让客户更具全球竞争力!-MFC《金属板材成形》杂志 | 金属成形商务咨询(北京)有限公司-MFC(深圳)冲压与锻造展览会

有对比就有伤害

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文|杨虎

武汉光谷机电科技有限公司2008年引进的2台2000W激光切割机,作为数控转台冲床复杂钣金工序下料补充。十多年来运行发挥着不可估量的贡献,但在稳定性方面两者却截然不同。

最直观的在激光器上,二氧化碳激光器体积是光纤激光器的15~20倍,设备主体区别不大。

开机简单、快捷

操作过大型、精密设备的工人都有一个感受,此类设备开机流程复杂、开机时间长,但IPG光钎激光切割机开机仅需15秒左右,二氧化碳激光切割机需要5分钟左右。

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节约能源、节省成本

IPG光钎激光切割机加工1.5mm以下板厚可直接用压缩空气,不需要使用保护气,与二氧化碳激光切割机相比每年可节约25~30万元成本。二氧化碳激光切割机只要开机,就算是待机状态也消耗保护气(关机后不消耗),IPG光钎激光切割机待机时只消耗少量的电能。同时,在设计上,光钎激光切割机产生的热量更少,对所产生热量的管理更为有效。光钎激光切割机冷却液只需普通自来水无需特殊添加剂,二氧化碳激光切割机需添加其他介质。

效率高、速度快

由于激光始终被包含在光纤内,因而不会存在其它导致激光损失的因素。切割相同料厚板材,IPG光钎激光切割机切割速度比二氧化碳激光切割机快1.5~2倍。

每个模块都可以产生数百瓦特的输出功率,集成到单个输出光纤中。万一模块出现故障,剩余模块将自动补偿损失,维持输出功率,使生产得以继续。切割出来物料质量好、稳定。

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维护

IPG光钎激光切割机激光器不需要维护或者仅需少量维护,而传统激光器则不然。不需要调整光学装置,没有预热时间和消耗品/备用件。其光纤激光器紧凑且稳固,拥有较长的二极管寿命,维护需求最小且停机时间少。光谷机电2019年为助力国内前三通信设备商“烽火通信科技股份有限公司”5G产品科研试制。首次产品验证使用二氧化碳激光切割机下料工序,成型及表面制程方式产出,产品验证失败。

经反思分析和各工序排查,发现二氧化碳激光切割零件断面存在细微波纹,综合判断激光有跳动,不稳定性所致产品外形变型,产品结构发生变化,测试有短路等居多风险。

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因5G产品设计的结构形态革新,因此对钣金件加工精度、质量要求也高。一般激光发生器的激光切割机无法满足5G设备、数据存储精密钣金件加工需求。通过二次5G设备的结构件验证,改用IPG发生器的光纤激光切割设备,在下料工序全过程中未发现跳动。对比二氧化碳切割零件,IPG激光切割机设备的可靠性高,光束质量好、体积小、重量轻、免维护、精度高、速度快、寿命长、省能源,对我们公司抢占新项目、新市场、降本增效提供有效保障。

中小企业生产力再造评量工具介绍

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文|李建

企业经营随着全球化和科技化的普及,产业趋势的变化越来越快,产品的生命周期也越来越短,因此各企业领导人在经营管理及因应速度上都必须及早作转变调整,随时做好准备,特别是生产制造业,感受将会更明显直接,现行之营运已从追求大量生产之规模化成本模式进化成因应客户需求之多样少量订单生产模式,而今天就要来跟大家谈谈中小企业在这波智慧化之浪潮下该如何来作自我审视、盘点及了解自我现行之经营体质为何,好应对未来快速转变的大环境。

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根据2019年11月公布之《2019年中小企业白皮书》发布数据显示,2018年中国中小企业家数为146万6209家,占全体企业97.64%,占比非常高,中小企业更是中国经济发展的基础,但现行中小企业光有自动化及信息化已不足应付未来趋势变化,亦须不断精进,逐步朝向智慧化发展,因此为能快速反应及因应市场变化,产业也必须不断加速垂直与水平之整合,迈向数字化及智能化,进行信息串接,导入更多智能及数字应用,带动制造升级,才能符合市场需求,因此政府相关单位为因应此发展趋势,也拟定及执行不少计划,除提供完整规划外,另有执行相关诊断及辅导服务,藉此来协助企业及加速产业升级并带动智能制造发展,提升竞争优势。

现在就跟大家介绍一评量工具——生产力再造,藉此来盘点企业现行智慧化水平为何,并透过盘点的过程中来思考企业之核心能力及未来之价值创造,有效带领企业持续成长茁壮。而此评量工具包括四大面向:组织策略力、智能制造力、智能驱动力、创新价值力,以下作个别重点说明:

一、组织策略力:藉此对公司之经营状况作一全面盘点,从领导人之经营理念、愿景、策略、组织、管理等项目作有效评估。

愿景领导:企业之经营理念及愿景目标能否在因应未来趋势变化下有效适用。

策略规划:企业在制定策略及未来方向规划时,核心竞争力能否转换成业绩持续成长及获利增加之动能。经营管理:企业在作决策与实务操作时,能否运用数据分析、物联网等虚实整合之相关系统工具。

人力资源:企业在组织架构及人力布局上,能否符合策略发展之规划。

二、智能制造力:藉此对公司在信息应用程度上进行评估,包括如何运用数据提升质量、现行信息应用(ERP、MES、BI等)、生产广告牌应用、自动化后续之应用等。

精实管理:制程是否可接受客制需求,采取拉式JIT(JustInTime)生产及供料,出货准时率100%且库存低于同业。

智慧生产:信息可否同步化与供货商协同、设备可否远程监控及自动侦测回馈。

智慧服务:产品能否因应市场需求变化将信息分享给合作厂商,进行生产调整,上下游厂商建立协同预测自动补货CPFR。

效能评估:从公司整体到各部门KPI能否密切结合短中长期目标,绩效达成及员工年均产值是否都持续成长。

三、智能驱动力:藉此对公司与外部信息串联的方式进行了解,是否有协同合作来发展智慧化之竞争力进行评估,包括智能系统、信息串联、外部链接、行动平台及网络实体整合程度等。

智能企业系统:公司是否有透过实时数据来作萃取、整合及分析,并用于支持决策过程,另于信息安全之管理程度为何。

外部系统链接:各管理系统是否可以行数据链路及透通所有数据,共同创造并分享价值。

行动商务运算:是否有以行动化装置来进行在线商业交易,或透过云端运算平台来进行分析与决策。

网络实体整合:现场生产数据是否有透过电子看版外显,以及是否有透过社群、行动商务等来建构在线及线下销售体验。

四、创新价值力:藉此对企业在创新以及后续应用发展进行评估,包括在创新服务流程、产品创新流程、创新管理规范及创新文化养成等项目。

创新蓝图:公司是否有进行创新策略之拟定,后续是否有具体落实。

创新流程:公司是否有规划创新流程,其落实程度为何。

创新管理:公司是否有规划创新管理规范,是否有依其规划执行。

创新文化:公司是否有建立起创新的内部文化,其养成过程与现行运行时间为何。

现行中国大多数皆为中小企业,相对可用之资源也较有限,因此可透过此评量工具,在组织策略、智能制造、智能驱动、创新价值等四大面向作一全面盘点评估,共同整合创新能力及现有资源,补足现阶段最大缺口,建构数字化及智慧化运作机制,才能有效发挥效益,打造智能制造服务及客户满意新价值,创造出下一波成长新动能。

写在公司墙面上的标语可以代表企业文化吗?

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最近的大环境与产业环境的变化,因为新冠肺炎的“加持”下,对企业产生了前所未有的冲击,这时候哪家企业在沙滩上裸泳一目了然。如果企业缺乏“对的企业文化”,就好像泳客穿错了泳衣,或是没穿泳衣,大浪打来,一下子被看光光。

企业文化不对,在快速变化的环境中,即使策略对了,还是轻易就能击败企业的执行力与方向。关键第一步,就是检视了解自家企业是如何运作与解决问题的,也就是企业的企业文化。本文说明甚么才是真正的企业文化,大家可以循迹检视、界定自家企业文化,看看自己企业真正的企业文化是甚么样子?

与自己的企业策略、企业结构相符合吗?再强调一次,企业领导者可运用此文化解构,来了解企业文化对企业经营的影响,并评估文化是否与企业策略与组织结构协调。

所有企业都希望自己家的企业可以“活得好、活得久、赚大钱”,而老板们可运用的最厉害的一样武器,就是企业文化。当主管与高阶领导人为企业拟订愿景与策略,让企业全体有了一致的目标,指引员工一同朝目标挺进。而这个过程中会遭遇许多不可知的波浪或变化,如何令每一位员工自动微调,但又不失方向。这个最不会失准的导航器就是企业文化了。

什么是企业文化?

企业文化是透过老板与员工都“认同而且共同享有”的价值观和信念、做事情的方法,透过共同的期待、群体规范(大家即便不用明说,但心里都清楚怎么做才是我们企业的做法,怎么做犯了大忌,就是所谓的共同的期待、群体规范),这才叫做企业文化。光写在墙上的标语是老板的理想,不一定是员工奉行了企业文化,每一位员工遇到事情,心里清楚明白的价值标准,且一定会采取的问题解决方法,这才叫做企业文化。

举例而言,一进办公室,墙面上写着“创新、安全、顾客至上”,但是当遇到企业遇到要试着推行新政策,例如尝试推行新的会议办法、用新软件协助开标,每个人都抱怨连连,不愿意尝试改变,那这家企业文化因子里没有太多“创新”,反而比较多是“守成”;嘴巴说一定重视资安,结果在厂房门口捡到不明USB,随手就插进公司计算机里,那这家企业文化因子里没有“安全”元素,开玩笑说,反而比较是“不怕死”的文化因素。所以要了解自家企业文化是哪种元素,看看全公司从上到下,主管到员工,大家遇到事情,大部分员工偏向采用哪种方式解决问题,那么企业文化的本来面貌、真实样子就呼之欲出了。

