e-works数字化企业网  »  文章频道  »  管理信息化  »  管理信息化综合

赴日考察,智能制造面面观

2020/6/19    来源:e-works    作者:任萌      
关键字:日本考察  华中科技大学  智能制造  社会实践  
在这次日本智能工厂社会实践中我真的收获颇多,参观了像松下、丰田、京瓷、三菱电机、大福等这么多优秀的企业,明白了织布机、汽车配件、物流系统等等很多机构的工作原理,学到了许多在大学课本里面学不到的东西。

一、松下电子回收工厂

    1.1 公司简介

    松下电子回收工厂(Panasonic Eco Technology Center即松下环保技术中心,简称PETEC),该工厂成立于2001年4月,总投资金额是4亿日元,占地面积38.570平方米,每年可处理的废旧家电约70万台。这家工厂的主要思想是“从商品到商品”,针对电视机、空调、洗衣机、冰箱、冷冻柜等电器的处理量多、排出量多、资源质量高等问题,实现塑料、金属、橡胶等资源的再循环,并且设计易于回收的产品,同时重视加强宣传和教育回收资源再利用的思想,也方便了社区成员的生活。

从商品到商品的“寻宝”过程

图1 从商品到商品的“寻宝”过程

    1.2 工作机制

    工作机制主要是由消费者排出废弃电器,缴纳回收费用,由制造商搬运到制定领取场所,最后由回收处理厂领取回收。近几年来这家工厂各大电器的回收费用下降了许多,其中空调的回收费用下降了四分之一。排出废弃家电所花的费用为收集、搬运时发生的费用和资源再生过程中发生的费用总和。

    回收的流程分为人工析解、筛选,机器粉碎,机器筛选回收,得到的铁、铜、铝、塑料等资源再卖给冶炼公司、树脂材料公司等。

    其中机器筛选的步骤用到的资源分类回收技术有高精度树脂筛选系统。该系统采用近红外线来区分PS、PP、ABS这三种塑料,精度达到了99%;还用到了水的浮力筛选出唯一可以浮在水面的塑料;用到了强磁铁的磁力筛选出铁;用斜面振动的方法让铜沿斜面向上移动、让铝沿斜面向下移动分拣出铜和铝;用快速流通空气的方法来区别塑料和橡胶。粉碎机也会根据粉碎的电器有无氟利昂而使用不同的机器,防止温室气体的泄露。含有水银的部分的拆卸会在一个密闭的隔间进行,防止水银蒸汽的泄露。这里面的人性化的地方体现在如果在家电中发现了个人的私人物品,会联系提供回收电器的消费者归还物品。

    以上的各种措施都体现了该工厂将简单的原理巧妙地运用到拆解回收线上,既不会很复杂,成本也不高。同时还体现了为未来买单的精神,注重环保,不造成污染。

松下环保技术中心变废为宝

图2 松下环保技术中心变废为宝

    松下公司的创始人松下幸之助先生曾说过“知道珍惜,感悟可贵”,公司十分重视人与自然和谐发展,注重可持续发展。

二、京瓷总部博物馆及图书馆

    2.1 公司简介

    京瓷公司(Kyocera)是世界上从事陶瓷这类行业中排名第二的大公司,于1959年4月1日成立,最开始是从事精密陶瓷的研发与生产,注册资本为115703百万日元,现有236家分部,76863名员工,全世界当中对CMDs,CCD,水晶、滤波器的封装日本制造商份额为100%。

    2.2 公司产品

    京瓷公司在许多领域发挥着不可或缺的作用。在信息方面,手机、电脑的零部件有陶瓷封装;汽车相关业务中,使用防水型铝线连接,汽车摄像头也使用到了京瓷所生产的陶瓷,路侧间通信路测机同样也是用到了京瓷所生产的陶瓷;面对化学能源枯竭的问题,太阳能电池板,住宅太阳能发电系统、虚拟发电厂用到了Si产品;在医疗方面,人工牙根、人造髋关节、CT扫描仪、医用显示器、LED灯、手术机械都使用到了京瓷公司的陶瓷产品;在其它领域如珠宝饰品、深海地震仪、真空室、望远镜的镜筒也都与京瓷有着紧密的联系。

