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探秘精益制造,e-works 2024第八届日本考察圆满收官

2024年7月3日     来源:e-works        作者:e-works       
关键字:日本考察  精益制造  
2024年6月23日至6月30日,e-works成功组织了2024第八届日本精益制造考察。此次精益制造深度探索之旅通过工厂参观、技术讲座、内部研讨等方式,让考察团成员深度体会了日本制造企业在推进精益制造、柔性自动化、人机协作等方面的应用实践,领略了日本企业以人为本的生产理念,感受了日本企业专注与执着的企业文化,收获巨大。
       本次考察是e-works组织的第37次国际考察,由e-works CEO黄培博士亲自带队,与20余名知名企业高管一同考察了全球知名综合性企业集团三菱电机名古屋制作所、全球知名的自动化控制及电子设备制造厂商欧姆龙草津工厂、流程工业自动化龙头企业横河电机甲府工厂、全球铣削加工中心龙头企业牧野机床厚木工厂和胜山工厂、EDA全球著名厂商Zuken、著名APS软件厂商Asprova总部、全球领先电子元件制造商阿尔卑斯阿尔派古川工厂、日本百年品牌麒麟啤酒仙台工厂,以及Suzaki株式会社。

考察团在三菱电机名古屋制作所合影

考察团在三菱电机名古屋制作所合影

       考察的第一站是全球知名综合性企业集团三菱电机的名古屋制作所。名古屋制作所创建于1924年,是三菱电机首个生产通用马达的工厂,素有“母亲工厂”之名,今年是其诞生100周年。名古屋制作所营业部次长佐藤先生热情接待了考察团一行。

考察团参观名古屋制作所产品展厅

考察团参观名古屋制作所产品展厅

       考察团先后参观了可编程控制器/显示器E4工厂的表面贴装车间和装配车间,及产品展示厅。由于可编程控制器的品种众多,名古屋制作所采用了人机协作的单元化生产线模式,可以根据生产指示灵活调整。同时,通过作业支援系统,支持人工作业的高效化,实现生产系统与人的最佳调和。考察团还观摩了MR-J5的花样SHOW,展现了三菱电机伺服控制系统的高速度、高精度特性。三菱电机认为,智能制造数字化是利用数字技术,实现现实与数据、虚拟相互融合的智能制造,以实现供应链和工程链全生命周期的进化,并将IOT化指标SMLK划分为16个等级,以确认企业目前所处的水平体系。

       考察的第二站是全球知名自动化控制及电子设备制造厂商欧姆龙的草津工厂。欧姆龙集团创立于1933年,产品涉及工业自动化控制系统、电子元器件、社会系统、健康医疗设备等广泛领域。草津工厂作为欧姆龙控制器业务的主力之一,生产约4800种FA的控制器类产品,可谓是超多品种少量生产。

考察团在欧姆龙草津工厂交流

考察团在欧姆龙草津工厂交流

       欧姆龙草津工厂厂长横内为考察团全面介绍了欧姆龙制造业革新理“i-Automation!”,并带领考察团参观了SMT基板安装车间和装配检测车间。为了高效推进超多品种少量生产,草津工厂采用“一个流”的生产方式,并将大数据灵活运用到生产现场,实现生产状况的可视化,从而快速找到现场改善点;同时,草津工厂并未追求全部自动化,而是基于IE工业工程的作业分析,结合经济等方面,选择了人与机械优化协作的“半自动化”;利用低成本自动化(LCIA)技术改造物流运输,实现成品可通过非电力方式直接运输至移动机器人。

       考察的第三站是横河电机甲府工厂。横河电机集团(YOKOGAWA)创立于1915年,是全球著名的测量、工业自动化控制、和信息系统的领导者。作为横河电机的主营业务,工业自动化和控制业务通过其用于监控工厂生产设施的集散控制系统,促进了众多行业的发展。横河电机甲府工厂是YOKOGAWA在日本最大的生产基地之一,主要负责开发和制造现场设备、现场无线设备、示波器、光谱分析仪和其他测量仪器。凭借“利用IT实现生产线能源零浪费”,甲府工厂曾荣获日本经济产业大臣奖。

