大福株式会社

       此次我们参观了位于滋贺的大福株式会社（DAIFUKU）。大福株式会社创立于1937年，凭借先进的智能“物流系统”在世界物流运输行业占有一席之地。目前，基于先进的物流搬运系统，大福株式会社在制造业及流通产业物流系统、半导体与液晶生产线系统、汽车生产线系统、机场专用分拣系、洗车机业务、电子产品业务等领域取得了丰硕成果。

       制造业及流通产业物流系统：该系统利用可移动式货架，可以实现货架的自动运输管理，相较于传统的顶点式货品储藏架，具有更高的灵活度，更易于管理，大幅度节约了储存空间，提高货物运输效率（可以取代部分AGV/人工叉车运输的工序）。该系统分为有轨、无轨两种移动方式，无轨移动的定位方面是采用地埋的定位道钉（每30cm一个道钉），该移动货架还内置了距离报警系统，从而确保相关人员的人身安全；为了实现货物的跨区域高效运输，该系统搭载了若干台电动台车，可实现八小时不间断工作，取代了人力运输提高系统运转效率以及平稳性。同时我观察到，在台车取、放物体时，小车采用了交叉轨道式的运输机构从而实现货物的存、取以及堆放。

       该系统的另一大亮点便是自动仓库系统，该子系统利用自动堆垛机实现了货物的高效运输，其单程运输时间为21s，来回运输时间仅需37s。值得一提的是，大福公司最早于1966年便为松下公司打造了第一台智能仓库系统。大福仓库系统中的垂直搬送系统可以通过机底自动扫描地面矩阵二维码实现货物运输的精确定位，其最大单程运输高度达43m；电动台车用于货架层间与层内的货物运输工序，其运输速度较快（单层穿梭速度可以达到200m/min，跨层升降速度可达到100m/min）。从机械结构的角度观察，该小车上搭载有取货平台用于货物的取放，其结构上采用了三层夹合式金属管道，在中间层上装有一对左右对称的摩擦带。通过摩擦力使二级、三级伸长机构与主车体分离，提高了货物堆放的空间利用率；3D打印分拣装置（自编名字）的工作方式与3D打印机十分相似，利用两个自由度方向的复合运动合成“打印喷头”的平面运动，其Z向位移则是通过移动平台小车上的Z向滑轨实现的，而其夹取机构的开合猜测是通过校车上的水平向滑轨实现的，但我也发现该系统也有对货物尺寸以及对方高度的限制，对此，我认为可以将夹取机构的伸缩主动部分集中于夹取部分从而取代现有的一体式收放来解决此问题；拣选机部分，利用了平行四边形机构（根据机构的运动路径反推得出猜想）实现了货物的快速出库、拣选；超高密度保管型自动仓库系统可以实现货物的集中储存和对方工作。我观察到，该系统中采用的电动台车与前文提及的有很大的不同，其组成包括车辆主体和上层抬货运输车辆部分，其运动采用四轮驱动，同时辅以四周导向轮结构，保证运输层不偏航，且能够有效地减小由于货物过重引起的偏载。另外，我还注意到了在主体小车上有两排链传动机构，但在演示过程中始终没有启动过，无法判断其设计意图，因此我们只能猜测是用于近端货物的堆放从而避免了货运小车的低效劳动。

       汽车自动装配系统：在这里我们看到车壳与发动机分别由悬臂机构和抬升机构由空中和地下的位置交汇实现对接，从而完成车体的组装工序，最让我眼前一亮的便是其精准的定位功能，能保证两物体间的无隙定位功能，精准、高效。

       半导体运输系统；在参观该展区时，半导体运输系统的快速机动能力以及极高的定位精度都给我留下了很深的印象。虽然对国内半导体生产行业现状并不了解，但我认为该方案可以极大程度的提高半导体生产中产品的运输效率，而且实现了无尘生产，可谓半导体行业福音。

