探访三菱电机名古屋制作所，感受百年工厂的创新与务实

成立于1924年的三菱电机名古屋制作所，是三菱电机首个生产通用马达的工厂，也是三菱电机工厂自动化（FA）生产中心，素有“母亲工厂”之称。2024年，是名古屋制作所成立的100周年。

名古屋制作所营业部次长佐藤先生介绍名古屋制作所概况

回顾名古屋制作所的百年发展历程，从第一台马达的诞生，到如今拥有广泛的自动化设备（FA）产品系列，它不仅是三菱电机挑战FA及机电一体化产品开发的奋进史，更是一段在技术变革中不断突破、与时俱进的创新史。

成立之初，名古屋制作所主要以生产三相马达为主，并开发以家电为主的多种关联产品。随着日本经济进入高速增长期，为响应当时不断扩大的生产需求，名古屋制作所利用马达制造技术，开始生产与工业相关的多种产品，包括用于模具加工的放电加工机，以及为实现工厂自动化而使用的可编程控制器PLC。此后，名古屋制作所陆续生产变频器、工业机器人、AC伺服产品、人机界面、运动控制器等产品。如今，名古屋制作所已成为三菱电机规模较大的工厂，员工数超过8000名。其开发和制造的众多产品，不仅在日本国内市场占有率第一，在全球市场也拥有较高的市场份额。

在名古屋制作所产品展示厅，展示了琳琅满目的产品系列。名古屋制作所工作人员为考察团介绍了人机界面（HIM）、伺服系统、PLC等产品以及CC-Link、CC-Link IE等现场总线应用场景，还展示了MR-J5的花样SHOW。MR-J5应用演示中，借鉴“陀飞轮表”精准走时的啮合传动，展现了三菱电机伺服控制系统的高速度、高精度特性。CC-Link IE TSN 则是保证齿轮多轴控制高精度同步、与视觉协同，以及在同一网络中构建高速度、高精度动作控制和I/O控制的关键。

考察团参观工业自动化展厅

三个齿轮在高速旋转过程中准确啮合

名古屋制作所不仅仅是三菱电机的核心生产基地，还是率先实践三菱电机“e-F@ctory”方案，“领先一步面向未来”的可视化、节能化示范工厂。

2003年，三菱电机基于近百年的制造实践，提出了“e-F@ctory”理念，并通过在自身工厂的应用实践进行不断完善。其中，名古屋制作所作为先驱，最早采用了e-F@ctory进行智能化升级改造。“e-F@ctory”从生产现场出发，融合自动化和IT技术，以经营改善为目标，通过IoT将开发和制造、物流等领域的所有机器和设备联系起来，分析并且灵活运用所收集到的海量数据，从而实现“工厂全面优化”，降低企业综合成本。

e-F@ctory架构图（来源：三菱电机官网）

e-F@ctory由生产车间（FA）和边缘IT系统构成，包括：在生产现场层进行基础数据的收集和显示，在中间层通过边缘计算对数据进行预处理，然后将数据传递给上层的IT系统。e-F@ctory包含完整的智能工厂理念、实现方案和可以集成多种供应商设备和软件系统的技术体系，涵盖智能产线设计、可视化、MES应用、SCADA数据采集、质量缺陷分析、设备可维护性分析等技术领域。

在本次参观的名古屋制作所E4工厂，“e-F@ctory”方案得到了广泛应用。据工作人员介绍，E4工厂有17条SMT表面贴装产线，自动化率达到90%以上。为了提高自动化生产线的运转率、防止设备异常停机，E4工厂利用e-F@ctory，实现了对各类贴装设备运行数据的收集。生产线数据实时展现在管理员的终端上，涵盖设备运行状态、生产错误信息和产线效率等关键指标。通过实时对比生产计划与实际完成量，工厂能够迅速识别问题，并进行快速分析和实施具体对策，从而显著提升了生产效率和产品质量；同时，为了适应不同订单需求，E4工厂仅面板实装生产线一天就要进行大约150次生产机型的切换，而如此灵活的生产方式也得益于e-F@ctory的支持。例如，通过对计划机种换模时间的可视化管理，现场工人可以提前准备模具，显著缩短了换产准备时间。此外，E4工厂借助e-F@ctory实现了对整栋大楼的空调、照明、温/湿度等的统一管控，实时监控能源利用情况以及环境参数等，有效降低了能源浪费。与系统应用前相比，E4工厂能源成本降低30%。

（来源：三菱电机官网）

如今，e-F@ctory解决方案不仅从名古屋制作所延伸到了三菱电机内部各个工厂，还在全球有超过60000件的导入案例。值得一提的是，在不断完善与推进e-F@ctory解决方案的过程中，三菱电机于2012年发起并成立了e-F@ctory Alliance，联合软件供应商、设备制造商、系统集成商、元器件供应商等在内的全球知名企业，通过“强强联手”为客户提供综合解决方案。目前，e-F@ctory Alliance在全球已经拥有1120多家合作伙伴。

