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走进日本,感受先进的制造技术与企业环保理念

2020/6/10    来源:e-works    作者:吴煊      
关键字:日本  社会实践考察  华中科技大学  
2020年1月9日-18日,我们很幸运的参加了为期十天的日本智能工厂社会实践,抱着学习的心态去感受发达国家工业的实力。

    2020年1月9日至2020年1月18日,我们很幸运的参加了为期十天的日本智能工厂社会实践,抱着学习的心态去感受发达国家工业的实力。我们参观了松下电子回收工厂、京瓷总部博物馆及图书馆、丰田产业技术纪念馆、朝日啤酒名古屋工厂、三菱电机名古屋制作所、丰田元町工厂与汽车会馆、Denso电装公司、大福日新馆并且参加了王志华老师为本次社会实践团队准备的有关机床领域的日本机械行业发展主题讲座,让我们了解了日本机械行业发展现状与尖端发展方向,并对中国机械行业发展有了更深的思考。

    2020年1月10日,在大阪府和京都府,我们分别参观了松下电子回收工厂和京瓷公司总部以及稻盛和夫先生展览馆,收获颇多,受益匪浅。

    在此之前,我们大致了解了松下电器公司的诞生及其相关历史。松下公司创始人松下幸之助,日本四大匠人之一,被誉为日本“经营之神”,在23岁创办松下电器公司,毕生致力于松下电器公司的发展与品牌打造。虽然只有小学四年级的学历,但是却创造了跻身世界五百强第一百多位的全球著名家电品牌的奇迹,让我佩服不已。松下幸之助先生的一句话让我印象深刻——“知道珍惜,感恩可贵”。不知道珍惜大自然所赐给我们的资源则公司不会有好的经营环境,不懂得感恩大自然所给予我们的一切则公司不会有好的发展未来。以此为契机,并在家电处理困难、排出量多、资源匮乏的背景下,松下在此建立了家电回收工厂,进一步实现了资源的二次利用。这个工厂向我们展示了平板电视机、冰箱、空调以及洗衣机的回收工作,主要分为拆解粉碎,气体以及金属回收和可再生产资源的分类回收,讲解员为我们详细讲解了粉碎室内部构造、用模拟机掩饰风力、磁力、涡流、振动、浮沉、颜色等分离混合物方法。不仅如此,这个工厂还重点介绍了工人着装、青少年拆解电视剧体验、太阳能电板补充照明电路以及回收金属后期处理,充分体现了这家工厂对员工、国家下一代发展、环境保护的重视。参观完工厂,给我的最大感觉是人与机器的协调统一以及对实现可持续发展的“循环型制造业”坚定不移的信念,这些正是中国制造企业所缺乏的。

参观松下电子回收工厂

参观松下电子回收工厂

参观松下电子回收工厂

    京瓷公司创始人稻盛和夫也是日本四大匠人之一,却是唯一一位仍健康在世的匠人。作为世界五百强企业之一,京瓷致力于半导体和精密陶瓷材料的技术研究,目前排名世界第二,从U字形绝缘体到IC陶瓷多封装到CPU插针阵列排布再到环境友好型打印机等各类和陶瓷有关的技术均有涉猎。京瓷从原料、成形、烧成、研削磨合、检查、制品所有生产流程均一步到位,在全球范围内为信息通信、汽车业务、环境能源、医疗保健等领域做出自己独特的贡献。在精密陶瓷馆中,我们可以体验到京瓷产品的各种优良性能,包括热性、电磁性、生化学性、硬度、刚度和比重,并且还可以看到京瓷研发的所有产品,从珠宝到晶体管,从电视机到智能手机以及相机模块等,让我不得不感慨这家公司的强大。而其公司强大也离不开创始人稻盛和夫的正确引领,在稻盛资料馆中他的12条企业经营管理理念,不论是对于管理企业还是为人处世均有指引作用,乃至建立了稻盛塾来让他人更好地学习稻盛和夫先生的经营哲学,让我受益颇多。

