当你需要完成一份总结报告,但是惊奇地发现你写下这份报告的初衷并非是完成任务,而是记录你此行所得,并且你想写下的内容远超规定时,你便知道,这趟研学之旅收获满满,是令你永远难忘的,揭开日本制造业面纱的学习之旅。
走进企业,走进生产;游历校园,学习精神;参观展会,拥抱未来。接下来我将从三个方面展开叙述我此行的收获。
图1 大阪世博会
图2 合照
一、日本制造业的精细化管理
本次研学过程中,日本制造业企业最令我印象深刻的正是其精细化管理,其中有几个有名的关键词:5S管理(整理、整顿、清扫、清洁、素养)、TPM(全员生产维护)和TQC(全面质量控制)。
京瓷总都实行阿米巴经营模式,将公司拆分为数千个独立核算的“阿米巴”,每个单元自负盈亏。阿米巴经营模式让每一道工序上的员工都清楚自己创造的利润和价值,能够激发员工自己的主观能动性,提升生产效率。每个阿米巴既是生产者也是质检员,体现了京瓷总都TQC的理念,将产品缺陷率降低到极低水平。
Omron太阳工厂的核心理念融合了精益生产和人本主义,强调不是让人适应机器,而是让机器适应人;不是根据任务分配人,而是根据人来分配任务。根据残障人士的身体状况,运用自动化、IoT技术等,改造机器,使其与工人一起配合运作,达到社会价值和利润价值的最大化。工厂根据一套智能管理系统实时显示每一位工人的生产情况,并且能够即时反馈设备出现的问题,尽可能确保效率的最大化;通过在地面上画线,电梯楼层上按钮贴不同颜色的标识,来提醒智力低下的工人要把货物运到哪一个位置,确保货物不会被运送错位置;通过在文件夹侧面画阶梯状梯形图案,提醒工人们文件夹的摆放顺序,大大降低了摆放错误率;在零件装配过程中,难免出现错误情况,工厂设置了多道检查程序,从人工目视检查到机器称重检查,再到人工抽检,力求正确装配好每一个零件。Omron太阳工厂在生产环节的各个细节上下足了功夫,达到机器加人1+1大于2的效果,哪怕工厂里三分之二的工人为残障人士,生产效率依旧保持高水平,产品质量依旧保持高标准。Omron太阳工厂坚决贯彻5S理念,保证工厂环境的清洁,保证设备的创新一直延续下去。
图3 Omron太阳工厂
图4 京瓷总都
三菱电机采用人机协同的生产线,让机器人完成绕线装盖等工作,工人则负责机器干不了的活,缩减人工成本同时提高生产效率,人工与机器双重检查也让产品错误率降低。在参观PLC生产线时,我关注到螺钉培训系统,“傻瓜式”培训方式直接节省了人力、缩短了培训时间并显著降低了装配错误率,效益非常明显。大楼里装有的空调照明也体现了对环境的精细管理,在房间不使用时能够即时关闭空调和照明,降低能源的损耗。
图5 三菱电机
在东京工业展上,和一位来自中国江苏省的负责人交流内容让我记忆深刻。他谈到日本人本身工作效率是不如中国人的,但是他们的精细化管理很厉害。所有的企业都注重效率,如何提高效率却是许多企业的难题。日本的制造企业给了我启发,那就是挖掘细节,永远创新。机器与人的协同生产已经是时代发展的潮流和大势所趋,而不是让机器完全代替人,如何在生产环节中改造机器,让使用它的人更加高效高质量完成任务,同时保证不犯错,这是我们需要思考和解决的问题。无论是Omron太阳工厂在地面上画线,在文件夹侧面标注图案,还是三菱电机的螺钉培训系统,都给我提供了新的思路,只需要将编号变成图案,将人工监管变成LED灯的闪烁,就能降低错误率,提高效率。创新很简单,但是,创新永远需要一颗关注细节的心。日本企业的5S管理、TPM、TQC理念是值得中国企业去学习和改进的,我相信中国企业能够做得更好。
二、日本制造业的自动化系统运用
日本的著名制造业工厂对自动化系统和IoT技术的运用是非常成熟的,在我们参观的每一个企业中,都能感受到机器和人的协同对生产效益的提升作用。除了第一部分中提到的Omron太阳工厂和三菱电机以外,大福株式会社的汽车自动装配线、单元拣选式自动仓库和箱盒式自动仓库系统更是让我眼前一亮,尤其是仓储入库的设备,那些紫色的自动运输车特别引人注目。它们不仅能自己跑,还能和“子车”分离。当需要完成不同的运输任务时,主车和子车可以分开行动,各自去不同的地方送货或取货,效率很高。子车的充电位置就设置在轨道上,可以在运输过程中就自动充电,这样既省时又高效。即便是打乱顺序入库的产品,也能按照特定的顺序出库。在一条长长的环形传送带上,货物一开始被间隔摆放的滚筒自然地分开,避免堆积。随后,传送带上的传感器会扫描货物信息,根据预先设定好的标准,在特定的位置启动一个装置,把货物“斜推”进旁边的不同通道里,进行分类。此外,视觉识别加上RFID确保AGV小车运送货物的精准度。