当考察团走进E4工厂的装配车间，人机协作的单元化生产线引起了大家的注意。由于可编程控制器的品种众多，组装步骤和使用的零部件也各不相同，E4工厂采用了人机协作的单元化生产线模式。与全自动化的生产线相比，单元化生产模式将生产线划分为多个小型的、相互协作的单元，每个单元负责完成特定的工序，其允许操作人员根据特定的生产需求和生产指示灵活地调整制造过程，可减少因品种切换而产生的停机时间，降低设备和人员的投资成本，因此更适用于制造品种较多的产品。另外，人机协作能把人的灵活性与设备的效率性结合起来，实现高效的柔性化生产。

而为了提高人工作业的效率和减少操作失误对产品质量的影响，E4工厂应用了作业支援系统。当工人需要组装可编程控制器时，支援系统会为工人提供精确的引导。具体包括：一是帮助“使用正确的零部件”，即作业员只需读取由生产管理系统提供的作业指示书条形码，就会在其前方的显示器画面上显示出要准备的零部件，之后会从多个螺丝箱中打开收纳了要使用螺丝的箱盖，让作业员从中取出指定颗数的螺丝。二是“用正确的方法安装零部件”，即通过在作业员前方的显示器上显示步骤，同时点亮内置在需要使用的螺丝刀中的指示灯。作业人员使用该螺丝刀完成安装作业后，下一个要使用的螺丝刀的指示灯才会亮，从而让作业员能够正确掌握每个零部件的安装顺序并区分使用螺丝刀。

相较于老师傅口口相传，这样的支援系统使培训成本大大降低，并提高工人工作效率、减少错误率。据了解，该产线近10年来因失误导致的产品不良发生率降到了原来的十分之以下。此外，E4工厂在质检环节，还应用机器视觉自动分拣出次品。

应用作业支援系统（来源：三菱电机官网）（左：根据步骤点亮需要使用的螺丝刀上方的指示灯 右：显示器上显示螺丝固定部位、顺序等详细指示）

在考察过程中，三菱电机提出的智能制造改善水平评估体系SMKL（Smart Manufacturing Kaizen Level），也引起了考察团的极大兴趣。

长期以来，三菱电机秉承“持续改善(Kaizen)”的理念，十分注重制造现场改善。他们认为，制造业的转型升级，需要从制造现场出发，只有了解现场，才能改变现场；而充分利用现场作业相关的数据，能找到需要改善的问题。因此，三菱电机基于自身智能制造实践总结出来了SMKL，一种体现工厂数据利用情况的评价指标体系。它将企业推进制造现场的IoT化进程划分为16个等级，提倡从可视化等级和管理对象两个维度来俯瞰现场情况。其中，可视化等级通过SMKL框架的纵轴表示，依次为数据采集、可视化、分析和优化；管理对象用横轴表示，依次为工人/执行者、车间、工厂、整个供应链。

SMLK评价体系（来源：三菱电机官网）

通过SMKL，企业可以正确把握企业现阶段的水平、确定升级目标，阶段性地推进生产改善内容，包括未来要导入什么设备、进行哪些投资等，可以说建立了一个评估企业现状、明确长期目标和制定技术路线图的有效手段，有助于企业作出投资决策。自2015年以来，SMKL已作为e-f@ctory的标准体系在三菱电机内部进行推行推广。

此外，三菱电机对于智能制造推进过程中的数字化应用有深刻的理解，强调利用数字技术使虚拟和现实通过数据融为一体，以实现供应链和工程链全生命周期的进化，并构建了虚拟、现实、数据三位一体的智能制造数字化解决方案。该方案通过集成应用各种各样的FA产品群和软件产品群，活用丰富的现场知识对数据进行分析诊断，实现生产现场的改善。包括利用三菱电机的3D仿真软件 MELSOFT Gemini，在构建或改造生产线/设备前，进行布局验证或控制操作的事先验证，并将结果反馈给现场；通过对现场数据的收集，利用SCADA软件GENESIS64实现可视化展示并发现改善之处；进一步利用AI分析工具MELSOFT MaiLab进行数据分析，预知将发生的故障，实现品质改善等，同时，节能软件EcoAdviser还能对二氧化碳排放数据进行分析。在维护层面，如果发生了预警，还可在3D虚拟空间对问题进行再现和分析。

三菱电机的智能制造数字化解决方案

三菱电机作为世界500强企业，在智能制造和工业自动化的发展浪潮中，积极求变，精益求精，就像品牌标语说的“Changes for the Better”。在三菱电机的发展长河中，节能降耗、绿色环保、高质量发展是主基调。

e-works考察团曾多次访问三菱电机名古屋制作所，每次访问都有不一样体验，每次都有新的收获。此次造访正值三菱电机名古屋制作所成立100周年之际，三菱电机在推进智能制造过程中，严谨务实，不盲目追求全自动化、最大化人与生产系统效能的理念，高度柔性的单元化生产线，都给考察考察团成员留下了深刻印象，值得广大制造企业学习借鉴。

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