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[日本商务考察]“日本智能工厂考察之旅”案例回顾

 

 

第一站:走进丰田,探寻丰田生产模式经久不衰的秘密

 

11日,考察团一行来到了位于日本爱知县的丰田汽车元町工厂和丰田汽车会馆。

 一直以来,丰田汽车公司始终秉承创始人丰田佐吉先生的思想精华而总结出的“丰田纲领”,不仅创造了优质的汽车、脍炙人口的车型,同时其建立的丰田生产模式,更是全球各大企业竞相学习的对象。那么,丰田是如何成功的呢?丰田生产模式从诞生距今已经60多年,为何这套模式在业界依然经久不衰?带着这些疑问,走进了位于日本爱知县的丰田汽车元町工厂和丰田汽车会馆,希望能从中找到答案。

 

丰田汽车元町工厂外景

 

探访元町工厂,了解丰田汽车生产方式

 截止2017年12月末,丰田汽车在27个国家和地区建有50家工厂,其中日本国内有12家工厂。本次探访的元町工厂于1959年建成,是丰田汽车的母工厂之一,建有全球生产指导中心,主要生产GS(雷克萨斯GS系列)、Crown(皇冠)、Mark X(新锐志)、Mirai(氢燃料电池汽车)和LC(越野汽车)车型。目前,丰田元町工厂现有员工8000人,占地面积160万平米,年产6万台高档轿车。

 

丰田汽车元町工厂模型图

 

 作为一个典型的整车制造厂,元町工厂的生产过程主要经历冲压、焊接、涂装和组装四个步骤。其中,冲压车间主要用来切割、冲压钢板,以制作发动机罩及车门等多种车身冲压零部件;焊接车间将各个冲压零件接合在一起,以制作车身;涂装车间主要是利用离心力和电力对汽车车身进行涂装加工,使汽车拥有漂亮的颜色,并能防绣;组装车间是将各个汽车零部件组装在车身上,装配线布局充分考虑汽车的模块划分、组装方法、组装顺序和作业姿态,实现装配过程的人性化和柔性化。

 

丰田汽车新旧涂装工艺对比

 

 需要指出的是,在冲压环节,将笔直僵硬的铁板加工成立体形状的“拉伸加工”其实是一项水平极高的技术;在焊接环节,根据原料和形状的不同,采用的焊接方法也不同,此次在现场,就看到了点焊、激光焊接、电弧焊接多种焊接工艺;在涂装环节,需要经历电泳、PVC密封、面漆、空腔、注腊等几个重要的工艺,使车身实现防腐性能同时保持光泽亮丽;在组装环节,我们观察到汽车的组装流程为:组装微机等线路→组装发动机和底盘部件→组装座椅、玻璃窗、前照灯等零部件,此外,汽车在组装完成后,还需经过最终检查工序的严格检查之后,才能正式出厂。

参观总装车间,领悟独特的丰田汽车生产方式

 在丰田元町工厂的总装车间,考察团深入学习了丰田生成方式的两大支柱——准时化生产和带人字旁的自“働”化理念。具体来讲,准时化生产,即Just In Time,是指在必要时间内生产必要数量的必要产品,是通过看板拉动这种方式实现的。它不采取预测性或者计划性生产,仅在接到客户订单后才按照订单产品样式、数量及在适当的交货时间之前组织生产,以降低库存资金积压及呆滞品库存增加的风险。

 在生产现场,我们也确实看到生产人员通过看板就可以了解零部件的编号、数量等,使用的零部件采取了每天按照生产顺序将零部件运送到现场,真正消除了库存浪费。同时,该总装车间的装配线还使用了DPS(Digital Picking System)数字显示排选系统,工作人员从忽闪忽亮的零部件货架上选择零部件。此外,丰田还采用了混流生产方式,在一条生产线上可生产多款车型。

  丰田生产方式的另一大支柱——自“働”化,不是一般意义上的自动化,其意在让设备或者系统拥有人的智慧,当生产车辆过程中出现异常时,设备或系统能即时判断并自动停止,随后相关人员就会对问题进行排查。丰田一直强调:“品质源于每道工序,不让次品流入下一道工序”理念,而自働化这一生产方式能将问题第一时间显露、自动防错,我想这也是其能成功的原因之一。