五年级生或六年级生应该还记得80年代到90年代,所有大学毕业生最梦想的就是去IBM或是HP上班了,而这两家都很成功的企业就呈现了完全不同的行事风格:想要去IBM上班,你进去以后就知道IBM讲究的是呈现专业,所以你知道穿黑西装白衬衫来上班比较合适,遇到事情展现你的专业就好,不要跟老板或同事讲工作以外的理由,更不要用家庭做借口,于是每一位IBM的员工一进入IBM办公室,都有“认同而且共同享有”的价值观和信念、做事情的方法,透过共同的期待、群体规范(大家即便不用明说,但心里都清楚怎么做才是我们企业的做法,怎么做犯了大忌,就是所谓的共同的期待、群体规范),就知道该怎么用IBMway跟客户应对,跟同事沟通,向主管报告,因为IBM的文化清楚的为每一位员工应用在思考、行为模式、情绪表达、价值传递上面了。

相反的,HP每一位员工的共享价值是家人氛围,所以欢迎你把同事当家人,允许你带宠物带上班,考虑到你的家庭,所以还为你设置托儿所、弹性工时方案等等。于是每一位HP的员工一进入HP办公室,就知道该怎么用HPway跟客户应对,跟同事沟通,向主管报告,因为HP的文化,也清楚地反映在每一位员工的思考、行为模式、情绪表达、价值传递上。

全公司大部分员工自然而然会采用的行事风格就是企业文化的真实样貌。另一个了解自家企业文化的方式也很有趣,大家可以趁其他人都还没上班,或是都下班了,空无一人时,环视整个办公空间,看看自家的办公空间摆设是怎样的,光是看无人在现场的办公空间摆设就可以约略猜出这一家企业的企业文化是怎样的。我们可以想象如果有一群人在类似的工作环境上班,这一群人做任何事情的方式,可能是比较重视横向讨论与沟通,他们的会议形式可能偏向随时开个小会解决问题,面对突发情况时,可能较授权给相关部门决定,甚至有可能让员工发起新产品开发…等等。

一群人自己坐在自己的办公隔间上面工作,这代表他们有比较明确的任务结构,比较不需要高强度的相互协调,相同逻辑下,他们的任务结构明确,与透明敞亮的办公室比起来,很可能是来自于上层的指示比例是比较高的,因此做解决事情、执行任务的方式,可能是比较重视垂直的讨论与沟通,所以他们会更重视定期的正式会议形式,甚于随机非正式开会;面对突发情况或是开发新产品时,可能较集权给高层决定…等等。

因此可知,光由办公室的摆设就能大约猜出一家企业做事情的习惯、员工的互动方式、部门之间沟通方式、集权或分权、比较重视外部环境或是比较强调企业内部过程…,这些合起来就是企业文化啦!

所以说一个人的个性会决定他的行事风格,公司大部分的人都会采用的行事风格,集合起来就是这个法人的个性,也就是这家企业的企业文化。千万别以为老板自己喊出来的口号标语,就是企业文化了。那只是老板的愿望而已,要公司大部份员工都付诸实行在行为上面,才能真正算是自家所展现的企业文化。

企业文化的价值观、行为模式会反映在无形的集体员工行事风格之外,也能轻易展现有形的办公室规划摆设上面,因为你所想的,都会反映在你的具体事务上。

热成型超高强钢板在动力电池包底部防护中的应用

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背景介绍

随着新能源汽车的不断发展,目前的纯电动汽车的续航里程从原来的200km到现在的500km甚至更高。为了增加续航里程,汽车轻量化一直是各大车企的工作重点。超高强度钢板的热冲压成型技术是减轻车身质量、提高汽车抗冲击和防撞性能的重要途径之一,将热成型钢用于车身各关键部位,也是各大汽车厂商的重要工作之一。另外,为了实现电动车的进一步轻量化,特别是政策性补贴的影响,提高电池整包的能量密度一直是轻量化工作的重中之重。目前在电池包轻量化方面,材料的发展从最初的钢包到铝合金电池包,再到现在的多材料应用,经历了多轮的变化。考虑到整体的轻量化,目前电池包主体框体结构仍然采用的是6系铝合金型材焊接结构方案,上盖采用5系铝板冲压,而对于下盖,则存在较大的分歧。对于电池包的底部防护,国标对这一块还没有提出明确的要求,而各大汽车厂为了满足车辆安全需要,都作了相关的努力和尝试。

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图1 电池包底部防护

目前,为了避开钢铝连接存在的电偶腐蚀问题,主流的做法仍然是采用板厚为2.5mm铝合金板作为电池包的下防护。而考虑到铝板材料硬度较低,防穿刺能力差的缺点,有些车企开始考虑用钢板作为替代方案,并通过先进的连接工艺去克服钢铝连接存在的电偶腐蚀。在这个大环境下,本文考虑到热成型钢板表面硬度高,相对普通钢板具有轻量化收益的特点,对比了5系铝合金板、普通钢板(HC340-590DP)、热成型钢板在承受石击作用时的变形、材料失效、抵抗力大小等关键参数。

国内外底部防护要求

对于电池包底部的防护能力评价指标,本文调查分析了国标要求和国内外各大汽车厂商的性能要求。

在国标中,没有明确规定底部防护需要满足什么工况条件,一般只要求“蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等现象。试验后的绝缘电阻值不小于100Ω/V”,我们可以参照挤压工况的要求去理解,即电池包底部收到挤压或异物冲击作用,电池模组不能受到明显挤压,以致造成蓄电池包或系统无泄漏、外壳破裂、着火或爆炸等问题。

在应对这一问题上,国内外各大汽车厂商的要求大致上可以分为以下两类:

电池包箱体的车身安装点全部固定,用一个初速度为1m/s,初始动能为200J的小球撞击底部最薄弱的位置,要求下护板不能挤压到电池模组;

一个小球以非常缓慢,近似静态加载的形式,挤压下护板最薄弱的位置,要求下防护板的最大抵抗力大于某一具体数值。

圆盘冲击

为了对比5系铝合金板、普通钢板(HC340-590DP)和热成型钢板的石击作用承载能力,同时消除结构不同带来的影响。此处选取一半径为50mm的圆盘,四周固定,中间受重量为0.2kg,初速度为30m/s的标准石头模型的撞击作用,如图2,分析各个材料的凹坑深度、材料损伤面积以及永久变形区域的面积,见图3。

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图2 圆盘受石击作用模型

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图3 受石击作用后圆板状态

相同的静刚度下的圆盘石击作用对比

首先,分别选取铝合金板、普通钢板和热成型钢板,圆板四周夹紧,在中心固定一个重量为5.0kg的铁块,分别计算得到结构的一阶频率。铝板厚度为2.2mm,普通钢板厚度1.5mm,热成型钢板厚度1.5mm。具体结果见表1,三种材料在对应的板厚下,一阶模态相当,则可以认为它们的静刚度是相当的。在此基础上,分别进行图2所示的石击工况测试,按图3所示方式记录试验结果,如表2所示,其中r=2mm,由于损伤区域为圆形,取其半径为记录指标。从此处可以明显看出,热成型钢板比普通钢板和铝板在石击作用下的抗变形能力强,损伤面积更小,受影响区域也更小。具体的结果可参考图4,其中网格尺寸皆为2mm×2mm。

热成型钢板轻量化分析

在完成前述内容的对比之后,尝试用热成型钢板进行轻量化设计。分别选取了板厚为1.2mm、1.0mm、0.8mm的三个规格的热成型钢板进行石击工况测试,按图3所示方式记录试验结果,如表3所示。

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图4 静刚度相当的三种材料圆盘受石击作用结果对比

在表3中,热成型钢板除了损伤面积比普通钢板略大,另外两个指标都显著优于普通钢板,且该损伤面积不大于铝合金板的结果,由此可以认为,用0.8mm厚的热成型钢板替代1.5mm厚的HC340-590DP钢板,作为电池包底部防护板是具备可行性的,而对应的轻量化收益达到了33%。

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电池包箱体受底部石击作用分析为了进一步验证热成型钢板用作动力电池包底部防护板的轻量化效果,本文选取了某型电池包作为具体的研究对象。在这里,本文采取第二节中的第二种方式来考核各种材料的底部防护性能,并规定底部最大抵抗力需不小于38kN。随后,在限定采用1.5mm厚的HC340-590DP钢作为底部防护板的前提下,选取4个典型位置(P1、P2、P3、P4),进行小球挤压,计算确定了P2处为最薄弱点,如图5所示。

图5 电池包最薄弱点P2

在此基础上,本文对比了1.5mm厚HC340-590DP钢板、1.0mm厚热成型钢板和2.5mm厚5052铝板的底部抗挤压能力。在图6中,横坐标为小球的挤压侵入量,纵坐标为底部防护板的抵抗力数值。从中可以发现,在达到目标值38kN时,Al5052-H32防护板的小球侵入量略低于HC340-590DP钢板,即性能有略微的提升,而热成型钢板的性能则略优于Al5052-H32防护板。

图6 三种材料的电池包底部防护板抗挤压性能对比

如果以此结果作为设计依据,使用2.5mm厚的Al5052-H32防护板替代HC340-590DP钢板,在性能不下降的情况下,有42.5%的轻量化收益;而使用热成型钢板替代HC340-590DP钢板,在性能不下降的情况下,至少有33%的轻量化收益。

结论

在完成上述的试验分析对比后,综合比较铝合金和热成型钢板作为电池包底部防护板的优势,虽然在轻量化效果上,铝合金板有9.5%的优势,但是铝板存在表面硬度差,防刺穿能力弱,不耐磨损,且原材料成本高的缺点,而热成型钢板在这些方面都表现出较高的竞争力。特别是成本方面,随着近两年来热成型钢价格的不断下探,在减重33%的情况下,使用热成型钢板替代HC340-590DP钢板,有望获得3%~5%的成本收益。

综合来说,随着原材料成本的下降,热成型钢板因其优异的性能,将在新能源汽车领域发挥越来越重要的作用。

三种方法改善员工对组织的信任

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企业如果不能建立信任,无论是内部人才还是外部招来的人才,都无法建立真正的绩效。人们拥有对称的信息,才会感受到安全和被信任,才会被激发主动性与创造性。

管理的核心目的之一是提升效率。百年管理通过分工、分权、分利,带来了劳动效率、组织效率、个人效率的提升。然而,在万物相互影响的数字化时代,外部环境已成为影响团队绩效的关键因素,企业战略由竞争逻辑转向共生逻辑,取得绩效的关键由分转向合。协同才能获得组织内外的系统整体效率,在不确定的环境中赢得未来。

大部分情况下,我们都可以看到一个很有意思的现象,很多企业在抱怨,内部可用的人才少,外部合适的人才难找。甚至一些成功的管理者认为优秀的人才在企业外,要花80%的时间去找人。

有人问:企业可以花费80%的时间去外部找人,为什么不用80%的时间在企业内部培养人呢?

