【建材網】本篇文章是由e-works數(shù)字化企業(yè)網和中國人工智能學會智能制造專業(yè)委員會聯(lián)合主辦的“2019第六屆日本智能工廠考察”的觀察文章禽额。經過編輯锯厢，供行業(yè)人士參考皮官。
在為期8天的考察期間內，考察團先后走訪了日本zui大的紫外油墨和涂料制造商T&KTOKA实辑、日本株式會社沙迪克（Sodick）捺氢、工程機械制造企業(yè)小松建機中心、日本zui大的半導體制造商東芝剪撬、牧野厚木工廠和富士勝山工廠摄乒、雅馬哈船外機工廠、豐田產業(yè)技術紀念館残黑、松下神視（Sunx）竜野工廠以及三菱電機福山制作所馍佑。通過現(xiàn)場參觀、實際操作梨水、技術講座拭荤、問答和內部研討等方式，深入探討研究了日本制造企業(yè)如何建設智能工廠實現(xiàn)高效生產的zui佳實踐疫诽。
注重人機結合舅世，實行柔性生產
日本制造企業(yè)在推進智能工廠建設時，多采用人機結合的模式奇徒，注重經濟效益和投入產出比雏亚。針對大批量生產的產品，會采用自動化產線摩钙。但針對多品種罢低、小批量生產的產品，會充分考慮產線腺律、設備和工藝的柔性化需求，從而滿足產品的裝配需求宜肉、混線生產的排產需求匀钧，適應不同工藝流程及工藝參數(shù)的變化等。在提升工廠智能化水平的同時谬返，日本企業(yè)并不盲目地追求“機器換人”之斯，而是充分發(fā)揮人的作用，通過人機協(xié)作遣铝、人機共融的方式來讓員工能夠從繁重的勞作中解脫出來佑刷，愉快的開展各項工作。
例如酿炸，雅馬哈公司的船外機就是典型的多品種瘫絮、小批量產品，且產品結構復雜填硕，裝配過程難度極大麦萤。為此鹿鳖，工廠的組裝線采用了零件自動配給系統(tǒng)，通過導軌將發(fā)動機整機裝配零部件通過導軌隨著每個加工環(huán)節(jié)有序供給壮莹，生產線還配備了數(shù)字揀貨系統(tǒng)翅帜，既保證了加工效率，也防止了零件的漏裝命满、錯裝涝滴，這套系統(tǒng)也幫助組裝線針對不同型號產品的換線節(jié)拍縮短至2-3分鐘。
作為日本著名的紫外油墨和涂料制造商胶台，T＆KTOKA的標準產品大約有10萬種歼疮，特別訂購產品大約有5萬種。面對如此巨大的產品種類概作，T＆KTOKA通過引入Asprova高級生產排程軟件實現(xiàn)了高效排產腋妙，從容應對插單頻發(fā)、生產計劃臨時變等問題讯榕。
在三菱電機株式會社福山制作所骤素，其W75、W90和W105系列斷路器根據不同的產品批次分為人工組裝和全自動組裝兩種模式愚屁，整個裝配過程廣泛應用了六軸和SCARA機器人济竹、機器視覺等技術。另外霎槐，在很多人工組裝工位都架設了各種助力設備送浊，減輕了工人的勞動強度，使工人能夠更輕松丘跌、安全地完成產品裝配袭景。
保持匠人匠心，將細節(jié)發(fā)揮到極 致
日本自從1889年就已經開始生產制造機床闭树，如今的日本依然屬于世界一流的機床工業(yè)強國耸棒，在全球高端機床市場領域，日本和德國幾乎處于壟斷地位报辱，對于我國制造業(yè)而言有很多值得學習借鑒的地方与殃。本次考察的重要一站就是參觀牧野機床厚木工廠和富士勝山工廠的機床生產過程。
在牧野機床厚木工廠碍现，那種對質量精益求精和追求細節(jié)的工匠精神令考察團印象深刻幅疼。在厚木工廠，其主軸裝配是那些經過專業(yè)認證的操作工人來精 確調整關鍵零部件的同心度昼接，并進行動平衡檢測以確保關鍵零件精度爽篷。而對于導軌面，牧野機床既通過自動化設備來完成刮研工藝過程慢睡，同時還保留了由高級工匠進行手工刮研的工藝狼忱，確保機床的精度要求達到亞微米級別膨疏。正是這種對品質精益求精的態(tài)度，使牧野機床的產品成為模具行業(yè)的標配钻弄。
李培根院士在考察牧野機床厚木工廠和富士勝山工廠后佃却，用“質量”和“共生”兩個詞分享了考察心得。他強調窘俺，企業(yè)不能僅靠檢查來保證產品質量而是要關注每道工序的加工質量饲帅，并且在研發(fā)設計階段就需要充分考慮質量的細節(jié)問題。在李培根院士看來瘤泪，質量不僅僅指產品本身的質量灶泵，一家企業(yè)的質量還應包含對客戶服務的質量。比如牧業(yè)機床就非常用心地去滿足航空航天对途、汽車等不同行業(yè)的客戶需求赦邻。
