第一站 川崎重工

    12月10日上午，e-works第四届日本智能工厂考察首站来到全球制造业巨头川崎重工。川崎重工有3万多名员工，2018财年营业额达952亿人民币，涉足航空航天、造船、能源装备、轨道交通、摩托车和工业机器人等领域，已累计交付机器人18万多台。

川崎重工

    考察团参观了川崎重工的机器人展厅，观摩了不同类型的机器人在汽车焊接、喷涂、装配、搬运、捡货、装配，以及面向汽车、医疗和半导体等行业的实际应用，体验了机器人与机器视觉和力觉传感器的协同应用。e-works黄培博士还体验了机器人画像。

考察团参观川崎重工的机器人展厅

机器人与机器视觉和力觉传感器的协同应用

黄培博士体验机器人画像

    考察团成员还参观了川崎重工的高端摩托车“忍者系列”的组装工厂，体验了川崎重工在精益生产、精益物流、防呆防错等理念，以及安东系统、AGV的实际应用。

川崎重工的高端摩托车

    川崎重工作为日本制造业的典型代表，提供了工业机器人应用的整体解决方案，在生产制造过程中注重现场管理，强调人机协作，值得学习。

考察团成员在川崎重工合影

第二站 京瓷集团

    12月10日下午，第四届e-works日本智能工厂考察团来到著名企业家稻盛和夫创建的日本京瓷集团，观看了稻盛和夫的生平纪录片，学习了京瓷集团发明精密陶瓷，并且不断拓展应用领域的长期实践。

京瓷集团

京瓷集团经营理念

    京瓷株式会社的创始人是稻盛和夫，成立于1959年4月1日，最开始是从事精密陶瓷的研发和生产。如今，京瓷集团在全球的事业涉及原料、零件、设备、机器，以及服务、网络等各个领域。产品包括手机和网络设备、半导体零部件、电子元件、水晶振荡器和连接器、使用在光电通讯网络中的光电产品、切削工具、打印机/多功能复合机等办公信息设备、精密陶瓷厨房用品、太阳能电池等，全球拥有75,940名员工。

考察团成员在京瓷集团合影

第三站 丰田汽车元町工厂

    2018年12月11日上午，e-works第四届日本智能工厂考察团参观了丰田汽车元町工厂。丰田汽车在27个国家建有50个工厂，其中在日本有12座工厂。元町工厂于1959年建成，是丰田汽车的母工厂，建有全球生产指导中心，现有员工8000人，生产皇冠、MIRAI(氢燃料电池汽车)和雷克萨斯汽车。丰田元町工厂占地面积160万平米，年产6万台高档轿车。

丰田汽车元町工厂

    考察团参观了总装车间，该车间集中体现了丰田汽车的丰田生产模式(TPS)，包括准时制生产、按序供货、混流生产、人机协作等理念，也致力于降低生产过程的废气排放。丰田汽车强调好产品、好创意，品质源于每道工序，不让次品流入下一道工序等理念。

丰田汽车元町工厂模型图

    随后，考察团参观了丰田汽车会馆。该会馆始建于1977年，是为了庆祝丰田汽车公司成立40周年而建，主要用于向外界展示丰田造车理念及各种汽车知识。2005年，对该会馆进行了改造，增加了丰田有关环保、安全、最新车辆展示和其他方面的技术。

丰田汽车会馆各种车型展示

    丰田汽车公司始终秉承创始人丰田佐吉先生的思想精华而总结出的“丰田纲领”，不仅创造了优质的汽车、脍炙人口的车型，同时其建立的丰田生产模式，即精益生产体系，更是全球各大企业竞相学习的对象。

考察团成员在丰田汽车公司合影

    通过今天的考察，考察团成员对丰田的精益生产体系有了深度了解，受益匪浅。

    1、利用电子标签拣选系统(DPS)，协助员工在产品混线生产时，根据货位上的信号灯，可以准确地拣选物料，并且根据每个订单配送到线边。

    2、产品的模块化、平台化水平很高，虽然单条生产线混合装配皇冠、雷克萨斯等品牌车型，但其零部件通用化率非常高，用较少物料种类来满足不同车型的装配过程。

    3、员工思想统一，严格按照规范执行落实；现场工位人员完成在制品安装后，不论多么熟练的工人都会再次拿起作业指导书进行比对确认，已确保正确。运输车辆在装卸物料完毕后，每位驾乘人员都会做标准化的环顾动作，已确认周边状况是否安全，然后再启动车辆。