  为实现自“働”化,丰田总装车间采用了安东系统使品质问题可视化。安东系统可以理解为一套对生产全过程实时监控的系统,生产过程出现的所有异常都会反馈到该系统,以声音和图像形式发出警报,百分之百暴露问题点。如果车辆达到下一工位问题仍未得到解决,生产线就会停止,这样保证不良品不会流入下个环节。讲解员强调,在车间中,一旦生产线上出现异常,任何一位作业员都有让生产线停止的权利。

  此外,丰田还十分注重持续改善和以人为本。于1953年制定的“好产品好创意”是让员工在轻松的工作环节中生产高品质的汽车。生产线上随处可见的侧同步台车既可以使作业人员方便地拿取所需零部件和工具,还可减少来回步行的动作以及和车身的接触,减少车身涂面划伤。

 

前往丰田汽车会馆,探寻丰田汽车制造的最新理念

 

丰田汽车会馆环境与感动版块

 

 丰田汽车会馆(Toyota Kaikan Museum)始建于1977年,是为了庆祝丰田汽车公司成立40周年而建,主要用于向外界展示丰田造车理念及各种汽车知识。2005年,对该会馆进行了改造,增加了丰田有关环保、安全、最新车辆展示和其他方面的技术。

 

汽车离合器踏板模型

 

 该会馆主要分为环境与感动、安全与自由、生产与创造、企业和社会、车辆展示5个版块。在环境与感动版块,考察团成员了解到以混合动力技术为核心的环保汽车开发等多方面的举措,具体包括汽车发动机、自动变速器、涡轮增压、混合动力汽车、氢能源汽车、燃料电池等相关技术的多媒体介绍和实物展示。在安全与自由版块,大家直观感受到了丰田为生产无交通事故安全型汽车所作出的努力,具体包括自动驾驶、主动安全、碰撞仿真的多媒体介绍和实物展示。

 

丰田汽车会馆展示的TOYOTA GAZOO Racing赛车

 

 在生产与创造版块,主要介绍了丰田的制造理念,以及为了制造汽车所倾注的智慧和努力,主要包括丰田生产模式,以及对冲压、焊装、涂装和总装等主要工艺环节持续改进的介绍,所有视频全部都有中文版本,让大家对丰田汽车的技术发展和生产制造过程有了全面了解。在企业和社会版块,通过具体的案例,向参观人员介绍丰田所追求的未来发展方向;在车辆展示版块,介绍了其最新的丰田车、雷克萨斯、TOYOTA GAZOO Racing赛车等车型。

考察团成员在丰田汽车公司元町工厂合影

 

 通过一上午对丰田汽车公司的实地考察,考察团成员对丰田的生产模式有了深度了解,受益匪浅。同时,对丰田汽车最新技术的发展也有了一定理解,尤其展馆内展示的各种最新丰田车型,令人耳目一新,不虚此行。笔者认为,丰田生产模式之所以能经久不衰,正是源于管理者注重对生产现场的观察和思考,通过提出一系列有效的改善与创新的方法,最终形成了独特但适合自己的一套生产体系。同时,通过丰田汽车会馆这样寓教于乐的参观方式,让所有参观人员都能够深刻领悟丰田生产模式的精髓,体会丰田汽车公司一路走来的奋斗过程。

 

第二站:富士通:践行高科技电子行业智能制造

 

12日,考察团来到了位于日本石川县,考察了富士通石川工厂,富士通株式会社(Fujitsu)(以下简称富士通)作为世界领先的信息通信技术(ITC)企业之一,优势在于可提供信息和通信技术方面的整体解决方案。富士通集团旗下有完整的工业软件系统,包括ERP、MES、PLM、三维CAD、企业级BOM等,同时,还开发出智能决策分析平台,在上海仪电等企业得到应用。2018年,富士通在《财富》世界500强中排名第313位。

 

加藤真一社长向考察团介绍富士通石川工厂

 

 富士通石川工厂是现今日本为数不多有能力生产超算计算机的IT公司之一。富士通石川工厂社长加藤真一、富士通中国汽车行业销售总监马瑞存热情接待了考察团一行,石川工厂总务部长高田敏彦及山本义则带领大家进行了工厂参观。零距离感受富士通产品制造过程

 

富士通石川工厂缩略模型

 