對于企業(yè)“共生”關系，李培根院士從先進技術與工匠精神实檀、企業(yè)與客戶惶洲、企業(yè)與員工三個方面進行了闡述。首先膳犹，企業(yè)應用先進技術的同時恬吕，始終不要忘記匠心。例如牧野機床采用了多種自動化技術如柔性制造系統(tǒng)FMS须床、工業(yè)機器人铐料、AGV等，但并沒有丟掉工匠精神豺旬，仍然保持初心钠惩，在軌道研磨工序，仍通過工人手工達到更高的精度族阅。此次考察不少其它日本企業(yè)也都堅持在層出不窮的新技術中篓跛，讓匠心深行。其次耘分，在服務客戶的時候企業(yè)要進行換位思考举塔，替客戶著想绑警。例如牧野機床在產品設計時就充分考慮客戶的需求求泰。zui后，對于員工企業(yè)需要通過文化傳承计盒、培訓學習等方式打造和諧的企業(yè)生態(tài)關系渴频，讓員工適應數(shù)字化浪潮下新的工作環(huán)境，提升員工的責任心和使命感北启，保持企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展卜朗。
堅持創(chuàng)新驅動拔第。強調新技術落地
創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展zui原始，也是zui大的推動力场钉。在考察中我們發(fā)現(xiàn)許多日本企業(yè)創(chuàng)建之始能成功至今蚊俺，甚至成長為百年企業(yè)，很大一部分取決于自身的創(chuàng)新能力逛万。例如以“制造世界上沒有的東西”為愿景的沙迪克泳猬，不僅在創(chuàng)立之初便研發(fā)了世界首臺NC放電加工機，近年來更研發(fā)出兼顧高精度和高速加工的納米加工機宇植、電子束PIKA面加工裝置EBM等（可以在瞬間實現(xiàn)金屬表面的拋光）得封。在增材制造領域，沙迪克推出的OPM系列3D金屬打印機可以實現(xiàn)復合加工指郁，進行增材制造和銑削忙上，大大提高了成型精度。
作為全球第二大工程機械制造企業(yè)闲坎，小松集團提出了SmartConstruction疫粥，即智能施工解決方案。通過使用無人機對工地進行勘測箫柳，將數(shù)據傳送至云端手形，生成三維的地理信息模型。通過與工程的地基模型進行比對悯恍，小松可以自動計算出需要挖掘的土方量以及所需要的工程機械库糠，并生成項目計劃，提升了整個施工過程的效率涮毫。
在牧野機床厚木工廠瞬欧，考察團參觀了其自主研發(fā)的搭載了協(xié)作機械手的AGViAssist。這臺AGV采用了傳感器技術罢防、機器視覺技術艘虎、機器學習技術、測量技術以及激光導航技術咒吐，定位精度達到了0.1mm野建。iAssist實現(xiàn)了刀具的自動抓取，運送刀具時會主動避讓障礙物恬叹，自主規(guī)劃行走路線候生。
在東芝集團總部，考察團聆聽了東芝集團數(shù)字解決方案公司對物聯(lián)網绽昼、人工智能唯鸭、增強現(xiàn)實和數(shù)字孿生等技術的創(chuàng)新和應用案例。作為一家擁有144年歷史的企業(yè)硅确，東芝近年來通過數(shù)字化轉型與技術創(chuàng)新目溉，在工業(yè)物聯(lián)網明肮、提升設備OEE、點檢自動化缭付、運用AI進行不良解析等方面進行了深入實踐柿估。
堅持以人為本，注重人才培養(yǎng)
中國有著世界上zui大的人口基數(shù)陷猫，但國內企業(yè)的創(chuàng)新能力并不強官份，歸根結底是人才的不足，而企業(yè)則是人才培養(yǎng)zui好的搖籃烙丛。在考察中我們發(fā)現(xiàn)舅巷，日本企業(yè)非常注重以人為本，有著清晰的人才培養(yǎng)路線河咽。
例如在雅馬哈船外機工廠钠右，為每位工人定制了5級人才培養(yǎng)計劃，促進他們從單線到多線zui終掌握全工序的技能成長忘蟹，致力于讓每一位員工都成為多面手飒房。此外，雅馬哈還以人為本媚值，為每個工位制定了“心情管理”計劃狠毯，讓每位員工都能夠愉快的工作。