    京瓷升温较快的特性用于汽车、吹风机中,电磁气特性用于扬声器印刷中,生化学特性用于人体中的关节替代,机械的特性如硬度、刚性、比重用于手表链、电视中。

手机、电脑零部件

图3 手机、电脑零部件

生物特性用于人造骨和人工齿根

图4 生物特性用于人造骨和人工齿根

人造膝关节

图5 人造膝关节

    2.3 稻盛和夫

    京瓷的创始人稻盛和夫先生一直将“敬天爱人”作为一生的人生信仰,不认输、不说谎、不欺负弱小,他创立了“阿米巴经营”模式,追求全体员工物质和精神的共同满足,动机至善,了无私心,重建了日本航空公司,对日本经济复苏产生了积极的影响,员工就业问题也得到了解决,同时营造出一个健康的市场,他的利他之心值得我们每个人用心学习。

敬天爱人——稻盛和夫先生

图6 敬天爱人——稻盛和夫先生

    稻盛和夫先生提出人生·事业的结果可以用“思维方式×热情×能力”的方程式来表达,热情和能力缺一不可,思维方式最为重要,因为思维方式是一个大的方向,如果持有负面的思维方式,而能力越强,热情越高,反而会带来更大的负面影响。如果持有正面的思维方式,人生和事业的结果则会是一个更大的正值。

    另外,稻盛和夫先生还在京瓷哲学中强调“始终保持谦虚”,因为随着社会的不断发展,持有“以自我为中心”的价值观、过分强调自我的人越来越多。抱有这种观念的人之间就会产生“自我”与“自我”的冲突,需要团队间互相配合的工作就无法取得进展。这也告诉我们要想使团队齐心合力,在和谐的气氛中有效地开展工作,必须意识到“有了大家才有自己”,始终保持谦虚的态度,这一点是非常重要的。

    关于经营哲学12条,稻盛先生将复杂现象中的原理原则提取出来,使之简洁易懂,本文也将其整理为下面的表格:

表1 经营12条

经营12条

    正是因为有创始人稻盛和夫先生强大的经营观念,京瓷公司才能经久不衰,才能在世界上获得如此辉煌业绩。我们也应该学习他的思想,更加努力去完善自己的人格。

三、丰田产业技术纪念馆

    3.1 会馆简介

    丰田产业技术纪念馆作为丰田集团的共同事业,设立在曾经是原丰田纺织株式会社总公司工厂旧址处的集团发祥地。

    纪念馆将建筑史上非常宝贵的红砖建筑作为产业遗产,加以保存和利用,介绍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汽车技术的变迁。通过真实的机械动态展示盒,生动的向人们传达了研究与创造的精神和生产制造的重要性。

    3.2 技术展览

    丰田产业技术纪念馆入口大厅处有环状织机,这是由丰田集团的创始人丰田佐吉于1906年独创发明的纺织机,利用圆周旋转运动进行织布。

环状织机

图7 环状织机

    纤维机械馆展示了从植物到没有茎叶、白花花的棉花的运作过程,从棉花到棉线的生产过程,从木质纺织机到现代纺织机的发展过程。两个轮子将棉花中的籽滤去,再用绷紧的弦将处理过的棉花弹上弦,接着用手摇纺车生产棉线,以上是古老的生产方式。

将棉花与种子分离

图8 将棉花与种子分离

纺车

图9 纺车

    随着时代的发展,蒸汽驱动的纺车被制造出来,线也制造得越来越紧,生产效率也越来越高。纺织机的变化也随着工业发展而变化,不仅仅只是纺布的速度加快了,还有许多小细节也在改变。例如,传统的梭子穿线很困难,后来在孔的对面开了一个小槽子,利用反弹力将棉线弹到对面的孔里,比原来更方便更快捷很省时。再如,传统的梭子只有一个,并且是木头制成的,后来演变成一个梭子向中间运动,另外一个将梭子里的线勾到布的另一边,再后来演变成喷水带线到布的另一边,最后发展成空气将线带过去,并且实现了用不同颜色的线来织有图案的布。

