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探究智能制造对磁性器件行业发展重要性
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探究智能制造对磁性器件行业发展重要性

2020-04-24 17:51:42 来源:电子变压器与电感网 作者:卞娅琪 点击:4979

【大比特导读】2020年,几乎任何行业谈发展都绕不开新冠肺炎病毒,对于磁性器件、软磁材料等劳动密集型企业而言,疫情影响了员工劳作,再影响了企业间配套产品供应,进而影响了全球产业供应链,影响深度极深,很多企业高层深刻意识到改进生产工艺刻不容缓。

在此情况下,一些依靠高科技发展的智能制造行业,反而在疫情期间展现出强大的实力,给许多疫情前就大力铺开的智能化生产的企业大大缓解了生产压力。

通过无人化、智能化的技术支持和产品体系,在多方面助力社会生产的同时还参与疫情防控生产,其发展潜力也受中央肯定。

《磁性元件与电源》杂志记者近日采访了磁性器件、自动化企业以及器件终端应用厂商,深入了解当前智能化生产的概况、趋势,以及对于企业发展的意义。

智能制造浪潮起

智能制造是近年来伴随着工业4.0,国家推动制造业智能化升级等大环境变动而不断被提及的概念,疫情期间智能制造展示出的无人化、高效化等诸多优点,从而获得更多的报道和关注。国家也接连印发相关文件明确了对智能制造等重点产业的支持。

2020年2月9日,工信部印发《关于应对新型冠状病毒肺炎疫情帮助中小企业复工复产共渡难关有关工作的通知》,强调支持企业数字化、智能化转型。

2020年2月18日,工信部印发《关于运用新一代信息技术支撑服务疫情防控和复工复产工作的通知》,其中强调推广工业互联网、人工智能、无人生产等新技术应用。

2020年2月25日,工信部印发《关于有序推动工业通信业复工复产的指导意见》,明确对智能制造等产业的重点支持。

艾媒咨询分析师认为,智能制造在疫情期间曝光度增加,其表现也受到各界认可,相关鼓励发展政策出台也为行业进一步发展提供契机。

国际市场研究机构Markets and Markets最新发布的研究报告显示,2020年全球智能制造市场规模将达到2147亿美元。预计到2025年,这一数据将增至3848亿美元,期间年复合增长率约为12.4%。

另有数据显示,2019年中国智能制造行业市场规模为17775亿元,增长率为18%,伴随着技术的逐渐完善,应用产业的不断拓展,市场规模将持续增长,预计2020年市场规模将超20000亿元。

新基建盘活上下游需求

从企业面临的外部环境来看,国家“新基建”等促发展政策的施行,不仅推动5G、新能源汽车等下游终端市场,也盘带了基站电源设备、储能电源和能源转换的核心元器件发展。这些政策都在倒逼着企业加快自我革新,提高创新力度和生产工艺智能化,以迎接当前面临的挑战和大环境给予的机遇。

调研机构艾媒咨询认为,中国智能制造会在《中国智能制造2025》、“新基建”等系列政策助力下的实现逐步稳定的良好发展。

云启资本副总裁郑瑞庭认为:云启资本长期关注关键零部件和先进制造核心技术的发展,一直看好并投资自有技术项目。在“新基建”的发展推动下,期待国内拥有自主核心关键技术的公司可以实现国产替代。

京泉华表示,受益于下游新能源汽车和5G通信领域的加速发展,京泉华公司核心产品磁性器件和电源的市场需求快速增加。

金刚磁业执行总经理刘关生认为,“在国家‘新基建’战略的推动下,我们非常看好国内市场在5G通讯、大数据、云计算等领域的市场机遇。”他表示他们非常有信心在这些领域做出金刚磁业的优势。

据悉,金刚磁业从成立之初就将产品和市场重点定位在网络通讯、大电流power bead领域,经过这两年公司内部材料技术的进步与突破,他们将发力开拓耕耘新型市场,并着力瞄准“新基建”。

金刚磁业多种型号磁芯

金刚磁业多种型号磁芯

成本剪刀差倒逼企业改造升级

市场有变化、新需求,然而用工问题却成为中国制造业近年来不变的困境,如何应对,每个企业都在寻找应对之策,刘关生认为,提高企业生产线的自动化水平,减少对人员的使用和依赖是最根本的措施。