北京大学国家发展研究院MBA商学院院长陈春花老师在她的新书《协同》中提到:企业所处的阶段不同,所需要的能力不同,以及企业发展战略和业务战略模式不同,相应的答案也会不同。

但是,如果我们愿意去寻找一些共性(编按:二种以上的物质所共同具有的性质)的东西,会不难发现,只要机制设计得好,人才是可以在企业内部冒出来的。那么,所谓的好机制是基于什么建立的呢?

只有两种情况需要企业从外部招人:

第一是拓展全新的业务。

第二是原有班底无法带领企业摆脱现实困境。

无论是内部培养需要一个好的机制,还是外部招人需要足够的吸引力,其关键还是企业可否与人才建立信任。如果不能建立信任,无论是内部人才还是外部招来的人才,都无法建立真正的绩效。

组织内信任

信任是建立在对另一方意图和行为的正向估计基础之上的不设防心理状态。即信任就是指在明知道可能遭受损失的情况下,还是选择继续合作。经典的囚徒困境实验主要衡量了人与人之间的信任,自该实验之后,信任的研究广泛出现在经济学、社会学、管理学、心理学中。

不同的学科从不同角度给予了信任不同的定义,但仔细分析,我们会发现这些定义一般包含两个重要维度:

其一是积极预期,即一方对另一方行为意图的积极知觉与预期;

其二是愿意承担风险,指即使可能遭受损失,依旧会相信另一方的意图及行为。

信任可以发生在不同的主体之间,比如个体与个体之间、个体与组织之间、组织与组织之间等。信任的建立往往需要很长的时间,在这个过程中,双方互相传递社会交往信号,逐步形成认同。

因而,学者提出信任的阶段模型,认为信任可以根据交往依次划分为:基于威慑的信任、基于理性计算的信任、基于了解的信任、基于关系的信任及基于认同的信任。真正的信任是由基于了解的信任开始的,也是由此开始产生积极的效果,读者可以对照看企业内部信任属于哪一个阶段。

于企业实践而言,信任一直是组织管理比较关注的点。当内部员工多为“家族成员”且数量较少时,组织内信任会较高。从企业内部而言,当企业的规模与复杂性增加时,很多新成员加入,这会导致组织内信任度下降。这个时候需要进行管理升级与适当的契约安排,这也符合组织发展过程中的正式制度建设的规律。

组织信任的研究也表明,信任可以显著地降低紧张关系,并提升个体绩效、团队绩效与组织绩效。更重要的是,协同的内核和基础是信任。尽管信任因素并不是合作所需的充分条件,但是信任的存在能够降低风险,减少复杂性。

同时,我们必须时刻认识到,虽然经济契约与利益是协同合作的基础,但最为本质的东西是,人们高效合作是因为相互信任,他们拥有相似的道德价值观,遵循相同的道德默契,这种基于认同形成的信任才是组织内外协同的关键。

向上管理和向下负责

我们从日常管理的实践中来阐述管理行为,有效管理需要做两件事:

一件事是向上管理,另一件事是向下负责,而这两件事的有效开展都紧紧围绕信任。大部分管理者对于管理的思维定势是,管理需要向下管理,向上负责,其实这是一个认知误区,这个误区会导致人们很难获得上下级的信任。因此需要修正我们的思维,否则在管理工作中是很难建立信任的。

向上管理

关于向上管理,彼得•杜拉克(PeterF.Drucker)先生在《有效的经营者》(The Effective Executive)中启发我们,工作想要卓有成效,下属发现并发挥上司的长处是关键。

首先,需要我们主动和上司交流,这样就可以带来双方信息对称,信息对称后才有机会建立信任。

其次,要把自己的期待告诉自己的上司,期待是一个什么样的工作状态,以及请求上司回馈和帮助你的事情;同时也要了解上司的期待,上司期待自己做什么,如何做,以及他对于什么行为是认可的。

最后一点是最重要的,要发挥彼此的长处。当上下级共同贡献于组织绩效新的动力时,信任关系也会有效建立,并形成良性循环。当然需要我们关注的一点是,向上管理就是要合理利用上司的时间和资源,其本质不是管理和被管理的关系,而是配合、协作以及彼此成就的关系。

此外,作为下属永远不要让上司觉得难堪,永远保护自己的上司,事前汇报或警告,以免其在公众面前受到屈辱;永远要高估自己的上司,而不要低估他,因为高估没有什么风险,低估却会带来反感或是报复;对上司永远不要隐瞒。虽然信任建立不易,但信任的失去却相当简单。

一旦产生某种伤害信任的行为或态度倾向,那信任将会遭到破坏,也难以被修复,所谓覆水难收也是表达这层意思。

所以,彼得•杜拉克先生还告诫我们,要想成为一个有效的管理者,需要理解上司也是普通人,也存在长处和短处。如果我们可以在其长处上下功夫,既能帮助上司完成其工作,又能在帮助上司的同时带动自己发展。

向下负责

大家通常关注的信任关系建立,其实在更广泛的层面上存在于自己和下属之间。运用以下这个鲜活的实例,可以让我们更加了解什么是向下负责。

2016年4月18日,有一段快递小哥被扇耳光的影片,影片中顺丰快递小哥不小心与一辆车发生擦撞,车主下车后对他又打又骂,据网友粗略统计共被扇了6个耳光,快递小哥整个过程没有还手……

当快递小哥被打的影片曝光后,顺丰集团总裁王卫在朋友圈发文称,如果这事不追究到底,我不再配做顺丰总裁!这话掷地有声。

顺丰的官方也很快对快递员被打一事做出回应,并且向网友表示已找到受委屈的小哥,并承诺照顾好他,让人心暖,让人心生感动,也让人觉得充满希望。顺丰总裁同时做出承诺:未来也会像保护这位小哥一样,保护所有员工!这就是向下负责。
被员工信任是实现向下负责的基础,一线快递员是支撑顺丰的基础,是顺丰集团真正的核心资产!向下负责是顺丰的核心价值理念,而且在行动中不断验证他们的行为选择。

因此我们才可以感受到顺丰快递专业和敬业的工作态度,可以感受到其提供的便捷服务,可以明白为什么顺丰员工会细心帮助把货物包好并用心将其固定,无论是白天还是晚上总能认真取件并送达。只有当公司真正尊重员工,给予员工安全感,帮助员工解决困难,坚定地站在员工的立场处理问题的时候,才能营造一个信任的环境,获得彼此信任的长久合作关系。

很多人以为顺丰快递员工的工资高,所以才会有以上的专业精神和工作态度,直到这件事情发生后,很多人才明白顺丰员工是一定可以做出这样的服务水平的,因为他们有一个好总裁。管理者向下负责,为员工营造了安心工作的环境,保障了彼此之间良好的信任关系,因此顺丰的快递人员就成了企业的核心资产。

信任的基础与方式

在组织管理中,我们要突破传统的中国式信任格局,需要在概化信任上找到信任的基础与方式。

信任不应该仅依赖于血缘、亲戚缘、学校缘,更应该依赖于核心的价值观、心与心的连接。我们发现,虽然家族企业之间的内部传承可以有效地解决信任问题,但是依然有很大的局限性,而邀请职业经理人、外部管理者又需要做好信任的安排。因而,我们要找到构建信任的突破口,如开放信息,做到信息对称。

人们拥有对称的信息,才会感受到安全和被信任,才会被激发主动性与创造性。因此在协同管理时代,信任将会成为重中之重,由于个体价值得到崛起,每个人都努力去追求实现个体价值。

而个体的价值呈现需要获得群体认同。如果个体不能获得群体认同,就不能形成信任,因而个人价值也将无法有效呈现。个人价值、群体认同、信任成为相互交织、促进个体与群体共同成长的重要元素,认同是组织内外有效协同的基础。

宏山激光:智造改变未来

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文 | 刘明星、李建、王思杰

​佛山市宏石激光技术有限公司 苏静 董事总经理

MFC《金属板材成形》团队第一次对宏山激光产生印象,大约是在 2015 年前后。当时很多国内外一流的钣金设备企业的总监、骨干和王牌销售陆续给 我们发消息,告知我们已经离开原来公司,正式加盟宏山激光,请继续多多关 照。很好奇是什么公司能让这么多功成名就的业内大咖冒险重头再来,打听得 知这是一家中功率激光加工机的龙头企业,正在谋划进入大功率激光机市场。 当时有这样想法的企业太多了,不足为奇。

但是,随后的几年,在我们采访钣金零部件的企业过程中,不断看到宏山 的激光切割机在车间高负荷运转,并且往往新旧不一,不止一台。同时,宏山 激光在各大机床展和专业媒体频频高调亮相,激光设备从二维覆盖到三维,每 年几场大展都有多款新品亮相,新品投放频次、迭代速度和市场增长速度惊人, 让人刮目相看。证券公司对激光行业出过很多研究报告,但是毕竟是圈外人, 绝大多数对宏山激光的崛起没有直观的感受,因此没有给予足够的重视。

2019 年上海工博会期间,MFC 的记者在宏山激光摆满新品、人潮涌动 的展位采访了该公司董事总经理苏静先生。采访的过程不断被打断,因为不断 有国内外的激光器、光学元器件供应商的负责人来求见。宏山激光业内数一数 二的出货量,让上游供应商都希望参与其中。

苏州基地(左)新总部基地(右)

MFC:按照惯例,请首先请您介绍一下宏山激光的基本情况。

苏静:佛山市宏石激光技术有限公司创立于 2006 年, 以高效、智能、环保、兼容的产品开发理念,追求柔性智造, 为全球用户提供“宏山激光”品牌的多样化激光智能装备解 决方案。2014 年我们进入高功率激光领域,从 2019 年开始 我们的产品线又加入折弯机。

现在宏山激光拥有总部高功率基地、总部切管自动化基 地、总部小功率基地和苏州生产基地四个标准化智能装备制 造基地,以及德国 XLase GMBH 全资子公司,先后获评广 东省工程技术中心、广东省战略性新兴产业培育企业、广东 省高成长性企业、顺德区 2017 年纳税贡献奋进企业、顺德区科技创新企业 20 强以及首批佛山市标杆高新技术企业等荣誉。

宏山激光旗下有多家子公司,销售网络覆盖全国,总员 工数量近 800 人。在 2018 年,宏山激光光纤激光切割机出货量超过 1500 台,销售额超过 12 亿人民币,2019 年上半年销量仍然有 20% 以上的增幅。

截止 2019 年 9 月,宏山激光光纤激光切割机全球累计销量超过 7000 台,全系列切割产品超过 15000 台。宏山激光在专利申请方面取得突出成绩,申请和授权专利共 154 项,其中发明 40 项、实用新型 91 项、外观 23 项。

2019 年 6 月,我们公司在顺德的北滘工业园开始了新总部基地的建设,占地面积 40.1 亩,总计容建筑面积超 67000平方米,总投资 2 亿元,吸引了激光智能装备产业上游关键 零部件企业和激光智能装备产业创新新型应用团队入驻孵化。 6 月 24 日,国家工业和信息化部党组书记、部长苗圩带队赴 广东开展制造业高质量发展专题调研,莅临我们宏山激光参 观考察并指导工作,给宏山逆势投资和专精特新的做法给予 了高度评价。

宏山激光的产品设备已在全球 100 多个国家与地区稳定 运行,在精密器械、汽车配件、厨卫五金、电子电气、智能 家居等行业拥有广泛的标杆客户范例。

MFC:宏山激光的产品构成是怎么样的?主要使用哪些行业?