考察团在横河电机甲府工厂合影

考察团在横河电机甲府工厂合影

       横河电机客户接待负责人丸山武仁先生介绍了公司的整体业务和甲府工厂的概况,解读了NYPS(新横河生产系统)的理念与实施路径,并带领考察团参观了工厂展厅,详细介绍了各种压力变送器、传感器等产品,展示了利用条码追溯实现防呆放错的具体措施。还带领考察团参观了差压、压力传送器的装配线,机加工车间,流量计测试线和能源控制室等。其中,即插即用的Sushi(寿司)传感器引起大家浓厚的兴趣。横河电机生命周期服务业务事业部长谷川崇先生热情接待了考察团。

       考察的第四站是全球铣削加工中心龙头企业牧野机床的厚木工厂和胜山工厂。牧野机床成立于1937年,主要生产立式和卧式铣削加工中心,以高质量、高精度著称,重点服务模具加工、零部件加工和飞机零部件加工领域。牧野机床亚太区域亚洲销售部部长Hosomi、亚洲营业部经理沈龙哲接待了考察团一行。

考察团参观牧野机床厚木工厂

考察团参观牧野机床厚木工厂

       考察团参观了厚木工厂机加工和主轴生产车间、胜山工厂铸件加工中心,近距离观摩了柔性制造系统(FMS)的应用。据介绍,为了确保机床高刚性、高精度,厚木工厂和胜山工厂都运用了恒温系统,通过在不同高度的位置安装多个温度传感器来监控车间内温度变化实现恒温管控;同时,通过提高设备OEE来增强产品附加值,如切削加工产生的废屑并没有像传统工厂那样在机床边排出,而是将多余切削液与废屑混合成圆饼状排出,大大提高了机床的运行效率。

       考察的第五站是全球EDA领域主流厂商Zuken。Zuken成立于1976年,总部设在日本横滨,是EDA行业唯一一家专门从事PCB/MCM/Hybrid和IC封装设计软件开发、销售和提供支持服务的著名厂商。自20世纪90年代初期开始,公司主流产品PCB/MCM/Hybrid设计软件已连续多年在世界上销售排名第一,在EDA行业保持稳步上升的强劲发展势头。

考察团与Zuken交流合影

考察团与Zuken交流合影

       Zuken公司的专家介绍了zuken的线束设计管理软件在机械行业、汽车行业和工厂的应用,分享了对于EDA软件在数字化转型中扮演的角色,着重介绍了其著名的线束管理软件E3和工程数据管理软件DS,以及DS与E3软件的配合使用,如何帮助企业设计和管理线束。

       考察的第六站是著名的APS软件商Asprova公司。Asprova社长田中智宏与Asprova中国公司总经理徐嘉良接待了考察团。他们向考察团介绍了Asprova公司概况、最新动态和未来发展方向,还现场展示了基于AI的Asprova Solver方案及应用实践。Solver与基于规则的逻辑不同,是由计算机探索最优解的生产计划系统。

考察团在Asprova公司合影

考察团在Asprova公司合影

       Asprova成立于1994年,一直专注于生产计划系统的研发与销售,是日本最早专门研发生产计划系统的公司。30年来,Asprova在与客户的磨合过程中不断地改进系统,如今在全球30多个国家拥有4000+的导入实例,在中国、日本专业产品市场份额占有率第一。Asprova理念也从Hight Speed Scheduling走向Optimization。值得一提的是,自2021年以来,Asprova通过定期组织Asprova Meet开展敏捷开发,实现与客户、销售合作伙伴的在线交流和意见交换,并基于PoC(概念验证),共同开发满足他们需求的新功能。

       考察的第七站是阿尔卑斯阿尔派(ALPSALPINE)集团。阿尔卑斯阿尔派成立于1948年,由阿尔卑斯电气株式会社和阿尔派株式会社于2009年进行经营统合而成,其以“组件”、“传感器与通信”、“模块与系统”3大事业为核心。