工业4.0在电子制造业中日益普及,对工业自动化的不断投入,政府在支持工业自动化方面的参与不断增加,供应链中复杂性的增加,以及对减少时间成本、人工成本等方面的需求都在促进电子制造业智能化生产快速发展。

由于磁性器件磁芯等劳动密集型企业用工量大,员工来源较为分散,特别是珠三角、长三角等沿海城市,员工更是来自全国各地,本次疫情等非正常因素制约了产业链正常运行,这种情形当前同样在海外多国上演。

众耀自动化总经理特助刘亚飞说,连年来人员成本上涨,加之人员难招聘,即便没有疫情,一般往年年后同样普遍会遇到招工难、用工荒等问题。

据他接触的很多企业老板反映,疫情对他们的订单生产产生一些影响,这也让他们下定了要推进自动化设备改造的决心。

刘关生告诉记者,在国内疫情较为严重期间,部分工人不能及时返工,给金刚磁业复工复产虽然造成了一定的影响。所幸他们本地员工比例较高,影响仍在可控范围内。“我们通过上班时间及生产安排的调整,我们还是保证了主要客户的产品交货,将影响控制到了最低的程度。”

大忠电子总工程师文成波说,在复工初期,他们的复工率仅为30%,大大影响了生产交付,随着时间的推移,复工率较次得以提升。

另有磁性器件企业高层反映,他们公司通知春节期间没有回老家工人复工复产,但无可避免还是面临人员严重不足的困境。即便如此,在招聘工人时还是规定疫情期间不能招聘外地工人,特别是湖北籍员工,此举也实属无奈。

智能制造、产业升级和效率提升是磁性器件产业发展趋势,自2015年以来,人口红利逐年加速减弱,伴随着人工成本上升,与设备成本下降形成的“剪刀差”逐渐扩大,机器换人大势所趋。

以绕线设备为例,该市场竞争日趋激烈,价格也持续走低,使得许多线圈企业都可以接受在这类自动化设备上的投入。绕线机设备企业田中精机销售总监汪月忠此前在接受《磁性元件与电源》记者采访时笑谈,“绕线机也是‘白菜价’了!”

视觉检测需求提升

企业想追求智能化工厂、无人工厂,无非是把所有人工操作的环节以机器替代,在这种需求下,越来越多的传统工序被智能化升级替代,如视觉检测。

工业4.0离不开智能制造,智能制造离不开机器视觉。伴随着现代工业自动化的发展,机器视觉检测被广泛应用到各种各样的检查、测量和零件识别,如磁性材料外观缺陷检测这类连续大批量生产、对外观质量的要求非常高的产品,视觉检测愈发重要。

金刚磁业外观检测设备

金刚磁业自动化外观检测设备

在过去,这种带有高度重复性的工作是靠人工检测来完成,在给工厂增加巨大的人工成本和管理成本,且不能保证100%的检验合格率。

传播学者麦克卢汉曾指出,“媒介即人的延伸”。对于自动化设备而言,它又何尝不是人的延伸,机器视觉检测是人类视觉在机器上的延伸,全自动化绕线机是人类肢体在机器上的延伸。

除磁性材料外观缺陷检测需求外,微型的磁性元器件外观检测需求同样不可或缺。近年来,在消费类电子产品对轻、薄、短、小等特性的极致追求下,微型一体成型电感(Molding Choke)需要越来越大,对于一体成型电感的市场走势,博微田村电气一体成型电感项目负责人钱小龙博士和他的同事们预估其未来每年会以20-30%的增幅不断发展。

集成了3D相机的机器视觉检测可凭借它自动化、客观、非接触和高精度的特点代替人工来检测这些单一、重复性的程序,其精度和速度及工业现场环境下的可靠性都有大幅度提升。在提高磁芯、一体成型电感等产品的合格率,从根本上保障产品质量和节约成本,有着独到的作用。自动化设备厂高东电子总经理张江波告诉记者,他们当前就正在向市场主推一体成型电感自动化生产设备。

