2024年6月23日至30日，e-works成功组织了2024第八届日本精益制造考察。在为期8天的精益研学之旅中，e-works CEO黄培博士带领着20多名制造企业高管，先后考察了全球知名综合性企业集团三菱电机名古屋制作所、全球知名自动化控制及电子设备制造商欧姆龙草津工厂、流程工业自动化龙头企业横河电机甲府工厂、全球铣削加工中心龙头企业牧野机床厚木工厂和胜山工厂、EDA全球著名厂商Zuken、著名APS软件厂商Asprova总部、全球领先电子元件制造商阿尔卑斯阿尔派古川工厂、日本百年品牌麒麟啤酒仙台工厂，以及Suzaki株式会社。
本次考察是e-works组织的第37次国际考察。考察团通过工厂参观、技术讲座、内部研讨等方式，深刻体会了日本制造的精髓，近距离观摩了精益思想在不同企业的发展和应用实践。通过本次考察，考察团成员对日本领先企业的经营理念、产品定位、生产制造等有了更加深刻的认识，收获巨大。本文将系统梳理此次考察的收获，希望能够为我国广大制造企业提供借鉴与启发。
日本制造企业非常强调Monozukuri，即造物。其内涵是要制造出卓越的产品，应当建立优秀的制造系统，不断优化制造工艺，并重视员工培训。Monozukuri强调从原材料的选择、设计、生产到最终产品的每一个环节的精细把控，以确保产品质量和性能达到更高标准。其不仅是日本企业的生产哲学，更是对产品质量的承诺和对工艺的尊重，体现了工匠精神和对品质至上的执着。
在本次考察中，牧野机床对产品品质的精益求精和极致追求让人印象深刻。牧野提出“Quality First”的企业理念，并坚守“Promise of Performance”，为客户提供全天候、随时随地的服务，实现质量第一和质量如一。为了确保机床制造的高刚性、高精度，牧野机床运用了恒温恒湿系统。例如，其通过在不同高度位置安装传感器来监控车间内温度变化并及时预警与处理，同时在加工设备上方留有足够空间，通过增加电风扇来“搅”风“拌”温，实现车间的恒温。另外，其胜山工厂还精心选址于富士山国立公园，以有效利用公园适宜的气候环境和坚固的地下层，减少因地质活动引起的微小位移，从而保障产品加工过程中的高精度。此外，牧野机床通过自动化设备来完成初级刮研，并保留了高级工匠进行手工刮研，以确保机床的精度要求达到亚微米级别。
考察团参观牧野机床厚木工厂
横河电机在百年的发展中，也始终强调质量第一，所有的战略布局均围绕这一核心理念展开，并以其高可靠、高品质的产品在全球市场上保持着良好的业绩和口碑。另外，三菱电机名古屋制作所在工厂建设之初就充分考虑了生产物流、环境控制、参观路径等因素，以确保17条SMT表面贴装产线的精度在高层中运作不受震动的影响。
内外兼顾
“以人为本”是现代企业的可持续发展之道。此次考察的企业都深刻践行了“以人为本”的经营哲学。对内，尊重每个员工的独特性、价值、个性，关注他们的成长与发展，激发他们的创造力和潜能，并在生产现场强调人机协作的”自働化”，将简单、重复、劳累的工作交由机器来完成，而将更精细化和智慧化的工作交给人来执行，让人和机器各擅其长。对外，以用户需求为导向，持续改进产品和服务。
例如，阿尔卑斯阿尔派致力于为员工打造一个相互尊重、鼓励个性展现、人尽其才且充满足活力的职场环境。其古川新研发大楼采用了灵活、开放式的办公布局：每个员工没有固定的工位，可根据个人喜好和工作需求自由选择工作区域；配备了多样化的工作小组空间，鼓励员工自由交流；设有图书阅览室，员工可随时获取和学习所需的资料；随处可见的绿植和休息区域，以及优质的餐饮环境……无不体现了“以人为本、促进协作、激发创新”的理念，有利于员工身心健康，提高工作满意度，激发研发人员的创新灵感。古川第二工厂也为员工提供了既舒适又便于工作的作业环境。
阿尔卑斯阿尔派古川新研发大楼
欧姆龙一直强调“以自动化赋能人类”的理念。在欧姆龙草津工厂，其SMT混流自动化产线在IE工业工程作业分析基础上，综合考虑经济因素，采用了人与机械优化协作的“半自动化”。即，简单重复、姿势辛苦、容易发生遗漏的多点比对检查等工序，采用自动化来提高生产效率；人工操作简单，但机械不擅长的工序，则不勉强进行自动化。最终，草津工厂SMT混流自动化产线以全自动化1/10的成本，使作业总工时实现了50%的自动化；生产效率提高到了200％以上，同时还借助机械化的效果，减少了制造不良。
Asprova则注重倾听用户意见和需求，将其作为敏捷开发的起点，持续优化产品。Asprova通过定期举办“Asprova Meet”活动， 与客户及销售合作伙伴进行深入交流、交换意见，并基于 PoC（Proof of Concept，概念验证），开发满足他们需求的新功能。Asprova的诸多新功能，都是以Asprova Meet为起点进行开发的。
考察团在Asprova公司合影