 富士通石川工厂(Fujistu IT Products Limited,简称FJIT)成立于2002年4月1日,截至2018年4月,员工人数600人,总占地面积为129300平方米,工厂面积为44500平方米。目前,富士通石川工厂主要生产包括Supercomputer(超级计算机)、Mainframe、UNIX Server、IA Server的服务器和SAN、NAS、Tape Library、NW Switch等各类存储器。

 

考察团参观富士通石川工厂

 

 在富士通石川工厂,考察团成员参观了富士通的SMT(表面贴装)车间和组装车间。大家看到,车间的大屏幕显示实时的车间生产状态,包括产量、质量等数据。富士通石川工厂是小批量多品种,按订单生产的模式,实现了不同产品的快速换型,平均换型时间小于15分钟。

 

富士通石川工厂展示的产品

 

 同时,富士通石川工厂的组装车间采用JIT的生产方式,独创了一种生产指令的传输方式,通过两个乒乓球,在一个产品完成组装、测试和包装之后,物流捡货人员在取走成品的同时,将标明这种产品代码的两个乒乓球放入真空管道,乒乓球输送到组装线的起点,告知工人可以启动下一个订单的组装。

 

富士通DPS数字分拣系统

 

 大家还发现在组装车间内,富士通石川工厂应用了机器人组装单元,全自动组装硬盘;应用了DPS数字分拣系统,通过信号灯显示零部件的位置及数量,防止材料分拣错误以及作业人员的动作浪费。此外,还应用了一条机器人分拣随机手册的自动分拣线,可以将资料根据发货的地点分拣到代表不同城市的料框。总务部长高田敏彦向考察团介绍,这条自动分拣线完全是由富士通的工人根据日常工作实际情况,购买零部件,在技术上是完全自己掌握的,富士通这种全员创新、注重功能细化的改善,让考察团成员深受启发。

 在产品检测环节,富士通采用了结合自动视觉检测AOI和人工利用放大镜来检测,确保产品的高质量。具体而言,就是在电路板性能检测之后还会用人工视觉检测的方式放大检验,将人的作用作为辅助且关键的步骤,进一步完善了检测,避免遗漏与未来的隐患发生。这种将人的技能判断放在自动化设备的检验之后的工作方式,充分体现了以人为本的管理态度,非常值得企业思考与学习。

学习Monozukuri(造物)的理念,体会富士通的创新活动

 在富士通石川工厂的接待室,工作人员为大家阐述了富士通Monozukuri(造物)的理念——其核心含义是完美的产品用完美的工艺过程来制造。通过保持连贯一致的生产过程,使得富士通能够稳定制造更优质更出色的产品;将高端先进技术用于制造管理,使得富士通生产的产品始终保持较高的竞争力;对QCD(Quality, Cost, Delivery)体制的执着追求,提高了富士通优质产品的产出;在环境保护中融入Monozukuri理论,在造物的同时考虑到环境的保护,例如雨水、垃圾的再利用,实现了人与环境的和谐共处。

 

富士通石川工厂生产方式的发展革新过程

 

 

 富士通利用Monozukuri理论进行的一系列创新活动,包括从2002年开始,对生产活动进行了不断革新;订单式生产,减少库存,进一步缩短产品的产品周期;拉式生产系统以及可视化的应用;品质管理的可视化。此外,在产品方面,服务器创新地采用了水冷方式。这一系列的创新也取得了一连串的改善成果:生产效率提升了10倍、节省了一半能耗、节约了100万日元……

活用IOT技术,富士通助力智能制造

 本次考察,大家还学习到了富士通活用IOT技术,助力智能制造的思想。该思想主要指在制造高品质产品的系统中活用IOT技术,通过消除无价值的活动来减少人为错误并将注意力集中到工作中。富士通主要的IOT技术应用可概括为RFID(电子标签)、DPS(数字分拣系统)、平板电脑和图像处理技术四个方面的实际应用。

 

利用图像处理技术找到问题点

 

 其中,RFID技术的应用,表现为将零部件信息与装配数据进行自动收集,在零件装配过程中,可有效防止工人出现操作失误。DPS技术的应用,引导拣货人员正确、快速、轻松地完成拣货工作,拣货完成后确认按钮即完成拣货工作。利用平板电脑,作业人员可“随身携带”工作所需的信息,进而根据工序来指导工作流程;同时,测试人员还可以通过平板电脑控制测试设备。利用图像处理技术,通过LED发光进行自动判断,方便作业人员快速找到问题点。

