在全球制造业蓬勃发展的浪潮中,智能制造已成为企业竞争力的关键所在。如何让智能制造与技术创新、生产工艺相融合?如何通过智能生产实现效率与品质的双重提升?如何通过统一构架,实现不同制造场景的智能化改造?如何将新理念、新技术融入到智能制造的解决方案中,实现可持续发展?如何通过开放式的协作平台,打造智能制造一体化解决方案生态圈?……三菱电机,这家拥有百年历史的制造业巨头,通过自身务实实践和不断探索给出了精彩答案。让我们伴随e-works第九届日本精益制造考察团一同走进三菱电机株式会社名古屋制作所,探寻它是如何凭借深厚的技术积累、前瞻性的理念、精湛的工艺以及灵活的生产模式,在智能制造的道路上砥砺前行,铸就辉煌。
2024年12月11日下午,e-works第九届日本精益制造考察团走进世界五百强企业三菱电机集团具有百年历史的三菱电机株式会社名古屋制作所(下简称:三菱电机)。三菱电机名古屋制作所营业部副部长佐藤直樹先生会见了考察团。
三菱电机的专家分享了《三菱电机所畅想的智能制造数字化》,围绕制造业正在面临的:能源/材料价格高涨、人手不足、半导体/材料短缺和碳中和四大环境变化;提出了三菱电机的智能制造和数字化解决方案;展示了三菱电机在AI和数字孪生等前沿技术的应用场景。
现场参观了伺服马达工厂和PLC(可编程控制器)制造工厂。在伺服马达工厂看到了该工厂积极推进面向自动化的设计和制造工艺的持续改进,实现了定子自动绕线,通过柔性自动化产线进行高效组装与检测;在PLC制造工厂,通过推进三菱电机提出的e-F@ctory综合解决方案,构建了物理层、边缘层和虚拟层的三层架构体系,实现实时数据收集与管理,在虚拟空间中实现监控和优化,并指导与现场生产,显著提升了生产效率和产品品质,节约了能耗。
在展厅领略了三菱电机的FA系列产品和新兴技术应用,例如在3000转/分高速旋转基础上实现高速的齿轮啮合的识别、利用机器视觉自动分拣不合格零件及下一代可编程控制器的发展等场景。
三菱电机作为一家拥有百年历史的企业,在制造业领域始终屹立于潮头,自成立以来,三菱电机凭借对技术创新的执着追求和对市场需求的敏锐洞察,不断在制造业领域深耕细作,从传统的电机制造逐步拓展到涵盖工业自动化、电梯、空调、汽车零部件、半导体、轨道交通、电力等多个领域的多元化业务格局,成为全球制造业的重要参与者。在工业自动化领域,三菱电机名古屋制作所扮演着举足轻重的角色。其成立于1924年,历经百年发展,已成为三菱电机FA事业的核心工厂。这里汇聚了众多专业人才,共同致力于产品的开发与制造。丰富多样的产品群,为全球制造业的自动化进程提供了关键技术支持。这些产品不仅体现了三菱电机在技术研发上的深厚底蕴,更彰显了其在行业中的领先地位。(来源:三菱电机名古屋制作所宣传册)
随着时代的发展,智能制造成为制造业转型升级的必然趋势,三菱电机敏锐地捕捉到这一机遇,积极投身于智能制造的探索与实践。以名古屋制作所为代表,企业大力推进数字化转型,将先进的信息技术与传统制造工艺深度融合,致力于打造智能化的生产模式。通过引入物联网、大数据、人工智能等前沿技术,实现了生产设备的互联互通、生产数据的实时采集与分析以及生产过程的智能化控制。这种积极进取的态度和前瞻性的战略布局,使得三菱电机在智能制造领域取得了显著成果,为全球制造业树立了标杆。三菱电机早在2003年就提出了e-F@ctory理念,堪称智能制造领域的一项奇谋,为企业实现生产效率和能源效率的双重提升提供了全面而有效的解决方案。这一理念的核心在于构建一个高度集成化、智能化的生产体系,通过FA(工厂自动化)与IT(信息技术)的深度融合,实现生产现场各个环节的无缝连接和协同运作。在e-F@ctory架构中,边缘计算层发挥着关键作用。它如同智能中枢,实时收集和处理生产现场的海量数据,将来自各种智能设备和传感器的数据进行初步筛选和分析,提取有价值的信息,及时上传至IT系统层;IT系统层则凭借强大的计算能力和智能算法,对数据进行深入挖掘和分析,为生产决策提供科学依据。通过这种方式,实现了对生产过程的精准控制和优化管理,有效提高了生产效率。基于对数据的深度挖掘和分析,三菱电机能够精准洞察生产过程中的潜在问题和优化空间。