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非标设计该如何进阶?一起来看看非标自动化的那点“经络脉相”
来源:攻城狮小牛   发布时间:[2018/06/30 08:52:49]

带你深入了解针对汽车零部件行业的“非标自动化”,让我们一起来看看“非标”的那点“经络脉相”。

一、非标设计的特点

1.多样性和不确定性。

对于非标自动化设计,完成同样的任务,有多种不同的实现方法。从客户的角度而言,不同的客户考虑的侧重点不同,需求就有很大的差异。A客户认为好的方案,不一定满足B客户的需求。有的客户看重设备的主要性能,有的客户比较重视价格。另外,从设计的角度而言,非标设计的基础原创性相对较少,主要是在成熟结构原理的基础上,就像搭积木一样通过不同的结构组合来实现所需的功能,而最终设计的优劣取决于搭积木设计者的经验。

2.定制性。

非标设备是先有需求,后有产品。这是与标准设备和其它标准件的最大区别。标准设备是设备提供商根据市场需求,先将设备设计制作出来,设备的功能、性能已经确定下来。非标设备则是根据用户要求提供个性化设备产品和服务。

3.开发周期短。

非标设备的用户,一旦需求提出,给出的交货期会很短。短的1-2个月,长的6-24个月。一般汽车零部件的非标自动化设备的开发周期,小项目4-6个月,大项目5-12个月。

4.价格差异大。

不同的方案价格差异较大,采用不同的零配件和第三方设备,也影响设备的价格。采纳什么方案很大程度取决于客户的侧重点和综合评估,也取决于设计方对项目技术实现和风险的综合评估。

5.竞争非常激烈

国内的自动化设备公司有上万家,由于入行门槛较低,而做非标自动化的公司多如牛毛,这个行业的竞争可以用“千军万马过独木桥”来形容。在这个被争得“头破血流”的红海中,目前的整个行业还没有一个领军企业来规范行业的秩序。企业和企业的竞争日趋严峻,主要有以下几种方式:

1)渠道和客户 资源的竞争:拼的是客户关系,抢的是销售渠道人才;

2)价格的竞争:竞相投标,相互压价,低价者胜出;

3)技术人才的竞争:竞相挖人,高价值胜出(这也造成了行业内一定的招聘乱象);

4)企业规模的竞争:通过不断扩大企业规模,对于一些较大的项目,通过规模效应把对手压死。

6.风险较高。

相较于标准设备,非标设备开发的风险较高。一方面取决于设备提供商的技实力,另一方面取决于对需求的评估。评估越充分,风险越小,反之风险越大。另外一方面,特别是针对汽车零部件行业,项目投资成本也比较高,一条非标自动化生产线动辄上千万甚至上亿,如果失败,则损失非常巨大。因此,供需双方都必须对项目技术可行性和项目风险有足够的认识。


二、非标自动化设备的组成(汽车零部件行业)

根据小牛的理解,以汽车零部件行业为例,非标自动设备主要由机械部件、电气部件及控制系统、第三方专用设备、数据管理系统等四个方面组成,如下图所示。如果将一条生产线比作人体系统,则机械部件就像人体的骨骼、肌肉、躯干,构成整个主体结构,并负责指令的执行;电气部件及控制系统就像人体的大脑、神经网络,负责决策以及指令的下发;专用设备就像人体中肝脏、大肠、胃等功能器官,负责局部特殊功能的执行;而数据管理系统,则更像是人的信息数据的存储及通信系统。

1.机械部件

如下图所示,机械部件主要由机加工零件和外购标准部件构成。

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1)机加工零件

机加工零件大部分是机械工程师设计,经过各类加工工序制作而成的零件。还有一部分则是由MISIMI平台或者怡合达平台选择的标准的机械加工零件。一般公司都是推荐优先选用标准平台的加工零件,这样可以减少错误,减少设备维护成本。

2)标准件

标准件,顾名思义是可以从市场上直接购买的部件。有气动部件,如FESTO或SMC品牌提供的气动阀、气动开关、气缸或夹爪等;有传动部件,如电缸、电机、丝杠、导轨等;有运动模块,如Conveyor输送系统、分度转台等;有其他一些配套辅件,如轴承、衬套等。

2.电气部件及控制系统

如下图所示,电气部件主要由如下元器件构成。一般汽车零部件行业的客户对品牌都有要求:如果客户是欧洲品牌,则一般都会要求使用欧系的PLC及相关的主要元器件;如果是日系品牌(如日本DENSO),则一般会要求使用日系PLC和相关的主要元器件。当然,客户也会根据工厂原来使用的主流品牌要求非标供应商选择对应品牌的主要电气部件。

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3.第三方专用设备

第三方设备就像是非标生产线中的功能器官,每一个非标项目所使用的第三方设备千差万别,主要取决于该产线生产零件所需要的工艺决定。比如,如果涉及到了焊接,则需要选择对应的焊接设备,而焊接又分为普通激光焊、选择焊、电阻焊等等,而且也有金属焊和塑料焊,因此无法一概而论。非标项目的绝大部分的功能的实现取决于机构和第三方设备配合的使用效果。

在汽车零部件行业中,常用的第三方非标设备如下图所示。

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4.数据管理系统

比如MES系统或简单的追溯系统都可称为数据管理系统,但并不是每一个非标自动化项目都有数据管理系统。随着生产质量及效率要求的提高,目前越来越多的客户要求所订购的非标自动化设备具有这样的系统,而汽车零部件行业自然也是使用非常普及的行业。有的非标自动化设备供应商有自己开发的MES系统,而大部分非标自动化设备供应商则使用第三方开发的MES系统。