考察团在阿尔卑斯阿尔派古川第二工厂合影

考察团在阿尔卑斯阿尔派古川第二工厂合影

       走进ALPSALPINE古川R&D新办公大楼,舒适、开放、轻松的办公环境瞬间吸引了考察团成员的注意,处处体现着“以人为本、促进协作、激发创新”的理念。考察团还参观了ALPSALPINE古川第二工厂,作为ALPSALPINE在日本最新的工厂,第二工厂是车载和手机电子零部件生产的母据点。在工作人员的带领下,考察团依次参观了模组的成形、涂装和组装过程。ALPSALPINE通过自研协作机器人实现持续改进和与人协作,并特别注重目视化管理的应用,包括基于帽子颜色和工牌标签进行身份识别,有效避免了操作错误和混淆;通过安灯系统,实现生产状况的一目了然。

       考察的第八站来到了仙台市的KIRIN啤酒厂。在麒麟的展示厅里,工作人员为考察团一行介绍了啤酒的发酵、存储过程,并通过数字交互手段让团员们体验通过酵母发酵麦芽汁的活动。考察团员还参观了啤酒的包装线,巨大的罐装线一分钟能罐装1500瓶啤酒,一天可以为全国提供200万瓶啤酒,在参观结束后,热情的工作人员还为考察团员带来送上不同口味的鲜酿啤酒,让团员们享受了一场味觉的美妙盛宴。

考察团参观KIRIN啤酒厂

考察团参观KIRIN啤酒厂

       值得一提的是,e-works第八届日本精益制造考察团部分团员还参观了Suzaki株式会社。Suzaki是一家小型汽车零部件企业,产品线包括冲压成型、焊接和零部件组装等环节。作为丰田的供应商,Suzaki很早就接受了丰田生产方式(TPS)的指导,通过不断地进行精益改善,能完全按照车企的节拍生产配套零部件而不积压库存,并将快速换模和看板管理做到了极致。公司前任董事长鷲崎幹夫老先生热情接待了考察团一行,亲自为团员们讲解了Suzaki的精益生产实践,并带领考察团参观了生产现场。

考察团部分团员与鷲崎幹夫先生交流

考察团部分团员与鷲崎幹夫先生交流

       此次考察,全体考察团成员受益匪浅,也为此次考察画上圆满的句号!

       在为期一周的精益制造研学之旅之中,考察团通过工厂参观、技术讲座、内部研讨等多种形式,深刻体会了日本制造的精髓,近距离观摩了以丰田生产模式为重要成果的精益思想在不同企业的发展和应用实践。通过此次考察,考察团成员对日本冠军企业的经营理念、产品定位、生产制造以及人才培养模式等有了更加深刻的认识。考察团成员纷纷表示深受启发,有很多方面值得学习和借鉴:

       1、坚持高品质,追求极致制造

       日本企业追求Monozukui,即造物理念,追求极致制造。在本次考察的企业中,牧野机床和横河电机都提出了“Quality First”的企业理念,并付诸现实。例如,牧野机床为了生产高精度的机床,其加工和装配车间均运用恒温系统,通过在不同高度的位置安装多个传感器来监控车间内温度变化,实时测量并报告数据,确保加工车间始终保持在23±1度,装配车间±0.4度。牧野胜山工厂选扯富士山,海拔高、气温低、湿度适宜,坚固的花岗岩岩层地基可承载50吨。牧野机床还保留了由高级工匠进行手工刮研,确保机床的精度要求达到亚微米级别。另外,三菱电机名古屋制作所在工厂建设时也充分考虑了生产物流、环境控制、参观路径,以确保17条SMT线的精度在高层运作中不受震动的影响。

       2、注重人机协同,强调以人为本

       在日本,Jidoka(自働化)是带了人字旁的“自动化”,即更强调机器与人的协调配合,将简单、重复、劳累的工作交由机器来完成,而将更精细化和智慧化的工作交给人来执行,人和机器各擅其长,共同完成生产制造任务,以最低的成本,获得最大的效益。例如,三菱电机名古屋制作所、横河电机甲府工厂均通过作业支援系统,支持人工作业的高效化,实现生产系统与人的最佳调和;欧姆龙草津工厂采用人与机械优化协作的“半自动化”;阿尔卑斯阿尔派古川工厂通过自制装配线机器人来持续改进与人的协同。此外,日本制造非常注重发挥人的主动性,如阿尔卑斯阿尔派研发中心采用了开放的办公布局,处处体现了“以人为本、促进协作、激发创新”的理念。