受精益生产理念的影响，日本企业十分注重持续的精益改善，通过不断的业务流程改进和优化，以减少浪费、提高工作效率和产品质量、降低成本等。如结合目视化管理，将复杂流程直观化，简化操作难度，减少人为错误；还擅长运用简单却有效的防呆防错方法，避免操作错误和混淆；通过低成本自动化（LCA）技术提升生产现场的操作效率，实现以较低的成本投入获得较高的产出。在本次考察中，随处可见精益改善的应用实例。
横河电机基于丰田生产方式提出了NYPS活动（New Yokogawa Production System）。该活动是在以为人本和排除浪费的NPS(New Production Skill）思想基础上，对订单信息进行全面管理，实现生产节拍的均衡化，并通过将生产过程中的信息流和物料流等有效地结合起来进行生产线改造，进一步强化开发、物流、销售等各业务间的协作，从而对产品制造全流程中的生产方式进行改善。其核心思想是通过“浪费的排除”、在“买方市场”中追求“利益最大”和“成本最低”。
三菱电机名古屋制作所则采用作业支援系统，为工人组装可编程控制器提供精确引导。包括：在显示器画面上显示要准备的零部件，并打开要使用螺丝收纳箱的箱盖，让作业员“使用正确的零部件”进行组装；之后在显示器上显示组装步骤，点亮需要使用的螺丝刀中的指示灯，在完成一个安装作业后，下一个要使用的螺丝刀的指示灯才会亮，从而让作业员“用正确的方法安装零部件”。通过作业支援系统的使用，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一以下。
Suzaki工厂通过小格子+看板卡片，在几乎零成本的情况下，做到了计划排产和追踪产品信息。其并未实施太多的信息系统和显示屏，而是应用各种看板卡片，这些卡片被插在箱子或者小格子里，卡片上标记了箱子的种类、数量、编码和物料图片等，有的还粘贴了代表动态库存的数字。看板架被一个个小格子分成了几十甚至上百块，每个格子里都放着若干卡片，最上层是时间表。工人每完成一个工序，卡片就会被抽走，附在完工工序的箱子上。班组长通过查看每个时间段格子里的卡片，就可追踪产品信息，一目了然。
此外，阿尔卑斯阿尔派古川第二工厂基于帽子颜色和工牌标签进行身份识别，有效避免了员工因混淆身份而导致的操作错误。欧姆龙草津工厂利用低成本自动化技术改造成品运输轨道，成品可通过倾斜的轨道，借助重力作用，自动地滑动至预设位置的移动机器人，既节约了成本，又减少了能源消耗。
考察团在三菱电机名古屋制作所合影
在本次考察中，我们注意到受访企业在推进数字化转型时，都非常注重务实与有效。他们不会盲目追求新技术和新概念，而是始终以质量（Quality）、成本（Cost）、交付（Delivery）作为核心驱动力，结合企业的实际需求与投入产出比，稳步推进数字化进程。并将数字化技术融入现场改善中，不断优化生产管理。
例如，三菱电机名古屋制作所E4工厂基于智能制造解决方案“e-f@ctory”，可灵活实现面板实装生产线一天大约150次生产机型的快速切换。还借助e-F@ctory实现了对整栋E4大楼的空调、照明、温/湿度等的统一管控，有效降低了能源浪费。此外，三菱电机结合自身实践总结出了一套智能制造改善水平评估体系SMKL（Smart Manufacturing Kaizen Level）。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（如下图）。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，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，值得企业参考。
SMLK评价体系（来源：三菱电机官网）
欧姆龙草津工厂通过对每一道工序执行时间及运行状态数据的收集、分析，形成可视化视图，让那些即使是熟练人员仅凭经验和直觉也无法轻易发现的改进点主动呈现，从而快速找到改善点，包括哪一条产线的哪一道工序在哪个时间出现了何种问题。目前，在SMT基板安装线，非熟练工只需用原来的1/6时间就可提取出改善点。
横河电机开发的工厂能源管理系统（FEMS）具有可视化和验证、分析支持、优化、执行四大功能，可帮助工厂实现能源的持续改善。FEMS在收集水、电、二氧化碳等数据基础上，依托分析支持功能，识别潜在改进点，如从数据中提取异常部分，并通过使用收集的数据监控 KPI并验证改进的有效性。
注重产线柔性
在日本，单元化生产模式被广泛推广与应用，甚至被很多行业誉为是“超越精益”的生产模式。与传统的流水线相比，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，每个单元由一组工人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方法，从而能够有效适应多样化、个性化的产品制造需求。同时，它减少了工人不必要的移动和等待时间，增加了员工作业的丰富性、促进了员工技能的提升。