       物流分拣系统：该系统可以根据物品的颜色信息对入库的货物进行分拣，在这一环节可以有效的减少人工分拣员的工作量。而且更让我感兴趣的是，经过分拣后的货物可以准确滑动到传送机构部分（该部分采用了多段传送小车首尾相连的设计，与传统意义上的传动带有着很大的区别）。在演示过程中还出现了部分货物未按照相应的颜色完成分类的错误情况，因此我认为，该套系统可能还需要加强对颜色信息的识别读取功能。在参观学习的过程中我也将该系统与我国京东快递的物流系统进行了粗略的比较，就效率而言两套系统相差不大，不同的是京东物流系统是根据包裹大小/重量进行的分拣，而大福所开发的分拣系统是根据货物包装的颜色进行的分类，这种差异可能是源自国情差异，在中国货物的外包装使用的是纸浆的原色，而日式货物包装的颜色是根据货物的尺寸或用途进行的分类系统，两套系统各有优劣。

       经历了早上在大福株式会所的参观学习，我对日本物流行业正在推行/研究的新一代物流系统有了基本的了解，也认真对比思考了国内物流行业的发展现状，其实国内目前也不乏这类智能物流系统，但由于使用成本的高昂以及所需储存空间的需求，仅有部分大企业可以建立这样的物流系统。说到底，还是我国制造业还存在很大的“家庭作坊式”小型工厂。我想，中国工业想要真正实现“工业3.0”、“工业4.0”的设想，需要将这些小微生产企业进行规范化、集团化改制，优化产业结构，才能对传统制造业进行智能赋能。

三菱电机名古屋制作所

       下午我们来到了位于名古屋的三菱电机名古屋制作所，在这里我们了解到了三菱电机公司的核心拳头产品，涵盖了可编程控制器（PLC）、伺服电机、工业机器人以及人机交互系统等，可谓是包含了工业生产中的所有门类。基于三菱生产线的实际需求，他们提出了“e-F@ctory”的概念，用以实现智能制造的目的。在参观工厂的过程中，我们对三菱智能产线的使用与建设情况有了一定了解，给我最大的感触就在于他们通过自研的工程管理系统对自身产线的改造与提升，真正的体现了“解决工程实际”的理念。我认为这种经验的积累也是三菱电机相较于其他竞争对手最大的优势。在聆听三菱电机集团对未来智能制造发展的设想过程中，我深刻感受到了三菱集团实现绿色工业同时实现工业工程的人文关怀，始终走在时代前沿的决心，我也我无比期待着三菱电机在未来为人类可持续发展事业贡献自己的力量。我想作为一名上进大学生，我们也应该有这种追求卓越的精神。

松下环保技术中心

       7月11日上午我们来到了松下环保技术中心（PETEC），了解到了日本政府在解决环境问题方面的决心和魄力，督促企业建设资源节约型、环境友好型产业结构，并制定了家电回收利用法监督企业和公民完成废旧电器产品（如电视机、冰箱、空调等）的义务。

       随后我们参观了松下的电子产品回收工厂，在产线上工人们依次完成相应部分的拆解，再将拆出的零件根据材料的物理、化学特性进行分类回收，再对回收的材料加工得到崭新的商用产品。我想，正是通过包括松下在内的各大电子产品生产产业的努力，才极大地减少了日产生活中产生的电子废品。实现废用电器的回收再利用，实现绿色、可持续发展的产业转型，真正做到“碳中和”。实现人与自然和谐相处是一个漫长的过程，但我想只要去做，总会实现既定的目标。希望日后我国的这类大型企业也能够承担起这份社会责任，为实现“碳中和”，解决人类发展问题贡献出自己的力量。

京瓷总部

       在京瓷公司（Kyocera），我认识了一位颇有理想抱负，坦诚待人的老者——京瓷集团创始者稻盛和夫先生。“敬天爱人”，遵循天理，忠于灵魂本质是老先生一生坚持的信条。从松风工业起步，到创办京瓷公司，在功成名就之时，他继续开疆拓土，大胆尝试进军通信行业创办了日本第二大通信企业DDI（后与au合并成为KDDI），又以独创的“阿米巴”经营理念拯救了濒临破产的日本航空（JAL）公司。无论何种年纪、何种境遇，稻盛先生都始终保持着一份锐意进取的积极心态，令我十分感动。我想这也是京瓷公司能够屹立世界高端陶瓷制品行列的根本原因。除了对稻盛先生的崇敬外，我也对京瓷公司的特种陶瓷产生了浓厚的兴趣，他们的产品已经给我留下了极深的印象。虽然我不是材料专业的学生，难以在该行业做出很大的贡献，但是也希望自己未来能够利用自己所学的专业技能改进陶瓷生产环节的生产设备水平，从生产环节提升产品品质。

