三一重机：工业机器人将改变挖掘机制造

就在5年前，三一重机的工人们还视车间里那为数不多的几台机器人为“神秘的庞然大物”，小心翼翼不敢上手去碰。而现在，这些聪明的机器人已经遍布整个生产线，成为他们非常得力的工作好伙伴了。

2003年，三一涉足挖掘机领域，三一重机也由此诞生。到2006年，三一重机大举东进，从长沙搬迁至昆山。次年，两台机器人现身生产线。此后，三一重机翻跟头似的增长。到2011年，其销量已达2万台——是2007年的13倍，成为不折不扣的行业翘楚。

三一重机的机器人队伍也随之不断壮大。在今年2月刚刚投产的三一重机临港产业园里走一遭，就能看到217台机器人各司其职，在忙着切割、焊接、涂装或者涂胶等工作，它们个个都是以一当五的好手。

机器人来了

“使用机器人，源于两个想法：一是提升质量，二是提升管理。实际上，使用机器人本身也是一个挑战。”提到最早引入机器人的初衷，现任三一重机董事长兼总经理俞宏福对记者说。

在生产车间，工人有熟手和生手之分，他们不但容易疲劳而且会受情绪影响，出活儿有好坏之分。而机器人不存在这些问题，一旦上手齐刷刷地出效率。但是，机器人也同样不像人一样擅于转圜，对零部件以及前道工序标准化的要求相当高，就像拼装积木，倘若零件不合尺寸，这个拼装高手可就无用武之地了。也因此，使用机器人对于企业的管理能力要求甚高，这包括对机器人本身的研究，对整个生产线的综合协调，乃至对原料的选择和把控。

但是，三一重机接受的就是这个挑战。

尽管脱胎于鼎鼎有名的三一重工，但是三一重机可并非衔着金钥匙出生的娇儿。其第一台产品就遭遇“难产”，足足用了一年多才研制面世，而且早期试销结果一片惨淡。因为质量不过关，三一的挖掘机基本是卖一台就被退一台，甚至整个2004年没有一分钱的销售进账。但是，继承三一“硬汉”风格的三一重机，仍然做到了：重研发，擅学习，目光瞄得远。

就在2004年亚洲金融危机之际，他们开始全面学习日本企业，其挖掘机品质得到不小的提升，平均故障时间由几十小时提升到几百小时，终于活了下来。到2006年，考虑到江苏及周边的安徽、山东是挖掘机产业密集地区，人才储备足，配套厂家全，三一重机毅然大迁移，而当年销量也不过600台左右。

也许正因为这些惨痛教训，三一重机对产品质量的稳定性极为看重，机器人正是他们找准的切入点。那时，虽说国内企业少有使用机器人的，但对同行业的外企来说，机器人生产早已不是新鲜事。“所以我们也去筹划了，别人能做到的事情，我们一定能做到。”俞宏福说。

2007年3月，三一重机的焊接机器人应用项目进入准备阶段——当然是摸着石头过河。由于之前积极学习日本企业的经验，三一重机积累了不少日本专家和日资企业的人才，没走太多弯路。

田文胜就是其中的一位。这位曾经的日立干将在2006年入职三一重机，经历了机器人项目从筹划到实现的全程。

“整个筹划过程就是一个重新调研的过程。经过大量的调研，跟日方专家、机器人的开发企业研究和讨论。讨论会以后，再进一步交流，确定方案。这花了我们半年多时间。”田文胜对记者回忆说。从筹划到机器人交付安装使用，他们和机器人生产厂家沟通了所有能想到的细节因素，包括：时间、效率、使用质量、维护、配件的价格、更换间隔时间、培训成本，等等。

“最关键的就是事先筹划好。”俞宏福说，“使用机器人最核心的关键点有哪些，它能给我们带来什么，我们需要做哪些变革，心里很明白。”