丰田式蒸汽织机

图10 丰田式蒸汽织机

典型现代剑杆织机

图11 典型现代剑杆织机

喷气式纺织机

图12 喷气式纺织机

    图12所展示的纺织机的主要功能是由计算机控制,其喷气量的设定也可以自动控制。用户可以通过一个交互式的操作面板轻松地设定编织复杂图案的经纬条件,并控制操纵经纱的提花机构。

    在金属加工展示区,铸造部分是将融化的金属注入模具中再进行凝固,锻造部分是用金属模具对常温或加热后的金属材料加压,使其变形的加工方法。

锻造微型连杆

图13 锻造微型连杆

    汽车馆展示了汽车制造的四大工艺,冲压、焊接、涂装、总装。在冲压的步骤中,考虑到是成批生产零件,并且冲压的机器比较危险,采用了气缸吸气运送零件。

吸取零件

图14 吸取零件

    在总装的步骤中,使用了Kawasaki机械臂将车顶、车侧面、车尾组装起来,没有使用人力。在加工汽车零件比如说曲轴、齿轮过程中,用到了机器切削、机器打磨。

机械臂组装整车

图15 机械臂组装整车

四、朝日啤酒名古屋工厂

    4.1 工厂简介

    朝日啤酒名古屋工厂(Asahi)是日本最大的啤酒制造企业,该工厂实现了传统工艺与现代自动化技术相结合的啤酒制作过程。名古屋工厂中有许多大罐子建筑,每个大罐子可以生产110万瓶啤酒,温度误差控制在0.1℃以内。环境不同,酿造出来的啤酒味道不同。朝日啤酒工厂对环境保护十分重视,采取了一系列的措施清洁能源和对资源的循环利用。

朝日啤酒工厂

图16 朝日啤酒工厂

    4.2 工序简介

    制造原料有小麦、啤酒花、酵母、水、大米、玉米、淀粉等。

小麦

图17 小麦

啤酒花

图18 啤酒花

    麦芽制造工序:给大麦浇上水并给与空气使大麦发芽,然后烘焙干燥,并去掉根部制成麦芽,把一部分麦芽与大米、玉米、淀粉放入热水中熬煮。

    麦芽糖化工序:把剩下的麦芽放入热水中,然后把糖化锅中熬煮的原料一起放进去,液体中的淀粉就变成了麦芽糖。

    过滤工序:将糖化槽产生的麦汁过滤成透明的麦汁(糖汁)。

    发酵熟化工序:把啤酒花放入麦汁中煮沸,产生啤酒特有的芳香和苦味。在涡流器中去掉麦汁煮沸时产生的蛋白质及啤酒花渣等。冷却后的麦汁中加入啤酒酵母开始发酵,麦汁中的糖分被分解成酒精和碳酸气,发酵一周“嫩啤酒”形成后再经过十几天慢慢熟化。

    再次过滤工序:成熟的啤酒经过烛式过滤机可以把酵母过滤掉,成为透明金黄色的液体,烛式过滤机内含过滤网可以挡住酵母菌。过滤熟化的啤酒,金黄色的生啤就产生了。DRY,是辛辣的意思,表示啤酒是生啤。

    自动装箱工序:

    在瓶罐上会打印日期和品尝期限,在经过冲洗机,灌装机,封盖机,一分钟之内可以生产1500瓶350毫升的啤酒,还有液位检测机会检测啤酒的量是否充足,六罐啤酒一小提,四提装一箱。

    通过传送带左右速度不同即差速法,可以将纸箱转向。

    自动装箱装置上方是纸盒折叠器,纸盒用完时可实现自动补给新的纸盒。

灌装机

图19 灌装机

差速转向

图20  差速转向

自动装箱工序

图21 自动装箱工序

自动补给纸盒装置

图22 自动补给纸盒装置

    4.3 人工检查

    人工检查的项目有啤酒的口味,香味,气泡的程度,颜色,咽下的感觉,检查的对象有麦汁,当天的啤酒,其它工厂的啤酒,保存了一定时期的啤酒,糖化水和原料。由选拔考试合格的检验员试饮。当然啤酒检查不单单靠人工检查,还有机器检查,机器检查主要是检查啤酒中各种内容物的含量。

