广东省机械行业协会刘次英秘书长表示，工业机器人在玩具生产的分拣、包装、装配环节可有突破

  3月4日，广东省机械行业协会举办的广东省工业机器人推广应用产业联盟会议在华南理工大学召开，广东省玩具协会作为5家特邀单位之一，派出代表，共探工业机器人在制造行业的推广应用。
    众所周知，当前形势下，劳动力成本上升，人口红利逐渐消失；劳动力供给下降，众多80后、90后主流劳动力不愿从事大量单调重复的工作。引进先进生产设备改造生产线，实现生产自动化已是中国制造业不可回避的命题。玩具行业作为其中一员，亦不例外。
    广东省机械行业协会秘书长刘次英表示，同属劳动密集型产业的玩具行业，某些适合实现自动化的工序采用工业机器人替代人力是大势所趋，但玩具制造的自身特点决定了机器人应用暂时还很难全面推广应用。随着多关节机器人成本的下降，相信会有突破，尤其是在大型企业中的分拣、包装工序应用已有比较可行的方案，另外针对高端小型玩具的装配也是一个突破方向。
目前，中国虽然已是世界上玩具第一生产大国，但行业自动化生产程度并不高，仍以大量劳动力生产为主。一方面由于玩具产品、零部件种类繁多，生产环节实现标准化自动操作难度大；另一方面企业对工业机器人等自动化高端设备本身及维护成本仍存顾虑。

企业朝着生产自动化迈进
     生产自动化包括加工过程自动化、物料存储和输送自动化、产品检验自动化、装配自动化和产品设计及生产管理信息处理的自动化等。从记者对各类玩具企业进行的51份有效调查问卷统计结果看，企业在注塑、喷油（漆）、组装、裁剪、缝纫、填充、包装等生产环节已或多或少地采用自动化。其中注塑与包装自动化企业最多，达22家，其次是裁剪环节有18家（调查内容详见本期44~45页）。
    在受访的企业中，深圳市宝安观澜宝德玩具厂副厂长薛小伟认为，生产自动化是行业发展趋势。他告诉记者，目前宝德在组装  和包装方面已经采用自动化设备。比如上螺丝，以前人工一次只能上一颗，采用自动打螺丝设备后，只要在同一平面上，一次可以满足不同数量的需求，劳动生产率成倍提高，但同时需要注意螺丝是否到位，须符合玩具安全条例，设备应用并非一开始就能成功，需要一个磨合期。
    薛小伟介绍，2000年以后，随着人力成本的上升，玩具企业就开始朝着生产自动化方向前进。目前自动化生产还处于一个初级阶段，很多涉及手工的环节还很难实现自动化生产，这需要一个不断改善的过程。以前玩具部件的粘合通过人工刷胶水，现在可采用专门的刷胶机器，涂抹更加均匀，效率更高；封箱采用封箱机，牢固且速度更快。“这些在行业中应用已经比较普遍。”
    奥光动漫集团有限公司玩具制造事业部总经理王安明透露，为应对劳动力成本不断攀升，招工难的问题，减少人工，提高劳动生产率，奥光去年提出建立自动化生产线的构想，今年已付诸实践，和南京理工大学展开合作，目前架构细节正在进一步商讨当中，预计年底将建成。
    王安明介绍，此次自动化生产线改造并不是专门针对某一个生产环节，而是涉及整条生产线，以实现所有环节的高效衔接为目标，其中有的环节将借助机械手（工业机器人的一种）。从生产环节改造来看，产品流动将从批量流转为单件流，以前一批产品从上一个工序到下一个工序是批量流动，改进后完成上一个工序的单件产品就会自动流动到下一个工序。
王安明表示，对于劳动生产率能够提高多少，目前还没有全面进行评估。