    4、生产现场状态一目了然，品质问题能够及时反馈；通过整个工厂的综合Andon系统和每条装配线的Andon系统，操作工可以利用Andon呼叫及时反映问题，现场管理人员第一时间赶往事发位置处理异常，避免异常流入下道工序，造成批量性质量问题，问题处理完毕后再按下解除按钮通知，在这个过程中除遇到重大问题外线体均不会停线，保障了生产节拍的稳定性，质量问题也得到及时有效处理，而不是事后才分析处理，避免了大批量返工。

    5、拥有实战培训体系，元町工厂作为样板工厂拥有非常完善的培养体系，是丰田的人才培养基地，源源不断的为丰田全球各地工厂输送人才。

    6、拥有完备的精益化生产体系，无论是从供应链物料的及时配送、生产现场的线平衡、在制品半成品库存、信息的及时通报与传递等方面，元町工厂都有一个非常完备的精益化生产体系，这也是多年来一点一滴改善积累的成果，企业要想学习这种精益生产模式不能仅从单点效仿来进行改善，而且要以精益的思想从全局角度进行整体规划。

    7、生产现场的空间利用率非常高，整个工厂各个工位之间排列非常紧凑、有序，几乎不存在线边仓和在制品库存缓存区域，物料都是及时、有序的通过小车运送到每一个工位。

    8、生产辅助设备，每种物料都有相应的物料架，摆放有序，便于捡取，同时还有线边辅助车来帮助操作工方便的拿去物料进行快速装配，每一道工序的节拍都很一致。

第四站：KARIMOKU家具

    当地时间12月11日下午，e-works第四届日本智能工厂考察团一行来到了位于日本爱知县的KARIMOKU家具株式会社。KARIMOKU的名字来自初代社长加藤正平，他1940年在日本爱知县创立了木工制作所KARI-MOKU，至今已经78年，目前KARIMOKU拥有7个工厂生产不同种类的产品。

考察团成员在KARIMOKU公司合影

    首先，团员们参观KARIMOKU家具展厅，听取了工作人员的详细解说，全面了解了其各类家具产品，还亲身体验了明星产品的性能。

团员们正在体验KARIMOKU的“明星款”沙发

    随后，考察团进入KARIMOKU家具工厂内观摩家具的生产全过程 ，从木材加工、木形调整（打磨）、组装、涂装、部件加工、总装配、检验到最后的包装工序团员们都仔细的观察与学习。

KARIMOKU家具生产车间（参观禁止拍照，图片来源网络）

    在KARIMOKU家具舒服、自然的背后，考察团成员充分感受到了这个历史悠久企业的管理文化，以及一个传统行业在发展过程中的不断创新。KARIMOKU是日本典型的家具制造企业，从环境治理到生产过程中细节上的智能化应用，到车间现场管理、人员管理与技能评价等等，都彰显出精益的本色，给考察团成员留下了深刻的印象，甚至颠覆了很多此前对家具企业的认知，收获颇丰。随后在团长黄培博士的倡议下，部分团员也在回程的车上分享了参观感受。

部分考察团成员分享参观KARIMOKU的感受

第五站：小松粟津工厂

    12月12日上午，e-works第四届日本智能工厂考察团走进了日本石川县，考察了全球著名工程机械巨头小松集团(Komatsu)的粟津工厂，业务部长村上正史先生等领导热情接待了考察团一行。小松集团是全球最大的工程机械及矿山机械制造企业之一，成立于1921年，集团子公司227家，截止2018年3月的最新财年营业额达2.5万亿日元(1500多亿人民币)，排名全球第二。

小松粟津工厂

    本次参观的粟津工厂创立于1938年，今年也是建厂80周年，现有员工2700余名，是小松的母工厂，对位于德国、美国、中国、瑞典和巴西的五个子工厂提供生产和开发的指导，非常具有代表性。

