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赴日认知实习的收获与感悟

2023-09-18李昊轩

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七天的日本实习之旅已经圆满结束了,很感谢e-works给我们华科学子提供了此次赴日学习的机会。我感受到了日本先进的环保理念,以及在国际上数一数二的智能制造工厂的先进技术,收获颇丰。
大福株式会社

       大福株式会社主要从事物流行业,与国内普通物流公司不同,大福株式会社将物流的很多细节的方面做到了国内很多企业所做不到的极致。一楼为托盘类自动化系统展区、单件与箱盒类自动化系统展区、汽车生产线系统展区,二楼为拣选和分拣系统展区、半导体与液晶生产线系统展区和机场专用系统展区。

       单件与箱盒类自动化系统展区给我留下了较为深刻的印象。在立体的仓库中,运输穿梭机在仓库间隙中以每分钟700米的速度进行快速地货物夹取与运输,极大地提高存储效率,高速运行的穿梭机极具科幻特征,令人神往。

       在半导体、液晶生产线系统展区,芯片等半导体的运输实现了无尘化、轻振动化,并将智能统筹的路线规划运用其中,实现了整体最优,大大提高了物流运输效率。

三菱电机名古屋制作所

       在下午我们参观了三菱电机名古屋制作所。

       在讲解人员的带领下,我们参观了三菱在生产过程中所使用的无人自动分拣流水线、鼠标自动化生产流水线和各种用于控制部分的PLC控制器。向我们展示的无人自动分拣流水线利用工业相机对粘贴在货物表面的标签进行扫描,将扫描的结果传至控制中心,再根据控制中心的计算结果进行货物的分类与搬运。在之后讲解员向我们展示了由多个分别利用不同PLC控制器控制的金属球进行的表演。

       此外,在该制作所,我们还了解了三菱电机针对智能化工厂转型的解决方案。

       通过三菱电机的介绍,我感受到整个行业目前所面临的挑战与机遇。现代社会对大部分传统机械的制造的需求正逐渐减小,单一地提高工厂的生产效率已经难以像从前那样大幅提高工厂的经济效益了。面对这样的挑战,智能化的工厂是一种解决的方式,工厂智能化不仅能提高工厂的生产效率,并能提高工厂的制造水平,能为工厂从更多的地方找到解决算面临的问题的方法,是一种用现代化的方法来解决现代化的问题的一种思路。

松下环保技术中心

       在松下环保技术中心主要参观了冰箱、洗衣机、空调、电视等家电的拆解与回收过程和在这些过程中所用到的技术。
日本国内的回收流程与中国有所不同,在日本居民若想要将自己家中的电视、电脑等旧家电进行回收处理,需要向旧家电回收公司支付一定的费用,之后家电回收公司需要向其他回收过程参与者与资源回收管理部门支付部分费用。

       此外,我们也参观了松下电器公司的回收工厂,这其中的回收环节中的各项分离技术让我感受到了设计者对这些机构在设计时的巧妙构思。其中有利用快速流动的空气产生压强差来分离较轻的不同材料的装置,有利用铁的磁性来分离铁与塑料的装置,有利用不同塑料、金属密度的差异来对其进行分离的装置,还有利用近红外、气体控制和算法相结合的用于分离不同塑料的装置。

京瓷

       在京瓷公司所在地,我们主要了解学习了该公司创始人稻盛和夫先生的经营与做人的哲学思想并了解了京瓷公司所生产制作的陶瓷产品。

       在介绍稻盛和夫先生的哲学思想时,我被他的经营处世的哲学所具有的美的张力深深地吸引了。“敬天爱人”是稻盛和夫先生所主张的,其意为敬畏天理而关爱人。我认为这是正确的。敬畏天理,是尊重天的道理,也就是尊重客观规律,尊重道德观念等。关爱人,是指不脱离人的存在实际,也就是关心人这一物种的各种诉求,简而言之,即为为所有存在的人类谋福利并改善他们的生活。