苏静:宏山激光一直专注于激光机的应用,激光切割和 焊接产品线非常齐全,有全封闭的外包围激光切割机板管激 光切割机、板管激光切割机、敞开式激光切割机、专业激光切管机、YAG 和光纤激光焊接机及焊接线、自动生产线(如 汽车座椅弯管生产线、卷料激光切割生产线)、三维激光切 割机等。每个品类都有 2 ~ 6 细分的机型和不同的功率可供 选择。

宏山激光在激光机器人、多轴联动专业切管、精密焊接 智能自动生产线等领域实现柔性制造与数字化分级管理,可 以给客户提供整套的激光切割、焊接及自动化,折弯机及自 动化解决方案,实现金属加工的智能制造。

特别要强调的是,宏山激光在专业切管机行业处于国内 领先地位,可以运用到汽车座椅、办公设备、医疗设备、运 动器材、建筑业、畜牧业、厨房卫浴、燃气管道等行业,为 这些行业提供智能解决方案,包括不同管径的材料分别存储, 当切管机按照程序切割不同类型管材时,料库自动通过料托 把管子送到切管机钱,上料机与主机自动关联,自动识别管 径和长度,确保不会上错料,切完自动落料和堆放。
在传统的用到管材的工艺中,在焊接或组装前,往往需 要在不同的工位对管材锯切、冲断、钻孔、攻牙和打磨,耗 时、耗力、耗空间,精度还不能保证。宏山最新展示的第五 代 TX65 智能化管材加工中心能解决这些痛点,真正全程全 智能无人化生产,填补了国内管材加工市场的一项空白。

这款五轴坡口切管机能实现最大 45 度的坡口切割,可以 保证拼接要求高的产品严丝合缝。同时机器还有烫钻功能, 在完成切割以后烫钻攻牙,产品切完以后直接就可以使用, 无需再重新定位进行二次攻牙处理。

在以金属家具著名的河南庞村和江西樟树市 , 以及厨具和 酒店用品闻名的山东博兴县,是我们激光机的重要客户集中地,特点是产量巨大,用户之间竞争激烈,大量用到切管工艺。 宏山的切管机帮助他们提升了生产效率,降低了人员和厂房 成本。中国逐渐步入老龄化时代,医疗设备行业的多动能护 理病床需求剧增,大量用到不同粗细的各种曲线造型的管材, 利用宏山激光的智能激光切管方案 , 可在减少三分之二的工作 量,而切口光滑平整。

在运动器材行业,宏山激光专业切管机加工的运动器材, 不变形,无毛刺,无需后续处理,合格率几乎 100%,广泛 用于健身房、运动馆和户外运动场所,经得住健身达人和运 动健将的各种高强度,甚至是破坏性使用。

汽车卷料的激光并联切割落料、汽车内高压管件切割、 高强钢热成形后切割、冷弯和拉弯成型后切割等领域也是我 们正在不断完善的应用场景。

G6025V II 第五代高功率光纤激光切割机

MFC:今天我们在展览会又见到不少新的厂商来参展,见 到做设备商的朋友,又都在感叹生意不好做。请问您怎么看 待这种行业现状?

苏静:光纤激光器的成熟,给了包括宏山在内的所有的 中国激光加工机厂家弯道超车的机会。在 2011 年之后,光纤 激光器切割机开始占领数控冲床和 CO2 激光机等传统冲切设 备的市场。开始还有从技术和投资的角度对二者利弊对比的 争论,现在技术层面的争论越来越少了。

以宏山 20kW 的超高功率 G8025V 激光切割机为例,可以加工8000mm×2500mm 尺寸 0.5 ~ 100mm 的锈钢板, 0.5 ~ 60mm 碳钢板,0.5 ~ 60mm 铝板等金属,从技术讲, 基本可以将高压水刀、二氧化碳激光切割机、等离子切割、 火焰切割、线切割、数控冲床的大部分以及 CNC 机加工的部 分工艺取代,而且更加环保。

激光器占到了激光加工机近一半的价格,随着国产的激 光器的成熟,中高功能的激光器不断投放市场,也大大拉低 了进口激光器的价格,激光的应用场景也因此扩展,切中厚 板的大功率激光机的投资成本随之降低。光纤激光加工机耗 材少、辅助气体成本低、用电节省,综合使用成本优势明显。

据我们掌握的情况是市场大约 400 多家激光中高功率切割机机企业,而五年前只有十分之一的数量。仅仅是中厚板 的增量市场就给激光切割机创造了几乎倍增的市场,所以能 容纳这么多企业进来竞争,这个替代过程还没有结束。

根本我们掌握的市场情况,切割大约占到整个激光应用 的五到六成,焊接接近两成,打标接近一成,其他的如 3D 打 印、清洗等占到一成。

6kW 的激光切割机在 2017 年普遍能卖到 250 万,2019 年降到了 160 万左右。2019 年大部分激光设备价格同比降低了2~3 成,入门级的切割金属的设备十几万也有厂 家生产,使得路边的夫妻店也能用激光进行加工。供应增加, 金属加工行业的竞争比设备更激烈,他们的利润率降低,也 反过来拉低了设备制造商的价格。这种循环迫使激光产业链 上所有企业都要承受产能过剩和低价竞争的压力,肯定会有 大量的企业会被淘汰掉。

这种一哄而上的情况在手机、家电行业都出现过。现在 大家都知道,手机行业产生了华为、小米、VIVO、OPPO, 家电行业诞生了美的、格力、奥的斯、TCL 这样的巨头,他 们基本占领了国内的大部分市场,在全球也有很大市场份额。 为什么这些充分竞争的行业,反而成为最有竞争力的行业? 有竞争,才会有进步。我相信激光行业也会出现类似的整合过程。

FWM-1000 光纤激光手持式焊接机

MFC:2019 年根据我们掌握的情况,制造业大部分行业 的需求都在下降,很多激光设备企业的销售下滑严重,但是 宏山激光依然保持了逆势上扬的态势,而且在顺德投巨资扩 充产能,请问你们怎么做到的?是靠价格战吗?

苏静:2019 年制造业的大部分的行业的需求都在下行, 为争夺订单,进行价格战是所有经过企业都要面临的问题, 谁要端着架子不降价是不可能的。但是市场的游戏规则永远 是强者有利的。

以宏山激光对此早有充分的预判,宏山的零部件来自业 内第一流的供应商,目前我们的出货量能够保证得到他们有 竞争力的价格,所以能够在不牺牲品质的前提下,参与价格战。

在工博会的展览会现场,有些厂家把参数标到 2 万瓦, 或者更高,现场切一些样片都很容易实现,但是如何做到稳 定、少故障生产,这个需要市场去检验。甚至仅仅凭借交情, 好的销售都能卖掉第一台设备,在市场上行的时候,确实有 同行专靠杀生也能活下来。但是在目前市场惨淡的情况下, 能让客户能够抵制各种诱惑,做到重复购买我们的产品,这 就是宏山的竞争力。

我们的人才水平和研发领域投入的力度在业内也是前几 名的,能做到设计、制造、品控、成本等环节做到极致,将 设计冗余、制造浪费和因质量不达标导致的后续的服务成本 降到了业内领先的水平。

宏山激光的采购体系的透明度高和反腐力度大也是圈内 有名的,我们把不创价值和冗余的中间环节的成本省下来, 让利给用户。

宏山也是在业内最早认识到激光装备消费品属性的企业, 这个认知是我们有别传统机床企业的关键。激光装备的核心 是激光器,其内核是半导体元件,也是遵循摩尔定律的。中 国的激光产业从光学元件,到激光器,到激光设备基本实现 了国产化,价格不断下降,同时中国的激光市场占到全球近 一半的份额,这样激光行业有希望成为一个有竞争力的闭环市场。

激光消费品的属性,就意味着要用户的投资回收周期是2 ~ 3 年,产品迭代要快,性能每年都有亮点,比如操作更便 捷、功能更强大、切得更快、切割厚度更厚、材料包容性更强、 切割质量更好等等。激光切割机不需要做到能使用十年或者 二十年那么久,传统的机床企业所追求坚固耐用的理念不再 适用。2007 年,苹果手机面世的时候,没人会计较苹果的屏 比诺基亚易碎,待机时间比诺基亚短太多,在强大的功能之前, 苹果根本就是另外一个物种。

因为激光设备进步快,我们的金属加工用户也给他们的 用户更大的自由选择,导致钣金加工企业的交货期更短,批 量小品种多的个性化单子更多,生产前最后一刻可能还在修 改方案。这个时候,三年前的激光切割机加工精度、复合加 工能力、柔性和生产效率可能根本就不能胜任了。

未来如果只是卖激光切割机单机,而不是系统的智能解 决方案,应该不会有出路,很多被替代的切割设备制造商, 也转而进来做激光切割设备,他们能把价格能做得更低,也 拥有现成的客户渠道。

我们作为业内领先企业,身处创新能力最强的华南地区, 已经积累了庞大的应用经验、数据、不同行业的应用方案和 客户,这些对于客户而言是别的企业不可替代的财富。

切管机是 2019 年我们公司强有力的增长点,往往销售把 摇摆的客户带到我们的样板工厂里。看过之后,客户就很难 再忍受之前繁琐的加工方式。而且,和不知名品牌相比,他 们不用担心设备商破产,以致于后续服务断供;他们要切入 新的行业和新的应用场景,能够很快得到宏山的支持。

TS65 全自动光纤激光切管机

MFC:我们刚才听到你们的演讲,仅切管机在四年内迭代 了 5 次,出了 9 台新机型。我看到您写过一篇文章,提到 不要盲目创新,意思是创新花了很高的代价,然后很快就被 抄袭。请问您怎么看待宏山的创新 ?

