内制化实现高效生产现场改革

在国际竞争加剧的背景下，制造业要想生存下去，工厂的自动化是必不可少的。为了增强竞争力，稳定产品质量是非常重要的。仅依赖人工的生产体制，要持续保持高质量是非常困难的，因此需要引入AI、机器人等。日本汽车产业之所以能维持国际竞争力，正是因为彻底推进了工厂的自动化。

要提高制造业的竞争力，稳定的产量也是必不可少的，为此提高机械的可靠性非常重要。"即使引入机器人实现生产设备的自动化，如果机械停止，就没有任何意义。为了实现具有高可靠性的“肌肉工厂”，我们提出了“全球统一设计”的概念"，TSF自动化研究所的代表村山省己先生如是说。全球统一设计是指，用一种设计制造标准设备，并将其扩展到海外基地。如果不进行内部制造，将所有事情都交给制造商，那么在海外扩展后，机械无法运转时，就无法进行充分的维护。

自动化是在推进全球统一设计的基础上进行的。盲目地自动化生产设备，要持续保持高可靠性和质量是非常困难的。将企业设计的标准设备扩展到海外基地。如果发现问题和课题，则在设计图纸的基础上进行改进，并将其进一步扩展到其他基地——通过采用全球统一设计的概念，可以实现稳定的制造和生产力的提升（图1）。

图1

制造业要收回投资并产生利润，就需要提高从销售额中扣除原材料费和折旧费后，用员工人数除以的每名员工带值额，即“带值生产率”。为此，需要尽量减少劳务费和折旧费，以较少的人员，以低廉的成本维持工厂自动化，提高生产设备的运行率。自动化的方法之一是将设备完全交给制造商，企业只负责运营的“全包方式”，但这种方式无法减少劳务费和折旧费。村山先生说：“汽车制造商和大型汽车零部件制造商目前正在努力进行的自动化内部制造，才是减少劳务费和折旧费，提高生产力的基础。”

目前，日本制造业面临的最大威胁是中国机器人引入的扩大。2019年，全球机器人运行台数中，中国约为783,000台，位居第一。日本位居第二，但约为355,000台，与中国相比差距很大。中国不仅在工厂引入机器人，还收购了德国的机器人制造商，国内机器人制造也在加速，引入和生产都在急速扩大。为了应对这一趋势，日本制造业需要包括中小企业在内的积极推动机器人引入，推进工厂自动化。

生产线的自动化可以分为0级（手工操作级别）、1级（手动操作级别）、2级（半自动级别）、3级（可以自动运行到测量·判断的着着化级别）、4级（可以自动运行到提取·次工程搬运的半自动化级别）、5级（可以自动运行搬运·提取·提取以及整个生产线的全自动化级别）等阶段。"一般中小企业为2级，正在引入加工中心、NC车床等。大型汽车零部件制造商大体为3级，部分达到4级半自动化。5级的完全自动化是通过IoT监视数据，用AI自动校正·自动修正，控制也自动化的，目前世界上还没有实际案例（图2）”（村山先生）

图2

企业内部制造的自动化可以带来巨大的成本削减效果。例如，将小型加工中心的标凈机进行内部制造，进行设计·组装·施工、程序·试加工·精度检验，设定成批量生产可能的小型加工中心4台、关节机器人3台、工序间搬运穿梭车2台的全自动加工生产线，与全包方式相比，成本降低了36%，维护也可以自行进行（图3）。这次购买了工业机器人，但如果进一步内部制造机器人，将对本体费用的降低做出很大贡献。

图3

然而，许多企业无法进行如此深入的内部制造。其背景在于，由于没有进行企业内部的工具制造，因此不了解机器人的使用方法等技术性问题。将设定的小型加工中心作为企业的标准设备，然后连接相同的设备，就可以实现自动化生产线。之所以做不到，是因为一开始就想建立生产线，导致门槛升高。