京瓷公司创始人稻盛和夫

京瓷公司创始人稻盛和夫

参观京瓷公司

参观京瓷公司

参观京瓷公司

    1月13日上午参观地点为丰田产业技术纪念馆。丰田原为丰田佐吉创办的丰田纺纱厂,丰田佐吉长男丰田喜一郎在受到父亲以及在欧洲相关留学经历的影响下创办了丰田汽车品牌。丰田产业的变迁表现了支撑近代日本发展的基础产业之纤维机械和持续推进现代化的汽车技术的变迁。从展厅入口进入后,我们便看到了纤维机械馆里面展示的纺织机的技术变迁。从最开始的人力采棉到后面采用水力电力纺纱,从传统的人工绕线到现代的快速全自动的棉产品制造,这中间每一个步骤都向我们详细展示,这其中包括各类梳棉机、自动精纺机以及铁质自动织机。机器在演示的时候可以清楚的看见几十根棉絮同时有条不紊地进行绕线,纺织机每变革一代就可以明显的感受到工作的纺织线数量和纺织机工作速度在迅速提高,人们可以根据自己的需要迅速利用纺织机织出特定颜色、特定粗细的棉线或者特定图案的布料。在电力普及之后,纺织机中开始大量运用电力驱动,使得纺织速度进一步提高并且减少了工人的工作量和工作难度。彩色织布机中上百根纺线同时在一台机上织出美丽的图案,一块又复杂花纹的布在数分钟之内即可完成,并且从90年代的400转每分钟到10年代的700转每分钟再到如今的8000转每分钟都可以看到技术的进步带来生产力的革命性发展。

参观丰田产业技术纪念馆

参观丰田产业技术纪念馆

参观丰田产业技术纪念馆

    之后的汽车馆展览馆从最开始的传统汽车工业开始向我们展示。通过展示可以看到最初的汽车是的车壳是如何打磨成型的、如何焊接的以及如何组装和喷漆的。在展览馆中,可以看到20世纪30年代到40年代的锻造工序,当时的每一个零部件都是手工制作的,需要工人熟练的技术和不断的努力。在展厅中,可以看到各类汽车等比例模型的剖切图,我们可以直观的了解到汽车里面各种零部件的构造以及组装方式。在老师的讲解下,我了解到了汽车中各系统的作用,例如排气管道系统中的静音装置防止排放气体时造成巨大噪音;在后轮的曲轴上,加上两个小弹簧用来减震等。在近代汽车工业先进技术展示中,600吨冲压和各类机械臂拆卸组装车壳和拧螺丝,全程均是自动且有序无误地进行着,完全不需要人为干涉;工人们的工作环境已不再像从前那样在充满噪音和肮脏的车间里亲自操作危险器具,生产技术的进步,让制造机器不断改良,使得生产环境越来越安全、干净,工作越来越轻松,不仅解放了工人的双手,还提高了汽车的生产效率。不得不感慨科技为生产力提高作出的不可替代的作用以及丰田为改善员工工作环境所花的心血。

参观丰田汽车馆展览馆

参观丰田汽车馆展览馆

参观丰田汽车馆展览馆

    1月14日参观的是位于名古屋的朝日啤酒工厂和三菱电机名古屋制作所。这两家公司绝大部分生产流程实现了自动化,其中的流水线生产技术非常值得我们学习和借鉴。早上参观的是朝日啤酒名古屋工厂。朝日啤酒是日本四大啤酒公司之一,是一家实力非常雄厚的企业。从大门一进去就可以嗅到一股淡淡的麦芽香,几十个巨型烛状酿酒罐伫立在一旁。参观从制造啤酒的原料开始,其中包括麦子、啤酒花、淀粉、玉米和大米等。在品质管理流程中,我们了解到啤酒质量检测方式,一种是采用仪器测量啤酒质量获取数据进行分析,另外一种方式就是人工衡量啤酒品质,从啤酒的口味、香味、气泡程度、颜色、咽下去的感觉五个方面去评价一杯啤酒。在啤酒的制作流程当中,当啤酒从烛形柱部分取出后过滤再装入易拉罐这些步骤可以经过一系列特殊机器如日期印刷机、冲洗机、灌装机、封盖机、液位检测机等实现啤酒从装液、封盖、装箱的一系列全自动化生产。生产容量350毫升的啤酒的灌装机可以达到生产1500瓶啤酒每分钟的速度,而这一切都是没有在人为的干涉下全自动完成的。整个过程没有特别复杂的机械结构,却能实现各类包装箱的转向折叠等操作,让我领略了精巧机械结构和控制系统相互配合的魅力。同时,这家工厂不仅仅在意利用自动化技术提高工厂生产效率,也注重工厂对环境带来的效益,整个啤酒瓶所用材料均为百分之百可再生,瓶身可以用来制作校服;发酵后,剩余的酵母块用来做医药品、食品;利用过的硅藻土可以用来制作有机肥料等。可以明显感受到日本企业对自然的感恩之心。

