川崎重工業株式會社成立于1878年,是日本工業界的老字号,最初發源于造船業,1902年建立了第一座幹船塢。經過140年的發展,川崎重工已成為多領域的重工巨頭!
6月18日上午,e-works第三屆日本智能工廠考察團來到位于明石的川崎重工總部,開啟了本次考察的第一站。考察團參觀了明石工廠機器人總裝車間,體驗裝配過程的精益生産、人機協作;走進機器人展廳,感受了工業機器人技術的應用前沿。
川崎重工總部俯瞰圖
一,川崎重工
跨行業的制造業巨頭
川崎重工業株式會社成立于1878年,是日本工業界的老字号,最初發源于造船業,1902年建立了第一座幹船塢。經過140年的發展,川崎重工的制造業務已遍布鐵路車輛、航空航天、船舶海洋、精密機械、工業機器人、成套設備、燃氣發動機、燃氣輪機、摩托車與發動機、盾構機等衆多行業,業務劃分為交通運輸、能源、工業設備和休閑娛樂設備四大闆塊。
川崎重工擁有成熟的高鐵技術,除日本新幹線之外,還建設了台灣高鐵、九廣高鐵,提供安全、高速與舒适的乘車體驗;在航空航天方面,川崎重工與波音公司長期合作,參與了波音787飛機的設計與生産;川崎重工的精密機械公司為挖掘機、起重機提供液壓泵、馬達、多路控制閥等核心部件;在成套設備方面,川崎重工為鹿兒島縣種子島宇宙航空中心建造了超大型火箭組裝棟,用于組裝和地面維修,其前方的大型拉門高67.5米、寬27米、厚2.5米,被吉尼斯紀錄認證為世界最大門;
全球一半以上的半導體生産商都應用川崎重工的設備,川崎重工也提供自動化整體解決方案。川崎重工以日本西神戶工廠為中心,在中國、英國、美國、韓國和印度建立了生産基地。
川崎展廳裡展示的航空發動機和摩托車
1968年川崎重工與美國第一家機器人公司Unimation合作開始機器人制造業務,成為日本最早的機器人制造工廠,标志着工業機器人商業量産的開始。經過60年的發展,機器人制造業務已發展成為川崎重工的核心動力驅動集團發展。
川崎機器人在不同行業都有大量的應用,累計出貨量達到18萬台。在汽車行業,川崎與全球衆多知名汽車品牌建立了長期合作關系。其中豐田汽車與川崎合作長達30年,在焊接、塗裝等環節大量應用了川崎機器人。在半導體行業,與AppliedMaterials、TEL、SCREEN等公司建立了長達20年的合作,川崎機器人市場占有率超過50%,可在真空環境下工作的搬運機器人是這個行業的明星産品。
川崎機器人在電子、造船、工程機械、食品、醫療等行業也得到大量應用,如潔淨度要求較高的車間機器人、食品行業中的并聯機器人等。2006年,川崎在天津建立公司,在昆山、廣州、重慶建立有分支機構,開展機器人的生産、營銷、售後服務業務,還包括線體集成的解決方案業務。川崎機器人已在中國各行業積累了大量的客戶,包括中國的長安汽車、格力電器、聯想、華為、中糧、娃哈哈等知名企業。
川崎重工機器人曆史沿革
藤田部長、明丹女士 向考察團介紹川崎重工的發展曆程
負責此次接待的有亞洲市場負責人藤田部長、海外營業部明丹女士及田中部長。藤田部長緻歡迎辭,整體介紹了川崎重工集團和在機器人業務發展情況。接下來,考察團參觀了明石工廠機器人總裝試車間,了解機器人裝配的全過程,并前往位于神戶的川崎重工機器人展廳,近距離觀看種類繁多的機器人産品。
二,明石工廠參觀
感受精益與IT融合
明石工廠的機器人工廠主要生産六軸機器人,總裝車間面積約一萬平米,有兩條裝配線,一條用于載重量在30KG以上的大型機器人,一條用于20KG以下的小型機器人。總裝車間的布局非常緊湊,車間入口一端是物流區,用于存放第二天裝配需要的物料,走過物流區,是兩條并列的裝配線,分别裝配大型機器人和小型機器人。每條裝配線的布局則按照裝配工藝依次是組裝區、測試區、選件配件區。
車間布局十分緊湊,工位的空間利用也發揮到極緻。工位周圍垂直擺放了規整且标識清晰的工具架、物料架,操作工隻需轉身就可方便抓取工具或物料。
明石工廠機器人裝配線