配套变革

采用机器人生产，绝不是单一的替代，而是整个生产体系的调整。

为了使用好机器人，三一重机对生产线进行了改善，尤其在机器人的前道工序上下了大功夫。因为，一旦前道工序的加工部件不能保证一致性，机器人就无法适应生产流程。

比如：在切割设备方面，采用激光切割机和精细等离子切割机，为的是最大程度地减少下料变形。而在成型工序上，则推广数控成型设备，以保证成型精度。

事实上，三一重机对改善配套设备的投入，远远大于对机器人本身的投入，“(前者是后者的)可能六到七倍吧。”田文胜说。

更大的改变在于，这其实是一场管理模式的变革。作为如今三一重机的一把手，俞宏福感受颇深：“所有的过程必须标准化，要受控。管理思维定式要改变。”

在以往的采购上，同一种零配件可能来自于不同厂家，而且价格是主导考虑因素。但是，因为机器人对零配件的一致性要求极高，三一重机开始要求供应商提供自己指定的材料。而这一点也直接反映到管理制度中，在材料的选择上，一致性成为首要指标。

其实，伴随2008年三一重机第一批4台焊接机器人和2台切割机器人应用成功，三一集团的精益生产也轰轰烈烈地展开。机器人配套设备和生产流程的改善正得益于此。当然，机器人的推广又反过来推进了三一精益生产的深入，“使用机器人，在很多方面不想精细都不行。”俞宏福说。

2008年以后，机器人开始大规模在三一重机推广。此举大大提升了产品的稳定性，其挖掘机的使用寿命大约翻了两番，售后问题下降了四分之三。“而且一个焊接机器人的效率大约相当于四五个焊工，大大提升了效率。由于规范了管理，又进一步提升了整个生产体系的效率。”俞宏福欣慰地说。不但如此，机器人的使用减少了工人数量，管理模式的重心从原来的管人转移到了管理设备上，相对而言，管理设备要容易很多。

当然，尽管机器人和人不一样，但机器人对管理者的要求依旧很高。也就是说，机器人每天不知疲倦地工作在生产线上，也要把这些无生命的设备看成是有生命的，如同维护我们的健康，不生病或少生病。这就对维护提出更高的要求。

田文胜直言不讳地说：“如果没有机器人，挖掘机上不来。我们专做挖掘机产业的现代化管理就没有质量保障系数。”

从点到系统

虽然扩大了规模，但早几年三一重机对于机器人的使用，仍然停留在点上，而非系统化集成应用。到2010年，三一重机已经实现销售12000台，成为首家产销过万台的民族挖掘机企业。次年起，他们开始更多地发挥机器人的智能，让这些“战将”真正规模化，成为一个体系。

以在三一重机占主体的焊接机器人为例，焊接结构件的机器人使用率已达80%。它们被加装了站点控制器，作为生产车间的一个单元，通过无线网络和其它站点保持联系。所谓其它站点，还包括车间其它设备，比如：数控加工中心，AGV(即自动导引车)。

而整个生产线的控制等级分为三级：基础级的站点控制器、处在同一功能区内的设备以及一个中间级的区域控制器，最后还有一个最高级的生产线控制器，实现生产线的信息交换和状态监控。通过三个层级的控制系统，AGV小车自动完成工件在焊接、机加工等工位间按工艺流程的移动。

换言之，这些机器人真正像人一样，形成小组，紧密配合，集体作战。从进料到出料，流程严谨。一旦某台机器人出现故障，后道工序的机器人会自动停止工作。

现在，从第一道工序到最后，三一重机的整个生产流程几乎处处可见机器人的身影。人，既是指挥者，又是协作员，比如：工件上机器人的焊枪无法触及到的拐角处，就需要人工补焊；还有一些特殊工艺，也需要工人亲力亲为。

机器人纵然再强大，风险依然会有。“产品的一致性，既包括一致的好，也包括一致的坏。怎么避免一致的坏，做到一致的好，这是关键。”俞宏福说，“如果使用不当，机器人对企业的伤害也是巨大的。”

即便如此，他仍然坚信，在中国人口红利减弱的背景下，中国工业化要创造新的竞争力，必须进行变革，企业对机器人的使用一定会越来越多。但是，“机器人不是单一机器的概念，它是一个体系，需要我们事先去筹划，需要改变我们的思路和管理方式。”俞宏福强调。

责任编辑：Eason