       3、不盲目追求全自动化,注重一个流的生产方式

       日本企业并不盲目追求全自动化产线,而是非常注重经济效益和投入产出比。针对大批量生产产品,会采用自动化产线;但针对多品种、小批量的产品,会充分考虑产线、设备、工艺等的柔性。例如,牧野机床应用大量柔性制造系统。同时,十分注重一个流生产方式的应用。如欧姆龙草津工厂SMT混流自动化产线,由于工厂生产产品规格的多样性,一条混流产线一天要进行250次换模,为了快速响应需求变化并提高生产效率,草津工厂采用了一个流的单元生产方式,即由一个或者少数几个作业人员承担和完成单元内所有工序,并将作业台布局为U字型。还包括三菱电机、横河电机、牧野机床也采用了一个流的生产方式。

       4、专注与执着,重视持续创新

       深耕特定领域,并努力成为该领域的翘楚,是许多日本制造企业发展的缩影。在本次考察的企业中,横河电机自创立之初便致力于测量仪器的发展,从基础的电压电流表起步,逐步成长为全球领先的功率分析设备供应商,并敏锐的抓住数字化浪潮,第一时间推出DCS产品并不断迭代;牧野机床一直专注于铣床和加工中心的研发与制造,已成为全球高端铣床和加工中心的领导厂商。在这个过程中,其通过不断积累产品设计和制造知识与经验,以及持续优化工具和技术,来实现长期的稳健发展。Asprova始终专注于生产计划领域,不断推动技术创新。从成为基于规则的APS系统的佼佼者,到探索利用计算机算法得出最优生产计划的系统,Asprova在生产排程解决方案的领域内一直保持着领先地位和创新精神。

       5、围绕QCD,务实推进数字化转型DX和绿色转型GX

       日本企业非常重视通过数字化转型,实现质量、成本和交付的持续改进。如三菱电机名古屋、欧姆龙、横河电机都利用数字化手段支持多品种小批量的混流生产流程,实现快速换型。欧姆龙还通过对每一道工序执行时间及运行状态的数据收集,形成可视化视图,从而快速找到改善点。三菱电机的SMKL指标16宫格,横坐标从现场制造单元到供应链协同、纵坐标从数据采集到基于数据的分析改善,建立了一个非常有效的定位现状、长期目标和技术路线图的手段。在绿色转型方面,参访企业都非常关注节能环保,如横河、三菱、欧姆龙等企业都有对于能耗的统计分析,实时能源状态的监控。

       6、注重实用化以及低成本自动化

       日本企业在技术应用上强调实用性和效率,包括通过采用低成本自动化(LCIA)技术来提升生产现场的操作,实现以较低的成本投入获得较高的产出效率。如牧野机床切削加工产生的废屑并没有像传统工厂那样在机床边排出,而是将多余切削液与废屑混合成圆饼状排出,既减少了切削液对环境的污染,也免除了大量清理工作。欧姆龙草津工厂利用低成本自动化技术,实现成品可通过非电力方式直接运输至移动机器人。

       当前,我国正全力推进新型工业化,积极培育新质生产力,推进制造强国、质量强国建设。与此同时,我国众多优秀制造企业也在积极出海,致力于国际化发展。在我国制造业转型升级的关键阶段,企业需要更加积极地走出去,开拓视野,学习借鉴国际优秀制造企业的实际经验和成功之道。e-works长期坚持组织智能制造国际研学,为我国制造业转型升级提供了有效的途径。

       本次考察的更多详细内容,请查看e-works特别报道:https://www.e-works.net.cn/report/20240621japan/japan.html

       e-works作为致力于推进智能制造与两化深度融合的第三方专业服务机构,将通过考察、论坛和实训等多种形式,持续为广大制造企业提供更多与知名企业面对面学习交流的机会。
责任编辑:程玥
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