工业机器人在制造业其他领域的搬运环节应用已较常见

香港美昌集团旗下位于韶关的万达工业（始兴）有限公司喷漆环节已采用自动化，图为机械手正在给车模上漆

多重因素阻碍自动化进程
    如今中国制造业环境，生产自动化似乎已成发展趋势，玩具行业转型升级对生产自动化的呼声也高涨。调查结果显示，企业们对不同生产环节实现自动化都寄予希望，其中包装环节有22家，呼声最高。另外，40家企业看好“智造劳工”――工业机器人在行业中的应用前景；31家有兴趣与研发单位或企业合作探索工业机器人在玩具行业应用的可行性。与此同时，企业也表示自动化进程中还面临着多重困扰因素。
    东莞市东芭玩具制造有限公司以生产毛绒玩具为主，其董事总经理罗建平表示，从理论上讲，工业生产的任何环节都可以用机器来实现自动化，但目前自动化高端设备及后期维护成本高，工作完后的清查检修必不可少，人力需求并不少，而且对模具、配件搭配等要求严格，生产线系统搭配不当可能还会降低劳动生产率。
    罗建平坦言，东芭虽然在车缝环节已经引进自动化装备，但很少启用，因为生产过程中上下货、断线问题还未很好解决。他说自动化设备如果出现故障，需要找专业人员进行维修，而且须等到对方有空时才能到现场解决，有时设备配件还必须企业自己去采购，这对生产造成不可预见性，机器一旦出故障，生产就会延期，不像人工可以灵活控制生产节奏。
    另外，罗建平认为，生产自动化与否主要在于企业品牌定位，并不是自动化就是好事，自动化意味着批量生产，价值降低。不少品牌完全有条件实现自动化生产，但仍坚持纯手工制作，因为这标志着一个品牌的文化底蕴和形象，比如LV、观奇洋服、顶鼎装饰。
    薛小伟同样认为，设备本身投资和日常维护及费用是企业生产自动化的主要障碍。如机械手在注塑环节的应用，既可以减少人力又能减少工伤风险，但机械手调节耗时多，且动作比人手慢。因为玩具更换模具频率快，不像固定的标准化产品，可以一直延续生产，一旦换模，每次都需要重新调节。
    此外，薛小伟表示，使用人工操作，产品有讨价还价的余地，自动化生产价格空间就会变得相对透明。

工业机器人应用领域扩展
    工业机器人作为集机械、电子、控制、计算机、传感器、人工智能等多学科先进技术于一体的高端自动化装备，近年来已由汽车及汽车零部件这一主要应用领域向3C（消费电子、电子电气、半导体）、陶瓷洁具、食品等行业扩展，中国以其为基础的自动化生产线不断出现，且为企业带去不错的生产成效。如在3C领域，生产键盘鼠标的雷柏从2011年引入工业机器人后，生产工人从原来的3000多人减少到1000多人，产能却至少增加了三倍。
    而出席此次“联盟会议”的广东工业大学机电工程学院副院长陈新度接受《中外玩具制造》记者采访时谈到，从2012年学院开始与乐华集团合作，主要开展喷釉机器人系统和抛光打磨机器人系统的研究。喷釉工序应用工业机器人后，1套4单元喷釉机器人系统可为客户减少人工、降低废品率、降低员工离职损耗等累计300万元/年。
    陈新度表示，企业生产自动化过程中难免遇到困难，此次合作他认为最大难题是机器人和生产工艺的结合，人工生产工艺转为自动化生产工艺、普通工人如何操作机器人保障生产等问题。目前乐华集团已经制定了4套喷釉机器人系统的计划，完成后会陆续在其国内诸多分厂推广，他说：“洁具行业我们目前还研究了浴室柜喷漆、铺纤维、搬运等机器人系统。”
    陈新度介绍，目前我国工业机器人在汽车焊装、涂装，自动化生产线上搬运等环节应用较多。预计从2014年至2018年，工业机器人在传统行业的焊接、喷涂、搬运、打磨等劳动力密集的环节将得到广泛应用。但机器人价格高、集成度低，普通工人难顺利学会操作，不能熟练维护、维修仍是应用过程中的主要问题。
    具体到玩具行业，他表示：“机器人是否适合在生产现场应用，主要取决于被处理对象的工艺特点。玩具行业的遮挡膜和夹模喷漆，比较适合用直角坐标的机器人，以前我们也做过。整体喷漆的玩具，例如玩具汽车，比较适合与喷釉类似的生产系统，目前我们还没有合适的客户。”