参观名古屋的朝日啤酒工厂

参观名古屋的朝日啤酒工厂

参观名古屋的朝日啤酒工厂

    下午参观的是主要生产工业自动化产品和工业机器人的三菱电机名古屋制作所,现场工作人员向我们介绍了e-factory智能制造综合解决方案。三菱电机自2003年提出了e-factory概念后,建立了样板工厂,并且时刻在改进升华,在建议中不断改进,至2019年已超过2700个来自世界各地的企业参观三菱电机,可以看出,三菱电机提出的这个先进制造概念是卓有成效的。它主要通过可编程控制器、驱动控制器、机电一体化产品、配电控制类产品以及软硬件来实现开发一流化、生产制造业一流化、品质服务一流化,并通过无熔断路器生产线和印刷电路板安装线等实际例子来向我们讲解如何将IT系统、边缘计算和生产现场结合起来运用来达到削减生产成本、设计成本和产业链成本。在展厅中,展示的可编程、控制器显示器、伺服控制器、机器手等均由IT系统控制,并且有现场实时反馈装置,让我们更深入的了解到三者如何形成一个有机的统一体来促进生产效率的提高。在参观可编程控制器电路板工厂中,我们了解到了电路板的生产流程。在面板实装、组装、测试、出货四大流程中,采用e-factory方案可以实时调整生产计划,查看故障原因,自动调节能源,例如调正空调温度、照明亮度等来达到让设备运转最大化支撑、员工作业高效化的目的。在这种系统下,每一道工序多自带检测系统可以从源头减少次品的产生,在这种每天都要交换150次产线的复杂产线中,每次换线可以做到提前提醒准备必要物资来达到节省时间的目的。

e-factory智能制造综合解决方案

e-factory智能制造综合解决方案

e-factory智能制造综合解决方案

    1月15日上午参观的元町广场建于1959年,是一家环境工厂。在参观工厂之前的宣传片中,我们了解到了现代汽车制造业四大工艺,冲压、焊接、涂装和组装。在冲压过程中,主要是将买回来的钢卷展开冲压成型,制成车壳;焊接则是将冲压成型的400个零部件制作成汽车形状进行点焊;涂装工序的主要内容就是喷漆,在汽车外形搭建好之后,开始喷底层漆、中涂层、彩色漆等;最后的组装环节就是将所有零部件例如发动机、计算机、轮胎、玻璃、车门等装入车中,完成汽车生产。丰田汽车是世界排名第一的汽车生产公司,它的成功不仅得益于优秀的制造工艺还因为丰田创造的著名的丰田生产方式。丰田生产方式就是以顾客第一为核心,根据用户需求进行生产。在必要的时间获取必要的材料进行必要的工序,做到任何工序just in time,并且在各个工序造就产品质量不将次品带入下一工序中,这样做的目的就是最大程度消除库存浪费以及缺货情况。在参观过程中,讲解员向我们讲解了在混线生产中防止员工取错材料而开发的电子标签检选系统、AGV自动小车、员工发明的与员工同步的生产线测同步台车以及综合安东等先进的自动化设备。同时我还注意到整条生产线,为了不让次品流入下一工序,丰田会培训员工并且给员工详细的操作手册,并且当工序出现问题时,可以按下呼叫按钮并由组长解决,当问题得不到解决并且拖延时间过长,安东显示版会亮红灯,此时整条生产线会被暂停,直到问题解决后才可继续运行。在汽车检测工序中,我们也可以看到丰田汽车对于汽车生产的严谨性,在各类共计1500多项的检测指标中,例如汽车外观检测方向盘调整轮胎转向角度调整灯光调整制动检查发动机是检查等步骤均由人和机器共同完成,体现了人与机械的有机统一,为创造更好的汽车打下基础。

