在全球制造业数字化转型(DX)浪潮中,日本制造业正面临着巨大挑战和机遇。一方面,像电装这样的大型企业正在积极投资建设下一代工厂;另一方面,整个行业的DX进程仍然滞后于德国等竞争对手。本文将探讨日本制造业DX的现状、挑战以及潜在的突破口。
电装公司的"下一代工厂"计划
电装公司于9日正式宣布,将扩建位于爱知县西尾市的善明制作所,建设新工厂。新工厂将生产"大规模集成ECU",用于跨功能控制汽车的安全设备和驾驶辅助系统等。工厂计划于2025财年上半年开工,2027年1月竣工,2028财年上半年开始生产。工厂建筑总投资额计划约690亿日元。
新工厂占地面积约51万平方米,工厂面积约5.6万平方米。为应对软件定义汽车(SDV)的发展趋势,工厂将生产电子控制单元(ECU),用于综合控制电动化产品和高级驾驶辅助系统(ADAS)产品等。
电装将这个新工厂定位为"下一代工厂"。它将采用数字孪生技术在虚拟空间中重现工厂,模拟设备运行以预先排除停机因素。此外,工厂还将实现从原料卸载到工厂内运输、原料补给、产品出货的全自动化,目标是实现24小时无人化运营。
日本制造业DX的现状与挑战
虽然DX这个词已经流行多年,但日本制造业的DX进程仍然落后。根据2020年的《制造业白皮书》,在向合作公司传递设计指示时,只有15.7%的企业使用3D数据,23.8%使用2D数据,而54.3%仍然使用纸质图纸。这种情况被称为"数字家庭手工业",即存在大量低效的"手工"操作。
造成这种情况的原因之一是日本企业的"自主主义"倾向,缺乏标准化。相比之下,德国等欧洲国家更擅长制定规则,这使得他们在推进Industrie 4.0方面更有优势。
3D数字孪生:日本制造业DX的突破口
鸟谷浩志先生在其著作《用3D加速制造业的DX》中指出,DX成功的本质在于"通过统一格式实现部门间的数据流通"。他认为,日本制造业应该追求一种能够保留其固有优势的DX模式。这些优势包括"通过现场实物调整实现高质量生产"和"解读复杂图纸的高级现场能力"。
为此,鸟谷先生提出了"3D数字孪生"的概念。使用Lattice Technology公司开发的XVL 3D数据轻量化技术,可以实现3D数字孪生。通过在部门间流通XVL格式的3D数字孪生数据,可以实现生产技术、工厂和服务的DX。
如果能够实现从开发到服务的数据一体化,效率将大幅提升。进一步与供应商和合作公司实现数据联动,将有助于提升整个日本制造业的竞争力。
结语
面对劳动力减少的趋势,DX对制造业来说不仅是提高竞争力的需要,也是应对人手不足的必然选择。通过采用3D数字孪生等创新技术,并平衡自上而下和自下而上的推进方法,日本制造业有望在保持其传统优势的同时,实现数字化转型,重新树立全球竞争力。