在考察完雅馬哈船外機工廠之后褥芒，李培根院士點評嚼松，企業(yè)對內要注重員工的培養(yǎng)，提升員工能力的同時讓員工有隨同企業(yè)成長的認同與參與感锰扶，例如雅馬哈從單一到復合型的人才培養(yǎng)計劃献酗。對外需要提升客戶體驗與滿意度，如雅馬哈提出的“感動創(chuàng)造企業(yè)”理念坷牛，雅馬哈觀察漁民對于船外機的使用罕偎，通過技術創(chuàng)新感動用戶，讓雅馬哈產品使用者對生活工作有了更美好的向往京闰。李培根院士強調中國企業(yè)家必須注重以人為本颜及，思考如何通過自身產品讓用戶和員工找到“存在感”。李院士的點評讓考察團員獲益匪淺蹂楣。
推進能源管理俏站，踐行綠色環(huán)保
日本企業(yè)非常重視能源管理與綠色制造。本次參觀的松下神視（Sunx）竜野工廠和三菱電機福山制作所都從不同維度體現(xiàn)了他們的節(jié)能環(huán)保實踐捐迫。松下神視竜野工廠通過各種傳感器的應用乾翔，實現(xiàn)了工廠能源的可視化管控爱葵，可以對全廠能耗進行統(tǒng)一管理和監(jiān)控施戴，包括每一臺設備反浓、每一個工位，每一天的能耗情況赞哗，并能通過對一段時間的能耗大數(shù)據分析雷则，對高能耗點的設備進行診斷與排查，尋找生產環(huán)節(jié)中的節(jié)能潛力肪笋，實現(xiàn)產線能耗優(yōu)化月劈。
三菱電機福山制作所從1997年便開始節(jié)能實踐，在節(jié)能環(huán)保方面取得了突出成績藤乙，其2015年的電量相較于1997年削減了1500kw,節(jié)約超過1億日元猜揪。同時，福山制作所還將全體員工節(jié)能改善活動獲得的技術訣竅應用到節(jié)能設備的研發(fā)上坛梁，推動其節(jié)能產品的發(fā)展而姐。
李培根院士在參觀三菱電機福山制作所后指出，企業(yè)管理者需要具備“系統(tǒng)”的觀念和意識划咐。他表示以往企業(yè)生產產品時只關注基本功能拴念，當把產品放到更大的系統(tǒng)中時，產品功能需求就會賦予新的意義褐缠。例如三菱的綠色節(jié)能解決方案政鼠，細致地考慮到了大系統(tǒng)中的每個因素，將能耗等數(shù)據進行采集并分析队魏，從而實現(xiàn)了系統(tǒng)優(yōu)化目的公般。除了考慮系統(tǒng)本身外，李培根院士強調企業(yè)還需要注重系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的聯(lián)系胡桨。他認為企業(yè)需要通過各種手段將設備盡可能的連接起來俐载，通過收集企業(yè)運營的所有數(shù)據信息，從而分析挖掘系統(tǒng)整體的聯(lián)系登失，通過數(shù)據來驅動企業(yè)遏佣。
注重文化傳承，勇于承擔社會責任
企業(yè)文化是凝聚和激勵員工的重要力量揽浙，也是每個企業(yè)長盛不衰的動力和源泉状婶。對于企業(yè)文化的傳承，不僅能夠提升企業(yè)凝聚力和員工自豪感馅巷，更加擁有積極的社會效應膛虫。本次考察團通過參觀東芝科學館和豐田產業(yè)紀念館，領略了兩大巨頭波瀾壯闊的發(fā)展歷程钓猬，感受到日本企業(yè)對于文化的傳承態(tài)度和促進知識傳播的責任心稍刀。
在日本川崎市的東芝科學館，講解員以東芝創(chuàng)始人田中久重先生制作的機器人偶和藤岡市助先生發(fā)明的白熾燈泡為起點，向考察團展示了東芝從1875年發(fā)展至今的各項技術成果账月，包括zui早的感應電動機综膀、X射線管、雙線圈燈泡以及日本zui早的電飯煲局齿、洗衣機剧劝、電視機等家電產品。此外抓歼，考察團還參觀了東芝新研發(fā)的重粒子癌癥治療儀讥此、獨立型氫能源供給系統(tǒng)、地鐵檢票系統(tǒng)等高新技術產品谣妻，觀摩了別開生面的超導技術應用實驗萄喳，讓考察團員大開眼界、流連忘返蹋半。
豐田產業(yè)紀念館則宛如一部紡織與汽車發(fā)展史取胎，紀念館不僅展出了日本紡織工業(yè)的進化歷程，包括紡紗機和織布機技術的基本原理以及紡織機械的演變湃窍。展館也有相當完整的豐田經典車款收藏闻蛀，并陳列了許多汽車生產所需的大型加工器具∧校考察團通過近距離觀察這些機械的運作觉痛，進一步了解了紡織與汽車生產的過程。