    4.4 环保处理

    1.麦芽渣:第一次过滤后的麦芽渣可以加工成牛等的饲料。

    2.酵母:生产一杯啤酒需要使用约100亿个酵母。用过的酵母可以加工成EBIOS片等保健品及食物的添加精华物。

    3.啤酒罐:铝罐可以回收加工成铝罐、电气产品及汽车零件等;铁罐可以回收加工成钢筋和H型钢等。

    4.啤酒瓶:瓶身可以回收加工成新瓶和建筑材料等;瓶盖可以回收加工成钢筋和H型钢等;标签可以回收加工成包装箱的材料。

    5.塑料啤酒箱:塑料啤酒箱可以回收加工成运输用的塑料托盘。

    6.啤酒桶:不锈钢部分可以回收利用,橡胶部分可以回收作为能源。

回收利用,资源循环

图23 回收利用,资源循环

五、三菱电机名古屋制造所

    5.1 公司简介

    三菱电机(Nagoya Works)主要生产工厂自动化产品、加工机、工业机器人。名古屋制作所作为三菱电机的首家批量生产通用马达厂家,自成立以来,已经有90多年历史,名古屋制作所的历史就是挑战FA及电机一体化产品开发的历史,也是日本、中国、亚洲以及世界制造业的历史,该工厂将运用长期积累的FA控制技术驱动控制技术机电一体化技术及生产技术,在世界范围里为客户的制造革新做贡献。三菱电机的业务范围涵盖了各个领域,在能源电力设备方面,生产从发电机到大型显示器的多样化电机产品;在电子元器件方面,生产应用于电力设备,电子产品等领域的尖端的半导体元器件;在家电方面,生产空调、家庭娱乐系统等高倍依赖性的家电产品;在信息通讯系统方面,生产适用于商务和个人的装置、机器与系统;在工业自动化产品方面,基于e-F@ctory先进制造理念,以前沿的技术和丰富的控制、驱动、配电和加工机产品,提供节能增效综合解决方案。

三菱电机

图24 三菱电机

工业机器人

图25 工业机器人

    该工厂的核心思维是e-F@ctory综合解决方案,发布于2003年,旨在制造全球领先绿色环保公司,加强工程链与供应商之间的联系,实时收集生产现场的数据,通过边缘计算承上启下,反馈给工程系统,改善生产现场。

e-F@ctory解决方案

图26 e-F@ctory解决方案

六、丰田元町工厂与汽车会馆

    6.1 工厂简介

    丰田的元町工厂,于1959年建成,1999年得到了ISO环境认证,2009年是工厂成立50周年,2014年开发出来了氢能源汽车Mirai,2007年生产出来了Lexus LC和86GR。

氢能源汽车Mirai

图27 氢能源汽车Mirai

    二氧化碳不仅在汽车行驶的过程中会产生,它在生产的过程中也会产生,所以丰田在处理二氧化碳气体上也下了一番功夫。

    汽车四大工艺有冲压、焊接、涂装、组装,我们参观了丰田的组装车间,冲压主要检查汽车有无凹痕或划伤。焊接一般是点焊,使用一万安培的电流,在车上有4000处需要焊接。涂装层分为防锈层、中涂层、彩色层、罩身漆,涂装以后会进行吹尘净化,除去水分和油脂。组装主要是把电器配件、发动机、传动机、轮胎、玻璃和车门组装起来。

    工厂内部每天早上都会开早会,丰田的生产方式是以顾客第一为目标,Just in time是这里的生产模式,用看板来表示需要运进的零部件,看板上面有厂家名称,零部件名称,数量等信息,可以做到只在需要时运进零部件,提升效率。