汽车外观检测

汽车外观检测

    下午我们聆听了王志华老师为我们讲解的日本及国内机械制造发展历史和核心技术讲座。王志华老师,从日本工业发展历史开始讲起,主要介绍了日本各类机床的发展阶段,并且阐述了中国机床行业与日本机床行业的差距,以及我们亟需解决的严重问题。日本工业发展起源于明治维新,在福泽谕吉的建议下,日本决定否定汉学、脱亚入欧、全盘西化,引进西方思想发展工业技术。此时,纺织业成为日本工业发展龙头,而在1860年磨床车床等已经开始生产。日本是一个岛国,四面环海,基本上没有任何资源,但是在日俄战争、甲午战争胜利的条件下,日本获得了巨额赔款,并且在中国可以无条件开放烟台和青海,这为促进日本工业发展创造了良好条件。在1910年中国还处于清王朝灭亡之际,日本已经建立了比较完整的工业体系,导致中国与日本的经济差距越来越大。老师将机床发展分为两个阶段,分别为1860年到第二次世界大战日本战败和第二次世界大战结束后的日本发展,日本从第一阶段的被迫发展到第二阶段的走市场发展之路,厂家与需求挂钩,开发新产品,引导机床发展,可以看出推动制造业发展需要有的放矢紧跟市场,而且需要有国际思维,闭门发展和抛弃市场的做法是行不通的。老师以日本优秀机床产业为例,详细讲述了法纳克、日立精机、马扎克、安田的闻名海内外的机床公司的发展现状和未来目标,同时也抨击了中国机床行业如今存在的各类弊病,一针见血地指出中国机床行业的领导层弊病、研究层漏洞和工作场的各类缺陷。在日本,例如马扎克已经构想出了2050年的目标,大卫也提出了未来机床发展模式,即复合式机床加工以及跨材料机床加工,而中国的机床止步不前,这让我们每一个人都值得深深思考。下午的讲座让我受益颇多,并且对于日本机械行业和中国机械行业有了新的认识和思考。中国机械在吸收日本先进思想概念与先进制造技术的同时,更需要思考如何改变当今发展现状,如何解决这些官僚风气、不务实现象等阻碍中国机械行业发展最大的绊脚石是重中之重,不然我们永远无法迈入世界制造业一流大国。

王志华老师讲座

王志华老师讲座

王志华老师讲座

    1月16日参观日本电装公司Denso展览中心,Denso是一家主要生产环保型汽车零部件以及生活、产业产品的日本知名企业。在展厅的宣传视频中就介绍了日本电装公司的主要通过降低发动机油耗、开发减速再生系统、导航协调系统等方式来达到减少汽车行驶中消耗的能量和有效利用燃油能量的目的。在电装公司影厅中有关他们对于各个部门员工的介绍,我了解到了无论员工来自哪个部门,只要他们是日本电装公司的员工都非常强调工作质量,将每天的工作当成一份挑战,强调拼到底的精神,工作上重视环保,生活上呵护家人,并且对自己的公司有一种强烈的认同感,这为公司的发展注入源源不断的动力,这一点我非常认同。电装公司主要是开发与汽车安全、舒适、便利、环保有关的最先进产品和技术,展厅中向我们详细展示了电装公司主要环保产品与相关措施。例如电装公司开发的高效率压缩机,旨在制造小型、轻量、高效率压缩机,谋求冷气能力的最适化;SCX双管式热交换器,用来增加次冷和降低蒸发器出口的过热;自动刮水器用雨水传感器,小型化使能见度更优良,可以高强度的检测小雨和大雨,而且内载微型计算器对应车内LAN。除此之外,硬件方面还有喷射循环式系统、前照灯控制系统、行人碰撞检测传感器、摄像机分体型行车纪录仪、逆变器、驾驶辅助系统用传感器、高效且舒适的空调系统,软件则有车队运营服务、驾驶状态监控系统,与柴油发动机相关的转向系统、共轨系统。除了在汽车方面,电装公司在生活方面也下了不少功夫,例如中央空调24小时连续换气系统、家庭能源管理系统等各类软件和红酒真空泵,清酒真空泵、QR码相关产品等占地面积小且能防止污染降低能耗的硬件产品。机器人方面,电装公司主要强调小型省空间、高速高功能,他们制作的无人机、高精度扫描仪、小型机械臂都具有此特点。电装公司不仅将自己的环保意识在自己的产品中完美体现出来,还重视对员工的环保教育,每一个员工都要对使用的设备充分了解,对环境问题有充分了解,并且熟悉环境保全技术,让环保意识深入每一个员工的思想中。也正是这样,电装公司的环保产品才会深受客户青睐。在电装展览中心参观,我感受到了这家公司对制造产品的热情,以及不断地以领先一步为目标的先驱精神,打造属于自己的独一无二的环保产品。我们只有像电装公司一样,将环保意识深入人心、注入产品,才能在这个环境问题愈演愈烈的社会上打造出好产品,与未来的自然协同发展。

