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处实效功，谋定而后动日本林内濑户工厂自动化生产制造走访侧记
2017 年12 月19 日, 离开位于名古屋爱知县的大口工厂,《电器》记者驱车大约25 公里来到林内旗下的另一个重要工厂——濑户工厂.这是记者一年中的第二次到访,而此次的采访重点也从上一次的“工匠精神”变成了“自动化生产与制造提升”.当记者向再一次见面的濑户工厂工厂长松本和彦询问,濑户工厂自动化生产制造改善最突出的成果和特点有哪些时,他的回答十分质朴：“我们进行的自动化生产改善解释起来很简单,就是尽最大努力去简化不必要的生产中间环节,提升生产效率,节约生产费用,并且实现更高的品质.这是我们工厂进行任何生产改善的初衷,同时也是林内集团所有工厂生产制造自动化改善的整体思路.”
通过细致的参观与走访,《电器》明显感到,濑户工厂自动化生产制造的出发点就是如此清晰明了,而“处实效功,谋定而后动”已基本能够概括其自动化生产改善的特点.
目标清晰的制造升级
濑户工厂是林内集团最大的热水器生产工厂, 始建于1979 年, 占地42649 平方米,其中生产用地面积约13683 平方米,主要生产即热式燃气热水器和综合热能热水器等产品,年产量达到92 万台,出口量在22 万台左右.
濑户工厂由四大部分组成,包括生产热水器中主要部件无氧铜制热交换器、不锈钢潜热式热交换器及部分水路连接件的第一工厂,作为钣金部门的第二工厂,组装生产线的第三工厂等.以“工匠精神”和“精益制造”理念立身的濑户工厂,每天都在进行着细微的生产改善活动,其中也包含着生产自动化改善的部分.
濑户工厂副工厂长猪濑洋志就对记者介绍,在濑户工厂,上至工厂长下至每位员工,参加改善活动可以说是他们工作的重要内容之一.“在员工队伍中,七个人为一个改善小组,每个星期都会组织一次活动,每个月进行一次比赛,一年举行做一次大型报告.”猪濑洋志告诉《电器》记者这是日本林内工厂最常规的作法,其中也包含自动化改善的活动.
对于这座每天都进行着各种生产改善的工厂,身处其中的人或许早习以为常,而距上次到访相隔已近一年的《电器》记者却发现了诸多细节的变化.在参观濑户工厂燃烧器的制作工序时,《电器》记者发现,原本的做法是将原材料用冲压机床冲压好之后,需要由工人把它放到一个盒子里送到下一个步骤的加工机床部门.现在这个步骤经过改善,从原材料钢板进入冲压机床到最后制作成型已经完全实现自动化,每分钟可以生产35 个燃烧器.“这个工序的改善不仅减少了人工,还大大提高了效率,并且产品品质也得到了保证.”陪同《电器》记者参观的松本和彦对于这一自动化改善的成果十分满意.
记者注意到,这种用机械手替换连接环节的人工,将更多的设备合理串联起来,是濑户工厂自动化生产改善常用的手法.在参观过程中,“这里减少了1 个人,那里原本的机器只是单独的一台,现在连接成了整整一段工序”这样的讲解经常出现在耳边.
对于濑户工厂2017 年生产自动化改善的目标,松本和彦透露：“通过合理的设备投入和生产方式改造,我们的目标是整个工厂减员16 名,到12 月,实际的结果是减员12 名.”
濑户工厂原本的自动化程度并不低,16 名操作人员的减员目标并不是轻而易举就能实现的,需要通过大量的改善行动来实现.
在参观热交换器的生产线时,记者发现一个上次参观工厂时没有注意到的设备,借助一个机械手、两片铜板可以自动压制成一个盒子形状的壳体,而加工成型的热交换器盒里的连接管（出水管、进水管）也全部实现了自动焊接.“以前是人手工焊接,现在至少节省了一个人工.”松本和彦说.
此外,在热水器本体外壳的加工程序中,《电器》记者也看到,这里也新增了一台自动加工壳体的机械手,一整块钢板在它的操作下被迅速折成长方形壳体的三个平面,后面的机械手则负责给加工好的外壳上铆钉.松本和彦告诉记者：“现在一个工人就能完成四道工序,大大提升了效率,这样的机器人在林内中国工厂也有应用.”
客观理性的自动化改善
“品质和成本是我们行为准则的两个基本要素,我们希望用自动化来改善品质和降低成本,但是一定会客观计算和衡量好利弊得失,如果自动化能降低成本,却影响品质,那我们就不会实现那个工序的自动化.”当记者问到评判和衡量工序需要自动化的标准,松本和彦的回答十分客观理性.
确实,“视品质为生命”的林内会将此作为任何行为的第一考量要素.记者在参观热交换器的生产线时注意到,濑户工厂的一项特殊工艺.当热交换器中注入焊接液,放入有精准温度控制的焊接炉中进行加工.它的独特之处在于进行了无氧燃烧处理,铜材质的热交换器外表不会变黑,焊接煅烧过程要经过整整十个小时.面对记者对此零部件并非外观件却还要注重美观性的疑问,松本和彦的解释是,不仅是外表,林内产品对内部件的美观性也十分讲究,并且在有氧和无氧两种状态下制作出来部件的耐腐性也有所不同.