    电子标签拣选系统可以防止选错零部件,选择零部件时黄灯会闪烁。同步台车在生产线一侧可以制造轻松的工作环境,综合安东是一块综合电子显示板,黄灯表示正常,红灯表示生产线停止。当工人发现异常问题,可以使用呼叫按钮,呼叫小组负责人,目的是不让残次品流到下一道工序。

    工厂里面有多种AGV小车,运送重物的机器类似于打印机,通过轨道连接可以将物品划到小车上,这些装置都是为了减轻搬运重物的负担。

    汽车中的车窗升降装置只使用一个电机驱动,用连杆和滑槽连接控制车窗。

    检查步骤先检查车辆外观是否有划伤凹陷调整方向盘,轮胎角度轮胎转向角度,矫正照明灯和行驶路线还有制动器动作性能,最后检查发动机室。

    6.2 汽车会馆

    分为以下五个部分:

    1.环境与感动:混合动力技术为核心的环保汽车开发等多方面的措施。

    2.安全与自由:为生产无交通事故的安全型汽车做出努力。

    3.生产与创造:汽车制造基础技术和制造理念并存。

    4.企业与社会:丰田未来发展方向。

    5.车辆展示:最新的丰田车、雷克萨斯、"Toyota Gazoo Racing"赛车等车型。

七、日本机械行业发展主题讲座

    讲座部分介绍了日本机床的发展历程,日本在中日甲午战争得到了赔款,在日俄战役中夺取到了特权,在日清战争中得到了大量白银,这些为日本工业发展提供了良好的条件。随后大企业出现,生产军舰,分裂出做机床的分支,1886年十月成立了三菱重工机械株式会社生产机床,1898年,大隈铁工所成立,1906年,丰田佐吉,创立了丰田式织机株式会社,床的重复定位精度为八微米,1929年,安田信次郎创立了安田,1919年山崎定吉创始山崎铁工所,20世纪80年代与济南一机床,沈阳一机床合作,1938年,东芝机械系创立芝浦机械株式会社,生产强力机床,龙门式,1910年,日本已建立完整工业体系,服务于军事扩张的需要,生产武器舰船、飞机、战车、运输车辆、各种枪支弹药。大和战舰是1937年开始建造,1940年完成并服役,长263米,兵力人员3332人,最大续航7200海里,15353马力排水量是72800吨。信浓号,长266米,20架可载机甲板战斗机,攻击机27架,机床72件,1940年开始建造,1944年下水服役,被四发美国鱼雷击沉。王志华老师教导我们国际间的法律,要重视,工作母机,也就是机床是制造这些武器的基础。以上是日本机床发展历程的第一阶段,机床在整个工业里占比很小,但是作用很大。

    第二阶段是战后发展阶段,因为德意法西斯的反击,对日本本土的轰炸,原子弹毁灭性的打击,使得战后恢复成为日本首要课题,主要分为土地改革,鼓励发展经济,全国范围的重商主义,低税金,美国支持下调整工业结构,使之成为美国在日本的堡垒对抗,以苏联为首,在亚洲的实力增长的局面,朝鲜战争为契机,成为美国的战争物质,给养后方及修理基地。战后几任政府都是坚持以日美安全条约为基石,全力搞经济发展。有名首相吉田茂提出的收入倍增计划是日本列岛改造论。重化学,重工业,向美国看齐,学习欧洲。汽车工业的发展在70年代初期达到每年500万辆。

    松下幸之助开始了电子工业的发展。机床工业走市场发展之路,复合式加工机床,改变车床形态的日立精机、大隈铁公祠、池贝铁工、东芝机械、三菱重工、安田工业等企业都有了根本的发展,这些厂家与需求挂钩,不断开发新产品,引导机床消费。现在的机床可以实现13个轴五联动或者九个轴五联动。

    Fanuc目标是战胜西门子,在中国扩大拥有150万平方米的占地面积,装配工厂是100%的自动化生产,两万平方米的车间,30万个伺服电机,只由八个人看管。FMS,柔性生产制造系统,自律分散式单元。

