基于《中国制造2025》背景下温州制鞋企业“智能化制造”实施路径研究

石娜

（浙江工贸职业技术学院，浙江温州325000）

1 引言

当今，国际产业格局正在重塑，发达国家将目光聚焦于新兴科技和新兴产业领域，相继提出了“再工业化”战略，例如德国的“工业4.0”、美国的“先进制造业国家”、日本的“再兴战略”等，通过工业机器人、高端数控机床、柔性制造系统等推进制造业向智能化发展。在此背景下，我国提出了《中国制造2025》规划，在规划的指导下，我国制造业向智能制造方向发展，并通过智能制造推动制造业结构调整和产业转型升级。

温州是我国制鞋产业基地之一，全市拥有鞋企4921家，年销售额达亿元以上的制鞋企业117家，2016年，温州鞋革行业完成工业总产值940亿元，从业人员近100万。做为劳动密集型产业的制鞋业，企业利润受劳动力成本影响较大，2008年至今，温州鞋革行业劳动力成本上升约20%到30%，导致行业整体利润空间缩小。另外，招工难也给企业对产品质量的管理、技术改进等方面带来很大难度。面对人口红利的消失，温州市制鞋业确立了以“机器换人”带动企业从人口红利向科技红利转变。2016年，温州制鞋产业集聚区鹿城“机器换人”推进工作获得省级行业试点，并被列入2017年温州市政府工作报告，作为加快制鞋业转型升级的重要抓手。本文通过调研，对温州制鞋产业在《中国制造2025》背景下推进“智能化制造”的实施路径进行了探索,为我国制鞋业转型升级提供可供参考的经验。

2 温州市制鞋产业推进智能制造现状分析

温州鞋业在发展过程中始终没有摆脱鞋类设计创新不足、技术人才匮乏、科研开发落后的发展瓶颈，在产品设计上缺乏人体工程学、运动生理学和美学为基础内涵的系统设计思想和方法，品牌开发仍以模仿为主。作为劳动密集型企业，大多数鞋企在制鞋技术方面，还是以“人海战术”为主，大型、新型的制鞋软件、设备没有在企业铺开，以人工为主的操作，首要的弊端就是生产效率低，而且人工制作必然要求质量检验的严格，在缺乏人工、熟手的招工形式下，给企业保质保量的完成订单，造成了很大困扰，如此循环下去，温州鞋难出精品。

鉴于以上的产业发展难题，企业引进数字化、智能化设备显得尤为必要，先进设备的引进不但有利于解决“用工”问题，也能在企业转型进行小规模定制和提升产品质量、提高经济效益等方面起到推动性作用。

3 制鞋企业开展智能制造实施路径

3.1 数字化产品设计

数字化的3d/2d技术目前在鞋类设计领域日趋完善，近年来，国内外知名鞋企均已逐步采用相关软件进行鞋类设计。数字化的软件平台可以对尚未确定好的鞋样进行设计、组合，配色、修改款式。还能在设计研发过程中对并未制作出来的产品进行虚拟化演示。这一类新型的软件、数字平台可以通过网络实现设计者跟客户的沟通，通过虚拟演示，不但全方位展示鞋的造型、配色，还能根据客户需求改进设计，一切都是在生产之前进行，节约了人工、生产成本和时间，提高了设计的有效性。

浙江红蜻蜓鞋业在“智能化制造”的设计环节，将通用软件与专业软件结合，用以开发三维鞋款。如利用Rhinoceros建模，帮面设计则采用Shoemaker专业软件处理效果，鞋底是利用犀牛软件进行开发，不同的软件分别处理不同的效果，并通过网络平台实现与客户的沟通。目前相关的鞋类设计软件各有优点也各有尚需完善的技术缺陷，红蜻蜓鞋业为企业在数字化设计领域开拓了一条崭新的道路，多种软件配合实用，可以实现最优的设计效果。

数字化设计路径的实施，也为在线个性化定制提供了一条消费终端与生产企业沟通的渠道。作为一种时尚产品，鞋类产品在线销售如果实现与顾客的个性化需求对接，将有利于产品的推广。浙江雅浪鞋业借助APP软件及在线销售平台，顾客可以根据企业提供的材料库、色卡等对款式进行个性化选择，企业在接到订单后，两个周内可以完成产品交货。企业在利用新兴技术等方面的尝试，为设计软件更大的发挥设计潜能，做到与市场流行、客户需求、设计者三者之间完美沟通提供了可借鉴的实施途径。