参观日本电装公司Denso展览中心

参观日本电装公司Denso展览中心

参观日本电装公司Denso展览中心

    1月17日参观的是日本大福集团滋贺事业所日新馆。大福是一家专注自动化物流系统的企业,将“always an edge ahead”作为自身要求,强调“日新”这样的“今日只我已非昨日之我,明日之我不待今日之我”的企业精神,以提供最合适、最优质的系统解决方案,为全球客户和社会的发展做贡献;营造自由、豁达、明快的企业氛围,贯彻健全、可持续发展的国际化经营方针”为经营理念。大福企业具有咨询、规划、设计、制造、销售、安装、售后的一条龙服务,在制造业流通业、半导体液晶制造业、汽车制造业、机场专用系统、电子产品等各个领域均有涉足。在二楼的物流设备展示中,可以看到移动货架、穿梭式货架、旋转循环货柜、升降式定高台车等一些传统物流装备。移动货架带有进出感应器感应是否有工作人员在货架移动范围内,并且巧妙应用红外线反射来让货架运行或停止,高级的无轨道移动货架则通过在地面埋磁钉来确定货架运行方向。分拣系统中可以看到自动分拣系统,利用贴码器、读取器、导向轮等装置实现根据颜色来区分货物的目标。拣选系统则展示了电子标签拣选系统、运用机械臂的托盘码垛系统,低级电子标签拣选系统可以通过指示灯迅速找到所需物品和所需放置的地方且无错误标识。

    高级拣选系统可以通过编码自动识别物品种类、数量、对应存放位置,还针对易碎物品开发了皮带传送装置。一楼展示汽车自动装配线和仓库及控制系统。日本所有汽车厂商的生产装配线均由大福设计制作,展示有自动识别型号自动安装的悬挂式单轨输送系统、柔性驱动输送系统、升降式电动单轨输送系统、台车式柔性驱动输送系统等,大福设计的非接触式搬运技术使得摩擦最小化,杜绝了火花、灰尘出现的可能,使得生产更加安全。在自动仓库展示中,堆垛机展示了不可替代的作用,传统的有单元拣选式自动仓库,配有AGV识别系统,会自动更新存储信息,做到管理便利、消除人力、方便快捷的优点;后来发展的高速分拣车,利用铝合金代替钢材减轻重量将传送速度提高到200m/min,可以自动识别、存放不同或相同尺寸箱盒的箱盒式自动仓库。此外还有最快400m/min、有双堆垛机可实现单独取小物品、合作取大物品的超高速箱盒式自动仓库;达到500m/min可实现单插双插的超音速箱盒式自动仓库;可以选择数量的抓取式平面自动仓库;穿梭、升降同时具备的穿梭式货架,实现多层货架同时存取货物以及按序取货的功能等各类自动化仓库。不仅如此,大福还通过软硬件结合实现减震效果减少地震带来的灾害,区分危险品来保护员工安全,通过研发节能环保产品为保护环境做贡献。看完不得不佩服大福设计物流系统能力之强,确实有一种让人眼前一亮的感觉,各种巧妙搭配和设计实现复杂功能并满足客户高端需求,不断提高空间利用率和存储传送效率让大福成为世界一流物流企业。

    这次认知实习参观的日本企业均为机械行业龙头企业,也都为世界500强公司。通过参观这些日本企业,可以明显感受到每一家大公司独特的匠人文化,踏踏实实、有的放矢、紧跟市场进行产品创新、研发,不会盲目吹口号,每一个员工又是对自己公司充满认同感。领先于整个行业不仅需要过硬的技术实力,独一无二的充满干劲却又脚踏实地、强调质量的企业精神也同等重要,正是因为这些公司同时具备这两点,才能保证他们可以在几十年甚至上百年的发展一直蒸蒸日上而不是江河日下。不仅如此,参观过的每一家企业都会在最后强调自己公司对环境做出的贡献和对社会的责任感,有回收电子产品实现资源二次利用;有制造环保无污染或可再生产品;有改进生产技术减少资源浪费;有进行公益劳动保护濒危物种等各种手段,都表现了日本对于自然的感恩之心和敬畏之心,那一片在中国从未出现过的如此美丽的蓝天白云印证了这一点。本次社会实践通过对比看到了中国制造业在技术上与经营理念上与日本的差距,也看到了中国人思维与日本人“西化”思维的巨大差别;日本企业对环境负责、注重社会效益而且重视培养员工和企业文化建设,频繁跳槽的员工很少,为我们讲解企业文化的负责人在这家公司工作的时间长达二十年,虽然日本老龄化问题比中国要严重,但是每一个人不随意跳槽、踏踏实实勤勤恳恳工作的敬业精神非常值得我们学习。

    相较于日本先进制造业,我们看到了中国工业体系的各种不完善,社会意识、环境意识的严重缺乏。除了日本的先进技术,日本员工的敬业精神和企业的工匠精神更值得我们去深入感受。

责任编辑:程玥
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