荣旭智能

荣旭智能研发人员在检测设备运行情况

疫情面前自动化成效凸显

台达集团董事长海英俊说,这次遇上疫情及复工困难问题,台达电因为厂区自动化而受惠。他强调,如果没有自动化,疫情对他们的影响会更大,经过疫情考验后,凸显出太依靠人力的工厂是做不下去的,自动化、智能化的趋势抵定。

“受疫情影响,1月和2月的订单没有及时交付,从2月下旬开始,所有设备满负荷运转,这些天集中发出了之前的多批订单产品。”贵阳顺络迅达电子总经理戴正立说。

得益于此前智能化生产车间的投入,顺络迅达几百台绕线机保障了他们产品的供应,他们的“拳头产品”是高频绕线片式电感,已成为华为、中兴、TCL等知名企业的供应商。

“虽然延期开工,但我们前期订单充足,加上采用智能化生产线,可以保证一季度实现‘开门红’,我们一季度的产值预计同比增长12%。”戴正立说,从2018年开始,顺络迅达作为贵阳“千企改造”项目,分三期逐步搭建数字化车间和智能化仓储管理系统、生产管理执行系统、生产数据管理与分析系统、数字化工厂综合一体化平台等。目前,一期和二期改造工程已经完成,近600台生产机器实现了自动化生产和产品数据收集。

工业企业的核心就是稳定生产,对于自动化程度不是很高的企业,疫情期间用工荒问题则更加凸显出来。

智能化升级过程不是一路顺畅,对于匆匆上马自动化的企业而言,自动化“救火”作用并没有显得那么强劲。本来半年内才能完成的智能改造要在一个月内完成,这对于企业来说,时间格外的紧迫。

企业管理者一边要劝员工返岗,保障员工队伍稳定,加班加点赶工期;一边还要加紧培训员工,尽快运转新的生产线。工人超负荷工作,还要参加培训,而疫情期间,人员流动不便,不能进厂培训,只能远程视频培训,对于实操性较强的设备来说,收效甚微。

所幸,当前国内疫情得到严控,企业间的交流和人员流动已基本得到恢复。武汉汉谷医疗科技工程师杨杰表示,物流恢复之后,他们原料供应方面已得到妥善解决。

高东电子总经理张江波、中山科彼特自动化总监柳鹏等人都认为,疫情过后,整个磁性元器件行业,对自动化生产设备的需求将会得到明显提高。

柳鹏表示,他们所有的自动化设备已经实现了模块化,加之储备了足够的人力、物力,随时可以迎接市场需求。

科彼特车间

科彼特自动化设备车间

虽说机器也需要人去看,但确实解放了很多劳动力,刘亚飞指出,“有的产品,用一台机器可以解决之前的一条生产线,此前十几个人流水线作业,采用自动化设备可能就只需1-2个人管控就行了,这种情况生产的产品,其产能和品质率显然高于人工制成。”

此外,刘亚飞认为,对于企业来说,在人员管理方面,也会少担一些风险,少担一些责任,毕竟员工进入公司,企业就有责任、有义务去保障工人的各项权利和工作健康安全。

文成波认为,疫情期间因工人难招聘问题,突显企业需要推动机器换人,企业未来在研发设计产品都要考虑产品是否可用自动化实现生产。企业不管在什么地方,自动化是首选。

电源适配器

自动化改造潮兴起

意识到企业升级刻不容缓,一些磁性器件企业今年在自动化改造方面动作频频,直接拉动企业对自动化设备需求的三个主要原因为:一是企业设备更新,二是新增产品线,三是新建产房投产。

智能制造对于磁性器件企业来说,是必不可少的,在竞争日趋激烈的磁性器件行业,没有自主创新能力,辅之以先进的自动化生产设备,很难得到下游市场的眷顾。

3月10日晚,京泉华披露定增预案,拟募集资金不超过3.66亿元,主要用于新能源车载磁性器件生产建设项目、5G通信磁性器件自动化生产建设项目等。京泉华将利用本次募投项目投资自动化产线,提升电子元器件产品生产制造能力,扩大生产产能,提升企业盈利能力。