苏静:当宏山激光还是追赶者的时候,是我们感觉最幸 福的时候,只要能以更低价格造出领跑者性能相仿的机器, 就能拿下新增的市场。现在国外的巨头也在降价参与竞争, 而我们需要进入高端的三维加工设备市场和全球市场,短兵 相接的情景只会越来越多。

你刚才提到的文章的写作时间,大约宏山只有几个亿的 产值的时候,还是一个小公司,模仿比创新更安全和可行。 创新的投入很大,能不能有成果不知道,创造出来,如果我 们的设计、制造、营销、服务、运营只要有一个环节跟不上, 那么创新的果实就很难吃到自己嘴里,徒给他人做嫁衣裳。 现在我们的人才队伍、资本量和现金流、制度结构、管理水 平都在业内属于名列前茅,所以持续创新和不断申请专利是 水到渠成的事情,但是还是有一定的聚焦,一步一步往前走, 毕竟和业内营收百亿级的行业巨头进行全面对抗是不现实的。

除了把已经成熟的机型精益求精,时也要开辟新的工艺、 新的产品和新的应用场景,你们可以看到我们每个月都有新 的东西在业内发布。

MFC:我们和贵公司的员工有很多接触,感觉大家干劲很足。 也拜读您的很多文章,发现你多次提到华为的管理经验。听 说您既有从军和从事咨询行业的经历,能否和我们分享一下 宏山的管理经验?

苏静:首先,谢谢你们对宏山人激光精神面貌的肯定。 华为是中国制造业最有竞争力的企业,任正非也是我最 尊敬的企业家。他志存高远,一直有巨大的危机感,在这次 中美贸易战中带领华为以一企业之力,承受美国国家层面的全面打击,依然屹立不倒,是中国真正的脊梁! 在宏山刚起步的时候,我们就致力于成为全球领先的激光智能设备制造商,我们倡导时间管理,一切目标都清晰量 化,正在一步一步想着梦想迈近,我规划的是到 2038 年,大约 20 年的时间实现这个目标。 和华为一样,经历以技术中心的成长期之后,我们开始践行“以客户为中心,以奋斗者为本,持续创新,实现公司 价值和员工梦想”的价值观。

什么叫以客户为中心?以客户的痛点为切入点,让客户 满意,才能给我们更多订单,这意味着及时、准确、优质、 低成本交付。什么叫奋斗?为客户创造价值、帮客户解决麻 烦的任何微小活动,以及在劳动的准备过程,比如进修、自学, 为充实提高自己而作的努力,均叫奋斗,否则,再苦再累也 不叫奋斗。

自从产值过十亿之后,我们进入了业内第一方阵,从原 先的游击战和局部阵地战,转为和业内第一流的友商全面大 规模阵地战。我喜欢这种相互竞争,相互学习,共同进步的 氛围。

一般而言,一个企业在打江山的时候齐心协力容易,取 得一定成绩之后,从老板,到高管,到技术骨干,到销售等 都会有显著的收入增加,容易骄傲自满,产生躺在功劳簿上 的懈怠,逐渐脱离客户,同时管理层级变得臃肿,反应迟钝, 增加一大堆不创造价值的工作,在企业内部产生以一个个功 勋元老和家族成员为核心的山头,滋生各种腐败等等,然后 企业很快土崩瓦解。

这些不良苗头和弊端是我一直警惕并深恶痛绝的。我每 天思考的是如何把宏山激光做得更好,并以之为生命的乐趣。 一个领导没有强大的成功意志,没有极致的完美精神,就很 难带领团队把企业做成行业的标杆。“让世界爱上中国智造”, 并不是一句拍脑袋的空话,而是我们宏山人的梦想。

除了读书,我三十岁之后也基本戒绝各种享乐和兴趣爱 好,放弃参加各种带来名誉的讲学和社交活动,保持专注力 经营企业。通过节食和素食保持饥饿感,淡化物欲,通过运 动来保持充沛的精力学习、思考和工作。现在激光技术日新 月异,关键战略判断失误,可能就像诺基亚一样,什么都没 错就被淘汰了。

在宏山,我们的用人体制是能上能下,也不断引入业内 一流的人才,倡导终身学习的氛围,勇于重用有奋斗精神、 追求成就感的人,让有强烈赚钱欲望的销售人员去攻城拔寨, 容忍有闯劲、精力十足的年轻人犯错,让他们突破各种束缚 搞创新,绝不吝啬奖励对公司有功的人,绝不允许在办公室 里远离战场的人指挥战斗等等。为此我免掉一些高层的职位, 破格提拔有功的年轻人担当大任,这个过程很痛苦,但是必 须这么做。我们也一直在完善我们的分配体制,让奋斗者获 得匹配的回报,又保持他们的斗志。

到目前为止,宏山在市场上不断扩大份额,获得了越来 越大的影响力,这和客户、供应商、政府和媒体的支持和信 任分不开,这也是我们全体宏山人奋斗的结果。但要成为我 们对标的华为那样伟大的公司,还有很长的路要走,还要继 续艰苦奋斗。

MFC:谢谢常总的精彩分享,我们听了也都很振奋,希望 你们早日成功!

苏静:感谢 MFC 的采访,希望通过这个平台,让给更 多的用户了解宏山激光,让我们为中国的金属加工行业贡献 更大的力量!

从EMO2019探究欧洲现况放眼全球机床产业发展

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2019年9月16~23日的EMO汉诺威欧洲机床展,共有17个展馆进行展示。并根据主办单位统计2019年EMO汉诺威欧洲机床展的参展厂商家数共计超过2200家,参展的国家数为47个国家,参观人数为117000人,其中自国外参观者的比率较2017年增加。不过此次EMO展参观人数是自2009年以来最少的一届,相较于上一届减少约13000人,显示全球经济景气在迈入增长趋缓的发展趋势,并影响制造业的产能利用率呈现低于80%的水平,导致制造业对于生产设备投资处于审慎评估状态。

EMO欧洲机床展涵盖全球市场90%以上的产品与系统,故制造商选择以EMO欧洲机床展作为展示他们技术与能力的舞台。并且全球机床制造商为了在两年一次的EMO欧洲机床展中表现,会完善地准备其研究与发展计划。如此造就EMO欧洲机床展成为全球最新创作的机床产品或概念机型的发表场域。2019年EMO汉诺威欧洲机床展是以“智能科技驱动未来生产制造”为主题,聚焦数字化与工业4.0在金属加工业中的重要性,展出未来智慧解决方案。因此全球的机床制造与使用企业纷纷透过EMO展了解全球机床应用市场的发展趋势,以及未来开发新机型及其所需的相关零部件与采购机台的重要场合。故此研究将进一步从此次EMO汉诺威欧洲机床展探究未来全球机床产业的发展趋势。

欧洲机床产业现况

首先依据欧洲机床协会所发布的统计数据,分别针对欧洲主要机床生产国2013年至2019年第一季机床订单指数进行探讨,其中欧洲主要机床生产国包含德国、意大利、瑞士、奥地利、法国、英国、西班牙与捷克于2019年Q1的订单指数相较于2018年Q1下滑14%,其中国内订单部分下滑10%,而国外订单部分则下滑17%。欧洲主要机床生产国整体订单指数下滑幅度前三大国家分别为捷克(-27%)、德国(-20%)与西班牙(-16%),唯有英国的订单指数则是机床消费者预期10月底脱欧可能产生关税成本的增加,纷纷赶在脱欧前下单提货,因此导致2019年Q1英国机床订单指数呈现逆势增长15%的现象。至于捷克与德国2019年Q1订单指数下滑主要因素是来自国外订单金额的衰退,下滑程度分别为31%与26%,西班牙订单指数下滑的因素则是来自国内订单金额的衰退,下滑程度相较于2018年同期减少49%。

再者,分别针对欧洲主要机床生产国2016年第一季至2019年第一季机床出口金额进行探讨,其中主要生产国包含德国、意大利、瑞士、奥地利、法国、英国、西班牙与捷克于2019年Q1的整体出口金额为45.7亿欧元,相较于2018年Q1下滑5%。其中出口至亚洲、美国、欧洲、俄罗斯的金额分别为10.9亿欧元、7.3亿欧元、26.1亿欧元与1.4亿欧元,相较于2018年同期下滑程度分别为7%、6%、4%与17%。

图1 2019年第一季欧洲主要机床生产国订单分析

图2 2016Q1~2019Q1欧洲主要机床出口订单分析

图3 2019Q1欧洲主要机床出口国分析

图4 2020年欧洲主要机床订单预测进一步根据欧洲机床协会的统计资料分析2019Q1欧洲主要机床出口国的出口金额,并以出口金额大小排序为中国、美国、波兰、俄罗斯、墨西哥、印度与日本,其中相较于2018年Q1出口金额下滑幅度最大的为中国,减少1.08亿欧元,下滑幅度为14.1%;其次为美国,相较于2018年同期减少0.47亿欧元,下滑幅度为8.7%;出口金额下滑幅度第三大的国家为俄罗斯,相较于2018年同期减少0.34亿欧元,下滑幅度为-23.8%。
另一方面2019Q1欧洲主要机床出口国的出口金额相较于2018年Q4下滑幅度最大的为美国,减少1.36亿欧元,下滑幅度为21.7%;其次为中国,减少1.07亿欧元,下滑幅度为-14.0%;出口金额下滑幅度第三大的国家为俄罗斯,减少0.76亿欧元,下滑幅度为-41.1%。

