圖1 2018年第四屆日本智能工廠考察團合影

    考察團首站參觀了位于日本兵庫縣的西神戸工廠和明石工廠，參觀了川崎重工的機器人展廳和高端摩托車“忍者系列”的組裝工廠。機器人展廳主要展示了不同類型的機器人在汽車焊接、噴涂、裝配、搬運、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)的實際應(yīng)用，以及機器人與機器視覺、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、防呆防錯的理念，以及安東系統(tǒng)、AGV的實際應(yīng)用。

圖2 不同類型的機器人在汽車行業(yè)的應(yīng)用

    考察團第二站來到了著名企業(yè)家稻盛和夫創(chuàng)建的日本京瓷集團，觀看了稻盛和夫的生平紀(jì)錄片，參觀了京瓷集團的精密陶瓷館。稻盛和夫推崇“敬天愛人”的哲學(xué)思想，通過阿米巴的經(jīng)營模式，使得京瓷集團經(jīng)歷了多次經(jīng)濟危機而屹立不倒，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，讓參觀者對精密陶瓷的基礎(chǔ)知識、精密陶瓷的特性、用途有了較為深刻的認(rèn)識。

圖3 某精密陶瓷的制造工藝

    考察團第三站走進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)時制生產(chǎn)、按序供貨、混流生產(chǎn)、人機協(xié)作等理念，也致力于降低生產(chǎn)過程的廢氣排放。同時，豐田汽車強調(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。豐田汽車會館主要用于向外界展示豐田造車?yán)砟罴案鞣N汽車知識，該會館于2005年進行了改造，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 豐田汽車會館有關(guān)環(huán)境與感動的展示

    考察團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，考察團成員饒有興趣地體驗了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，Karimoku的各種家具的材質(zhì)、款式和舒適度都很好，雖然價格不菲，但感覺物有所值。在Karimoku工廠，大家看到生產(chǎn)線可以同時生產(chǎn)多種產(chǎn)品，非常注重人機結(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)對產(chǎn)品進行追溯，每個家具產(chǎn)品總裝過程中都有一個RFID條形碼來記錄產(chǎn)品的制造信息，通過射頻識別來自動獲取產(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

    考察團第五站前往全球著名工程機械巨頭小松集團(Komatsu)的粟津工廠，是小松的母工廠，對位于德國、美國、中國、瑞典和巴西的五個子工廠提供生產(chǎn)和開發(fā)的指導(dǎo)，非常具有代表性。本次考察團重點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，實現(xiàn)能源的高效利用。同時，大家認(rèn)真學(xué)習(xí)了小松的Smart Construction理念，首先，工程人員通過無人機自動測算出待挖掘項目地點的土方量，并生成三維點陣模型，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械。此外，小松的智能挖掘機在工作時，通過安裝在駕駛室的視覺傳感器，實時統(tǒng)計完成的工作量；通過手機終端遠(yuǎn)程查看，實時監(jiān)控項目完成進度。小松公司已實現(xiàn)完全無人駕駛，遠(yuǎn)程操控的礦山機械應(yīng)用。

圖6 小松展示的工程機械產(chǎn)品

    考察團第六站走進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，實現(xiàn)了不同產(chǎn)品的快速換型，平均換型時間小于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，獨創(chuàng)了一種生產(chǎn)指令的傳輸方式，通過兩個乒乓球，在一個產(chǎn)品完成組裝、測試和包裝之后，物流撿貨人員在取走成品的同時，將標(biāo)明這種產(chǎn)品代碼的兩個乒乓球放入真空管道，乒乓球輸送到組裝線的起點，告知工人可以啟動下一個訂單的組裝。此外，富士通石川工廠應(yīng)用了機器人組裝單元，全自動組裝硬盤；應(yīng)用了一條機器人分揀隨機手冊的自動分揀線，可以將資料根據(jù)發(fā)貨的地點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)

    考察團第七站來到了位于日本山梨縣忍野村的FANUC總部，參觀了FANUC的可靠性評價大樓、中央展示廳、第三機械加工工廠、機器人組裝工廠、伺服電機工廠、維修工廠。其中，可靠性評價測試實驗分為硬件和軟件實驗室，涵蓋了高溫高壓清洗測試、CNC軟件自動測試、電磁波測試、浸水實驗、極限測試、機器人手臂線纜老化測試等各種測試；中央展示廳既有常見的噴涂機器人、協(xié)作機器人，還有各式各樣識別顏色、形狀、位置的視覺機器人；機器人組裝機器人的智能化組裝線可通過語音提示等手段指導(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（ZDT）服務(wù)，幫助企業(yè)實現(xiàn)故障預(yù)警并大幅降低維護成本。

圖8 FANUC的協(xié)作機器人

    考察團第八站走進了位于東京的牧野機床厚木工廠，主要參觀了機床的心臟-主軸部件生產(chǎn)、裝配及檢驗車間。主軸是保證機床工作精度的關(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，牧野機床已開始利用其AGV小車上的領(lǐng)先技術(shù)，著手移動工業(yè)機器人產(chǎn)品iAssist的開發(fā)，目前已于庫卡、發(fā)那科合作。同時，牧野機床應(yīng)用IIOT技術(shù)，基于自主開發(fā)的ProNETConneX系統(tǒng)，為客戶提供機床的預(yù)知、預(yù)測服務(wù)。此外，牧野機床還有非常專業(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CAM系統(tǒng)等。

圖9 牧野機床厚木工廠接待人員為考察人員答疑

    考察團第九站考察了位于東京的三菱電機工業(yè)自動化展示中心，觀看了三菱電機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)五個展區(qū)?？疾靾F成員對e-F@ctory智能制造解決方案有了直觀的認(rèn)識，同時，機器人自動化生產(chǎn)單元的高效運轉(zhuǎn)，可視化管理系統(tǒng)、邊緣計算等技術(shù)的應(yīng)用也給考察團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)場參觀、技術(shù)講座、問答和內(nèi)部研討等方式，考察團成員深入體會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)競爭日趨激烈、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，推進精益生產(chǎn)、人機協(xié)作和柔性自動化產(chǎn)線應(yīng)用，實現(xiàn)工業(yè)機器人與視覺/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)上實現(xiàn)工廠可視化和設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控和預(yù)測性維護，利用柔性制造系統(tǒng)（FMS）實現(xiàn)無人值守的全自動機械加工，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)利用等方式實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，建設(shè)智能工廠的最佳實踐。

    秉承e-works一貫的“下車參觀，上車討論”的考察方式，考察團成員不辭辛勞，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，及時分享自己的體會和感悟?？疾靾F成員對e-works考察安排給予了高度評價。此次考察是一次收獲之旅、匠心之旅。

    e-works作為致力于推進兩化深度融合的第三方專業(yè)服務(wù)機構(gòu)，會持續(xù)為廣大制造企業(yè)提供出國考察和學(xué)習(xí)交流的機會。在2019年，e-works除了繼續(xù)組織日本、德國、美國考察之外，還將開啟西歐（荷蘭、比利時、法國）、南歐（瑞士、意大利）、臺灣、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)的先進經(jīng)驗。