2018年12月9日~15日，由e-works主辦的“2018年第四屆日本智能工廠考察”圓滿結(jié)束?？疾靾F(tuán)在一周時(shí)間中，走進(jìn)全球制造業(yè)巨頭川崎重工、著名企業(yè)家稻盛和夫創(chuàng)建的日本京瓷集團(tuán)、豐田汽車元町工廠、KARIMOKU家具株式會(huì)社、全球著名工程機(jī)械巨頭小松集團(tuán)(Komatsu)的粟津工廠、富士通石川工廠、FANUC總部、牧野機(jī)床厚木工廠和三菱電機(jī)工業(yè)自動(dòng)化展示中心九家日本各個(gè)行業(yè)最具代表性的企業(yè)，參觀了制造摩托車、汽車、家具、工程機(jī)械、高性能服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人和伺服電機(jī)、高端數(shù)控機(jī)床的主軸制造的工廠，觀摩了精密陶瓷材料、新能源汽車和智能駕駛技術(shù)、數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人和協(xié)作機(jī)器人應(yīng)用、高檔家具、高端加工中心、工業(yè)自動(dòng)化控制等技術(shù)的體驗(yàn)中心和實(shí)驗(yàn)室，受到各家企業(yè)高層的熱情接待，考察取得了豐碩成果。

圖1 2018年第四屆日本智能工廠考察團(tuán)合影

考察團(tuán)首站參觀了位于日本兵庫(kù)縣的西神戸工廠和明石工廠，參觀了川崎重工的機(jī)器人展廳和高端摩托車“忍者系列”的組裝工廠。機(jī)器人展廳主要展示了不同類型的機(jī)器人在汽車焊接、噴涂、裝配、搬運(yùn)、撿貨、裝配方面的應(yīng)用，面向汽車、醫(yī)療和半導(dǎo)體等行業(yè)的實(shí)際應(yīng)用，以及機(jī)器人與機(jī)器視覺、力覺傳感器的協(xié)同應(yīng)用。在高端摩托車“忍者系列”的組裝工廠，考察團(tuán)成員學(xué)習(xí)到了川崎重工在精益生產(chǎn)、精益物流、防呆防錯(cuò)的理念，以及安東系統(tǒng)、AGV的實(shí)際應(yīng)用。

圖2 不同類型的機(jī)器人在汽車行業(yè)的應(yīng)用    

考察團(tuán)第二站來(lái)到了著名企業(yè)家稻盛和夫創(chuàng)建的日本京瓷集團(tuán)，觀看了稻盛和夫的生平紀(jì)錄片，參觀了京瓷集團(tuán)的精密陶瓷館。稻盛和夫推崇“敬天愛人”的哲學(xué)思想，通過阿米巴的經(jīng)營(yíng)模式，使得京瓷集團(tuán)經(jīng)歷了多次經(jīng)濟(jì)危機(jī)而屹立不倒，成為全球企業(yè)界的神話。于1998年開設(shè)的京瓷精密陶瓷館，記錄了半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)及陶瓷封裝產(chǎn)品的歷史、精密陶瓷的技術(shù)變遷，讓參觀者對(duì)精密陶瓷的基礎(chǔ)知識(shí)、精密陶瓷的特性、用途有了較為深刻的認(rèn)識(shí)。

圖3 某精密陶瓷的制造工藝    

考察團(tuán)第三站走進(jìn)了位于日本愛知縣的豐田汽車元町工廠，參觀了總裝車間和豐田汽車會(huì)館。豐田汽車的總裝車間集中體現(xiàn)了豐田汽車的豐田生產(chǎn)模式(TPS)，包括準(zhǔn)時(shí)制生產(chǎn)、按序供貨、混流生產(chǎn)、人機(jī)協(xié)作等理念，也致力于降低生產(chǎn)過程的廢氣排放。同時(shí)，豐田汽車強(qiáng)調(diào)好產(chǎn)品、好創(chuàng)意，品質(zhì)源于每道工序，不讓次品流入下一道工序等理念。豐田汽車會(huì)館主要用于向外界展示豐田造車?yán)砟罴案鞣N汽車知識(shí)，該會(huì)館于2005年進(jìn)行了改造，增加了豐田有關(guān)環(huán)保、安全、最新車輛展示和其他方面的技術(shù)。