小松展示的工程机械产品

考察团成员在小松粟津工厂参观合影

    考察团重点参观了四年前新建成的总装车间，主要有以下收获：

    1.车间在建设之前就进行了全面规划，将生产设备、空调等设置于地下层。

    2.能源高效利用，每一处能够产生电能的地方均被回收利用。例如吊装机在下降时会通过机械运动进行发电，并循环利用；在最终运动检测环节，滚轮也是一套发电装置，轮式装载机在滚轮上高速运动时会同时进行发电，将动能转化为电能。

    3.在生产车间内，由于需要吊装，室内高度很高，如果在顶棚安装空调来调节室内温度会浪费大量的电能，因此小松车间的空调设置在底下，可以利用地下水、地热出风由下向上吹来调节室内温度，空调范围仅适合人体高度。

    4.空间高效利用。车间立柱之间间隔长达32m，有宽阔的空间，消除了物流的制约，使得空间利用率非常高。吊装机也是上下交错，可以满足左右两侧的吊装作业同时进行。相比过去，车间整体面积缩小了一倍多，但产量却提升了20%。

    5.生产线灵活性高，能够进行混装生产。在固定站位装配好发动机和传动系统之后，再吊装到装配线上通过流水线进行总装。传整个车间分为两条总装线，分别按订单装配不同种类的轮式装载机和履带式挖掘机，产品的装载托盘可根据车型种类进行调整。

    6.整个生产现场干净整洁，每一个待安装的机型其零件、部件都是精准配送到生产线两侧等待下一步装配，没有任何多余的库存物料。由于小松机械80%的产品都是外销，所以生产线上还可以根据订单上不同地区对于润滑油的要求自动添加相应标准的油。

    7.注重现场改善，物流配送的有序化。生产线有工具台车，作业台车、部件台车等多种台车辅助物流运输及作业员操作。物料摆放整齐有序，摆放方位符合人机工程学。另外其配送的零部件小到螺丝都是精确到具体数量，根据订单每道工序物料都会全部用完。QC人员在现场对已完成工序进行稽核。

    8.小松公司拥有非常优质的供应链生态，配送高品质的零部件，生产线上没有看到任何返工件。

    小松公司领导还应考察团的要求，介绍了小松提出了Smart Construction，即智能施工解决方案。工程人员可以通过无人机自动测算出待挖掘项目地点的土方量，并生成三维点阵模型，并根据模型智能精准匹配相应数量和种类的小松工程机械。小松的智能挖掘机在工作时，通过安装在驾驶室的视觉传感器，可以实时统计完成的工作量。通过手机终端即可远程查看，实时监控项目完成进度。小松公司已实现完全无人驾驶，远程操控的矿山机械应用。

    本次考察让考察团成员大开眼界、获益匪浅。尤其是对小松建立的完善供应链体系，模块化产品平台，精益生产模式所带来的收益有了直观的认识。除此以外，对于如何实现产品智能化和能源的高效循环利用也有了深刻的理解。

考察团成员在小松粟津工厂合影

第六站：富士通

    当地时间12月12日下午，e-works第四届日本智能工厂考察团走进了日本石川县，考察了富士通石川工厂。富士通石川工厂社长加藤真一热情接待了考察团一行，总务部长高田敏彦及山本义则带领大家进行了工厂参观。

富士通石川工厂

    富士通作为世界领先的信息通信技术（ITC）企业之一，优势在于可提供信息和通信技术方面的整体解决方案。在提供全方位服务的同时，富士通的业务包括最前沿高品质产品和电子设备的开发、制作、销售及维护。此外，富士通集团旗下有完整的工业软件系统，包括ERP、MES、PLM、三维CAD、企业级BOM等。还开发出智能决策分析平台，在上海仪电等企业得到应用。2018年，富士通在《财富》世界500强中排名第313位。

加藤真一社长向考察团介绍富士通石川工厂

    富士通石川工厂（Fujistu IT Products Limited，简称FJIT）成立于2002年4月1日，是现今日本唯一一家有能力生产超算计算机的IT公司。截至2018年4月，员工人数600人，总占地面积为129300平方米，工厂面积为44500平方米。目前，富士通石川工厂主要生产包括Supercomputer（超级计算机）、Mainframe、UNIX Server、IA Server的服务器和SAN、NAS、Tape Library、NW Switch等各类存储器。