    Mazak1982年成立,制造复合加工机,生产的加工机是立式形态,可以立卧转换,工厂的理念是一个人,一台设备,一个工厂。安田工厂是1929年成立的,生产的机床是摇篮式加工,可在120度范围内加工,精度是一微米。

中国生产的机床在大阪会场颇受欢迎

图28 中国生产的机床在大阪会场颇受欢迎

    王志华老师提出国家要有技术底蕴,不要先说再做,要有短期计划,中期计划和远期计划,以国际的观点看待企业,机械机床工业应该做到实事求是。老师提到机床未来的方向可能是要提供一个解决方案,实现一台设备只使用一个刀具,或者是跨材料的加工,比如说加工非金属材料,石墨等等。现在中国工艺人较少,员工们不是对自己负责,也不是对工作负责,而是对领导负责。这种不负责、不敢当造成了具有工匠精神的人越来越少。应该给员工提供自主创造的空间与环境,让普通员工也可以自由创造自己的专利。

八、Denso电装工厂

    8.1 工厂简介

    电装工厂(Denso)是一家面向大型汽车制造商,提供汽车技术,系统及零部件的供应商。在汽车领域,电装公司注重开发与汽车环保,安全,舒适和便利有关的最新先进产品和技术,谋求地球与汽车共生的环境技术,以不发生交通事故的汽车社会为目标探索安全技术。在生活·产业领域,该公司拥有汽车培养的技术和专业知识开发“生活相关产品”、“FA相关产品”和电装公司开发的“QR码相关产品”等。

    8.2 工厂产品

    展厅中首先看到的就是两个降低油耗的关键,第一个是减少汽车在行驶中的油耗,使用了混合动力汽车用产品,减少了汽油的消耗。第二个是有效利用燃油能量,通过减速再生系统,蓄冷系统,导航协调系统进行能量管理,可以掌握上坡下坡的信息,上坡进行发电,得到的功率更大。

汽车中的电子元器件

图29 汽车中的电子元器件

    柴油发动机控制系统将排出的废气净化,排出的气体当中,二氧化碳较少,但是有害的物质较多,排出的气体将通过共轨系统,共轨系统包括超高压燃油泵,共轨系统,压电晶体喷油器,超高压燃油泵可以将燃料提高到200M帕,共轨可以提高到200M帕,电晶体喷油器可以将高压燃料微粒化,保证排出干净气体。DFP是柴油颗粒滤清器,上面有很多小孔可以吸附微粒化的高压燃料,小孔的总面积高达100平方米,能吸附的微颗粒数量极大。

    共轨系统技术将促进今后的柴油发动机更加环保的使用,在汽车中发挥更大的作用,让燃料燃烧的更充分,实现排出的空气比吸入的空气更为清新。

    燃料添加喷油器采用狭缝喷头实现高微粒化喷雾,使得原料燃烧更充分,不会造成原料的浪费。

    热泵是非常高效的供暖系统,利用空气中的热量进行供暖,能增加电力驱动的行驶距离。通常的汽车空调用冷冻循环来产生冷风,用发动机废热来产生暖风。热泵系统是一种汽车空调系统,即使没有热源的汽车也能够进行制冷制热除湿,依靠活用了大气中热能源的高效产热技术,为延长续航距离做出贡献。

    以上体现了汽车的环保。

    在汽车的安全方面,电装工厂开发了汽车识别道路前方状况的功能,感知车辆周围状况的技术。

    停车支援系统是利用蜂鸣器通知驾驶员车辆周边有无障碍物,提供方便和安心的系统。用装载在车辆保险杠内的超声波传感器检测有无障碍物。

传感技术

图30 传感技术

    驾驶辅助系统用传感技术,分别为车距控制巡航系统,预防碰撞安全系统,车道保持辅助系统。图像传感器可以识别白线,也就是车道行驶线,也可以辨别对象物体的种类与属性。使用毫米波雷达可以计算对象物的位置和相对速度。使用激光雷达可以计算对象物的位置,相对速度和宽度。车距控制巡航系统,可以测量前方车辆的车距,并调整车辆速度,保持与前方车辆之前设定的距离,电装公司使用毫米波雷达和激光雷达来实现。预防碰撞安全系统,若检测到与前方车辆,路上障碍物和相向而行的汽车等潜在碰撞危险时,以蜂鸣器向驾驶员警告的同时,操纵制动器和安全带,减轻碰撞所造成的伤害,此系统使用毫米波雷达,测量与前方车辆的距离与速度。车道保持辅助系统,在高速公路行驶时识别白线,使驾驶员容易沿着车线驾驶,主要使用图像传感器识别白线。