本次考察的多家制造企业引入了单元化生产模式。欧姆龙草津工厂由于工厂生产产品规格的多样性，一条SMT混流产线一天就要进行250次换模。为了快速响应需求变化并提高生产效率，草津工厂采用了混流单元生产方式，并将作业台布局为U字型，不仅优化了人力资源配置，还显著增强了生产线的灵活应变能力。
三菱电机名古屋制作所面对可编程控制器和显示器品种繁多、组装步骤及零部件多样化的挑战，积极引入单元化生产线。该生产线能够根据生产指示灵活改变制造方法，快速响应不同产品的生产需求，显著提升了生产效率，增强了企业的灵活性和适应能力。
Suzaki为达到极致的Just In Time，即按照客户的节拍供货，同时避免库存积压，也构建了可以生产多种产品的柔性生产单元，并由研发人员根据加工机台、加工方式和人员操作特点来设计模具，实现在生产单元内的一秒快速换模，为柔性生产提供了有力支撑，并确保按时供货。
专注与执着
深耕特定领域、持续创新产品与攻关技术，并努力成为该领域的翘楚，是许多日本制造企业发展的缩影。这种发展策略不仅促进了企业的长期繁荣和持续发展，也为全球制造业树立了标杆。
在本次考察的企业中，横河电机自创立之初便致力于测量仪器的发展，从基础的电表起步，研制出世界第一台涡街流量计，并敏锐地抓住数字化浪潮，率先研制出具有划时代意义的集散型控制系统(DCS)。历经百年的发展，已成长为全球领先的工业自动化和测试测量解决方案供应商，提供生产控制系统、过程分析仪、可编程控制器和测量仪表等。
考察团参观横河电机甲府工厂展厅
牧野机床一直专注于铣床和加工中心的研发与制造，已成为全球高端铣床和加工中心的领导厂商。在这个过程中，其通过不断积累产品设计和制造的知识与经验，以及持续优化工具和技术，在提供高精度、高质量设备的同时，也十分注重通过持续的产品创新和改善，为客户带来更多附加值，实现长期的稳健发展。
Asprova始终专注于生产计划领域，不断推动技术创新。Asprova从开发基于规则的APS系统，到开展前沿探索，利用AI算法得出无限接近最优生产计划的系统，其在生产排程领域始终保持着领先地位。
Zuken在EDA领域深耕40多年，并在电路板EDA设计、电气和线缆设计软件方面建立了独特优势，还提供面向电子、电气领域的PDM软件，成为全球电气和电子设计领域的优秀解决方案供应商。
考察团在Zuken合影
拥有明确愿景
在本次考察的企业中，每一家都确立了清晰的愿景、使命和价值观，并多以“服务社会，造福人类”为核心。同时，基于长期的“减少浪费”精益思想的推进，节能环保已深植于他们生产经营和日常管理的每一个环节，绿色发展的理念也已融入企业的战略规划与实践。
令人印象深刻的是，欧姆龙的“企业是为社会做贡献的”理念，其强调以创新为指引，以解决社会问题为己任，将自身发展融入社会进步转型的宏大背景之中，形成可持续创新的良性循环。具体包括：欧姆龙凭借着“传感&控制+思考”的自动化技术体系，不断在各个领域扩展自动化应用的范围和场景，并以此作为解决社会需求的利器。同时，为解决社会课题，利用自身的实践不断探索，创造出新的事业，再将所得收益在新的领域进行再投资，形成循环。
考察团在欧姆龙草津工厂交流
阿尔卑斯阿尔派秉承着“创造受人类与地球都欢迎的新价值”的企业理念，通过持续的创新，提供超越客户期待的产品与服务体验，为员工构建一个开放、舒适的工作环境，还积极投身于绿色可持续发展的实践。阿尔卑斯阿尔派提出从“脱碳”、“资源循环”、“自然共生”三个方面推进关爱地球环境的活动，并在其古川第二工厂采用了太阳能发电、地热空调系统，以及排热和雨水回收再利用等可再生能源技术，实现温室气体排放量减少了50%。
横河电机在成立之初就形成“开拓精神和贡献社会”的价值观，并将低碳可持续作为战略重点，力争在 2040 年实现碳中和。横河电机甲府工厂自上世纪90年代开始，一直从事节能活动，通过引进和使用能源消耗可视化系统，不断开展组织改进活动，实现了产值翻一番，但二氧化碳的排放量几乎保持不变。此外，横河电机的工厂能源管理系统（FEMS），可以检查各种粒度（如设备、产品类型和批次）的能源使用情况和二氧化碳排放量，并支持平滑分析。
考察团在横河电机甲府工厂合影
本次考察中，最令团员们印象深刻的不是高度自动化的生产线，而是日本企业对产品品质的执着追求、对工艺的尊重和对细节的关注；坚守以人为本、尊重个性的经营哲学，将激发员工的工作热情和创新潜能视为企业持续发展的动力；始终以QCD为核心，务实推进数字化转型，注重技术的实用性和投入产出比，并持续推进精益求精的生产改善与效率提升；追求人机协作的单元化生产模式等。这些宝贵的实践和理念，值得中国制造企业学习和借鉴。
e-works秉承一贯的“下车参观，上车讨论”考察方式。在考察途中，考察团成员也积极分享了自己的体会和感悟，相互启发，深入交流。考察团成员对e-works的精心组织和安排给予了高度评价，认为此次考察是一次收获之旅、匠心之旅。
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