富士通石川工厂缩略模型

    在富士通石川工厂，考察团成员参观了富士通的SMT(表面贴装)车间和组装车间。大家看到，车间的大屏幕显示实时的车间生产状态，包括产量、质量等数据。富士通石川工厂是小批量多品种，按订单生产的模式，实现了不同产品的快速换型，平均换型时间小于15分钟。

富士通石川工厂生产方式的发展过程

    同时，富士通石川工厂的组装车间采用JIT的生产方式，独创了一种生产指令的传输方式，通过两个乒乓球，在一个产品完成组装、测试和包装之后，物流捡货人员在取走成品的同时，将标明这种产品代码的两个乒乓球放入真空管道，乒乓球输送到组装线的起点，告知工人可以启动下一个订单的组装。

    大家还发现在组装车间内，富士通石川工厂应用了机器人组装单元，全自动组装硬盘。此外，还应用了一条机器人分拣随机手册的自动分拣线，可以将资料根据发货的地点分拣到代表不同城市的料框。

将环境保护与Monozukuri理念相结合

    通过本次参观，大家学习到了Monozukuri（造物）的理念——其核心含义是完美的产品用完美的工艺过程来制造，了解到了富士通员工利用Monozukuri理论进行的创新活动。这些创新活动包括连贯一致的生产过程、高端先进制造技术的应用、对QCD体制的执着追求、以及Monozukuri和环境保护等。在产品方面，服务器创新地采用了水冷方式。

DPS的实际应用

    此外，考察团还学习到了活用IOT技术，助力智能制造的思想。该思想主要指在制造高品质产品的系统中活用IOT技术，通过消除无价值的活动来减少人为错误并将注意力集中到工作中。富士通主要的IOT技术应用可概括为RFID（电子标签）、DPS（数字分拣系统）、平板电脑和图像处理技术四个方面的实际应用。

    总之，本次参观给考察团留下了深刻印象，尤其在创新活动方面有较深的感悟：

    1、结合自动视觉检测AOI和人工利用放大镜来检测，确保产品的高质量。具体而言，就是在电路板性能检测之后还会用人工视觉检测的方式放大检验，将人的作用作为辅助且关键的步骤，进一步完善了检测，避免遗漏与未来的隐患发生。这种将人的技能判断放在自动化设备的检验之后的工作方式，充分体现了其以人为本的管理态度，值得思考与学习。反思的是无人化、少人化问题，以及员工技能培养与等级评定的机制和作用等相关问题。

    2、参观说明书分拣设备的时候提到，设备是富士通自己的工人根据日常的工作实际情况，买回相关零部件自行组装，从而提升分拣效率的。另外，快速换模的方式也申请了专利，这个现象其实在前几天调研中也多次看到。丰田现场的生产用侧同步台车也是员工日常积累创新的成果。日本企业的创新很多时候不是通过发明创造新事物来实现创新，而是通过持续改善，执着于对功能的细化。

考察团成员在富士通石川工厂合影

第七站：FANUC

    当地时间12月13日下午，e-works第四届日本智能工厂考察团来到了位于日本山梨县忍野村的FANUC总部。FANUC机器人事业部本部长稻叶清典先生亲自接待了考察团一行。FANUC成立于1972年，最初是富士通的一个部门，后独立发展。自1956年成功开发出日本第一台数控系统和伺服装置以来，FANUC一直不懈地追求工厂自动化的发展，形成了三个主要的事业部：以FANUC的基础技术——数控和伺服技术为基础发展的FA事业部、应用了基础技术的机器人事业部和智能机械事业部，这三个事业部成为FANUC的三大支柱。

FANUC工厂全景图

    FANUC的工作人员带领考察团一行参观了FANUC的可靠性评价大楼、中央展示厅、第三机械加工工厂、机器人组装厂、伺服电机厂、维修厂，深入的了解了FANUC并对五大工厂和展示厅留下了深刻的印象。

FANUC总部的基本分布讲解

FANUC中央展览中心

FANUC展示的机器人

    印象之一：重视可靠性检测是FANUC的态度。可靠性评价大楼是FANUC诸多的研究楼中最大的一栋，面积达2万平方米，造价约60亿日元。大楼内的测试实验涵盖了高温高压清洗测试、CNC软件测试、电磁波测试、浸水实验、极限测试、机器人手臂线缆老化测试等等，测试范围之广充分体现出了FANUC对开发阶段可靠性的重视以及对客户负责的态度。