圖4 豐田汽車會(huì)館有關(guān)環(huán)境與感動(dòng)的展示

考察團(tuán)第四站考察了日本著名高端家具制造企業(yè)Karimoku公司，參觀了公司的家具展廳和工廠。在家具展廳，考察團(tuán)成員饒有興趣地體驗(yàn)了Karimoku的高端沙發(fā)The First，該產(chǎn)品非常符合人體工學(xué)，很舒適。同時(shí)，Karimoku的各種家具的材質(zhì)、款式和舒適度都很好，雖然價(jià)格不菲，但感覺物有所值。在Karimoku工廠，大家看到生產(chǎn)線可以同時(shí)生產(chǎn)多種產(chǎn)品，非常注重人機(jī)結(jié)合，各種家具零部件的制造采用了數(shù)控木工加工中心與手工設(shè)備相結(jié)合的方式。此外，Karimoku工廠家具制造應(yīng)用RFID技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行追溯，每個(gè)家具產(chǎn)品總裝過程中都有一個(gè)RFID條形碼來(lái)記錄產(chǎn)品的制造信息，通過射頻識(shí)別來(lái)自動(dòng)獲取產(chǎn)品信息，裝箱確認(rèn)產(chǎn)品交付。

圖5 Karimoku的高端沙發(fā)The First    

考察團(tuán)第五站前往全球著名工程機(jī)械巨頭小松集團(tuán)(Komatsu)的粟津工廠，是小松的母工廠，對(duì)位于德國(guó)、美國(guó)、中國(guó)、瑞典和巴西的五個(gè)子工廠提供生產(chǎn)和開發(fā)的指導(dǎo)，非常具有代表性。本次考察團(tuán)重點(diǎn)參觀了四年前新建成的總裝車間，該車間在建設(shè)之前就進(jìn)行了全面的工廠規(guī)劃，將生產(chǎn)設(shè)備、空調(diào)等設(shè)置于地下層，實(shí)現(xiàn)能源的高效利用。同時(shí)，大家認(rèn)真學(xué)習(xí)了小松的Smart Construction理念，首先，工程人員通過無(wú)人機(jī)自動(dòng)測(cè)算出待挖掘項(xiàng)目地點(diǎn)的土方量，并生成三維點(diǎn)陣模型，然后，根據(jù)模型智能精準(zhǔn)匹配相應(yīng)數(shù)量和種類的小松工程機(jī)械。此外，小松的智能挖掘機(jī)在工作時(shí)，通過安裝在駕駛室的視覺傳感器，實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)完成的工作量；通過手機(jī)終端遠(yuǎn)程查看，實(shí)時(shí)監(jiān)控項(xiàng)目完成進(jìn)度。小松公司已實(shí)現(xiàn)完全無(wú)人駕駛，遠(yuǎn)程操控的礦山機(jī)械應(yīng)用。

圖6 小松展示的工程機(jī)械產(chǎn)品    

考察團(tuán)第六站走進(jìn)了位于日本石川縣的富士通石川工廠，參觀了富士通的SMT(表面貼裝)車間和組裝車間。富士通石川工廠是小批量多品種，按訂單生產(chǎn)的模式，實(shí)現(xiàn)了不同產(chǎn)品的快速換型，平均換型時(shí)間小于15分鐘。值得一提的是，富士通石川工廠的組裝車間采用JIT的生產(chǎn)方式，獨(dú)創(chuàng)了一種生產(chǎn)指令的傳輸方式，通過兩個(gè)乒乓球，在一個(gè)產(chǎn)品完成組裝、測(cè)試和包裝之后，物流撿貨人員在取走成品的同時(shí)，將標(biāo)明這種產(chǎn)品代碼的兩個(gè)乒乓球放入真空管道，乒乓球輸送到組裝線的起點(diǎn)，告知工人可以啟動(dòng)下一個(gè)訂單的組裝。此外，富士通石川工廠應(yīng)用了機(jī)器人組裝單元，全自動(dòng)組裝硬盤；應(yīng)用了一條機(jī)器人分揀隨機(jī)手冊(cè)的自動(dòng)分揀線，可以將資料根據(jù)發(fā)貨的地點(diǎn)分揀到代表不同城市的料框。

圖7 富士通DPS數(shù)字分揀系統(tǒng) 

考察團(tuán)第七站來(lái)到了位于日本山梨縣忍野村的FANUC總部，參觀了FANUC的可靠性評(píng)價(jià)大樓、中央展示廳、第三機(jī)械加工工廠、機(jī)器人組裝工廠、伺服電機(jī)工廠、維修工廠。其中，可靠性評(píng)價(jià)測(cè)試實(shí)驗(yàn)分為硬件和軟件實(shí)驗(yàn)室，涵蓋了高溫高壓清洗測(cè)試、CNC軟件自動(dòng)測(cè)試、電磁波測(cè)試、浸水實(shí)驗(yàn)、極限測(cè)試、機(jī)器人手臂線纜老化測(cè)試等各種測(cè)試；中央展示廳既有常見的噴涂機(jī)器人、協(xié)作機(jī)器人，還有各式各樣識(shí)別顏色、形狀、位置的視覺機(jī)器人；機(jī)器人組裝機(jī)器人的智能化組裝線可通過語(yǔ)音提示等手段指導(dǎo)人員操作，提高了安裝的準(zhǔn)確性和效率；在維修工廠，終身維修的企業(yè)責(zé)任與創(chuàng)新讓人肅然起敬；基于物聯(lián)網(wǎng)的零宕機(jī)（ZDT）服務(wù)，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)故障預(yù)警并大幅降低維護(hù)成本。