       稻盛和夫先生也将“大家族理念”引入企业管理之中。他鼓励大家在公司中形成一个大家族,打破了资本家与员工之间只存在的对立关系的局面,以增强企业的总体管理水平与凝聚力。

       稻盛和夫先生还进行了两次跨行业的大胆尝试。先秉持着降低日本国民通讯费用的理念对通信行业进军并成功地创立了KDDI,之后又无偿担任了已破产两年多的ADL航空公司的CEO,并成功将ADL从低谷领至公司史上收益最高的阶段,同时也创造了日本史上最快的公司从退市到在上市的记录。

牧野机床富士胜山工厂

       在下午我们前往了牧野机床富士胜山工厂参观。该工厂坐落在富士山脚下的森林中,并以制造大型机床为主。根据讲解的人员的介绍,牧野机床富士胜山工厂之所以建造在这里,是因为制造大型机床与搬运大型机床过程中会对地基带来很大的压力变化,而富士山下因火山喷发而形成的岩浆岩有极好的强度,能够承受极大的压力变化而几乎不产生形变。

       在参观过程中,我深深感受到了牧野公司对机床的细节处的极致的追求。机床在表面进行热处理时会在热处理的表面产生微小的形变,这会给后续的装配过程带来很大的问题。牧野公司根据这一问题制造了能够在热处理前给将要热处理的表面添加可以抵消因热处理而产生的微小形变的余量。

       不仅如此,牧野公司对制造机床时所处空间的每一处的温度都有着严格的要求。要求各处温度与制造时的标准温度相差不能超过0.4℃。为实现这一要求,工厂将普通空调风的平直吹出形式改为螺旋吹出的形式;在货车等大型器械的出入口增加可以制造气帘的装置,在货车等大型器械进出时,装置将在门口处生成覆盖门口的气帘,将货车等大型器械进出时的热交换减至最小;工厂规定外侧的门与内侧的门不能同时开启,以保证工厂内部温度的稳定。

       这些细节之处无不体现着牧野公司对机床制造的极致追求。

横滨资源循环局鹤见工厂与三菱电机FA展示中心

       在横滨资源循环局鹤见工厂,我们先聆听了讲解员对东京资源回收与垃圾分类的发展历程,之后在讲解员的带领下参观了鹤见工厂的整体结构的模型图、垃圾车投放垃圾处、大型机械爪抓取并搅拌垃圾处、焚烧炉。在讲解员的带领下,我们较为近距离的观察了抓取垃圾的大型机械爪,在工作过程中机械爪会从我们所站立的距离垃圾坑坑底大约有十米的距离处落下,抓取垃圾后抬升,将垃圾投放至焚烧炉内。最后讲解员向我们展示了整个工厂的控制管理中心与该处的管理运营模式。

       在参观横滨资源循环局鹤见工厂过程中,讲解员介绍的对垃圾分类的推广方式让我印象深刻。从推行15类垃圾的分类开始,工厂的员工就坚持不懈地到学校等地点进行垃圾分类的讲解与教学,并时常带领横滨市的小学生来到工厂内部进行参观学习。这样的垃圾分类推广、教学方式持续至今。从最根本的地方下手,从最容易被教育的地方下手,并坚持实行,直至卓有成效。这种改革的方式或许值得我们借鉴学习。

       在下午我们参观了三菱电机FA展示中心。在展示中心,讲解员向我们介绍了三菱工厂中使用的制作智能手表的全自动流水线。在这条流水线上机械手能够精确地进行芯片与表带的组装并快速地将手表转移到下一个机械臂的作业位置,之后再转移到运输机械手作业位置。之后讲解员也向我们展示了机械臂独立完成从取笔、蘸墨水到在展示玻璃上写下“加油,华中科技大学的学生”这一过程。在FA展示中心的参观让我再次体悟到了传统机械行业通过与软件编程相结合而实现转型升级的过程。

东京大学

       在东京大学,我们参观了赤门、东京大学综合研究博物馆,之后我们在东京大学的另一个校区里聆听了龚伟教授为我们带来的柔性储能的有关研究的讲解和马雷教授给我们带来的对AI在机械系统控制可靠性等方面的应用的讲解。