    印象之二：琳琅满目的各式机器人满足企业多场景的应用。展示厅中既有常见的喷涂机器人、协作机器人，还有各式各样识别颜色、形状、位置的视觉机器人。最为震撼的是能够举起一台车的M-2000iA大型装配机器人和与Digital Twin结合的机器人应用。产品展示中心还展示了FANUC数控系统实现对热变形补偿等先进功能，以及实现基于物联网对FANUC产品进行远程监控和故障预警等技术，以实现零宕机（ZDT）。FANUC机器人还实现了视觉追踪，集成了力觉传感器，可以完成去毛刺、研磨等功能。

    印象之三：机器人组装机器人的智能化组装线。总部工厂内共有4300台机器人用于自身的应用。在装配车间中，行业领先的35KG协同作业机器人可以和人一起完成线缆的装配工作，极大的解放了人力。同时通过语音提示等手段指导人员操作，提高了安装的准确性和效率。此外，在机器人组装车间自动化立体仓库实现物料的准确、实时配送。

    印象之四：世界最大的伺服电机工厂，拥有最强的伺服电机生产能力。总部的伺服电机工厂每月可生产150000台伺服电机和84000台伺服放大器，并且是由1200台FANUC自己的机器人进行组装，40秒即可完成一台伺服马达，是世界上最先进的伺服电机工厂，拥有强大的生产能力。

    印象之五：终身维修的企业责任与创新。FANUC维修工厂拥有470台修理用试验机，可以完成1.5万种部件的维修。根据统计，目前维修品中30年以前的产品维修占比8%，这部分的维修难度可想而知，动力还是来源于对客户的承诺与责任，2017年维修89391个部件。五年前，维修工厂建立了共享的维修数据库，包括零件库、维修知识库、维修记录，支持移动版的应用等，便于维修技术的传承和维修数据分析。

    印象之六：基于物联网的零宕机（ZDT）服务。FANUC通过在服务器上集中管理机器人的作业信息，通过移动终端对产品进行远程监控和故障预警等，实现零宕机，提高机器人的运作率。一台机器人的正常寿命约8-10年，零宕机（ZDT）服务可以帮助企业实现故障预警并大幅降低维护成本。

考察团成员在Fanuc合影

第八站：牧野机床

    当地时间12月14日上午，e-works第四届日本智能工厂考察团来到了位于东京的牧野机床厚木工厂。牧野机床公司始建于1937年，目前全球营业额为110.2亿人民币。

    本次参观的牧野厚木工厂于1967年投产，占地面积100539平方米，员工986人。考察团主要参观了机床的心脏-主轴部件生产、装配及检验车间。主轴是保证机床工作精度的关键部件，其加工和装配过程充分体现了自动化技术与工匠精神的完美融合，非常具有借鉴意义。

牧野厚木工厂

    在自动化方面，牧野机床厚木工厂的生产车间均采用了柔性制造系统FMS，其中一条主轴盖板生产线由3台卧式加工中心、1台工业机器人和立体仓库组成。其设备利用非常高，围绕着3台加工中心仅用1台工业机器人即可完成托盘的拿取、工件的重新装夹等复杂的作业过程。整条线只有1人负责，生产120多种零件、工序多达900道。另一条大型机床主轴头生产线同样也采用了这种方式，由6台大型加工中心组成，生产130多种零件，800道工序，使用了5000多种刀具。所有机床的状态信息（如：温度）都可以在车间的看板上直观显示，并且可以通过手机等移动终端远程查看。

牧野机床厚木工厂工作人员接待了考察团成员

考察团成员参观牧野机床厚木工厂

    注重工匠精神，追求更高品质。主轴的装配对于工人的技能水平要求非常高，整个装配过程几乎都是纯手工完成，技术人员在严格的温度（23±0.4℃）、无尘、湿度（35%）的环境下完成主轴的精细装配，每位技术人员都必须通过严苛的技能培训、检验才能上岗作业。如果说自动化生产讲求的是快，那这里就是慢工出细活，每个装配动作都有条不紊，将工匠精神发挥到了极致。因此，对于最终成品装配质量他们也是信心十足，认为根本无需检测，其成品检测过程更多的是为了出具详细的检测报告令客户放心。