3月6日,千如电子集团动土兴建新厂,该新厂主要做为汽车电子电感产品、部署安排生产高可靠度汽车电子EMI电磁干扰共模滤波器以及金属粉末一体成型电源电感器。千如集团计划对该厂进行智能化升级,引进自动化设备的同时,导入大数据,进行联网分析,这也是疫情倒逼企业智能化升级的缩影。

1月13日,可立克发布公告,拟募集资金总额不超过48930.69万元,拟用于汽车电子磁性元件生产线建设项目、汽车电子研发中心建设项目、电源生产自动化改造项目等。

而对于磁芯等软磁材料企业来说,自动化设备同样改善了他们的工作环境。

刘关生说,近十年来,国内磁性材料行业生产线自动化水平进步显著,从初期的前段成型、烧结的自动排坯,到现在后段的包装外观视觉自动分选,都大大减少了对人员的使用。

磁芯

金刚磁业2019年重点投入的包装外观视觉自动分选化生产线将此次疫情人员影响降到了最低的程度,刘关生认为未来磁性材料行业自动化的步伐会更快。

据天通控股公告,截至2020年2月29日,该公司此前计划投入募集资金1.76亿元的项目——“年产2亿只移动终端和汽车电子领域用无线充电磁芯项目”,已有13199.60万元用于购买机器设备。

自动化浪潮也给自动化设备制造商投资、研发新品带来更多信心。

高端装备制造公司普莱信智能近期完成Pre-B轮4000万人民币融资,普莱信智能公司的绕线设备主要用于网络变压器、高频电感生产。创始人田兴银表示,普莱信智能的高精密、多轴绕线设备直接对标国际头部厂商,并已经获得全球前五大电感企业中三家的批量订单。

蓝图创投管理合伙人侯东表示,普莱信作为一家由技术研发驱动的公司,拥有自主研发的核心底层技术平台,其开发的半导体封装、高精密绕线两大产品线,打破了国外技术垄断,具有极高的技术壁垒,同时,核心技术平台和设备标准化生产将大大扩展公司未来的市场发展空间。

刘亚飞建议自动化同行,面对自动化浪潮,要大胆的去尝试,大胆的去开拓,永远不要去跟随别人的脚步去走。

自动化困境与建议

疫情防控下,更多企业看到智能化生产的重要性。随着复工复产的推进,像顺络迅达电子这些智能化改造完成度高的企业得以迅速“复活”。

但行业内手工劳作仍十分普遍,即便是上市公司也不例外,京泉华表示,公司现有磁性产品的应用领域和用途较为传统,受终端客户控制产品成本的限制,产品性能和品质要求有待提高,因此生产过程以人工或半自动化为主。

排除考虑自动化设备投入产出比的问题,对于很多用惯了手工劳作的企业而言,机器换下了简单重复劳动的工人,随之而来的是,缺少机器维护管理的高技能人才。

匆忙上马的智能化升级过程不是一路顺畅,特别是在升级前期,很多问题不断暴露出来:技能人才储备不足,员工培训跟不上等等,这些都是摆在企业面前亟待解决的问题。

文成波说,自动化在不同工种中皆可见到,有自动化的产品可安排白班和夜班投入生产增加产能,一些半自动化的设备也会需一些技术熟练的员工参与生产。

专家表示,“智能升级”不是一味的上马“机器人”,前沿科技合理运用的同时离不开员工创新,工人不“升级”,智能化就像长短脚走路。

自动化设备老旧取舍也是很多企业一大困惑。

记者此前走访数十家磁性器件及材料企业了解到,许多企业已经有了自动化生产设备。但普遍存在自动化设备充当技术设备门面,设备老旧等问题。

张江波说,“这种情况很普遍,也正是我们自动化行业的曙光,很多企业设备需要淘汰,新的设备需要跟上去。”

据钱小龙分析,“虽然台系厂产能很多,但他们很多设备其实开始老化,且不大可能两年内就把以前的设备更换掉。它至少得用5到10年。对于一体成型电感而言,老一代设备肯定是不能满足。对于我们来说,我们在技术开发的时候,对标的就是日系的技术,我们这些生产工艺,包括生产设备,进购的都是现在市场上最先进的设备,生产效率更高。”据他透露,博微电气在一体成型电感项目上的投资预计将达4亿元,更多用于自动化设备的采购上。

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