在产品设计阶段,通过对历史生产数据和市场需求数据的分析,设计人员可以更好地了解客户需求和产品性能要求,从而优化产品结构和功能,提高产品的市场竞争力;在生产过程中,实时数据分析有助于及时发现设备故障隐患、生产流程瓶颈等问题,并提前采取措施进行预防和优化;通过对设备运行数据的监测和分析,预测设备可能出现的故障,提前安排维修人员和备件,实现了设备的预测性维护,大大减少了设备停机时间,提高了生产设备的整体效率和可靠性。三菱电机积极探索人工智能技术在生产过程中的应用:质量检测环节,利用深度学习算法,对产品外观进行高精度检测,能够快速准确地识别出产品表面的缺陷和瑕疵,确保产品质量符合高标准要求;在生产调度方面,人工智能算法根据实时生产数据和订单需求,优化生产计划和资源分配,实现了生产过程的智能化调度,提高了生产效率和资源利用率。三菱电机还积极探索数字孪生技术的应用。通过构建虚拟的生产现场模型,实时反映实际生产过程中的各种情况,实现了物理世界与虚拟世界的深度融合。在虚拟环境中,企业可以进行生产流程模拟、设备调试和优化等工作,提前发现潜在问题并进行改进,降低了生产成本和风险。数字孪生技术还为企业提供了一个创新平台,便于企业尝试新的生产工艺和管理模式,推动企业持续创新和发展。三菱电机在智能制造领域的成功,得益于其精心构建的集成系统。这一系统涵盖了从硬件设备到软件平台,从生产工艺到管理流程的各个方面,通过巧妙的设计和整合,实现了各个环节之间的无缝协同运作。在硬件方面,三菱电机自主研发和生产了一系列高性能的工业自动化设备,如可编程控制器、伺服马达、机器人等,这些设备不仅具备先进的技术性能,还能够实现高度的互联互通,为构建集成化的生产系统奠定了坚实基础。在软件平台上,三菱电机开发了一系列功能强大的工业软件,包括生产管理软件、设备监控软件、数据分析软件等。这些软件与硬件设备紧密结合,实现了对生产过程的全面监控、管理和优化。同时,三菱通过开放的平台架构,提供合作伙伴计划——e-F@ctory Alliance,通过三菱电机高度兼容的软件和设备,与合作伙伴一起向客户提供最佳解决方案,截止2024年4月,已经同1120多家公司,形成了6万多个的系列案例,并在全球的日、美、欧、中、韩、台、印、泰、新加坡等地区召开了Alliance大会。为了确保智能制造系统的高效运行和持续改进,三菱电机建立了一套完善的智造评估标准体系,即SMKL(S Smart、M Manufacturing、K Kaizen、L Level)。这一体系从管理对象和可视化两个维度出发,对企业的数字化转型和智能制造水平进行全面评估。在管理对象方面:从Installation or Worker(设备及作业员)、Workshop(生产线)、Factory(工厂整体)、Supply Chain(供应链整体)的各个层级,通过对不同层级的评估,能够清晰地了解企业在生产管理、供应链协同等方面的现状和问题。在可视化方面:从Collecting(数据收集)、Visualizing(数据可视化)、Analyzing(数据分析)、Optimizing(基于数据的改善),逐步深入地评估企业对生产数据的利用能力。SMKL评估体系不仅能够准确判断企业当前所处的数字化阶段,还能够为企业提供明确的改进方向和目标。企业可以根据评估结果,制定针对性的数字化转型策略,选择合适的技术和解决方案,逐步提升自身的智能制造水平。通过SMKL评估体系的推广和应用,三菱电机帮助众多企业实现了数字化转型,推动了整个制造业的智能化升级。三菱电机在伺服马达技术方面的革新令人惊叹,其展示出在行业内处于领先地位。伺服马达作为工业自动化领域的关键设备,对机械设备的精确控制和高效运行起着至关重要的作用。在伺服马达的核心部件定子的生产过程中,三菱电机展现出了精湛的工艺和创新精神。传统定子绕线工艺存在效率低下、精度不高的问题,而三菱电机通过定子结构的变革,配合自主研发的全自动专用绕线机,实现了定子绕线技术的重大突破,这种绕线机采用高速高精度的自动绕线方式,能够在确保绕线质量的前提下,大幅提高绕线速度,同时自动缠绕,降低了人为因素对产品质量的影响,确保了每一个定子的绕线都能达到高度一致的标准。除了绕线工艺的革新,三菱电机在伺服马达的整体设计和性能优化方面也取得了显著成果。通过对电磁原理的深入研究和材料科学的创新应用,不断提升伺服马达的扭矩输出、响应速度和控制精度。