       东京大学的赤门是比较少见的保留下来的日本传统文化形式的建筑,是日本唯一保留下来的赤门。根据导游的介绍,在日本古代,只有在女子出嫁时才能修建一个赤门,并且在修建后不论因何种原因倒塌损毁都不得再建,因此东京大学的赤门便有着十分特殊的历史意义。

       与国内大学不同,东京大学拥有独立的综合研究博物馆。在该博物馆中有着上百件的各个方面的藏品,其中包括了日本地区的古人类化石、古生物化石、古代文物、矿石、昆虫标本等。此外,在该博物馆内我们还见到了在广岛、长崎地区遭受了原子弹爆炸所影响的瓦片实物。瓦片的表面十分粗糙,曾经的装饰与花纹如今已难以辨认,这些战争历史的忠实记录者曾亲眼见证战争的残酷,并在和平的今天用残损的面容向我们诉说着曾经的苦难与如今的美好。

       龚伟教授讲解的柔性储能让我感受到了科技发展的日新月异,原来那些只能在科幻电影中才能见到的场景,如今已经变为能够被我们所看到、所触碰到的实物。

       对于马雷教授所讲的AI在机械系统中的应用,我认为是未来机械行业发展的一个主要的方向。传统机械所实现的快速、大量的生产已经不是当今社会所急需的的方面了。如今社会已经在积累了一定数量的物质后,逐渐迈上了追求更加智能、更可靠、更便捷的机械系统的道路。AI在汽车的各种控制系统中的应用便是一个鲜明的例子。

横河电机总部

       在下午的横河电机总部,讲解员向我们讲解了横河电机公司的发展历程、横河电机的设备研发历程与公司的服务体系。

       横河电机的测量仪器的研发历史令人印象深刻。测量仪器从庞大的钢铁怪兽转变为如今小巧的类似“寿司”的大小,总是能让人对科技的发展进步的巨大威力着迷。

东芝未来科学馆

       在东芝未来科学馆,我参观并体验了馆内的各种展品,有利用磁场的变化对小球进行加速的装置、风能发电机扇叶连接中轴所用的发电轴承、日本城市地铁站的自动检票机的内部结构和东芝公司研发的太阳能发电板、多种基于视觉识别的人机交互系统和利用地热能的发电工厂模型等。在这其中,自动检票机的内部结构展示给我留下了十分深刻的印象。该机构包括分离器、定位器、磁数据处理器、反转器、收集器、打孔器、汇总出票器。分离器能够通过传感器将不同的车票进行分离操作,定位器能将插入检票机的歪斜车票通过机械结构将其摆正,磁数据处理器会通过摄像头等设备对车票的条形码进行扫描,反转器能够将插反的车票反转至正面,收集器将先处理的车票存至暂存处等待,然后打孔器对车票进行打孔,打印器对车票进行打印操作,之后所有的车票从汇总出票器发出。整个机构的精妙设计令我们在场的所有人都感受到了极大的震撼。其复杂性与机械结构安排的精巧令人叹为观止。

       之后在讲解员的带领下,我们参观了东芝公司的两位创始人的多项发明成果并了解了日本磁悬浮列车的基本工作原理。列车之所以能够稳定地悬浮在轨道上与轨道不进行接触,是因为利用了超导体的特性,这种超导体能够在互相排斥的同时进行互相吸引,最终便形成了悬浮不接触的效果。

朝日啤酒工厂

       下午我们参观了朝日啤酒工厂。在讲解员的带领下,我们观看了朝日啤酒的介绍短片,参观了工厂内的制酒设备,简单了解了制酒过程,并对工厂生产的啤酒进行了试饮。

       从讲解中,我们了解到该工厂能在45秒内生产1200罐啤酒,其极高的生产效率让我们感到惊叹。此外,我们也了解到该工厂能够对所有用于生产的资源进行100%的回收再利用,这也是令人倾佩的地方。
责任编辑:程玥
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