新干线

       对于新干线的好奇与向往让我对此行充满了期待。虽然近些年中国高铁的发展迅猛，从运行总里程数、服务质量以及运行速度等方面已经全面超过了日本，前段时间试跑的CR450型，客运时速达到400km/h的新一代客运高速列车也再次应证了这一点，但作为中国高铁前辈的日本新干线依旧值得我们去学习与思考。日本最早于上世纪1966年建立了全世界首条高速铁路，早于我国40多年，我想这也得益于他们扎实的工业基础和完善的工业生产体系。想要全面赶超日本，我们还需要付出更多的努力，扎实工业生产基础领域，从根本上提升自身实力，才能让中国智造成为可能。

牧野机床富士胜山工厂

       非常荣幸能够来到牧野机床富士胜山工厂参观学习，在这里我领略到了牧野机床雄厚实力。更令我动容的是牧野机床公司细致入微的工匠精神、处处为客户着想的态度以及绿色工业的生产理念和技术自信。

       在讲解员的引领下，我深刻体会到了牧野机床的强大。为了实现机床主轴的高刚度、高精度，牧野将机床生产车间的温度严格把控，达到恒温标准尽可能地降低温度对机床主轴、床体等零件表面精密度的影响，对生产过程中的各个环节的环境温度以及零件结构优化、轴承的保存与运输，热处理方式的选择更是严格把控。我想正是对这些细节的严格把控成就了牧野机床的高刚性、高加工精度，让牧野机床跻身世界CNC加工中心行业前列。

       在加工成品展示区，我们也看到了仅通过铣削加工就可以达到的精度，已经几乎是镜面了，令我十分震惊。除此之外，为了保护富士山地区自然环境，同时实现绿色可持续工业发展，牧野机床也将自己的工厂进行了充分地设计和改造，充分体现了“工程与自然”的工业发展理念。在返程的大巴上，张老师和范老师也向我们科普讲解了机床行业向高精度、高刚性、高质量的发展趋势，以及我国机床行业的发展痛点。虽然在这学期我们已经学习了机械原理以及机械设计相关课程，但仍感觉自己解决实际工程问题的能力不足，在未来，还需要更加努力的提升自身能力，努力为提高我国高端制造设备的水平，从而提高中国制造的质量，真正实现中国智造，“Dream big，aim high”。

横滨资源循环局鹤见工厂

       迎着温和的海风，我们来到了位于东京湾之滨的横滨资源循环局鹤见工厂。在这里，我们近距离地观察到了城市可燃垃圾运送到处理厂燃烧、发电的全过程同时也了解到了日本国垃圾回收的发展历史。从1918年开始，横滨市开始进行垃圾回收，此时仍以填海或者将垃圾做成肥料为主；从1940年起，政府在每12家门口设立一个垃圾箱，每3至7天进行一次垃圾集中回收，此时垃圾分类技术尚未成形，但也会将铁、铜、铝等重金属挑拣出来，然而余下的垃圾无法完成焚烧，只能全部用于填海造地；1960年，横滨市开始推行垃圾集中回收处理，建立了“station”（我理解为早期垃圾回收站）；1970年，随着横滨市的人口数量爆炸式增长，日常垃圾的产生量也呈现几何式增长，在此阶段垃圾处理仍以焚烧为主；1990年，日本正式开始了垃圾分类工作，并在3年实现了瓶、罐的分类工作；1998年开始推行塑料瓶的分类工作，并在4年内全面实现塑料制品的分类工作；2004年开始推行现行的垃圾分类方式（大致有15种分类名目）。