三菱电机凭借其高超的技术工艺,在面对生产过程中的各种变化时展现出了强大的应对能力。在当今快速发展的市场环境下,客户需求日益多样化,产品更新换代周期不断缩短,制造业企业面临着前所未有的挑战。三菱电机通过打造柔性化的生产线,成功地解决了这些问题,为企业的发展提供了坚实保障。以伺服马达工厂为例,为了适应变种变量大批量生产的需求,工厂在生产线设计和管理方面进行了创新。生产线采用了模块化的设计理念,各个生产环节可以根据产品类型和生产需求进行快速调整和组合,实现了生产过程的高度自动化和灵活切换。在生产管理方面,工厂借助先进的信息技术,实现了对生产计划和调度的实时优化。通过对订单数据、库存数据、设备状态数据等的实时分析,生产管理系统能够快速制定出最优的生产计划,并根据实际生产情况进行动态调整。当客户需求发生变化时,生产线能够迅速响应,调整生产流程和产品规格,确保按时交付高质量的产品。这种柔性化的生产模式不仅提高了企业的生产效率和产品质量,降低了生产成本和库存压力,增强了企业的市场竞争力。走进三菱电机的展示厅,仿佛进入了一个充满科技魅力的奇幻世界,各种先进的技术和产品让人目不暇接,充分展示了企业在智能制造领域的多元应用成果,展示厅中陈列着众多具有代表性的产品和解决方案,涵盖了工业自动化、能源管理等多个领域。在工业自动化领域,除了前面提到的可编程控制器、伺服马达等核心产品外,还有一系列智能化的工业机器人。这些机器人具备高度的灵活性和精确性,能够完成各种复杂的生产任务,如装配、焊接、搬运等。通过与其他自动化设备的协同工作,实现了整个生产流程的自动化和智能化,大大提高了生产效率和产品质量。在能源管理方面,e-F@ctory理念同样取得了显著成效。通过实时采集和分析工厂内各个设备和区域的能源消耗数据,利用智能算法进行优化调度,工厂能够清晰地了解各厂房、各设备的能耗分布,找出能耗高的环节和设备,为制定针对性的节能措施提供依据,实现了能源的高效利用和节能减排。太阳能发电系统与电网的智能切换和协同运行,以及储能设备的应用,确保了企业在能源供应方面的稳定性和可持续性。展示厅中还展示了能源管理系统的应用案例,为用户提供了个性化的能源管理解决方案,帮助用户降低能源成本,提高能源使用效率。这些多元应用成果不仅体现了三菱电机在技术研发方面的强大实力,也展示了企业对市场需求的深刻理解和精准把握。通过不断拓展技术应用领域,三菱电机为全球制造业的发展提供了丰富的创新思路和实用的解决方案。三菱电机作为日本制造业的标杆企业,其在智能制造领域的成功经验和卓越实践,为其他企业树立了良好的榜样。通过对三菱电机的考察和分析,我们可以从中汲取宝贵的经验,为自身企业的发展提供有益借鉴。首先,三菱电机对技术创新的高度重视和持续投入是其保持领先地位的关键。企业始终将研发放在战略核心位置,不断投入大量资源进行新技术、新产品的研发。在工业自动化、信息技术、材料科学等多个领域开展前沿研究,积极探索新技术与传统制造业的融合应用,推动了智能制造的快速发展。其次,三菱电机在智能制造系统集成方面的成功实践为其他企业提供了有益的参考。构建一个高度集成化、智能化的生产体系需要从整体上进行规划和设计,包括硬件设备的选型与互联互通、软件平台的开发与整合、生产工艺的优化与管理流程的再造等多个方面。三菱电机在应对市场变化和客户需求方面的灵活性和适应性值得学习。通过打造柔性化的生产线和建立敏捷的生产管理体系,企业能够快速响应市场变化,满足客户多样化的需求。最后,三菱电机在企业管理和文化建设方面也有许多值得借鉴之处。企业注重员工培训和人才发展,培养了一支高素质、富有创新精神的员工队伍。同时,企业倡导持续改进的文化理念,鼓励员工积极参与创新和改进活动,营造了良好的创新氛围。感悟:三菱电机株式会社名古屋制作所的考察学习,让我深深体悟到了三菱“Changes for the Better”的精髓,它并非一句空洞的口号,而是一种贯穿企业发展始终的精神内核。它激励着企业不断挑战自我、突破局限,以创新为驱动,以变革为手段,在智能制造的征程上持续书写辉煌,为全球制造业树立起一座追求卓越、不断进取的丰碑。
2025德国春季考察来啦
e-works第15届德国工业4.0考察团报名
4月2-11日·德国