“联盟会议”上，广东工业大学机电工程学院副院长陈新度介绍工业机器人在陶瓷洁具行业喷釉、打磨的案例

政策推进工业机器人发展
     据了解，近年来国际机器人巨头纷纷抢滩中国市场，以ABB、库卡、安川电机、发那科“四大家族”为代表的国外机器人企业已占据中国机器人市场90%以上的市场份额，其中“四大家族”共占57.5%，之后的三大厂商OTC、松下和川崎重工共占16%。而国内机器人生产企业市场份额相对较少，2012年本土品牌机器人市场占有率8%，且关键技术如减速机、控制器等严重依赖国外。
     2013年12月30日，工信部发布《关于推进工业机器人产业发展的指导意见》指出，工业机器人代表着未来智能装备的发展方向，计划到2020年，形成较为完善的工业机器人产业体系，培育3~5家具有国际竞争力的龙头企业和8~10个配套产业集群；工业机器人行业和企业的技术创新能力和国际竞争能力明显增强，高端产品市场占有率提高到45%以上，机器人使用密度（每万名员工使用机器人台数）达到100以上。据悉，目前大约为21，不及世界平均水平55的一半。
    而在今年3月3日广州市政府常务会议上审议通过的《广州市推动工业机器人及智能装备产业发展的实施意见》中，计划大力发展工业机器人及智能装备产业，到2020年，全市80%以上的制造业企业应用工业机器人及智能装备，成为广东省智能装备制造业发展的先行区，全国最具规模和最具竞争力的工业机器人和智能装备产业基地之一。
    国家及地方对工业机器人产业发展的重视，将改变我国工业机器人产业基础薄弱环节；完善公共服务平台、标准、人才等产业体系；促进国产自主品牌工业机器人的长足发展；有利于工业机器人成本及维护难度的下降。这对玩具等传统制造业广泛应用工业机器人意义不言而喻。

香港生产力促进局已与“四大家族”之一的库卡工业机器人展开合作，服务制造企业

结合工业机器人转型“智造”
    重复的操作交由工业机器人处理后，技术人员可更专注于流程安排和质量控制等高层次的管理任务。据了解，香港生产力促进局已与库卡机器人（上海）展开合作计划，拟向香港与珠三角制造业推广自动化解决方案，应用不同类型的工业机器人技术，建立可配合不同生产需要的智能灵活系统，应对愈趋严峻的劳工短缺、工资持续上升的挑战。
    该局自动化科技部首席顾问葛明博士接受本刊记者采访时说，“智能”和“灵活”已成为自动化科技的关键指标。制造业的发展趋向“款多量少”，以往数年推出一款新产品，现在每隔数月便有新产品推出，产品生命周期愈来愈短。而智能灵活系统则让生产线更具弹性，制造多样化和个性化的产品，迎合消费者的要求。
    葛明表示，如今欧洲、日本擅长生产负重6~10kg的小型机械手，适合于多种轻工行业使用。就玩具行业而言，工业机器人的发展空间很大，可应用于搬运、抓举、装配，喷油、丝印等工序。如塑胶玩具产品通过注塑而成，将机械手安装在生产线上，有利于注塑件的安全拿取。
    葛明认为，玩具生产采用机器人设备，一要选出合适的产品，然后进行相应的标准化配套，如螺丝运用的标准，再是生产流程的改善、来料质量的提升，否则会对下一个自动化工序产生副作用；二要选择品牌适合的机器人及适合工序采用的机器设备，并做好资金的预算，金额大约是机械手价格的1倍甚至两倍左右；三要保证机器人可以一机多用，这既可提高生产效率又能增加生产的灵活度；四要经营者转变观念，采用自动化生产设备并不意味着企业运营成本的增加，长期使用可降低成本、提高生产效率以及减少管理难度。
    当然，不可否认的是玩具行业实现生产自动化不可能一蹴而就，仍有很长的路要走，但在国家政策利好推动及各界的共同努力下，玩具产业“智造”春天将不会再遥远。