 

现场答疑

 

 考察结束后,考察团成员结合自身企业的实际情况向富士通的高层人员进行了相关问题的交流,讨论的问题包括日本企业是否存在ERP、如何判断一个工厂的效率高低、日本IT业的发展特点等。富士通中国汽车行业销售总监马瑞存先生认为,判断一个工厂效率高低,最简单的方法就是看一个工厂是否干净。在整个考察过程,马瑞存先生以其多年在汽车行业的市场经验和技术底蕴,为考察团成员耐心答疑解惑,让大家收获满满。

 

考察团成员在富士通石川工厂合影

 

 

第三站:印象·FANUC

 

13日,考察团来到了位于日本山梨县忍野村的FANUC总部。FANUC机器人事业部本部长稻叶清典先生亲自接待了考察团一行。

 FANUC,不仅因为它是工业机器人领域四大巨头之一,还因为每次来到FANUC都有新的变化,新的感受,新的发现以及新的创新点。

考察团成员在FANUC公司的合影

 

  FANUC成立于1972年,最初是富士通的一个部门,后独立发展。自1956年成功开发出日本第一台数控系统和伺服装置以来,FANUC一直不懈地追求工厂自动化的发展,形成了三个主要的事业部:以FANUC的基础技术——数控和伺服技术为基础发展的FA事业部、应用了基础技术的机器人事业部和智能机械事业部,这三个事业部成为FANUC的三大支柱。考察团先后参观了FANUC的可靠性评价大楼、中央展示厅、第三机械加工工厂、机器人组装厂、伺服电机厂、维修厂,深入的了解了FANUC并对这样一家巨头企业有了更加深刻的印象。

印象之一:以客户为中心的态度

 对可靠性检测的高度重视。FANUC别具匠心的将“可靠性评价大楼”作为参观的第一站,想必也是因为FANUC的产品研发一直以“高可靠性、故障预警、快速修复”为宗旨,可靠性检测是其最为关注的问题之一。可靠性评价大楼是FANUC诸多的研究楼中最大的一栋,面积达2万平方米,造价约60亿日元。为实现可靠性的进一步提升,可靠性评价大楼配备了诸多大型设备,可进行特殊的,恶劣条件下、长时间、同时多样的评价测试,测试实验涵盖了高温高压清洗测试、CNC软件测试、电磁波测试、浸水实验、极限测试、机器人手臂线缆老化测试等等,测试范围之广,充分体现出了FANUC对开发阶段可靠性的重视以及对客户负责的态度。

 

FANUC的可靠性评价大楼

 

可靠性评价大楼试验区

 

 其中,令我印象深刻的是油雾实验室。在测试区密闭的空间内,模仿机器人实际工作的油污环境,通过喷淋设备等向机器人喷射或者淋上各种生产用油品或制剂,检测机器人在极端油雾环境下的工作性能,确保了机器人在通常使用环境中使用的可靠性。

 

油雾实验室

 

 

 终身维修的企业承诺。FANUC的维修工厂可对数控机床、机器人上的CNC印刷电路板、伺服放大器、伺服电机及机器人的手腕等进行维修,FANUC的维修服务是为了让因机床故障而造成的停产时间最大限度的缩减,因此在现场不进行故障单元的维修,而是采取更换整个故障单元的方式,然后将更换的故障单元移至维修工厂进行维修,维修如初后作为维修备品使用。目前,维修工厂拥有470台修理用试验机,可以完成1.5万种部件的维修。根据统计,目前维修品中30年以前的产品维修占比8%,这部分的维修难度可想而知,动力还是来源于对客户的承诺与责任。2017年,FANUC维修工厂共维修89391个部件,其中包含86%的日本国内产品维修,以及12708件海外部件维修。更值得关注的是在五年前,维修工厂建立了共享的维修数据库,包括零件库、维修知识库、维修记录,支持移动版的应用等,便于维修技术的传承和维修数据分析,为更好的为客户服务提供了数据的支撑。

 