       在今天看来，日本已具备了如此健全的垃圾分类以及处理技术，但纵观历史发展，日本的垃圾分类工作并非一日之功。在普及过程中，首先由地区街道开展说明，向普通百姓普及垃圾分类的意义以及操作方式，并设有引导员指导大众如何进行垃圾分类，同时在中小学内进行宣传教育，从小抓起。在日本政府的长期努力下，日本的垃圾回收情况取得了重大的改善，垃圾回收率得到了极大的提高。现今，日本政府在全国各地设立了数个诸如横滨资源循环局鹤见工厂的垃圾回收系统，将回收的可燃类垃圾进行焚烧，将燃烧产生的热量用以锅炉加热，利用蒸汽推动发电机工作，为横滨市直接供电，据介绍，该垃圾回收中心的日发电量除满足自身需求还可以向市内其他场所供电。

       在资源回收处理过程中，我们看到了一个巨形垃圾坑，用以存放横滨市的日常垃圾，再利用一个液压驱动的巨型机械夹爪，将干垃圾与湿垃圾搅拌均匀，使垃圾便于燃烧，随后利用夹爪将垃圾吊起置于垃圾焚烧炉内，最后将燃烧出的废烟经过层层过滤净化后通过烟囱排出。从资源回收利用的效果上看，该方法可以最大限度上实现资源的再利用。

三菱电机FA展示中心

       从横滨出发，我们来到了此行的最终目的地——东京。在东京之行的开始，我们来到了位于秋叶原的三菱电机FA展示中心。不同于之前去过的三菱电机名古屋制作所，该展示中心让我们更直观地体验和感受到三菱电机的e-F@ctory智能工业设想，机械臂通过彼此之间的协调工作，完成预定的运动路径，并完成电子产品等的装配生产。遗憾的是未能更进一步了解这条产线的技术细节，但产线的高度智能化和精确化已足以让我倍感震撼。也十分感谢展示中心的工作人员的热情招待，希望未来还有更多的机会取进一步了解三菱电机，了解日本的工业自动化模式和使用三菱电机的产品。

东京大学

       7月14日上午，怀着满心的期许和向往，我们来到了日本最高学府——东京大学参观学习。漫步在东大校园，路过了赤门、安田学堂，书香气裹挟着浓厚的历史气息扑面而来，在这里我也感受到了日本学府不同于中国学府的魅力。

       随后，我们有幸聆听了龚伟教授和马雷教授为我们带来的精彩讲座。首先，龚教授向我们讲解了他所探索的领域——可穿戴的柔性电子设备（Wearable Electronics）的研究、发展情况。在讲解过程中，龚教授提到他通过对材料的空隙进行电化学沉积附碳的方式提高柔性材料的导电性和其他物理性能。该方法作为可穿戴电子设备研发的初步设想，证明了通过多层附碳可以有效提高柔性电子设备的整体性能。同时，龚教授针对可穿戴柔性设备的未来发展前景做了一顶的设想与讲解，即与皮肤直接相接触或直接印刷在皮肤表面的电子设备。也许在不远的将来，这项技术可以真正走进我们的生活从而减少携带电子产品的数量，使Cyberman成为现实。随后，马教授又为我们讲述了AI时代的发展趋势。如今随着ChatGpt等人工智能AI的高速发展，AI正在悄然改变我们生活和工作，面对新时代的新生事物，我们更应该积极拥抱变化，在时代发展的浪潮中乘时代之风提升自己。在过去，对于其人工智能，我还存在一定的抵触心理，但我们更应该看到AI时代问我们带来的好处与帮助，充分利用其带来的积极影响，拥抱时代拥抱变化。

横河电机总部

       下午，我们来了位于武藏野市的横河电机株式会社（YOKOGAWA）。在此行之前，我还未曾使用过横河电机的相关产品，也一度以为这是一家从事电机设计、制造的企业。但当我进入到横河电机中后，我发现我错了。横河电机株式会社从事测量仪器制造起家，早在上世纪30年代便能够制造出及高精度的电流表、电压表等测量仪器，并且在今天仍能够正常使用，毫无疑问令人震撼。

