂，按照传统的制造工艺和流程需要十名流水线工人和一名质量检测人员，一名工艺人员，一名产品设计人员，按照一名工人150元 /天工资，合计一年的人工费用71.17万元。公司决定进行技术改革，配套自动化设备那么从入场到出厂只需要两名工人，两名工艺员，一名质检人员，一名产品设计人员，工资不变的情况下，一年的人工费用38.32万元，两年时间就能收回更新设备的成本，之后则能将更多的资源投入到材料和研发上，实现公司制造模式的初步升级，提高产品质量扩大市场的目标。一家脸盆制造公司的升级模式正是国内很多中低端制造业的转型案例的体现。

二、一家传统汽车转向器制造公司，主要供货对象为国产轻型轿车。过去十多年一直采用传统装配工艺，人工装配，装配精度低，一直没有进军中高端市场的技术力量。决定更新设备采用自动化装配线，通过设备控制实现装配，关键工序采用自动控制手段，将装配误差从±0.2mm成功降低到±0.1mm，同时设备自动检测误差合格。这一过程控制手段在预防潜在失效模式的同时工时并没有增加，正是基于非标自动化设备的投入使用，在提高产品质量的同时提高生产效率。

上述两个案例有两个共通点，降低成本和提高质量，其实现的核心技术和国家工业4.0“利用信息化技术促进产业变革”战略，体现了高度的一致性——智能化制造。

在2013年的汉诺威工业博览会上，德国政府正式提出“工业4.0”战略，也是全球首次提出工业4.0这个概念。其目的是为了提高德国的工业竞争力，在新一轮的工业革命中占领先机。中国则是在2014年的第十六届中国国际工业博览会上展出了首套工业4.0流水线。

“工业4.0”，全称为第四次工业革命，定义为信息化技术促进产业革命，实质则是自动化生产与互联网的结合。将会涉及、涵盖各行各业。时至今日，5G时代的到来，将“工业4.0”这一概念从幕后正式推到台前，低延时的互联网信息传输配合高效的自动化设备，变革传统制造行业的技术已经趋于成熟。也将制造业从新定义——“智”造业。在这个大背景的前提之下，任何传统的制造业都必将以改变谋出路，基于此前提，制造型服务业制造模式应运而生。非标自动化设备作为“工业3.0”的产物恰恰为缓步追赶的传统中小型企业提供了一套可行的方案，无论成本的降低还是制造模式的转变，大部分中小型制造业都有望依托于自动化制造技术实现。

中国制造2025，在市场主导，国家引导的大方针之下，制造业必然发生翻天覆地的变化。中小型传统制造业要搭上“工业4.0”快车的企业必然通过制造技术的智能化升级，借助物联网进行工厂自动化改造，提高产品质量由制造业向制造型服务业转型。2018年中国制造业占GDP比重29.6%，美国11.2%，中国产业结构大体等于1970年的美国。按照市场的发展规律，未来中国的制造业GDP占比将会持续下降，呈现“二八现象”。也就表明，在中国将有很大一部分制造型企业将向服务业或制造型服务业转型。

2019年，我国自动化生产线需求量高达26000条，而国内厂商产量仅为12600条，一半的市场被国外厂商占据，该差值在未来几年将会继续拉大。制造型服务业和制造型企业相比较，对市场的敏感度更高，产品更具多样性，对非标自动化设备的需求程度更大，未来的制造业发展和非标自动化设备的发展将会是密不可分的关系，占中国近10%GDP的广阔空间里非标自动化设备也将展现其具有的独特价值。

参考文献：

[1]乌尔里希·森德勒《工业4.0：即将来袭的第四次工业革命》[M]工业出版社.2014

作者简介：

蒙旭华，男（1974.10.05）广西柳州，中专，柳州市鹏森贸易有限责任公司主要研究方向：机械制造。