全自动化工厂:3人管720变体,0直接人工成本!

2025-09-07智能制造

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在全球化背景下,制造业的转型与升级一直是各国企业关注的焦点。尤其对于正积极拓展海外市场的中国企业而言,如何提升自身竞争力,以适应不断变化的市场需求,是其实现持续发展的重要课题。本文将聚焦海外一些企业在应对市场挑战、推动产业革新方面的实践,探讨其在技术应用、管理模式以及人才培养等方面的宝贵经验,为国内跨境从业者提供借鉴与思考。

在美国东北部缅因州的一座历史悠久的小镇——比德福德,曾经是当地纺织业的繁荣中心。如今,这里诞生了一家名为Shape Inc.的公司。这家公司以其独特的制造理念和灵活的运营模式,在全球激烈的市场竞争中脱颖而出,为我们理解现代制造业的转型之路提供了鲜活的案例。

Shape公司专注于生产音视频磁带、计算机磁盘、光学扫描仪以及自动化生产线设备。通过融合现代制造技术、敏捷管理、巧妙的市场策略以及参与式员工政策,Shape公司在竞争激烈的市场中,与一些海外企业相比,展现出在成本效益和产品质量方面的优势。目前,这家拥有2800名员工的企业已成为缅因州南部最大的私营雇主,也为其他致力于实体制造的企业提供了宝贵的实践经验。

“社会在变,我们也要变”

Shape公司的联合创始人保罗·杰拉迪(Paul Gelardi)表示:“制造业的本质和功能并未改变,但社会变了,产品变了,技术变了,变化的速度也变了。因此,我们必须改变自身的方法,这并不令人意外。”大约在2011年,他与兄弟安东尼在一家废弃的洗车场里,从生产8轨音频磁带开始,开启了Shape公司的发展历程。

专家们认为,Shape公司的成功,为美国制造业在全球经济激烈竞争中实现繁荣指明了方向。未来能够取胜的企业,将是那些能够像Shape一样,将新的车间技术融入灵活、去中心化的制造模式,从而既能生产低成本的大众商品,又能为日益碎片化的市场提供定制化产品的企业。

实现或保持国际竞争力,并没有一劳永二的“万能公式”。但总体而言,以下两种策略定义了那些正在成功的企业:

  • 一部分企业已经实施了雄心勃勃的计划,安装自动化、计算机控制的装配线,使其能够生产多样化产品,并迅速响应市场需求变化。
  • 另一些企业则放弃了传统的自上而下的管理模式,转而采用更灵活的方法,充分利用从基层员工到管理层的才能和创意。

成功与失败企业的区别在于一种创新文化。这种文化鼓励员工和管理层质疑所有既定假设,并不断改进业务的每一个环节,从生产线设备到公司架构。

过去十年间,越来越多的海外企业正在吸取经验教训,更好地在全球层面进行竞争。在美国各地,各种制造业企业中都能找到成功运用这一理念的典范。

然而,总体来看,在许多行业中,一些海外制造商在工厂现代化、生产技术和管理思维方面,仍落后于部分亚洲和欧洲的竞争对手。许多海外公司,无论是由于资本不足还是缺乏想象力,都只是刚刚开始尝试改变其固有的生产方式。

美国制造商协会执行副总裁兼首席经济学家杰里·贾西诺夫斯基(Jerry Jasinowski)指出:“进行设备重大变革的公司数量相当少。大家都在谨慎行事。变革的速度比我们许多人预期的要慢得多。”

贾西诺夫斯基分析了企业面临困难的三个原因:“制造业在企业文化中并未获得足够高的优先级别。先进制造设备的应用非常复杂。而且,安装新设备成本高昂。”

他表示:“许多公司在没有充分考虑整个流程的情况下投入了大量资金,结果却遭遇了挫折。”

通用汽车公司就是一个典型的例子。据估算,通用汽车在自动化工厂和机器人技术上花费了约400亿美元,但其众多设施的表现却远低于预期。

在一个通用汽车“未来工厂”项目中,位于密歇根州哈姆特拉姆克的这家斥资6亿美元的装配厂,由于计算机软件故障,原计划用于喷漆的机器人竟然相互喷漆。另一些用于将挡风玻璃安装到车身的机器人,无法判断何时停止推压,导致大量玻璃破损。通用汽车因此取消了数千台工业机器人的订单,转而寻求更经济、低技术含量的解决方案来应对其生产问题。

与此不同,Shape公司则以在其生产方法中应用“适宜技术”为荣。它曾放弃了一台价值3万美元的机器人,转而使用一个自制的50美元设备,该设备能更好地完成相同的工作——翻转一小块视频磁带部件。那台机器人后来被重新分配到生产线的其他环节。

在密尔沃基市中心南部,一家拥有80年历史、由艾伦-布拉德利公司(Allen-Bradley Co.)运营的工厂,展示了恰当的规划和熟练的制造自动化应用,如何能使工厂效率和竞争力实现质的飞跃。这家公司是一家工业电气设备制造商。