目前市场上大部分先进的自动化仓储系统等实际在本质上没有大的差别,但是大福工厂的一些精巧设计是非常值得我们学习的,比如子母车的设计,打破了常规的用单一的车运输的思维;比如在人工作业的地方加上防护罩的保护措施,预防异常情况对人造成安全问题。同时,见证自动化运输线,也让我不禁畅想未来机器的发展和无人的自动化工厂的运作场景。
三、理论走进现实
在整个研学之旅中,我见识到了很多学过的知识,理论走进现实,使我对学过的知识有了更深的体会。
在《电子材料导论》中学习到的精密陶瓷,在京瓷总都见识到了。京瓷以精密陶瓷制造为基础,不断挖掘精密陶瓷的应用潜力。精密陶瓷具有优越的性能特点:耐高温,强度高,质量轻,不易氧化,耐腐蚀等等。从电子元器件的封装,到自动AI汽车安装的摄像头,到汽车点火塞部件,到航空飞行器零件,日用家居工具……由精密陶瓷制造的菜刀切口光亮且硬度强;由精密陶瓷制造的保温杯轻盈且保温性能好。这些活生生的物品出现在眼前时,知识也就更加根深蒂固在脑海中。
在参观三菱电机过程中,我了解到CC-link IE TSN网络能灵活构建系统,实现多个伺服电机的高精度同步控制,让复杂动作更精准可靠。三个高速旋转的齿轮完全不会发生干涉。IQ-R PLC的大容量、强扩展性和抗震能力,则为系统稳定运行提供了坚实基础。这一次最大的收获是了解了伺服电机的内部结构,也让我明白了其高性能的来源。这是我一直想要了解到的,这次也是了解到包括绕线,焊板,点焊等处理过程。机设课程中,老师曾提到的减量化设计,也走进了现实,展厅中很多的机械臂都做了减量化处理,也体现了在保证性能的同时优化重量、降低成本和提高响应速度的设计理念。我们平时在参加机器人相关比赛时,常会涉及到实物的搭建,就需要减量化处理。所以这次也让我认识到,在设计一个机器时,不仅要设计得有用,还要设计得有效,要具备成本意识。
图6 三菱电机的精巧化设计
机设课程有一个创新设计,当时班级里有同学就设计了螺钉分拣机器,它可以将一把胡乱撒入的螺钉以整齐的顺序依次落下,和机设老师在课堂上曾展示过的原理特别像,几乎一模一样。从课堂理论照进现实,我觉得非常有意义。
除了以上三部分之外,日本企业名片的塑造、学校里的科研创新氛围等都引起了我的思考。
稻盛和夫的企业管理理念在我的心中留下深刻的印记。我相当认同他的方程式:
人生·事业结果=思维方式×热情×能力。
没有正确的思维方式,会得到错误的结果。如果你都不相信你能做得到,你就会得到失败的结果,因为人的潜意识倾向于创造和意识相一致的结果。热情也很重要,这决定你将投入多大的精力,把你的潜力开发到哪一步为止。许多有能力的人,其实对所从事的工作并不热情,自然不愿意费脑子去创新,去创造。能力是基石,热情是结构,思维方式决定高度。
京都大学目前获得了11个诺贝尔奖,这不是偶然,而是创造性思维和持久性坚守结合缔造的结果。京大的教授经常是低调做人,低调做事,不追求论文数量,不追求专利,几十年研究,更多是喜欢做研究的过程以及解答自己的困惑。我记得他提到研究红水母的教授,提到研究鸟类语言的教授,他们会穿着cos服进行宣讲,会带着录音笔去林子里录鸟叫声,听上去不是非常像传统观念里的教授,更像是异想天开的怪人。这也让我对我以后的科研之路进行了思考,我该如何将我的热情,我的好奇心,我的研究方法,代入我的科研中去。
图7 京都大学讲座
除了上述提到的企业和大学,我还从大阪世博会中了解到各国的文化;从山崎马扎克机床博物馆中观察到了不同机床的结构,并对机床的发展历史有了更深刻地了解。特别是蒸汽机的机床和现代的机床;从名古屋大学的建筑中学习到了削减地震影响的技术;从富士通工厂中学习到回收旧家电的环保工序;从东京大学的校园中感受到传统情怀等。
图8 大阪世博会展品
图9 山崎马扎克机床博物馆
图10 大学风光
总结起来,我认为本次日本研学,是一段非常开心的旅程,是一段非常有收获的旅程,是一段开阔眼界的旅程,是一段让人永生难忘的旅程!
图11 合照
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。