    在生活与产业方面,电装工厂所生产的条形码相关产品,QR码相关产品,RFID相关产品,例如手持扫描仪,手持终端面向制造、物流、零售、服务等方面提供条形码解决方案,搭载有QR码识别功能的手机上市为契机,QR码目前在名片,电子票结算等场合中被应用。此外,RFID相关产品也给生活提供了便利,可以一次性读取多个RFID标签,即使远距离也可以读取。电装工厂的小型水平多关节机器人系列所需面积仅为150×150平方毫米的紧凑型主体,通过采用大功率AC伺服电机及控制方面的改进实现业界最高水平的高速高精度,并且可以安装高级功能,比如插入力度控制,多任务,最佳可搬运重量设定。展馆里面还展示了小型机器人高速高精度插入自动铅笔芯,型号如下图31。

小型机器人型号

图31 小型机器人型号

    搭载有变桨距机构的产业用UAV无人机,此产品依靠变桨距机构具有压倒性优异的耐风性能和稳定性能,搭载了各螺旋桨能够独立地对桨距角和转速进行控制的DENSO独自的飞行控制装置,依靠各螺旋桨能够独立地对桨距角和转速进行控制的功能,实现压倒性优异的举升力响应性,可以进行近距离接近对象物飞行和超高度下的稳定飞行。

九、大福株式会社日新馆

    9.1 公司简介

    大福株式会社(DAIFUKU),这是世界上最大的物流系统综合制造厂商之一,管理商业物流、可高质量保管并且可在合适温度管理医药品、饮料、生鲜食物和水果。大福创始于1937年,80年来一直服务于物流行业所积累的技术和经验。大福日新馆的企业精神是“今日之我已非昨日之我,明日之我不待今日之我”,充分体现了该公司勇于改变,敢于创新的精神。

    9.2 物流现状

    在日新馆里,我们参观了通过视觉检测传送带上的物品并且辨别物品种类。还有激光打标,在篮子上的热感材料上使用激光印刷货物信息,并且印刷的信息可以毫无破坏地抹去,可以实现热敏标签的重复利用,节省能源和材料。大福还使用安川的发动机和机械臂来运行物流系统。在运送货物过程中由于物流系统材料的关系,所运送的货物会在加速或减速时因为物体惯性而振动,大福公司从机械和软件方面都做了抑制货物振动这方面的研究。在搬运货物方面,使用万向轮安装在地板上,大型货物就可以很轻松的在地板上移动。

    汽车自动装配线中,使用RAMURUN移动平台运送汽车配件,在发动机安装线中,用FDS升降机控制汽车发动机的移动,实现发动机的自动装配,员工只需将连接发动机和汽车的螺丝拧紧即可,FDS升降板工作过程平稳,且运行过程中不发出噪音,车窗等小部件的安装也是使用的FDS移动平板。光电系统使用电磁感应的原理控制部件移动,没有火花粉尘,不会磨损部件。两个传送带使用的是尼龙材料,能够将整个汽车翻转过来,低噪音,是靠摩擦力驱动。

    单元拣选式自动仓库,应该也叫托盘式立式自动仓库,使用的托盘长1.1m,宽1.1m,可乘载1吨重量的货物,仓库可以充分利用空间,每个货架的高度也不尽相同,节省人的劳动力,精确度也极大提高。有一种比较特殊的托盘可以拣选到相隔一个货物长度位置上的货物。一般大福工厂的自动仓库高40m,长300m。对于食品水果之类保鲜的货物还有冷冻仓库。