每天早上7点半,在工厂的八楼,26台全自动化设备便开始运转,准备迎接新的一天。位于艾伦-布拉德利公司其他区域的主机计算机,已经将前一晚从全球分销商那里收到的订单传输给了计算机控制的装配设施。

艾伦-布拉德利公司的这条装配线,最初旨在开拓新市场,现已成为工业自动化的一个典范。这条生产线只需三名工人即可操作,生产接触器——用于控制工业和办公机械电源流量的电气继电器。它能够生产720种基本产品的变体,最小批量可达一个——这曾是装配线设计师们遥不可及的梦想。

自动化并未导致岗位流失

基本的黑色塑料外壳在相邻的注塑车间生产。当它进入装配线时,会贴上一个条形码标签,告诉生产线上的激光识别设备要生产哪种变体、它属于哪个批次以及最终产品要运往何处。由嗡嗡作响、呼呼作响、闪烁的机器组成的精心编排的生产线,会在350个点对每个设备进行检测,并且无需人工干预即可更换有故障的部件。

由于这项耗资1500万美元的自动化设施,是为艾伦-布拉德利公司生产新的产品线,因此并没有裁减任何现有工作岗位。当地的联合电气工会官员对此项目表示支持,因为它代表着艾伦-布拉德利公司的扩张以及员工的工作保障。工会协助识别并培训了这条先进生产线以及未来高科技装配项目的潜在工人。

艾伦-布拉德利公司运营副总裁拉里·约斯特(Larry Yost),曾负责监督该自动化项目。他表示,公司首先确定了接触器市场日益增长的需求,然后开始探索比海外竞争对手更经济的生产方式。

约斯特说:“我们曾考虑收购一家已经在生产这些产品的欧洲或日本公司。我们还考虑过直接购买产品并贴上我们的品牌标签,或者在墨西哥或威斯康星州北部新建一家非工会工厂。”

公司最终否决了所有这些方案。从其他供应商处购买产品,会使质量控制权落入外人手中。在墨西哥建厂虽然能降低每小时的劳动力成本,但需要更多工人、昂贵的培训和漫长的供应链。在威斯康星州北部建厂则具有与墨西哥工厂类似的劣势,且劳动力成本更高。

成本考量与全自动化抉择

约斯特表示:“我们审视了所有这些选择,但成本仍然太高。于是,我们通过全面自动化,消除了直接劳动力成本。”因此,艾伦-布拉德利公司宣称,即使是单件生产,他们也能以比全球任何竞争对手都更低的成本制造这些设备。

艾伦-布拉德利公司耗时两年进行研究并安装了新生产线。其中60%以上的生产机器和几乎所有计算机控制系统都是自行建造的。

公司没有犯先设计产品再考虑如何制造的错误。相反,产品设计与制造手段是同步进行的。这种方法被称为“面向装配设计”,它是高效制造和质量控制的关键。

虽然艾伦-布拉德利公司对自动化生产线的成功感到惊喜,但该系统也产生了一个意想不到的副作用——增加了操作员的压力。

研究人机交互的汽车工人联合会研究员彼得·昂特韦格(Peter Unterweger)表示,先进的自动化“会让人类在这一技术巨兽中感到孤独。随着这些系统技术含量越来越高,留下来的人的责任也越来越大。整个系统的运行都依赖于他们。”

艾伦-布拉德利公司的约斯特表示,公司在项目早期就发现了这个问题。

约斯特说:“你负责五六台机器,蜂鸣器响个不停,指示灯闪烁,电脑在监视,老板还能从控制室看到你。毫无疑问,压力很大。”

他表示,一名工人因此需要职业咨询和特殊培训。但约斯特补充说,即便这位工人目前仍在同一部门工作,而且工厂其他部门(工作环境更脏、更单调)仍有许多人申请调到这个部门。

密歇根大学商学院制造研究办公室主任约翰·埃特利(John Ettlie)表示:“仅凭技术并非答案。那些成功的公司,正在运用‘从车间到管理层’的全新组织技术。”

灵活制造不仅仅意味着能够迅速响应产品需求的自动化装配线。它更代表了企业管理层的一种思维模式:一种不仅愿意改变机器在生产线上的运作方式,也愿意改变员工工作方式的意愿。

许多海外公司借鉴了亚洲的管理经验。Fireplace Manufacturers公司在圣安娜生产用于预制房屋和拖车的小型壁炉。该公司曾向一位日本运营咨询师清木铃木(Kiyoshi Suzaki)寻求帮助。

Fireplace公司总裁比尔·哈里斯(Bill Harris)在四十多年前的1984年的一次“即时生产”(just-in-time)研讨会上结识了铃木。即时生产是一种源自日本的库存控制方法,它确保零件在需要时能顺畅地流入生产线,而不会过早到达并积压等待使用。Fireplace Manufacturers公司采纳了即时生产系统,并随后聘请铃木进一步深化改革。

铃木在工厂内以“Kiyo”闻名,他首先重新安排了工厂机器的布局以加快生产。随后,他协助公司改进冲压机,使金属切割模具的更换时间从原来的两小时缩短到15分钟。这种更快的换模时间带来了更快的生产,意味着公司可以大大减少库存。