圖8 FANUC的協(xié)作機(jī)器人  

考察團(tuán)第八站走進(jìn)了位于東京的牧野機(jī)床厚木工廠，主要參觀了機(jī)床的心臟-主軸部件生產(chǎn)、裝配及檢驗(yàn)車間。主軸是保證機(jī)床工作精度的關(guān)鍵部件，其加工和裝配過程充分體現(xiàn)了自動(dòng)化技術(shù)與工匠精神的完美融合，非常具有借鑒意義。為了更好的支持柔性制造，牧野機(jī)床已開始利用其AGV小車上的領(lǐng)先技術(shù)，著手移動(dòng)工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品iAssist的開發(fā)，目前已于庫(kù)卡、發(fā)那科合作。同時(shí)，牧野機(jī)床應(yīng)用IIOT技術(shù)，基于自主開發(fā)的ProNETConneX系統(tǒng)，為客戶提供機(jī)床的預(yù)知、預(yù)測(cè)服務(wù)。此外，牧野機(jī)床還有非常專業(yè)的工業(yè)軟件如三維CAM系統(tǒng)、模具加工支持系統(tǒng)、數(shù)控電火花加工機(jī)CAM系統(tǒng)等。

圖9 牧野機(jī)床厚木工廠接待人員為考察人員答疑  

考察團(tuán)第九站考察了位于東京的三菱電機(jī)工業(yè)自動(dòng)化展示中心，觀看了三菱電機(jī)FA（Factory Automation的縮寫）系統(tǒng)業(yè)務(wù)的介紹，以及e-F@ctory解決方案在智能工廠中的實(shí)際應(yīng)用；主要參觀了各行業(yè)與各工序解決方案展區(qū)、未來(lái)主題展區(qū)、e-F@ctory展區(qū)、FA產(chǎn)品展區(qū)、配電控制解決方案展區(qū)五個(gè)展區(qū)?？疾靾F(tuán)成員對(duì)e-F@ctory智能制造解決方案有了直觀的認(rèn)識(shí)，同時(shí)，機(jī)器人自動(dòng)化生產(chǎn)單元的高效運(yùn)轉(zhuǎn)，可視化管理系統(tǒng)、邊緣計(jì)算等技術(shù)的應(yīng)用也給考察團(tuán)成員留下了深刻印象。

圖10 面向食品行業(yè)所使用FA設(shè)備的解決方案的演示    

本次深度考察通過工廠現(xiàn)場(chǎng)參觀、技術(shù)講座、問答和內(nèi)部研討等方式，考察團(tuán)成員深入體會(huì)了日本頂尖制造企業(yè)如何在客戶需求日益?zhèn)€性化、行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈、節(jié)能環(huán)保要求日趨提高的背景下，如何通過合理規(guī)劃工廠布局，推進(jìn)精益生產(chǎn)、人機(jī)協(xié)作和柔性自動(dòng)化產(chǎn)線應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)機(jī)器人與視覺/力覺和加速度傳感器集成，在設(shè)備互聯(lián)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)工廠可視化和設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測(cè)性維護(hù)，利用柔性制造系統(tǒng)（FMS）實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守的全自動(dòng)機(jī)械加工，通過數(shù)字撿貨系統(tǒng)（DPS）按訂單需求配貨料，以及通過新能源和能源循環(huán)利用等方式實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，建設(shè)智能工廠的最佳實(shí)踐。    

秉承e-works一貫的“下車參觀，上車討論”的考察方式，考察團(tuán)成員不辭辛勞，途徑神戶、京都、名古屋、石川縣、山梨縣、神奈川縣到東京，行程1300多公里，在考察期間，及時(shí)分享自己的體會(huì)和感悟?？疾靾F(tuán)成員對(duì)e-works考察安排給予了高度評(píng)價(jià)。此次考察是一次收獲之旅、匠心之旅。    

e-works作為致力于推進(jìn)兩化深度融合的第三方專業(yè)服務(wù)機(jī)構(gòu)，會(huì)持續(xù)為廣大制造企業(yè)提供出國(guó)考察和學(xué)習(xí)交流的機(jī)會(huì)。在2019年，e-works除了繼續(xù)組織日本、德國(guó)、美國(guó)考察之外，還將開啟西歐（荷蘭、比利時(shí)、法國(guó)）、南歐（瑞士、意大利）、臺(tái)灣、以色列的考察之旅，衷心期待與您一同前往，共同探索全球知名制造企業(yè)以及工業(yè)軟件企業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)。本次考察的更多詳細(xì)內(nèi)容，請(qǐng)查看e-works特別報(bào)道：2018年第四屆日本智能工廠考察