印象之二:机器人制造的专业能力

 琳琅满目的各式机器人满足企业多场景的应用。考察团第二站参观FANUC机器人中央展示厅。展示厅展示着满足不同应用场景要求的各式机器人,既有常见的喷涂机器人、协作机器人,还有各式各样识别颜色、形状、位置的视觉机器人。最为震撼的是能够举起一台车的M-2000iA大型装配机器人和与Digital Twin结合的机器人应用。产品展示中心还展示了FANUC数控系统实现对热变形补偿等先进功能,以及实现基于物联网对FANUC产品进行远程监控和故障预警等技术,以实现零宕机(ZDT)。FANUC机器人还实现了视觉追踪,集成了力觉传感器,可以完成去毛刺、研磨等功能。

 

机器人与Digital Twin结合的应用场景

 

 机器人组装机器人的智能化组装线。目前FANUC总部工厂内共有4300台机器人用于自身的应用,机器人组装机器人成为其智能化组装的亮点。在装配车间中,行业领先的35KG协同作业机器人可以和人一起完成线缆的装配工作,极大的解放了人力。同时通过语音提示等手段指导人员操作,提高了安装的准确性和效率。此外,在机器人组装车间自动化立体仓库实现物料的准确、实时配送。

 

智能化机器人组装线

 

 世界最大的伺服电机工厂,拥有最强的伺服电机生产能力。总部的伺服电机工厂每月可生产150000台伺服电机和84000台伺服放大器,并且是由1200台FANUC自己的机器人进行组装,40秒即可完成一台伺服马达,是世界上最先进的伺服电机工厂,拥有强大的生产能力。

 

印象之三:不断创新的企业精神

 

FANUC基于物联网的零宕机(ZDT)服务

 

 FANUC通过在服务器上集中管理机器人的作业信息,通过移动终端对产品进行远程监控和故障预警等,实现零宕机,提高机器人的运作率。一台机器人的正常寿命约8-10年,零宕机(ZDT)服务可以帮助企业实现故障预警并大幅降低维护成本。此外,2018年FANUC在各个领域持续创新:在FA业务方面,最新开发了能正确预测加工程序在机床上运行时的加工时间的功能,以及能将车床及加工中心升级为激光复合机床的光纤激光器系统;在机器人业务方面,开发并已经销售适用于电子设备组装及高速搬运作业的SCARA机器人——FANUC Robot SR-3iA和SR-6iA,以及能通过计算机或平板电脑对机器人进行示教的iRProgrammer功能;在智能机床方面,开发了AI热位移补偿功能等等。

 

第四站:牧野机床:自动化技术与工匠精神的完美融合

 

14日,考察团来到了位于东京的牧野机床厚木工厂。牧野机床公司始建于1937年,是全球高端铣床和加工中心的领导厂商之一。

 随着智能制造这股热潮在国内不断蔓延,越来越多的企业热衷于自动化技术的广泛应用,并将“机器换人”、“黑灯工厂”列为工厂的改进目标与方向,通过自动化技术来替代人工,力求最大限度地精简人力。但无论在怎样的时代,自动化技术也许能够实现最精准的标准化作业,替代重复的体力劳动,提升生产效率,但却永远也替代不了工匠那灵巧的双手,替代不了工匠们的思考与创新,以及他们为产品所注入的“生命”。

 在日本制造企业中,匠人无处不在,他们的“倔强”和“执着”使产品拥有了更完美的细节,更吸引人的创新和更稳固的产品质量,是影响产品成败的关键。企业真正离不开的就是这批精益求精的匠心人才,这一刻我们体会得尤为深刻。

 

牧野机床厚木工厂

 

 厚木工厂于1967年投产,占地面积100539平方米,员工986人。在这里我们重点参观了机床的心脏-主轴部件生产、装配及检验车间。

 作为机床的“心脏”,主轴是加工中心的主要组成部分之一,是保证加工效率和工件质量的关键部件。其中影响主轴部件性能的旋转精度则主要由主轴、轴承的制造和装配质量决定。在厚木工厂我们有幸现场目睹了主轴部件的加工和装配过程,深刻体会到企业应如何对自动化技术与工匠精神进行有效融合才能最大限度的保障产品质量。

 

牧野工厂整体工厂布局

 