最后根据欧洲机床协会所发布的2019~2020年欧洲主要机床订单预测数据,首先可以观察2019Q1smoothed12mt-average指数低于2019Q1smoothed12mt-averageforecast指数,以及2019Q1Quarterlyvalue低于2019Q1Quarterlyvalueforecast,显示欧洲机床协会先前对于2019Q1的预测过于乐观,因此产生实际订单指数皆低于值。此外在受到全球经济景气趋缓所产生的中国与欧元地区制造业衰退或制造业复苏力道迟缓疑虑,以及美国制造业复苏的现象并未符合原先预期与英国脱欧的问题,因此短期对于欧洲机床订单的看法皆不乐观,且尚无法预测欧洲机床订单何时可以转趋增长。

全球机床产品未来发展趋势

观察2019年EMO汉诺威国际机床展可以归纳出全球机床产品的发展趋势大致可以从三方面进行分析,分别为机床、自动化制造单元与机联网。以下将针对机联网的细部产品发展趋势进行介绍。机联网

在此次EMO汉诺威国际机床展示,全球许多的机床厂商在既有数字化与自动化的单机基础上,为提升制造业的生产效率,与因应少量多样的制造型态以及未来就业人口数减少(主要原因为人口老化与少子化)的环境,提出工业4.0与机联网等方案,借此整合工厂内部资源(包含机器与设备系统的信息、工人的技术与知识)与市场的需求讯息,发展智能化的生产模式,满足人类更好的生活质量,同时借此拉开与竞争者的技术差异,以保有其在全球机床市场的竞争优势。然而现阶段机联网主要是透过智慧机械盒(SmartMachineBox),透过智慧机械盒连结机台的控制器、I/O或传感器,将工厂内机器与设备的信息搜集至智能机械盒,透过一连串的机械码程序转译,即可将工厂内的生产状态(如设备状态、哪些作业员在在线、生产哪些产品、工单的执行进度、生产良率…等)可视化,并进而提供生产现场的问题监控+是用于生产营运管理的数字平台,可以将传统工厂转变为未来的数字工厂该公司具有超过50年机械制造商经验的人员才具有正确的技能,才能将不同制造商的机器与不同电子设备互连,并开发直接整合到机器中的操作界面;(2)MARES4.0+平台可以连接到企业ERP系统,并透过硬件平台和创新软件保证生产机器的互连。

在此介绍“Fpt”的MARESBOX,该产品是由1969年成立于意大利的Fpt公司所展示,该公司致力于生产数控铣床和镗床的机械与模具。而该公司主要制造中大型的镗铣床的产品。1997年,该公司接手CASTEL(一个重要的意大利立柱移动式镗铣床的制造商),从而扩大其产品范围,并提高其市场占有率。该公司产品的应用范围包含能源(如石油与天然气的阀门与换热器)、航空航天(如钛和高比重合金的飞机起落架)、汽车(如赛车与设计工作室)、一般工程(如重型机械工程、铁路与船舶等)以及铝与铸铁材质的模具制作。此产品的特色为MARESCLIENT安装在机器电气柜内的特定软体和硬体(MARESBOX)组成,并允许与机器本身的CNC或PLC交换数据,并透过数据库以标准化的方式使这些数据可用SQL的程序语言,以利数据库系统管理作业。而此智能机顶盒的功能与效益为:(1)MARES4.0

经济动能趋缓下的胜出关键


借由此次参访欧洲机床展(EMO2019)的机会,让个人可以深入了解全球整体机床产业市场的变化与国内机床企业如何经营此市场。面对如此大的市场,再加上现阶段在面对全球经济增长趋缓,包含美国制造业复苏的现象并未符合原先预期,中国与欧元地区仍有制造业衰退与制造业复苏力道迟缓疑虑,以及亚洲其他的新兴市场如马来西亚、泰国与印度尼西亚等则受到美国QE退场与全球经济增长趋缓影响,呈现衰退的状况,以及第三大出口国土耳其也在全球消费增长趋缓以及政治不稳定导致制造业衰退,同时里拉贬值造成机床消费厂商购买能力降低致使对于机床的需求量亦呈现衰退的情形。此外再加上美中贸易战让各国在中国的制造商举足不前,推迟对于制造设备的投资,上述种种因素导致中国机床产值呈现衰退的现象,如何保有中国厂商的竞争优势与维持一个固定的市场占有率,是必须要辛勤的耕耘与审慎的评估。在2019汉诺威EMO展,许多展示的解决方案是反应最新的社会和商业趋势整合现代的信息技术到机床,使机床更具吸引力与上述的现代信息技术结合,让机床操作者更容易控制机台。
在此次欧洲机床展(EMO2019)中可以发现到,产品发展趋势可以归下述三项:

自动化弹性制造单元

9年EMO发现,机床的使用者倾向以机床(车床、铣床与综合加工机等)搭配机械手臂,以完成其产品所需的加工程序,同时自动化制程是需要一连串的控制技术,包含从模具、零件加工为首的CNC控制器及可协助快速自动上下料,大幅降低人事成本的机械手臂控制系统等。因此,对于中国的自动化设备、工业机器人与机床业者未来能够紧密合作提供具有高附加价值的“制造服务”能力,以满足市场的需求,进而创造出中国机床厂商的更高利润。

具有管理功能的CNC控制系统

观察2019年EMO的机床控制系统展示发现,除了显示整套系统(包含控制器、伺服马达与驱动器)可于机台加工时达到精确目标,同时透过增加不同的APPs软体,扩大数控系统的功能,实现其他各类辅助加工和管理功能。控制器生产制造商西门子(SIEMENS)与三菱(MITSUBISHI)以及机床生产制造商DMGMORISEIKI、MAZAK以及OKUMA等,在展会上展示利用设置于机台传感器所采集到的数据,连同车间讯息一同汇整并上传至云端平台,再透过平台呈现在管理者眼前,并结合了云端技术,无论管理者身在何处,只要透过网络都能随时连进此信息平台,可实时掌握生产在线的所有状况,包括设备状态、哪些作业员在在线、生产哪些产品、工单的执行进度、生产良率…等,进而提供生产现场的问题监控与改善以及优化生产策略拟定的重要信息。

多任务(Multi-task)的复合型机床

欧洲机床展(EMO2019)中,不乏有许多机床厂商已开发单一的台机器上可执行许多不同种类的加工操作,进而减少更换时间与改善加工精度的多任务(Multi-task)的复合型机床,以因应市场少量多样的产品制造需求时,所需的弹性自动化生产。


再者EMO2019展,可谓集体呈现现代自动化生产技术大成的展览,其中在DMGMORI加装自动化与物联网(IoT)设备的共有29款,达该公司整体参展设备总数的64%,同时DMGMORI社长森雅彦认为现阶段制造业厂商对设备投资趋于保守的态度,制造业厂商仅较有意愿针对其熟悉的旧机加装新设备升级,一方面可以降低厂商的心理门坎,另一方面提供有心引进工业物联网(IIoT)技术厂商的新选择方案。


并且国际均面临少子与高龄化问题,对于引进自动化技术代替逐渐减少的工人,已无可避免,但在众多厂商都推出物联网平台与自动化设备的时刻,中国机床厂若能强化自身系统整合(SystemIntegrate)的能力发展自动化弹性制造单元,同时结合工业物联网(IIoT)技术发展客户端工厂的机联网功能,以提供终端用户整体解决方案的产品,除为中国未来发展智能自动化弹性制造单元设下基础,同时亦可降低终端客户设备引进的门坎,如此方能使得中国机床厂商在这波全球经济增长趋缓有胜出的机会。

实力线的应用

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费用管控有三种方法:百分 比、额度控制和实力线管控,不同的 管控方法适用不同的场合和费用性 质。纯变动费用、和产销量强相关的 费用,用百分比、ES比管理,如制 造的量份人工,生产用水电等。与产 销量无关的固定费用,如折旧、容量 费等,用额度控制。既包含固定又含 有变动的费用,用第一种和第二种费 用管理方式都不合适,量差和产品结 构会导致无法判断真实的成本管控能 力。实力线管理消除了产销量变化对 成本的影响,真实的反映出费用管控 能力与改善降低的实力变化。以下详 述实力线。

什么是实力线
1. 将产量与费用的发生关系用图形 进行描述就是实力线。
⑴实力线是自动生成的。将 12 个月的产量和 12 个月的费用作出直线趋 势线就可得出。

⑵实力线是反映当期费用发生的现状。一般不对现状进行比较和评价。

例:12 个月费用和 12 个月产量如下表:作出直线趋势线(可以用 EXCEL 工具来做出):
实力线公式:(Y =a X+ b) Y=0.0708x+1621.1

表示:单台变动 CPU0.07 千元 / 台,单月固定费用 1621 千元。
实力线公式是趋势线的公式,代表现在的平均水平。

2. 实力线是分析费用与产量之间变化关系的工具,可以消除产量变化对CPU的影响,真实的反映出实力的变化。

生产台数增加得到的CPU改善

费用削減得到的 CPU 改善

(原单位改善=实力向上)

3. 为什么叫“实力”线?

4. 我们的“实力”怎么样?