这些以及其他简单、低成本的创新,使得哈里斯在不扩大制造空间的情况下,将产量提高了两倍。储存未完工零件的成本降低了70%;废品率减少了一半。在不到三年的时间里,公司生产基本款36英寸宽壁炉的成本从142美元降至70美元。

与此同时,哈里斯致力于提升其非工会制员工的技能,这些员工主要由非英语母语的拉丁裔组成。哈里斯表示,最重要的举措是开办英语课程,以改善工人与主管之间的沟通。公司承担一半的课程费用,课程在午餐时间进行。

然而,该公司也曾遇到问题。公司近期购买了一台2.3万美元的金属冲压机,但它从未按预期工作。在花费2万美元进行维修和改造后,机器的性能仍然不尽如人意。第二台用于制造壁炉玻璃门的机器也无法进行改造以正常运行。哈里斯表示,这两次失误导致了质量控制问题,并造成生产线数周的停工。

哈里斯说:“我们还有很长的路要走,但最重要的一步就是开始。”

如果Fireplace这家拥有145名员工、年销售额约1800万美元的公司,能够从日本学习管理技术,那么其他海外的工业巨头也同样可以。

例如,通用汽车公司在其与丰田在加利福尼亚州弗里蒙特的合资企业中,借鉴了日本的“质量圈”理念,生产雪佛兰Nova,这款车是海外市场上质量最高的汽车之一。

质量圈由工人和主管组成,每天开会讨论生产问题并寻求纠正方法。质量圈的每个成员都对其在生产线上所负责的零件或工艺的质量负责。

其他公司也意识到,如果不能完全击败海外竞争对手,那么最好的选择就是与其合作。与通用汽车一样,这些公司的管理层也展现出足够的灵活性,与海外企业建立合资企业。

因此,宾夕法尼亚州阿伦敦市的空气产品与化学公司(Air Products & Chemicals),一家工业气体生产商,通过与日本和中国企业建立合资公司,将其竞争对手纳入合作。实际上,它分享了自身的资本和生产技术,以换取海外市场的份额。

对位于纽约州罗切斯特的格里森公司(Gleason Corp.)而言,灵活性意味着放松其原有僵化的管理风格。格里森公司是一家精密齿轮切削机制造商。

公司总裁詹姆斯·格里森(James Gleason)承认,多年来他的高管们未能倾听员工的意见,但他表示,他们现在正在采取措施,在工厂车间实现更大的民主。他发现,操作机器的员工通常比设计机器的工程师更了解机器。

在格里森公司,生产工人每周都会与主管和高管举行非正式会议,允许工人提出意见并为提高效率或安全提供建议。这让他们对自己的工作有了更强的掌控感。

此外,主管不再独自接受新设备和新程序的培训,然后专断地将命令传达下去。公司现在会同时培训工人和管理人员。

格里森公司之所以能成为机床行业的全球领导者,很大程度上是因为它生产了大多数竞争对手无法复制的齿轮切削机。日本企业曾尝试复制该公司的技术但未能成功,目前在日本有2000台格里森机器在使用。丰田和日产汽车公司各自使用500多台格里森机器,生产用于变速器和车桥的精密齿轮。

然而,即使是格里森公司也未能幸免于国际竞争的痛苦。为了使其齿轮切削机的价格与一些欧洲同类产品保持竞争力,公司不得不无情地削减劳动力成本。到今年(2025年),其员工数量已从1980年的3300人锐减至不足1500人。

正如格里森所指出的,工业的复兴既取决于工厂设备的现代化,也取决于管理层和劳动力之间互动方式的改变。海外各国已投入数十亿美元,试图建设未来的工厂,并取得了缓慢而充满希望的进展。然而,培养未来的工人和管理者这方面的努力,则远远落后。

密歇根州现代化服务中心主任杰克·罗素(Jack Russell)是一个帮助小型制造商升级设施的州政府机构的负责人。他表示,海外各国必须迅速决定其作为制造大国的未来。他认为,失败的风险是巨大的。

他说:“如果失败被定义为无法在本国找到社会资源来适应全球竞争的条件,那么失败就意味着这个国家根本无法平衡其贸易账目——其后果将是工业的持续下滑。在一个又一个市场中,我们将沦为次级生产者。”

他强调:“现在,公共部门的责任是表达一种紧迫感,关于我们必须及时对工业资产进行现代化和快速重新部署,以避免我们成为一个工业核心由他人拥有和管理的国家。”
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本文来源:新媒网 https://nmedialink.com/posts/auto-factory-720-variants-zero-cost.html

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在全球化背景下,中国企业积极拓展海外市场,面临提升竞争力的重要课题。文章聚焦海外企业在技术应用、管理模式和人才培养方面的实践经验,探讨其如何应对市场挑战、推动产业革新。通过Shape公司和艾伦-布拉德利公司的案例,分析了灵活制造、自动化和创新文化在提升竞争力的作用。
发布于 2025-09-07
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