    严苛的质量控制。为了保障加工工件尺寸误差不超过1μm，除了在加工过程中自动对工件尺寸测量外，对于车间现场的环境控制也非常严格。工厂的地面设计和空调设计都非常讲究，为防止地面震动对加工精度带来影响，地面设计异常坚硬，同时车间还在不同高度的位置安装了大量的温度传感器来监控车间内温度变化，保障四季温度在23±1℃，如遇温度异常会立即停机。

    重视前瞻性开发。为了更好的支持柔性制造，牧野机床已开始利用其AGV小车上的领先技术，着手移动工业机器人产品iAssist的开发。目前已于库卡、发那科合作，通过两家公司的协作机器人与牧野AGV小车的完美组合，实现了工业机器人的自由移动作业，完成工件、托盘、刀具和电极的搬运。同时还初步开发出了类似苹果Siri功能的系统来实现人机对话，仅靠语音即可实现机床的基本操控，同时还可以提供帮助指导。

    应用IIOT技术，为客户提供机床的预知、预测服务。无需借助工厂网络，通过设备自身4G网络即可安全地与服务中心连接，基于自主开发的ProNETConneX系统，服务人员可以远程查看实际控制界面，提供运维支持。同时还提供主轴诊断服务，通过主轴上的传感器采集状态信息，预测主轴故障时期，防止非计划性停机。目前除主轴以外，还开始着手开发其他零部件如丝杆的诊断服务。

    除了提供机床、相应的服务外，牧野机床还有非常专业的工业软件如三维CAM系统、模具加工支持系统、数控电火花加工机CAM系统等。

    本次参观过程令大家极为震撼，牧野机床在保障产品质量的基础上，通过FMS系统高效完成主轴零件的精密加工，大家纷纷表示这种生产模式值得学习借鉴。在核心精密部件的组装上，则充分体现人的工匠精神，保障了主轴转速高达45000min^-1的产品品质。通过此次考察，大家对于生产过程中如何实现自动化技术与人之间的有机结合，制造出高品质的产品有了更加清晰的认识。

考察团成员在牧野机床合影

第九站：三菱电机工业自动化展示中心

    当地时间12月14日下午，e-works第四届日本智能工厂考察团参观了位于东京的三菱电机工业自动化展示中心。三菱电机创建于1921年，是引领全球市场的电机产品供应商，主要从事信息通信系统、电子元器件、重电系统、工业自动化系统、汽车电装设备和家用电器等业务。在2018的财富500强排名中，三菱电机名列第279位。

三菱电机工业自动化展示中心

    首先，考察团成员通过180度的巨大环形屏幕观看了三菱电机FA（Factory Automation的缩写）系统业务的介绍，以及e-F@ctory解决方案在智能工厂中的实际应用等内容。然后，在讲解员的带领下，考察团主要参观了各行业与各工序解决方案展区、未来主题展区、e-F@ctory展区、FA产品展区、配电控制解决方案展区五个展区。

    在各行业与各工序解决方案展区，考察团观看了面向食品与汽车行业所使用FA设备的解决方案的演示；在未来主题展区，考察团观摩了三菱电机FA系统正在电子电器行业大力推进的先进产品制造；在e-F@ctory展区，通过观看大型电视显示器和微型工厂，考察团成员了解了FA-IT综合解决方案的“e-F@ctory”的理念；在FA产品展区，通过触摸屏可以观看三菱电机的各种产品的详细介绍；在配电控制解决方案展区，除了实现受电配电设备的稳定工作和节能产品群外，讲解员还介绍了最新的水、电、瓦斯等自动抄表系统。

面向食品行业所使用FA设备的解决方案的演示

面向汽车行业所使用FA设备的解决方案的演示

    最后，考察团成员和可以描绘图文的机器人合影拍照留念。通过本次考察，考察团成员直观地感受到了e-F@ctory智能制造解决方案，通过将云、IT系统、网络、设备与人进行无缝联接，形成FA与IT协同联动的优化管理。同时，机器人自动化生产单元的高效运转，可视化管理系统、边缘计算等技术的应用也给考察团成员留下了深刻印象。

考察团成员在三菱电机工业自动化展示中心合影