为什么要用实力线分析
1. 指导改善活动——成本改善思路

对于全价值链公司,还可以通过提高高附加值产品销量 来降低保本点。
2. 指导改善活动——成本改善实例 ( 降低手机费 )

3. 管理目视化——用图表来反映预算线、目标线和实际发生费用的关系

4. 预算——比较来年预算和往年实际的关系

5. 预测管理——N+3月费用预测管理

实力线分析主要步骤
1. 明晰工厂的总发生费用
2. 明晰发生费用的构成

3. 明晰发生费用 TOP5

4. 制成实力线,把握工厂的实力

5. 设定预算目标或假定目标、BM 目标,以利改善活动 的项目提炼

⑴预算目标 依据现状实力线,设定今年度预算达成的降低率。(用预算产量 vs 预算額的达成线作图)

⑵假定目标
①依据现状实力线,决定降低▲ 10%。

⑶ BM 目标
①依据现状实力线,以 BM 目标决定目标降低率。

6. 设定哪些科目必须有多大改善才能达成假定目标
⑴原则上从费用 TOP5 选定
⑵哪个科目降低多少的目标设定是工厂长管理责任!(工 厂经营层要各自分担)
例:整体实力线下移 5% 的情况下
①实物成本(材料、補助材)▲ 15%
②燃料动能▲ 20%
③人工成本▲ 5%(按涨薪 10%,实质上相当于▲ 15%)
说明:
④由于▲5% 是一个合计值,包含了税金等确实无法改 善的固定部分,所以这些能够改善的科目就得增大负担。(加大改善力度)

⑤注意不能局限于以往的变动费、 固定费区分。 ( 所有费用都应考虑改善)

降成本任务分配案例:

7. 制作各改善对象科目的实力线
⑴制作各科目的实力线,设定目标线,落实实施责任人

8. 积累、实施改善项目
工厂、生产线整体相关的项目可以用整体或分科目的 实力线明晰,但是为了便于现场的改善,需要把实力线分解 到车间、工序、班组,(费用和产量数据落实)
⑴与他工厂的实力比较 BM(标杆)
⑵设定假定目标
⑶与他车间、班组的实力比较 BM(标杆) 采用以上手法明确改善对象、积累项目。

重要:
改善项目一定要算出原单位改善效果。这样一来,改善 项目的预算项目也能进行预实算管理。
9. 使用各科目实力线图,确认改善实施效果(看实力线 是否下移)
10. 使用工厂总费用实力线确认效果(看实力线是否下移)

11. 运行 PDCA(到此形成行动基础,然后是目标设定、 项目积累)。

实力线分析常见问题
1. 不要神化实力线

实力线仅是一种分析工具,实力线作出后可以发现实力变化趋势、发现异常,但只有通过细化管理、开展具体改善 才能找出消除异常、降低费用,提升实力。

2. 相关系数不必在意
在用 EXCEL 做渐进线公式时,有人可能会留意相关系 数的大小,不过,我们改善的目的其实就是要让其相关,所以,要抛弃(因为相关系数低所以没有相关性)这样的错误观点。
3. 有了实力线,CPU 还用么 画实力线不是目的,只是为了将我们的管理目视化。最终还是要切实的降低固定费用和变动 CPU 才是开展实力线管 理的真正目的。
4. 实力线必须是与 Y 轴交叉于原点上方,且向右上方或 向右上行形状。否则就是异常,肯定是哪儿有错误或异常值。 异常就是要改善的方向。
5. 是不是所有科目都适用于实力线分析?并不是所有科 目都适用于实力线分析,实力线主要用于分析与产量具有较 强相关性的科目(如:维修费等与项目关联性很大的费用可 以采用预实算管理,即固定+变动CPU管理)。

6. 实力线对比:
⑴并不是实力线中固定部分降低和变动 CPU 同时降低才 是改善,如果能保持一方不变,另一方降低即是有改善效果。
⑵在总额不变的情况下,将固定费用减少,变动费用增 加也是好的现象。固定费→变动费(比例化)。
⑶交叉实力线不能延长来对比总费用的情况(见下图)。

7. 常有的误解
⑴只要产量增加,红字就会减少,实力就提高了(错觉上的误解)。
如前所述,实力线不往下移动,也就没有发生任何(实力)变化。
⑵本来预算就不够,红字是没有办法的事(的误解)。
(即使预算不足是事实)实力线下移活动的推进也要一 如既往。
即便预算有了追加,并不意味实力线会有所改变。(改善的意识不能少)
有了追加预算,应该用于战略性的实力线下移的目的上。
⑶实力线改善是制造现场的事,准直和间接是支援(的误解)。
(生产是直接人员,准直接和间接人员是支援生产的(的误解))
纵轴是总发生费用。 不论是准直还是间接,全部都是对象。各自的部门都有其责任。
(实力线提升是全部员工的责任,而不仅仅是QCD部门的)
⑷原先,在财务上有变动费、固定费的区分,但是,在实力线管理上,对象费用是总发生费用,责任在工厂,和财 务的固定、变动(比例)区分是没有关系的。
强调明确对象费用是工厂的总发生费用、含人工成本(直 准间)。

⑸人工成本是固定费的认识。 人工成本也是随产量变动的。 机器代替人、效率提升是最紧急一而贯之的活动。 无论是准直还是间接,都要提高效率。(改善的意识不能少)

期望的效果
1. 观念的改变:
⑴成本 + 利润 = 价格——成本 = 价格 – 利润 价格由市场决定,利润由上级公司 / 公司领导决定,我们只能以剩余的成本来生产 。
⑵问题解决型——课题达成型 解决出现的问题转变为要达成目标,我必须要做什么?
怎么做?做的课题够不够?要不要追加课题?
⑶成本管理原则 改变以往“这个费用是……部门管的,我管不了”,应该“谁受益、谁承担” “谁发生、谁管理”的思想。

2. 管理的改变:
预实算管理 知道了当月产量,就知道能用多少钱; 每月对支撑目标的课题进行预实算管理。

⑴通过改善,实力线不断下移、实力逐步提升 。

⑵实力线下移、保本点下降,公司实力提升!

小结:

1.QCD 改善的原点回归 ;
⑴原点回归:QCD 改善=原单位的改善;
⑵原单位的改善=实力线上的反映。 2. 现场改善=班组实力线上的反映;
3. 工艺改善、技术改善=车间、工厂实力线上的反映;
4. 品质浪费成本改善=车间、工厂实力线上的反映。

25岁以下年轻人其实又狼性、又爱钱、没那么爱跳槽

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到2020年,年纪落在25岁以下的Z世代年轻人,将占全球劳动力24%,这7大性格,雇主必须注意。

所谓Z世代,指的是在1995年至2000年后出生的人,是在数字世界中成长的第一代。根据美国人口普查局2016年的数据,Z世代占了美国人口的24.3%,与过去任何一个世代相比,都还要多人,而且不久后,这个世代的人将主导劳动力市场,根据企业顾问管理公司万宝华(ManpowerGroup)最近的研究,到2020年,Z世代的年轻人将占全球劳动力的24%。

前一波进入职场的主力,是Z世代的前辈、约在1980年到1990年出生的Y世代(又称“千禧世代”)。他们被老一辈称为“草莓族”、“惯宝宝”,还被评为抗压性差、怕吃苦,外表光鲜亮丽但中看不中用。然而,这一代人却是新创公司快速成长,许多“独角兽”横空出世的最大功臣。随着Z世代陆续走出校门,他们又将带给职场什么样的新鲜风景?
每一代人,都有其优缺点,美国杂志《Inc.》撰文提醒,如果你想要雇用Z世代的员工,绝对不能忽略你们之间的世代差异,作为雇主,你得牢记以下这7点:

经历过动荡日子,不爱风险、不爱换工作
Z世代在幼儿时经历了2001年911事件后的重建混乱期,青少年时期历经2008年金融海啸,经历过社会动荡和经济不景气,形塑了他们的价值观:财务安全和生活稳定非常重要。
比起Y世代倾向每两年换一次工作,Z世代则偏好久待一间公司,保持稳定收入。这对雇主来说是个好消息,但也意味着,雇主需要透过加薪、升职和职业训练,为其提供长期且稳定的财务保障与职涯发展路径。

更具狼性、更爱钱
由于背有学贷压力,Z世代年轻人期望在工作中获得丰厚的薪资回报。他们期待要在到职一年内升官,期望获得高薪。作为雇主要响应这种需求,必须找到让Z世代员工不断进步,并在公司内承担更多责任的方法。

喜欢面对面交谈
最常听到关于Y世代的抱怨,就是这群人喜欢透过简讯、即时消息和电子信件沟通。Z世代不然,他们喜欢面对面交谈,即使是短暂的会面,也要确定有面对面说到话。

又斜杠、又多任务
生在数字时代的Z世代,同时处理多样任务可算是他们的天生本领。如果你有职务是需要一人多任务,那这个世代的“斜杠青年”们,将成为你公司里的王牌。

喜欢弹性工作时间
无论是用笔电、手机或平板,Z世代可以在不同设备上工作。对他们来说,用什么东西工作都没差,因为他们对所有设备都暸若指掌。他们会选择用起来最方便、最能节省时间、最有效率的工作方式。
这对雇主也是个好消息,因为Z世代员工可以随时随地工作。灵活的时间管理在职场上向来重要,千万别让你自己的经验限制了你的想象,公司内最年轻的那群员工,才不像你出了门就无法工作!

比起Facebook,他们更爱YouTube、Snapchat和Instagram
根据求职网站VisualObjects最近的研究指出,除了Z世代不埋单以外,脸书几乎是所有年龄层最常使用的社群媒体,但Z世代就是更喜欢YouTube、Snapchat和Instagram。
若你准备聘用这些年轻员工,请做好心理准备,他们更可能透过这些平台求职。改到这些平台上发布广告,比较能让你的品牌和年轻人保持联系。

他们想有所作为
Z世代人自出生以来,陆续见证了不少社会与经济灾难,因此相当渴望自己能为社会带来改变。他们想藉由选一份好工作、挑一个好雇主,来达成这个拯救人类、维护世界和平的愿望。他们对雇主做决策时的起心动念非常感兴趣,纵使只当个小螺丝钉,也想厘清自己所扮演的角色,与这份工作背后对社会带来的意义。

展望全球激光产业趋势

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因应国际产业需求的发展,激光产业与技术开始往 5G 半导体、智慧车辆制程需求发展,国内激光产业以发展多年,已经深具基础,但是为持续跟上国际脚步,激光技术自主化需要加紧进行。

本文将分析目前国外激光产业发展趋势,并介绍国际激光智能制造的概念与应用,让读者明了国际激光产业发展趋势,作为未来发展参考。

激光应用打造光制造世代

激光的产生是透过外在能量激发共振腔内的介质产生光子,再藉由共振腔的结构将光子数量放大输出,所输出的激光束可以藉由控制方式产生不同作用时间长度的激光光束,用以进行加工、检测、侦测、影像处理等工作。过去几十年激光最主要的应用是以光通讯与光储存为主,例如CD/DVD光盘机读取头,近几年因为激光源技术的突飞猛进,激光加工应用已经超越光通讯与光储存成为全球激光最大的应用领域,再加上激光源的可控性,使得激光可以很容易与自动化模块或设备链接,透过系统整合成为材料加工的利器之一。

2019 年全球机床工具市场为831 亿美元,同期全球激光加工系统营收约 179 亿美元,约占机床市场的21.5%,但激光加工系统在材料加工领域扮演重要的角色,由欧洲Optech Consulting 的数据显示 ( 图 1),近 20年 (1998 ~ 2018) 机床产业其复合年增长率是 4.4%,激光加工系统的复合年增长率9.4%,为2倍速的稳定增长。