此外,在不锈钢冷凝式热交换器生产线上,一个正在给热交换器涂着焊接液的机械手吸引了记者的注意力.林内工作人员告诉记者,这个机器中间有一个照相设备,可以通过照相来确定热交换器的型号尺寸和位置,并决定采用怎样的程序来控制涂焊接液的数量、均匀度和时间.机械手按指示位置涂焊接液,比原来人手去涂均匀得多.
“零部件、核心技术和生产装备的原厂自制”是林内保证产品品质的重要“法宝”.在进行自动化生产和制造提升的道路上,林内也同样遵循这样的法则,濑户工厂几乎都是结合自己的生产实际需求,同时利用外购的机械手进行整个机器自动化改造.许多机器上都标有亮眼的“Rinnai”的标识.
在偌大的工厂中,松本和彦给记者指出了许多这样的生产设备.据他介绍,林内的热交换器吸热片是由自己制作,一个热水器有63 张,第一张到最后一张形状都不相同,而眼前的机器已经能够实现从左边将原材料放入,全部采用机械手自动打印,打印好的铜片就自动放入一个箱子里,实现一体化生产.这台林内自制的设备一分钟至少可以制作300 张热交换器吸热片,最多时可制作330 张.
濑户工厂对于自动化设备的投入绝不是盲目的,会充分考量投入产出比.松本和彦指出：“我们会合理计算自动化设备投入产出及节约的用工费用之间的成本对比,脱离实际地进行设备投入,这在濑户工厂甚至整个林内集团都是不被允许的.”
对自动化设备投入的时间节奏控制,濑户工厂也有自己的准则.“我们通常是在新产品开发时,才会考虑投入新设备.现在要生产更多高性能产品,自然就会投入更复杂的设备” 猪濑洋志为记者讲解,“我们申请做设备投入也需要一定的流程,首先要写申请书得到上级批准,然后从购买零部件,再到研究组装完成,至少需要6 个月的时间.”
猪濑洋志进一步举例,濑户工厂中一个制作风机中风轮的自动化设备整整用了两年的时间才研发成功并投入生产.之所以会用如此长的时间,就是因为风轮转速不好就会产生噪声,并影响整体燃烧效果.“我们一定把设备性能做到最好才正式使用.”猪濑洋志说.
整体来看,濑户工厂的生产自动化改善是按照自己既定的路线在有条不紊地向前推进.同时,它自动化生产的理性色彩还体现在对旧设备的珍视与改造上.《电器》记者在濑户工厂中见到一台至今已经运转27 年的进水件生产设备,濑户工厂没有直接将这台设备淘汰,而是在设备中间增加三台机械手链接,取代了操作这台设备的3 个工作人员.松本和彦表示,这台设备最终要改善成用一台机械手就能完成操作,以提升效率.
注重人的价值的自动化
日本“工匠文化”的一个重要体现就在于,在任何生产制造的过程中,“人的价值”都是不能被磨灭与轻视的.对于日本企业而言,员工是最重要的价值,对人的信任远胜于对设备、数据和系统的信任,所有的自动化或是信息化的最终目的都是怎样更好地为人的工作提供帮助.在林内濑户工厂进行生产自动化现状走访之时,《电器》记者也清晰地体会到这一点.
当自动化使生产设备的精准度变得更高,并且自动化检测设备的投入越来越多,是否就意味着人工检测环节的省略与减少.对此,松本和彦表示,增加自动化设备一定程度上确实可以提高检测精度,但是日本法律有明确规定,燃气产品涉及使用安全性,除了设备检查,用人眼和人的嗅觉进行明火检测是必不可少的.“现在濑户工厂,生产线上检测人员的数量已是最底限的规定,即使增加设备,有些人工检测的步骤也是不能省略的.”松本和彦称.
在濑户工厂,《电器》记者看到的实际情况印证了松本和彦的话,在许多关键工序除了采用自动检测设备,都会有具备专业资质的员工进行人眼检测,比如在热交换器焊接完成后,都会有工人拿着一个一个用眼去检查.
此外,在濑户工厂用机械手代工的过程中并没有摒弃“工匠的价值”,在机械手的开发过程中,在运动程序里加入模仿熟练老工人的手法,使匠人的宝贵经验同自动化改善更好地融合在一起.在冷凝式热交换器的生产线上,一台机械手就正在模拟工人将一个部件对着两个孔口伸插进去,在从另一端抽拽一下,一系列连贯的手法仿佛一个熟练的工人一般.
记者了解到,在濑户工厂从事各项工作的员工有806 名.许多制造生产中的创意与应该就来自员工的智慧.在濑户工厂的组织车间有一条特殊的生产线.据林内工作人员介绍,这是一条完全不用能源的组织流水线,整条组装线巧妙地利用机械重力原理、滑轮原理及精准的倾斜度等,它的出现就是员工平时进行改善时产生灵感并将之付诸实践的结果.
在《电器》记者采访的最后,松本和彦告诉记者,濑户工厂目前正在进行制造的转型升级,将简单的低附加值产品的生产移至其他关联工厂,转而生产更多的高附加价值产品,生产这类产品对生产效率将提出更高要求,因此,濑户工厂近两年将在生产设备自动化方面有更多投入,以此来提高整体的生产效率.
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