3.2 生产工艺新技术的应用

“机器换人”是在制鞋机械和制鞋技术应用方面实现“智能化制造”最有效的保证。每个企业实施“机器换人”的程度不同。不论是逐步实施还是整条智能流水线引进的模式，与传统的以人工为主的制造模式相比，都会有很大的受益。比如制鞋程序前端的皮革裁断都采用数控皮革切割机，在节省人工、材料浪费的基础上还能保证其制作过程的灵活性；对于危险程度比较高、不利于人体健康的工序，如鞋底起毛、刷胶、抛光、打蜡等，全部都可以用自动机械臂或专门机器处理；传送环节就更是全部自动化，机械(臂)式的传动减少了人员的来回走动，减少人力投入。巨一集团采用精益生产管理模式，在生产过程中推进智能制造。企业引进双层红外线成型流水线、电脑激光机、电脑全自动钉扣机、电脑车线机等设备，对生产设备进行了整体换代升级，例如采用意大利全自动切割机与电脑连接进行控制，操作时，直接输入订单数量，全自动优化排版后直接进行切割，材料自动输送，可实现6层同时切割，省去了开发制作刀模的工序，皮块间仅隔1毫米，材料利用率比传统裁断机提高5%～10%，效率是传统设备的3倍，人工也由传统设备6人调整到现在1人即可完成。电脑针车机的引进，让普工也能完成原来技术工人的操作，原来200人的工作量现在只需60人就能完成。自实施“智能制造”改革以来，2017年巨一集团与上年度相比，企业生产效率提高了15%，生产成本降低了5%～8%，产品合格率也从原来的95%提高到98%，员工规模已经缩减了40%～50%。生产环节的智能化实施在材料利用率、产品合格率、生产效率等方面的优势明显，特别是对于劳动密集型的制鞋企业，通过生产工艺新技术的应用，实现智能制造是摆脱人口红利消减对企业所带来不利影响的有效路径之一。

3.3 管理、流程自动化技术的应用

“鞋企运作管理、流程自动化”涵盖了鞋类从设计到后期营销、物流、售后的整个环节。流程自动化是“智能化制造”全面实施的完美体现。就目前国内鞋企来看，短期内大范围实现流程自动化可能性比较小，奥康鞋业股份有限公司已逐步这方面开始探索。2017年奥康制定了“C2M高端定制”战略，以需定产。高度智能化、自动化是C2M的最大特点。按照C2M模式的理念，顾客可在奥康门店进行脚型数据采集，当数据达到足够数量后，奥康就能以此统计出顾客的地理位置、年龄、脚型地域分布等，并对消费者购买鞋子的行为进行大数据分析，预测需求趋势和购买偏好。相关技术参数通过门店的智能终端设备直接传输到后台，并进行人工智能分析和提供个性化的精准服务。奥康每一双鞋都将会安装芯片，相当于“身份证”，通过该内置的无线射频识别技术（RFID技术），后台可实时采集顾客试穿了哪些鞋子、哪些被拿起关注等数据，通过大数据分析出顾客对哪类鞋子感兴趣，以方便导购员精准推荐和提供个性化服务。物流仓储区采用全自动流水线和进口机器人，从产品进仓卸货到扫单入库、存储、提货、打包、发货全部由机器完成。日处理电商订单可超5万单，订单生成到商品出库只需30分钟，同时还能完成奥康线下门店5000箱的发货任务。在奥康的智能生产车间内，“智造”得到了更深层次的诠释。过去，皮料裁断是手工活儿，工人需要拿着模具，从一整块皮料上一片片地冲压切割。现在，将皮料放在智能机器上，电脑可以精准地代替人工完成这道工序；在皮料缝纫工序，电脑罗拉车代替了传统缝纫机，工人只需操控脚踏板，罗拉车就能自动完成皮料的缝制工作；在夹包环节，鞋子只要放在智能设备上，机械手就能代替人工将皮料包楦定型，十几秒就可以完成过去一个工人十几分钟的工作。智能不仅体现在设计和生产环节。VR展示未来无鞋店，是奥康在顾客体验环节的新尝试，可用手机等设备连接奥康的网络客户端等，通过佩戴VR眼镜体验并还原一个三维数字化的体验场景，360度查看喜欢的鞋子，也可以个性化定制一款专属鞋子。全流程自动化是智能制造的最终目标，受到部件标准化程度低、鞋产品款式变化多等诸多因素的影响，制鞋企业实现流程自动化存在诸多不利因素，奥康C2M模式为小批量高规格定制流程自动化生产模式提供了宝贵的经验。