图 1 全球激光源市场产值

根据全球激光产业指针杂志《Laser Focus World》与《Industrial Laser Solution》的统计,2019 年全球激光源的营收为 151.3 亿美元,比前一年(2018 年 ) 小幅增长约 1.7%,如图 2。

图 2 全球激光源市场产值

相较于 2017 ~ 2018 年全球制造业景气高增长,2019 年反而在加工应用方面呈现一个小幅减少的现象,这个现象可以从图 3 加工用激光源营收看出。在《Laser Focus World》与《Industrial Laser Solution》前一年的产业预测与观察认为,贸易战争对全球制造业产生不小的影响,但是对于主要的激光源及设备制造商而言,因为已经发展成为制造场所分散的跨国公司,分散生产已经成为各主要公司的对应策略,但是在2019 年真正面临到贸易战与关税带来的影响时,部分激光应用领域正处于不小的衰退当中,造成激光加工应用领域整体表现下滑。特别是对于大功率激光源,随着 2019 年市场的紧缩与中国市场的饱和,大功率激光源单价正在下降,加上机床市场减弱,紧紧靠着 6kW 以上的大功率激光源支撑市场。2020 年全球遭遇疫情冲击之际,对于长期采用低单价相关零件模块 ( 如 50W 以下的激光源及其光路组件等 ) 的激光设备,其供货程度会受到影响,相对的国产激光设备以精微激光加工设备为多数,多数采用欧美日精密模块零件,因此预估在光电半导体应用的激光精微加工市场部分将不受太大影响。

图 3 全球加工用激光源产值

全球激光源最大应用市场“材料加工”

从图 4 的激光源应用市场数据来看,材料加工 ( 占 33%) 已经是全球激光源最大的应用市场,未来随着制造业的需求不断增加,材料加工用激光源市场将有持续的增长空间。根据《Laser Focus World》的看法,目前材料加工所使用的激光源以光纤激光源为主,其次是直接二极管激光源 (Direct Diode Laser) 因应高功率 (>1kW) 加工市场的高占比而逐年增长。在高功率加工市场方面,2019 年市场规模约为 29.7 亿美元,为全球最大激光源应用市场,国际市场预测未来将持续引领增长,其中以金属切割为高功率加工最主要的应用领域,2019 年约有 20.9 亿美元,比2018 年增长 1%,其主要原因在于目前高功率激光源因为竞争缘故,激光功率规格不断的提高,在数年前普遍常见的 1 ~ 2kW 功率已经被 3 ~ 4kW 激光源取代,而更多配备 4 ~ 6kW 以上的激光切割机更是不断的出现在市场上,这样的增长与进步将会带动金属加工产业制程上的变动,好处是对应用端而言,产品的制作更加快速、质量更加优良、成本可能降低,坏处是对加工厂而言,将会造成杀价竞争与设备竞赛造成的成本垫高,因此未来几年,激光功率的提升将会是金属切割应用领域发展的焦点。高功率加工领域其次的应用是金属焊接,因为 2019 年全球金属焊接市场需求大增,从 2018 年 13% 占比提高到 18% 占比,其原因在高功率的金属焊接在未来的新能源车产业将会有大量的应用机会,特别是针对电池组件与系统的加工及高刚性车体焊接等加工应用,预估将会有大量的增长机会,这个现象可以从 2019德国慕尼黑激光展当中,许多厂商展出激光焊接用的蓝光激光源,Nunuru、Laserline 更展出千瓦等级的蓝光激光源观察到激光焊接应用的增长。

图 4 2019 全球激光源应用领域及材料加工用激光源分布

在微加工市场方面,2019 年全球激光微加工市场规模大约为 13.4 亿美元,稍微下降 8.8%。目前激光微加工最大的应用市场仍在光电半导体 /PCB/显示器等产业,特别是新兴的 5G 通信及自驾车产业需求。市场上对于 5G 高速通信的期望在以高频、紧致的电子元件满足工业 4.0 智能制造产业需要的高速实时数据交换,需要新兴技术针对高频基材、复合基板等功率半导体进行高效率高良率的加工,另外,高速精密金属加工的需求也随着上述应用制程中的需要而增加,特别是金属模具的高速精微切割与焊接。另一个在激光微加工应用领域受注目的是,显示产业的吸睛产品 Mini-LED/Micro-LED,加上OLED 显示器的需要,相关制程技术所使用的激光源也跟着快速发展起来,正由于如此,皮秒、飞秒等级的脉冲超快激光源成为此产业应用的主要激光源,加入传感器与精准光束控制的模块搭配超快激光源,正提供光电显示器产业一个高速发展的解决方案。

慕尼黑国际激光展一窥激光制造趋势

全球激光产业的指针展览,两年一度为期四天的国际激光展(Laser World of Photonics2019)于德国慕尼黑展开,全球激光的发展趋势通常可以从这个两年一度的展览当中看出端倪,2019 年的展览当中有两大重点,分别为激光加工在智能制造与电动车的应用。

在此次展览的研讨会”Laser Material Processing”当中,激光源领导厂商 Coherent 发表如何透过软件仿真与建模,将激光加工过程中光束与材料的作用机制与各种参数的变化做预测,以降低加工过程所耗费的大量时间,同时可提升加工良率与加工质量。

Coherent使用激光丝化技术加工玻璃,透过模拟比较不同的光束行径与丝化,发现丝化的构成处于动态不稳定现象,而切割表面比较粗糙的玻璃可以得到更好的丝化效果。因此对于激光导入智能制造上,透过仿真预测、拓朴优化及在线量测的整合,将带来激光智能制造的虚实整合趋势。

由于电动车有望成为下一代汽车产业的未来发展趋势,而汽车的能源、动力将成为关键因素,马达与电池就变得非常重要,激光加工在电动车上有比传统汽车更多的应用空间。在会展中,激光源领导厂商 Coherent 与 TRUMPF皆展出激光在电动车上的应用概念。激光加工在汽车上应用涵盖相当广泛,包含后车厢盖、车身、照后镜玻璃、电池外壳、电池芯、电动马达、安全气囊、传动元件、塑料件、传感器、照明设计、驾驶舱等等,目前大约 50% ~ 70%的汽车零件是使用激光制程完成。与传统汽车相比,激光可以达到精微细准的超细致加工,在马达与电池组件的焊接制程上将扮演重要角色。除此之外,应用于电池组件的非铁金属焊接技术,例如更适合焊接铜、铝金属的蓝光激光源及其焊接设备也有展出,未来这些激光系统将会大量应用造汽车产业的生产在线。

激光朝高值整合及智慧化发展

从激光产业与激光展览的趋势来看,未来近几年主要的激光技术将会随着 5G 通信、高亮度固态显示器、自驾车、新能源车等产业的发展扮演重要的角色,因此无论是高功率激光或是超快激光,其切割焊接等技术都将成为不可或缺的技术一环,也将辅助推动这些产业的增长。例如:因应 5G/6G、车电等所使用的 SiC 或是 GaN 等高硬度载板的激光超精微加工;新能源车新型态电池电极或是薄壳的精细激光焊接;甚至高功率激光切割 / 焊接可以缩短金属钣金件加工时间等。

从目前国际上主要的加工应用来看,激光技术不仅为工业制造领域的核心技术之一,也正在不断的高速发展,逐步取代部分传统加工制程技术,成为制造业倚靠的对象。因应现今各主要工业国家积极推动制造产业智慧化政策,激光源由于具备高度的可控性,无论是连续输出的 CW 激光或是脉冲输出的Pulse 激光,均可以透过控制方式精准输出激光光束,也由于这个特性,使得激光控制可以很容易与设备系统的控制模块整合。再加上激光具备高精密加工特性,激光加工之应用领域范围广泛,举凡工业制造上的雕刻、切割、焊接、表面处理等,皆因有激光制程之导入而促进传产升级,在人事成本、产量与产值上具有明显加工优势,也使得相关业者对于激光设备之需求愈发精细与多元。另一个激光应用的方向是智能制造,结合感测与模拟预测,可以与其他传统加工设备或模组串联组合,透过高速物联网的联机,搜集传送数据与影像数据,形成一个具规模的智慧制造产线网络。

虽然激光源本身市场规模较小,但其为驱动下一代制造业发展之核心力量,能改变整体制造产业之制造型态,带动产业进入新一代高科技世代,其重要性不言而喻。

激光在制程应用方面不仅单单是激光加工制程,因应技术发展与产业需求,已经朝向整合方面发展,随着工业4.0 及智能制造,国际上已经出现具备激光加工的智能示范工厂出现。目前国际大厂纷纷投入智能化激光设备开发,如日本 MAZAK 的设备具备智能化准备功能、监测功能及切割功能,透过制程智能化,从准备到加工到实时监测提供全智能化,提高加工质量。另外如DMGMORI 提供从规划到生产维护全功能的解决方案,其他如三菱电机激光设备导入 AI 辅助功能优化加工参数以提高产品质量。德国 TRUMPF 在美国芝加哥创建一个智慧示范工厂,将传统机床、激光积层制造设备及激光加工设备利用物联网串联起来,并导入监测感测模块,优化制程参数,缩短从客户规格到产品产出的时间,示范了人、机器、自动化装置与软体的智能协作。

光制造是精微加工重要利器

未来激光制程技术在制造业将扮演重要角色,而激光可以透过高度整合扩散到半导体、车用电子、车用电池、航天、医材等具创新性及竞争性的产品制程,以因应市场对高端新产品制程与对应设备的迫切需求。虽然激光产业也受到疫情影响,但各国际激光大厂也正在研发新的制程技术,以因应全球制造业将来的需求,待疫情过后产业复苏时,将会带动全球激光产业平稳回复,因此对未来激光产业的发展,多数专家仍抱乐观态度,也认为激光产业将朝向智能化高度整合发展。

面对国际产业的发展,未来中国的设备厂商可借由激光高值应用整合技术之导入,提升加工产业之制程速度与质量,满足国内产业的需求,其对应推动之做法包括:

建全我国光制造技术自主能力:深耕创新激光源与关键零部件技术,协助国内具潜力厂商发展高阶激光源及激光关键零部件。

带动机床设备业及应用端产业布局投资导入激光技术:透过激光源与激光加工系统进行智能化整合,取代国外高单价高能激光,促使现有激光上中下游倍数增长。

建构光制造产业生态链:透过智能专家系统协助,提升激光智能整合能力,并链结产学研合作,提供业者技术养成,协助厂商运用激光技术开创新产品。

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