    在自动仓库软件方面,只需要输入出货的货物运到哪里去,数量、批号、自动仓库就可以优先区分要出货的物品。

    箱盒式自动仓库采用两侧夹,单插式或者双插式,或者四面夹带式取得货物,使用激光感应器就可以感应物品的尺寸,从而控制夹带的距离和力度。

    世界上最快的自动仓库的运送速度达到了每分钟500m,采用摩擦力驱动。1小时可以出货1000个箱子,可以对出货的货物进行选择和排序,本次参观中该系统就选出来了带有“探索·求知·发现·创新·把握机遇欢迎来到日新馆”这些符号和字样的货物,并且正确地进行了排序。

    有轨道的移动货架节省空间,货存量是固定货架的2倍,采用光电传感(感应器正对面有一个反射面),可以感应到货架中人员的位置从而控制货架移动的距离,当然这个自动移动的货架是有急停按钮的,它的寿命是3年,3年就会更换一次移动货架。

    无轨道式移动货架所在的地面上每隔30m就有一个小磁铁,货架可以一路感应磁力设备,修正运动偏差。

    拣选系统一个仓区由一个员工负责,操作简便,传送带旁边的亮灯处就是应该放的货箱,不易出错。系统通过重量来判断员工所放的物品数量是否正确。还有传送带+阀门的系统,可以通过打开阀门一次性将货物装进箱子里。另外还有传送带+有缺口的传送带型的拣选系统,有缺口的地方可以让货物滑下箱子里。

    最后一个拣选装置是机械臂,速度比较快,而且不用人工劳动。

    分拣系统采用RFID标签来识别货物信息,分拣装置是滑块传送带,使用滑块将货物推到所属的一条分支传送带,实现分拣。有的滑槽是螺旋形状的,目的是节省空间。

滑块分拣

图32 滑块分拣

    混合装载托盘系统采用了机械臂来搬运货物,气缸和吸盘作用固定货物。采用了视觉识别来确认货物搬运的位置。

    对于像书,手机这样小型的货物,可能会因为尺寸太小识别不到条形码,这时候这些没有识别出来的货物会送到回收工厂,由工作人员来确认物流过程中出现的问题,修正以后再放入系统中进行二次分拣。

    该公司表示公司每年都在进行创新,对于未来的创新方向也表示着期待。

十、后记

    在这次日本智能工厂社会实践中我真的收获颇多,参观了像松下、丰田、京瓷、三菱电机、大福等这么多优秀的企业,明白了织布机、汽车配件、物流系统等等很多机构的工作原理,学到了许多在大学课本里面学不到的东西,见识到了平常怎么也想不到的思维方式,在这里我不禁对这次实践之旅称赞。另外,还能体验日本的城市生活、人文景点、美味食品,体会日本注重细节的特点,强者为弱者买单,为细节买单,为未来买单,这三个特点处处都有体现,早餐的牛奶,礼貌的问候,帮忙的热情,遵守规则的自律,实事求是的态度,团结合作的精神,注重环保的意识,每个地方都体现了日本国民的素质,感觉值得我们好好学习,真的十分感谢e-works能让我有这次机会到日本社会实践,不仅丰富了寒假的生活,更重要的是自己学到了这么多的知识,实现了我报名这次活动的初衷。也很留念在日本的生活,很想再多待片刻,再感受一下这座岛屿的气息,再多沉浸在大家齐聚一堂的氛围之中,多么欢乐和谐。感谢e-works能给我这次机会,感谢纯子导游,感谢憨厚善良与热心的司机,感谢一起同行、相互照应的老师、辅导员和同学们,我们的相聚本身就是最大的感动,望今后依然一起继续努力,去追逐我们的梦想。

责任编辑:程玥
本文为e-works原创投稿文章,未经e-works书面许可,任何人不得复制、转载、摘编等任何方式进行使用。如已是e-works授权合作伙伴,应在授权范围内使用。e-works内容合作伙伴申请热线:editor@e-works.net.cn tel:027-87592219/20/21。
e-works
官方微信
掌上
信息化
编辑推荐
新闻推荐
博客推荐
视频推荐