       在参观过程中，我们先去到了位于横河电机总部的全球应答中心（Global Response Center）。在这里，客服人员被分为电话接线员与技术组工作人员，以解决用户在实际操作过程中遇到的困难，充分体现了“客户至上”的服务准则。随后，在工作人员的带领、讲解下，我们了解到横河到门口目前还在生命、能源、材料、仪器、仪表生产方面做着自己的努力。在随后的过程中，我们了解到了横河电机早在1979年便生产出了全世界首台DCS（Distributed Control System）设备，用于各工业系统的控制、管理，极大程度地提升了工业领域，尤其是重工业领域的工作效率，令人敬佩。横河电机真正做到了走在时代的前沿，目前DCS系统的准确率已经无限接近于100%，设备也从最初的400kg缩减到了易于携带和安装的尺寸。同时，我也了解到目前国内也有相关的高校、研究院正在研究拥有自主知识产权的DCS设备，希望在不远的将来，我们也能用上我国自主研发的设备。

东芝未来科技馆

       我们来到东芝未来科技馆参观学习。在自由参观环节，我们对馆内的科学设施进行了参观学习，在此过程中最令我震撼的是对东京地铁进站验票闸机的还原模型。在演示过程中，除了前几日乘坐地铁时观察到的快速进出票的功能外，讲解人员还为我们展示了在车票斜插时，车票的回位校正功能，以及在多车票同时投入闸机同时验票的功能。从机械结构上看，该验票机的构造由分离器、定位器、磁数据处理器、反转器、收集器、打孔器、打印器、汇总出票器构成，通过各部分的协调工作，完成进出站车票的检票与回收工作。与国内目前使用IC磁卡的地铁闸机相比，日本目前采用的仍然是机械式的检票机器，在国内为数不多能见到的机械式检票闸机也只存在于火车站，不过近些年来也被刷身份证的IC卡识别闸机替代。从工作效率上，两种闸机的工作模式各有千秋，从速度上看，机械式的检票闸机的工作效率更高，可以极大程度地提高高峰时段进出站乘客的通行效率避免拥堵；从可靠性上看，IC卡识别型过站闸机的可靠性更高，对机器结构的要求不高，便于维护和安装。

       在集中讲解环节，我们了解到了东芝公司的创业发展史，也对于日本在明治维新年间在科学发展上做出的努力感到震撼。也正是在这个时代，日本国内的科学技术取得了蓬勃发展，以东芝公司为代表的一系列企业，为日本的制造业以及家用电器自动化发展做出了突出贡献。这背后蕴藏着的是日本公司在科技创新上的坚持不懈以及对工艺品质的极致追求。种种因素的叠加才使得日本能够在1964年便建成的世界第一条高速铁路，而家用电器发展至今依旧占领着世界电器市场的头部行列，同时极高的耐用性也让日本制造闻名于世界。随后我们来到了低温超导磁悬浮展区，在讲解员的引领下，我们了解到了低温超导的原理，如下图所示：

朝日啤酒茨城工厂

       在位于茨城的朝日啤酒工厂，我们了解到了啤酒的发酵、生产过程，通过4D技术亲历了一遍啤酒的罐装过程，并且有幸品尝到了朝日啤酒的产品。同时我们也了解到了，在茨城工厂，每45s可以完成1200瓶啤酒的生产，日产则高达590万罐。朝日的啤酒储存罐更是有20米之高，直径达到8米，据说如果一天饮用一瓶啤酒，则需要足足4000年才能将一个储存罐的所有量喝完，从数据上看来，无不体现着朝日啤酒强大的市场占有率和庞大的客户群体，令人印象深刻。

       最后，我想再次表达我对e-works公司以及对范老师、张老师、谭老师、闫导的衷心感谢，此次研学之旅我了解到了最真实的日本社会以及日本工业化发展、科技发展的现状，走出了象牙塔，看到了真实的世界，也看到了我们与科技强国之间的差距，这个差距毫无疑问需要我们去努力缩小、弥补，通过自己的努力，提高中国科技水平高质量发展，为科学发展注入源源不断的动力。