3.4 政府导向对“智能化制造”的推进效应

温州市制鞋企业以中小企业为主，在实现“智能化制造”的过程中面临着技术改造成本高、自主进行系统化改造能力不足、第三方服务体系不完善等诸多问题。另外，企业规模大小、生产标准等诸多影响因素，对制鞋企业推进“智能化制造”工作造成了障碍。在这种情况下，政府适时提供政策扶持，将有利的帮助企业推进智能化改造。例如温州鹿城区政府设立了“机器换人”专项资金，对智能化改造示范企业给予资金奖励，调动企业引进先进设备、加大制鞋企业生产性投入的积极性。在政策推动下，2017年，仅鹿城区备案实施技改项目就达102项，智能化生产线投资4.1亿元。同时，温州市出台了一系列旨在鼓励企业加大技改投入、推进企业转型升级的扶持政策，在原有技改补贴5%～8%的基础上，再针对企业在国家、省、市等各级所获技术平台建设情况，增加相应的补贴点数，且可累计增加，企业最高可获技改补助达设备投资额的26%。为了避免企业在智能制造过程中走弯路，温州市建立了以康奈、巨一、奥康等知名鞋企为代表的“智能化制造”示范基地，为制鞋企业技改升级提供了样板。智能制造领域技术门槛较高，仅仅依靠单个企业探索全新领域显然很困难，同时新兴技术对人才、信息等方面的需求也提出了更高的要求，温州市打造了鞋业“机器换人”产业发展联盟。联盟成员由与鞋业产业相关单位组成，包括了研发机构、服务平台、核心应用企业和设备生产企业等，进一步整合资源，构建温州鞋业内源与外源互动的创新通道，在企业“智能化制造”过程中提供技术研发、人才培养、信息沟通等服务，极大推动了企业转型升级的动力和技改进度。政府在资金、税收、人才等方面的支持，为“智能化制造”工作的推进指明了方向，提供了保障，是“智能化制造”能得以实施的重要路径之一。

4 结语

智能制造不仅是制造方式的进步，效率的提升，更是智力的延伸，智能制造已经成为我国推进供给侧结构性改革，改造升级传统产业的主要途径。我国的制鞋产业处于转型升级的关键阶段，价格和劳动力成本偏低等优势已经消失，通过开展“智能化制造”，推进数字技术、信息技术、智能生产等全方位覆盖到制鞋产业的设计、生产、销售等各个环节，可以优化工艺流程，降低生产成本，有效提升劳动效率和生产效益，推动研发、设计、生产、销售等环节的无缝对接。我国制鞋产业还处于智能制造的初级阶段，企业规模不同、生产标准不同、研发投入不足等因素都对企业开展智能制造形成障碍。智能制造的开展需要政府、企业、科研机构共同合作，做好宏观指导，对实施智能制造过程中遇到的问题进行研判，把握科学的路径，营造有利于推进智能制造的发展环境。智能制造业是一个循序渐进的过程，可以分段实施，初期的实施是碎片化的，例如计算机设计软件及互联网的发展，推动了数字化设计的发展，智能生产设备的出现，实现了流水线部分工序机器操作代替人工操作。后期随着自动化、信息化技术的发展，实现精益工厂建设和工厂大数据系统建立，通过自动化和信息化实现从客户开始到工厂和上游供应商的整个供应链的精益管理，提高整个工厂生产水平、内外物流管理水平、售后服务管理水平以及能源(电，水，气)利用管理水平逐步实现制鞋企业智能化。

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