 走进牧野机床厚木工厂主轴盖板生产车间,三台卧式加工中心并列呈现在眼前,中间仅由一台工业机器人高效地进行托盘的取放、工装夹具的自动供给,工件的重新装夹等复杂的作业,配合另一侧的大型立体仓库,自动完成工件,工装夹具等在工序间的传送、调运和存贮工作。整个零件的上料、加工、搬运、检测等操作过程一气呵成,无需任何人员干预即可完成,组成了一套完整的柔性制造系统(FMS)。

 

牧野厚木主轴工厂柔性制造单元

 

 

 

 在没有进入车间之前,我们都很难想象这样一条生产线能够完成900多道工序,120多种零件的生产,而且生产现场仅需1名员工来负责。FMS系统是柔性制造技术中最具代表性的制造自动化系统,可以昼夜24小时连续“无人化生产”,可以实现多品种、中小批量的加工管理,能够有效减少毛坯和在制品的库存量,提高产品质量的一致性。

 同时,所有机床的状态信息(如:温度)都可以在车间的看板上直观显示,一目了然,据现场工作人员介绍,这些数据都可以通过手机等移动终端进行远程查看,无需进入现场管理人员即可了解生产现场设备的工作状态。

 另一条大型机床主轴头生产线同样也采用了同样的生产方式,由6台大型加工中心组成,生产130多种零件,800道工序,使用了5000多种刀具。

注重工匠精神 严苛的质量控制

 与主轴盖板生产车间完全不同,在牧野机床的主轴装配车间却很少见到自动化相关设备,现场主轴的装配过程几乎都是由手工完成,工人们精湛的技能水平在这里体现得淋漓尽致。

 毕竟再完美的机器人也达不到人手的灵活度,只有训练有素的技工才知道哪一部分精密零件需要怎样的安装工艺,哪一个部件需要怎样的力道进行组装,才能最终保证主轴的完美品质,因此工匠在装配精度上要远高于机器人。

 为保障加工工件尺寸误差不超过1μm,除了在加工过程中自动对工件尺寸测量外,对于车间现场的环境控制也非常严格,车间常年温度保证在23±0.4℃、湿度保证在35%,而且为无尘车间。为保证温度和湿度可控,车间在不同高度的位置安装了大量的温度传感器来监控车间内温度变化,如遇温度异常会立即停机。同时为防止地面震动对加工精度带来影响,地面设计异常坚硬,而能够胜任这份工作的技工都必须通过严苛的技能培训,检验合格才能上岗作业。

 如果说自动化生产讲求的是快,那这里则是慢工出细活,牧野机床技术工人装配出的主轴产品根本无需检测,其成品检测过程更多的是为了出具详细的检测报告令客户放心。牧野机床对员工的基本要求是专注、严谨,将工匠精神发挥到了极致,让产品真正拥有了“生命”,造就高质量的产品。

强大竞争力,源于前瞻性技术开发

 “宜未雨而绸缪,毋临渴而掘井。”牧野机床并未因现有的技术实力而停滞不前,而是非常重视前瞻性技术的开发。为了适应日趋激烈的市场竞争,很多企业开始将柔性生产方式作为推动生产管理变革和创新的新方向,他们寄希望于找到适应力强、效率高、自动化程度高,不易被淘汰的柔性生产方式或相关智能设备,而能够实现移动作业的工业机器人就是未来的重要应用趋势之一。

 为了更好的支持这种生产方式,牧野机床充分发挥自身在AGV小车上的领先技术优势,开始着手移动工业机器人产品—iAssist的开发。目前已经将库卡、发那科的协作机器人与牧野AGV小车的完美组合,实现工业机器人的自由移动作业,能高效的完成工件、托盘、刀具和电极的搬运工作。

 有了协作机器人的配合,整体产品的安全性是毋容置疑的,其拥有软垫包裹的机械臂、力传感器和嵌入式安全系统,从而保障了可以与工人在共同的工作空间中进行近距离协同作业。搭配牧野的AGV小车,移动机器人无需任何辅助设施,也不用预先设定行进路径,就能够自动绕开障碍物到达指定地点。通过这种完美的组合,使其能够在白天生产过程中与工人共同完成生产作业,夜晚无人状态下也可以根据指令自行完成相关工作。