機器人的組裝過程由下至上,從底座開始裝配,最後安裝電線電纜。整個組裝線是由一條主線加兩條輔線組成。裝配主線采用高出地面的傳送帶,按照節拍運送機器人完成整個裝配過程。組裝完成的機器人進入到測試區,在這個區域一方面要測定零點原坐标,另一方面要根據設計動作對機器人的各項性能進行測試,包括最高速度、偏差、電流、負載、聲音超标,如配以最大搬運質量的鐵塊,進行全方位的連續動作,測試是否達到标準。測試完成後,最後一項工作是根據客戶定制為機器人安裝選裝件,主要是電線電纜、管件和其他個性化的零部件的安裝。此外,每台機器人在生産完成後,相應的控制櫃也正好生産完成,一緻的節拍保證了裝箱時不必等待,節約了倉儲和物流成本。
川崎重工的機器人屬于小批量多品種的生産模式,明石工廠的這條裝配線可以生産30多種機器人,每種機器人又可衍生出30多種變形産品,所以這條産線一共可以制造上千個機器人型号,柔性化程度非常高,每天可以生産出40多台機器人。裝配過程由信息系統驅動,每個工位上都安裝有平闆電腦,制造工藝可直接調出,完工報工直接在系統中反饋,精益管理模式與IT系統融合促進制造過程的效率提升。
在參觀過程中,我們還注意到一些細節:
① 裝配工藝不可避免有很多擰螺絲的操作,為了保證擰緊質量,擰螺絲的設備上都裝置了傳感器,記錄了實際扭矩、運動次數等,保證了每個螺絲都會被擰到最佳圈數,達到擰緊要求。
② 零部件的表面潔淨會影響到裝配質量,為了防止灰塵帶來的質量問題,明石工廠在零部件存放處裝置了一個吹風口,持續吹風,防止灰塵或其他物體落在零部件上,保證了裝配的潔淨度。
從這些細節可以看出川崎重工獨具匠心。正因為在每一個細微處都做到極緻,才能保證向客戶提供質量可靠、值得依賴的産品。
三,機器人展廳參觀
感受前沿技術的力量
川崎重工自創建機器人制造業務以來,一直在不斷研發高質量、低成本、引入先進技術的工業機器人。産品從用于隻重幾克的微型組件裝配機器人到1500KG鑄件材料處理的大型機器人,覆蓋不同制造行業。在位于神戶的機器人成品展廳,考察團看到了用于不同行業、不同載重量、不同用途的工業機器人前沿應用的展示。
一進入展廳,就被由十幾台點焊機器人協作完成汽車焊裝工序的場面所震撼,這些機器人分工協作,十幾隻機器手臂有條不紊地工作,迅速完成整車底部、車身、頂部的點焊作業,整個過程清爽、利落,效率之高、協作之順暢,充分展示了川崎重工機器人大規模集成協同的能力。
點焊機器人
此外,在汽車行業機器人展區還展示了摩擦焊和弧焊等機器人。随着汽車的制造水平提升和車身的重量降低,越來越多的汽車行業推出了鋁制車身,鋁的熔點比鋼鐵低,因此不能用高溫點焊工藝,川崎因此推出了摩擦焊機器人,這種機器人通過高速摩擦産生熱量,再通過壓力把兩塊金屬材料迅速壓裝融合在一起。
摩擦焊機器人
除此之外,展示廳裡還展示了噴塗機器人、全不鏽鋼的醫療機器人、并聯機器人、SCARA機器人的應用,真是琳琅滿目。
在協作機器人展區展示了很多特别的應用場景。一款名為duAro的雙腕機器人引進考察團成員的興趣,其兩條手臂可以像人的手臂一樣在一人空間内協同完成工作,也可與人協作完成作業,這種機器人可在生産線上簡單設置在工人旁邊,與工人一起協同工作,适用于類似電子行業生産周期短、以數月為單位更新換代的領域。參觀中duAro制作披薩引起了考察團成員的圍觀,它還為考察團員利用人臉掃描技術畫漫畫像,一旁的貼膜機器人幫手機貼上新膜,這些先進的機器人技術被用到生活場景中,真是妙趣橫生。
duAro幫考察團成員畫漫畫像
川崎重工的醫療機器人
考察啟示
川崎重工明石工廠從布局、生産組織模式卻處處體現出精益思想和數字化技術的應用,有效保障了生産效率、産品品質的提升。明石工廠和神戶展廳的參觀讓考察團成員獲得很多啟示:
① 一個流 單元生産模式 混流生産,柔性應對上千種機器人生産,是支持多品種小批量的有效手段;
② 自動化建設應基于成本和質量優先的原則;
③ 數字化應用于生産現場的多個方面——作業計劃下達、工藝指導、工藝防錯、看闆管理,加速效率的提升;
④ 注重制造過程工藝數據的采集,保證質量追溯能力;
⑤ 不同部件按照相同的節拍在不同車間組裝,保證了準時生産,減少了倉儲浪費。
川崎重工從明治維新時代走來,跨越100多年,專注于制造,關注細節、持續改進,在每一個領域精耕細作,不斷創新技術,加以實實在在的錘煉,以高品質的獲取客戶的依賴,成為裝備制造領域一棵茁壯的長青樹,值得我國制造企業學習和借鑒。
考察團成員川崎重工機器人展廳留影
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