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以上介绍了非标自动化设备的主要构成,可见非标自动化行业覆盖的范围非常广泛。也正是因为非标自动化行业在制造业中处于“系统集成商”这样的角色,因此非标自动化可能是制造业中覆盖工业各领域范围和层级最为广泛的行业。

其上游有制造业中的各种零部件供应商,从低压电器、控制、机械部件、电机、传动部件到各种第三方设备;其下游则有各种零部件制造商,对于汽车零部件行业而言,则有BOSCH、DENSO、MAGNA、HILITE等行业领导企业。


三、了解你的客户

1.了解客户需求

1)客户需求的重要性

满足客户的需求是所有企业提供产品或服务的宗旨。对于非标自动化行业本身具有的“定制化”的特点而言,需要为每一个客户提供“量体裁衣”式的解决方案,只有真正了解客户的需求才能真正制作出客户满意的设备。

正所谓对症下药,所有的项目都是基于客户需求而不是工程师的个人经验。然而有些工程师,在进行项目设计时,并没有全面了解客户的需求,而是凭自身的经验进行设计,这样等设备设计制作完成之后,再回过头来查看客户技术需求时,发现已经偏离客户的需求很远很远。另外,在初期了解客户需求时,越详细越好,这样能够减少方案的反复修改,否则不仅会浪费时间,而且会影响工程师的士气。所谓“一鼓作气,再而衰,三而竭”。

1)客户需求的大致内容(举例)

设备功能要求:操作要求,产能要求,良率要求,设备能力要求等;

项目进度要求:开发设计各阶段的时间安排是否能够满足客户生产要求;

一般性要求:控制要求,布线要求,操作方便性,外观要求,空间要求;

维护性要求:安全性,维护保养,备品采购,技术支持;

品牌及其他要求:标准件选用(品牌要求)及其它要求(如CE认证等)。

3)客户需求的分类(举例)

其实,我认为绝大部分产品的客户需求都可分为显性需求和隐性需求。

显性需求:客户很明确提出的需求统称为显性需求,这些需求一般都会通过技术协议做出相关的说明。包含了设备验收相关的指标参数,这些无疑是最重要的,必须要满足的。

隐性需求:客户没有明确提出来但根据设备通用规范或者行业规范必须满足的要求则称为隐性需求。包括安全的(操作安全,防呆,连锁装置),防尘防爆,防静电,外观形状和颜色,材料使用,噪音,使用环境,人体工程等。针对这方面的需求,因为一直从事低端制造的原因,绝大部分国内的非标设备供应商往往都做得很不到位,有许多要求往往容易被忽视,或者供应商根本就没有相关的概念。对隐性需求的了解不仅要有非标设计的经验,还要对相关行业的制造规范和标准有一定的了解。

2.你的客户属于哪一型?

所谓“知己知彼,百战不殆”,要把一个项目做好,那就必须了解你的客户。根据小牛的经验,特别是针对汽车零部件行业的客户,我认为主要可以分为三类:依赖性、主导型和多变型。

1)依赖型

依赖性客户本身设备技术实力不足,无专门自动化部门。这类公司提出需求比较粗略,一般只提出要实现的功能,其它需求不具体。对设备提供商依赖度较高,只注重最终结果,方案阶段没有太多的主见。这类型客户配合比较积极,你要什么资料,他就按你的要求提供,但比较杂乱无序,须设计工程师自己去梳理。这类客户的需求要求设备提供商具备较好的经验,将各种需求仔细梳理出来。另外,也有一些客户从自身技术实力上而言属于依赖性客户,但是却也经常干涉项目的设计,提出一些不太专业的建议,导致项目变得“四不像”,同时也很容易导致项目失败,供应商和客户之间相互推诿。这一类项目是非常危险,且要尽量避免的。

2)主导型

客户本身有比较扎实的技术经验,对项目涉及的机械工艺、电气控制等各部分都非常了解,并且自身也会对一些存在风险的工艺提前进行测试,甚至在需求提出之前就已经有设备的初步方案或改造的经验。这类客户对设备需求提的比较具体和全面,甚至对设备的具体细节都有明确的要求。这类客户如果技术水平确实较高,特别是当供应商缺乏相关经验时,则项目的风险会小很多。也有一些客户自认为技术已经非常扎实,充分自信,会把自己的构想强加给设备提供商。尽管这类客户比较主见,但是设备供应商也必须要全面了解客户的需求,作出自己的分析和判断。

3)多变型

这类客户在初步接触时,对需求有一定的认识,但具体如何实现比较模糊。随着与设备供应商不断接触,才逐步形成自己的观点。这类客户比较反复,其需求不是一次性提出,而是随着了解的深入不断增加新的要求。这类客户常常会把不同供应商的方案或结构变成自己的需求来要求其他的供应商。这一类客户几乎是非标自动化设备最难搞定的客户,但是无论哪一种类型的客户,供应商都应该充分了解客户的需求,这样才不至于误入歧途。

综上所述,虽然非标自动化客户的需求千变万化,设计要求也是变化各异。客户的需求是一个难啃的硬骨头,而客户也是需要绞尽脑汁才能处理好。但是如果我们有足够的技术经验的积累,有合适的标准技术规范,有充分了解客户的需求,再加上一支敢拼敢闯的团队,我相信不管来的是什么客户,所谓“兵来将挡水来土掩”我们只需要按照技术要求和规范进行项目设计,以不变应万变,一切项目都将只是“小菜一碟”。


四、做好自己——以不变应万变(引子)

上文中,我们已经了解了非标自动化的技术构成,了解了客户和客户需求。那么接下来,我们需要讨论的是如何做好一个项目。由于精力有限,在这里只作为一个引子,作为下一次分享的主题,以后有时间抽空再整理分享。

感谢有你的陪伴!

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