 与传统机器人相比,这种移动机器人柔性好、适应性强、灵活性高,并且能够实现搬运和生产功能的集成化和自动化,可显著提升厂内物流效率,节省人力成本,未来在柔性生产运输系统中必然会占据越来越重要的地位。据现场人员介绍,目前这款产品已经开始在牧野机床生产现场进行试运行,产品成熟后将会向市场推广。

 

牧野移动机器人iAssist

 

 此外,牧野机床还开发出了类似苹果Siri功能的系统以实现人机对话,仅靠语音即可实现对机床的操控,还可以提供机床操作指导。通过一项项的“黑科技”,让我们看到即使是在机床这样的传统制造产业中,也同样拥有巨大的创新空间。 

使用IIOT技术,为客户提供机床预修服务

 无需借助工厂网络,通过设备自身4G网络即可安全地与远程服务中心连接,基于自主开发的ProNETConneX系统,服务人员可以远程查看实际控制界面,提供运维支持。同时还提供主轴诊断服务,通过主轴上的传感器采集状态信息,预测主轴故障时期,防止非计划性停机。目前除主轴以外,牧野机床已还开始着手开发其他零部件,如丝杆的预测诊断服务。

 ProNETConneX远程支持可以对每个用户使用的机床建立安全的数据库,共享实时报警信息及机床状态,无需与客服进行繁琐的沟通,就可以远程在机床界面上帮助客户迅速进行机床诊断和日常保养计划。对于简单的报警,可通过远程操作缩短停机时间。因此即使机床发生问题,也可以在最短的时间内恢复运行,缩短停机时间。

其中,主轴诊断功能可以帮助用户监视主轴的状态,将主轴状态以不同的颜色(蓝、黄、红)显示在操作界面上,从而可以简易的把握主轴运行状态,及时预测通知故障时期,提前规划机床的停机时间,避免出现大批量的加工不良问题,同时还可以根据生产计划合理建立保养日程。

 这些服务都是通过机床上安装的4G网络路由器来实现通信,其通信网络只能连接牧野数据中心,与工厂网络无关,即使客户工厂没有网络也可以实现设备与牧野服务中心的连接,并且每台机床都有防病毒软件,在网络安全上也有专业保障。

 

牧野机床现场交流

 

 除了提供机床、相应的服务外,牧野机床还有非常专业的工业软件如三维CAM系统、模具加工支持系统、数控电火花加工机CAM系统等。

 

 后记:本次参观让人收获颇丰,牧野机床在保障产品质量的基础上,通过FMS系统高效完成主轴零件的精密加工,在核心精密部件的组装上,则充分体现人的工匠精神,保障了主轴转速高达45000min-1的产品品质。企业只有将自动化技术与工匠精神完美融合,才能创造出工业生产中的奇迹,成为自己所在领域中的佼佼者。通过此次考察,使我们对于生产过程中如何实现自动化技术与人之间的有机结合,从而制造出高品质的产品有了更加清晰的认识。

 

第五站:三菱电机工业自动化展示中心

 

15日,考察团参观了位于东京的三菱电机工业自动化展示中心。

 三菱电机株式会社(以下简称三菱电机)创建于1921年,最初是从三菱造船公司(现为三菱重工)分离出的一家生产远洋船用电动机的工厂,现已发展成为引领全球市场的电机产品供应商,主要从事信息通信系统、电子元器件、重电系统、工业自动化系统、汽车电装设备和家用电器等业务。在2018年发布的《财富》500强排名中,三菱电机名列第279位。

 

三菱电机工业自动化展示中心

 

 该展示中心是为了解决现代制造业面临的诸多问题而创建的一个场所,其目的是为了更好地让人们了解三菱电机FA(Factory Automation的缩写)解决方案的综合实力。在该展示中心,参观人员可以了解三菱电机的各种先进产品制造,学习各种专有知识,同时,三菱电机的FA设备系统的精华也在此展出。

 其实,早在考察前就对三菱电机的一些突破性技术有所耳闻,包括世界上第一个用于体育赛场的大型LED屏幕,世界上最大的用于消费市场的CRT电视屏幕,世界上第一台螺旋型自动扶梯,世界上速度最快的电梯以及世界上第一个商用飞行互联网服务背后的天线技术。本次考察团进入展示中心,首先映入眼帘的就是一个180度的巨大环形屏幕,通过机器人直接投影到环形屏幕上,这种科幻新颖的介绍方式,让考察团成员对三菱电机FA系统业务,以及e-F@ctory解决方案都留下了深刻印象。

