三菱電機在推進智能工廠建設時非常務實，無論是採用自動化產線、半自動化產線還是單元式生產方式，企業最關心的始終是降低成本，提升質量。
2019年12月13日下午，e-works第六屆日本智能工廠考察團走進三菱電機株式會社福山製作所參觀學習。三菱電機中國總代表富澤克行先生、三菱電機福山製作所柴田渝所長、萬代博康副所長等領導熱情接待了考察團一行。學員參觀了斷路器生產車間和產品展廳，聆聽了三菱電機福山製作所的節能和設備保全實踐案例。中國機械工程學會理事長李培根院士對考察活動做精彩點評。
圖1 萬代博康副所長致歡迎辭
三菱電機創建於1921年，是引領全球市場的FA（工業自動化）產品供應商，擁有10萬多名雇員，是世界500強企業。業務範圍涵蓋能源、電力設備、電子元器件、家電、信息通訊系統及工業自動化系統。福山製作所主要生產低壓斷路器、計測控制器及節能產品。
在福山製作所展廳，工作人員重點介紹了三菱節能產品：能量測量單元之三菱能量測量儀EcoMonitor Plus和EcoMonitor Light；電力測量模塊、絕緣監測模塊以及節能支援軟體EcoAdviser。由此構建的綠色環保節能解決方案不僅可以進行「電力監測」，還可根據不同的使用方法構建可視化系統，確保生產設備的預防保全、穩定運行從而提高生產率。為做到真正的精益化，避免浪費，企業可根據實際需求組合增減模塊。
圖2 斷路器車間協作機器人
在斷路器裝配車間，考察團成員觀摩了W75、W90和W105系列斷路器的全自動組裝、檢測和包裝線，廣泛應用了六軸和SCARA機器人、機器視覺等技術，可以生產多種產品，工作人員只負責產線的監控及故障維護。福山製作所並沒有追求完全自動化，工廠也配備有半自動產線。生產中採用哪一類產線，考量依據是經濟性，即產品生產規模大小和投入產出比。
圖3 斷路器車間全自動組裝生產線
福山製作所致力於斷路器產線上的生產效率改善。通過能源原單位的管理非常有效。原單位是指生產每台產品所需的能源量，是表示每台設備的生產效率指標。
圖4 能源原單位管理示例
我們觀看到通過能量傳感器、溫濕度傳感器及PLC等採集到的數據通過EcoAdviser系統實時可視化展示，每個用電節點，每道工序，每台設備，每條產線和每個車間都進行有效監測。管理人員可以EcoAdviser軟體里根據需要配置顯示不同視角的數據圖表，便於識別浪費和改善點，然後通過小組活動提出改善措施。改善活動通常以耗能多的生產線作為樣板線進行節能改進，進而推廣到其他生產線，從而大幅提高生產率。通過改善活動，其電子基板生產線能耗削減61%。為解決斷路器組裝生產線原單位改進，導入了全自動生產線，實施收集每台設備的生產關聯信息及能源使用信息。利用可視化數據提高運轉率10%。
圖5 斷路器組裝線BI分析圖
福山製作所不僅向全球客戶提供節能產品，自身也為構建環保綠色節能的智能工廠持續改進優化。自1997年起，福山製作所在三菱集團內部率先開始節能實踐活動改善。他們不僅實施車間的原單位管理，而且在全公司所有用電部門構建節能環境，採取進一步能夠改善的經營措施。
圖6 樓宇可視化管理示例
以樓宇辦公用電節能為例，通過EcoWebServer採集智能電錶的實時用電量，通過數據可視化發現存在問題的地方，並制定相應措施，比如午休時間自動統一熄燈；設置各局部變電所的管理員，將用電量換算成金額作為目標管理的指標，簡明易懂；在辦公區和車間有顯示器實時顯示耗電情況，這樣公開數據的目的是提高員工的節能意識。變電所管理人員也隨時知道自己負責區域是否有問題。
圖7 可視化顯示能耗
技術上通過中央監控系統對整棟大樓的空調、照明進行集中遠程管理，在監控中心就可開啟和關閉照明燈和空調。何時開關經過數據分析後計算出來的。通過這樣的改善活動，耗能降低24%。與1997年相比，2015年電量削減了1500kw,節約1億日元。約2年半收回投資成本。
圖8 樓宇用電改進措施
福山製作所還將其全體員工節能改善活動獲得的需求和技術訣竅應用到節能設備的研發上，推動其節能產品的發展。正因為在節能實踐中的突出貢獻，福山製作所被評為三菱電機的「節能模範工廠」。
在生產設備出現故障之前，提前獲知異常並進行維護可以避免突發性故障造成的巨大損失。福山製作所應用三菱電機自己生產的振動傳感器、電流互感器、溫濕度傳感、能量測量儀及PLC構建起可視化設備保全系統,自動監測設備的生產狀態,當出現異常時，系統報警，通過郵件機制向設備人員進行預警，啟動設備維修計劃，實現維護時間的最佳化。而且減輕了設備維護的負擔，削減了設備維護的費用。
圖9 設備保全示例
李培根院士在參觀三菱電機福山製作所後指出，企業管理者需要具備「系統」的觀念和意識。他表示以往企業生產產品時只關注基本功能，當把產品放到更大的系統中時，產品功能需求就會賦予新的意義。例如三菱的綠色節能解決方案，細緻地考慮到了大系統中的每個因素，將能耗等數據進行採集並分析，從而實現了系統優化目的。
圖10 e-works第六屆日本智能工廠考察團
在三菱電機合影
除了考慮系統本身外，李培根院士強調企業還需要注重系統與系統之間的聯繫。他認為企業需要通過各種手段將設備儘可能的連接起來，通過收集企業運營的所有數據信息，從而分析挖掘系統整體的聯繫，通過數據來驅動企業。
圖11 e-works第六屆日本智能工廠考察團
在三菱電機學習交流
圖12 李培根院士向三菱電機領導贈送中國特色的禮物
後記
e-works帶領日本智能工廠考察團多次參觀三菱電機，分別參觀了三菱電機可兒工廠、名古屋製作所、福山製作所等工廠。由於每個工廠生產產品不同，生產管理模式各有特色，三菱電機會根據每個工廠的特點和實際情況量身定製e-F@ctory導入方案，因此，各個企業在打造智能工廠的實踐中側重點各有不同。
三菱電機在推進智能工廠建設時非常務實，無論是採用自動化產線、半自動化產線還是單元式生產方式，企業最關心的始終是降低成本，提升質量。企業強調以人為本，全員參與是他們得以持續改進的關鍵所在。