聚焦当下制造业难题,三菱电机FA解决方案提供全面支援

 目前,提升生产线效率、提高品质、降低成本和能耗等,是当前制造业亟待解决的问题,三菱电机将信息系统和生产现场进行联动,提出了融合e-F@ctory、eco-F@ctory、工业自动化产品、空调设备、配电设备的FA综合解决方案,为制造业工厂的最优化提供全面支援,在提升生产率的同时,减低生产成本。

 

 

e-F@ctory解决方案介绍

 

  其中,e-F@ctory系统可实时追踪生产现场的生产运转情况、品质信息、能源消耗量等数据,通过在信息系统灵活运用生产现场的可视化信息,提高工厂的效率和生产率;eco-F@ctory则通过精确计量工厂整体的电力使用量,实现能源“可视化管理”;三菱电机拥有高精度的加工机、高速和高性能的工业机器人、极高可靠性的控制设备等工业自动化产品,对制造业工厂生产率及品质的提升有着重要作用。

 

三菱电机将可视化管理系统应用于eco-F@ctory

 

 同时,现代工厂的生产现场空调设备往往必不可少,三菱电机通过商业空调设备、通风换气系统、冷冻机等各种空调产品,满足工业领域对环境舒适要求和节能的需求。此外,素有工厂生命线之称的配电设备,三菱电机也有提供,产品范围涵盖从保障稳定供给电力的电力设备到为生产设备提供动力的电机、变频调速器。

参观主题展厅,切实感受三菱电机的综合实力

 在讲解员的带领下,考察团先后参观了三菱电机工业自动化展示中心的各行业与各工序解决方案展区、未来主题展区、e-F@ctory展区、FA产品展区、配电控制解决方案展区五个展区。

 

面向食品行业所使用FA设备的解决方案的演示

 

 在各行业与各工序解决方案展区,考察团观看了面向食品与汽车行业所使用FA设备的解决方案的演示;在未来主题展区,考察团观摩了三菱电机FA系统正在电子电器行业大力推进的先进产品制造;在e-F@ctory展区,通过观看大型电视显示器和微型工厂,考察团成员了解了FA-IT综合解决方案的“e-F@ctory”的理念。

 

未来主题展区

 

e-F@ctory展区

 

 在FA产品展区,通过触摸屏,考察团成员可以观看三菱电机的各种产品的详细介绍;在配电控制解决方案展区,除了实现受电配电设备的稳定工作和节能产品群外,讲解员还介绍了最新的水、电、瓦斯等自动抄表系统。此外,机器人自动化生产单元的高效运转,边缘计算技术的应用也给考察团成员留下了深刻印象。

 

配电控制解决方案展区

 

通过本次参观,主要有以下几点感悟和思考:

1、考察团成员直观地感受到了e-F@ctory智能制造解决方案,是以实现现场为起点的经营改善为目标,通过将云、IT系统、网络、设备与人进行无缝联接,灵活运用到制造和生产现场,形成FA与IT协同联动的优化管理。

2、从可编程控制器到驱动控制器、配电控制器,乃至加工机、机器人等工作设备,三菱电机的FA产品已遍布各生产领域。再通过e-F@ctory智能工厂的解决方案,就能支持大规模控制器分散控制,管理各现场网络的工厂内中枢网络。

3、在展示中心,考察团成员看到了以“e-F@ctory”为基础的FA整合平台“iQ Platform”。“iQ Platform”通过整合、协同,控制生产系统的控制器&HMI、工程环境和网络,在客户的设计、启动/运用、维护等所有阶段实现成本削减。

4、三菱电机的可视化管理系统让人印象深刻。“e-F@ctory”将通过制造现场的“可视化”,实现生产率提高的;通过能源的“可视化管理”,实现“进取型节能”。

5、在FA-IT信息协同环节,“e-F@ctory”能够应对需求变化,提高运转率,缩短开发周期,提高质量,削减成本,对生产现场进行信息化,并充分利用这些数据。FA-IT信息协同产品能够将生产设备、MES(制造执行系统)乃至上层信息系统直接连到一起。

 

合影留念

 

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创建时间:2018年12月21日 10:05

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