日本职业学校所施行的工科教育举措
—京都传统工艺大学校,学校法人二本松学院—
专门学校、京都传统工艺大学校,在传统工艺学科中开设了工艺课程(2至4年制)与工艺创造课程(4年制)。通过在传统工艺的11个领域(陶艺、佛像雕刻、描金画、木雕刻、漆工艺、木工艺、竹工艺、金属工艺、石雕刻、日本纸工艺、京都手描友禅织法)进行实践型专业教育,旨在培养能够创造出新工艺的制造者,使其以传统工艺技术为基础,成为传统产业界的后继者。
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2003年开始,该校接受了“放送大学合作互助校”的指定,学生们可以一边在该校在校学习一边进入放送大学进行学习,并且可以通过双修放送大学的科目来取得教育学士学位。
该校与放送大学相互合作的好处还在于,该校通过培养学生们技术能力之外的表现能力、行为方式、语言学习能力等能力,使学生们所创造出的工艺领域作品拥有的附加价值显著提高。
—日本工科大学校专门学校,学校法人诚和学院—
日本工科大学校专门学校接受了日本文部科学省关于“在成长领域战略性推进培养核心专业性人才”的计划委托,又与产学研相合作,以环境、能源控制等地球规模的课题为背景,以培养汽车维修人员、对应不断被普及的下一代汽车为目标,不断进行着教育项目的开发和实证。
2016年,该校在下一代汽车方面开设了多种课程,力求开发出相应的教育项目,使学生们掌握维修下一代汽车所必须的知识与技术。课程包括:学习遥控技术和充电技术的四节《基础篇》课程、控制系统等在下一代汽车上的构造课程及学习下一代汽车维修技术的十一节《应用篇》课程。此外,在福岛县、冲绳县该校还开办了针对汽车维修人员的实证讲座,验证了上述教育项目在满足地方及产业界的需求方面是否卓有成效这一问题。
下一年同样如此,该校继续实行该项目。与此同时,也预计将以完成上述教育项目为目标不断努力。该校还意图在上述项目结束之后将其作为讲习会的一环,利用到日本各县政府开办的汽车维修振兴会中。
在实证讲座上学习下一代汽车维修技术等技术的场景(日本工科大学校专门学校)
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京都传统工艺大学校/日本工科大学校专门学校
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可能占领市场的日本光电晶体激光器
激光技术发展至今作为基础技术应用于信息通信领域,制造领域,医疗领域等多个领域。随着技术的发展,具有高速,高精度,高效率,低功耗的激光加工机成为国际热点,近年来逐步实现光源先锐化,新性能的发现及控制应用的发展。在加工用激光发射器领域,虽然日本拥有技术优势的二氧化碳激光和准分子激光在市场中占有较大份额,但近几年欧美的光纤激光器市场也在飞速成长中。
光电晶体激光器的构造
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而有望替代今后市场的新一代激光器就是由日本研发的光电晶体激光器(PCSEL)。光电晶体的折射率根据光的波长大小能进行周期性的变化,利用了这一特性的光电晶体激光器与普通半导体激光器相比,光束质量更高,即便不使用镜头,激光也能照射到指定范围。与光纤激光器相比能实现更小的芯片刻度。根据1999年京都大学的野田教授的提案,2014年首次实现实用化。实验已经能够实现1w级别的功率输出,如果能够实现10w-100w级别的输出,这项技术就有望替代现行的加工机,为现有市场带来新的冲击。
这项技术的应用也在逐步展开中,例如运用这项技术进行无镜片状态下电子激光方向的改变相关技术的开发。由此就能将以往的利用镜片改变光束方向的控制系统朝着小型化,耐用化,高速化的方向推进。这项技术还能自由的控制激光,有助于其在新领域的研究中有所突破。例如利用这项技术的传感器可以在自动驾驶系统中模拟周围的情况。
利用光电晶体的激光器对于实现作为高性能光回路关键技术的光内存技术,小型高感度环境传感器,实现高效率太阳能电池的热辐射控制技术方面都有巨大作用。虽然现在世界上有30多个研究机构对此展开研究,但拥有高度结晶技术的日本在此方面存在巨大优势,这项技术对于日本而言也是一项优势技术,它今后的发展也十分令人期待。
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京都大学
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金属板加工企业利用知识产权创新制造过程
井口一世股份有限公司是一家有着17年历史的中小规模的金属板加工企业,从事精密仪器的零部件制作与销售以及用于加工金属的金属模具的设计与生产。井口一世的总裁井口先生在大学毕业之后就回到了家里的企业中帮忙,看到了当时金属模具制造业中大量生产基地转移到了中国,便决定要开拓新的市场,改变原有的商业模式。井口先生对客户的需求进行调查,发现大多数客户希望的是能够降低金属模具的成本,于是采取了诸如在产品生产过程中减少金属模具的使用、减少金属切割的环节等措施。井口一世从原有的制造业的传统商业模式中走出,以客户的需求为起点进行技术开发,从而创造新的市场。
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井口一世的生产基地
具体而言,通过用金属板加工来代替原本的模具冲压、金属切割等方式,有效避免了原材料的损失,缩短了生产时间。通过降低与金属模具相关的初期成本,井口一世将产品单价降低到了原本价格的五分之一到三分之一之间,颠覆了金属模具行业内的常识。井口一世在进行这些生产方式的创新时,积极购入激光加工设备、三位测定仪器等最新的设备,通过大数据分析寻找最佳条件,不满足于现在的加工方法,而是一直在进行着新的尝试。
因为上述的数据分析工作是员工来进行,所以井口一世也非常注重人才的培养。但同时,井口总裁也认为,“制造业是一门科学”,所以井口一世的成功不是依靠员工的熟练技能,而是根据数据采取科学的方法,并且希望能够通过这些科学的方法为制造业带来新的发展,增强企业的国际竞争力。比如用激光使金属融化后进行加工可以避免毛刺的产生,就是根据金属的表面张力的平衡这一科学概念。据说因为产品没有毛刺,所以井口一世的工厂内没有员工需要带手套进行工作。井口一世通过这些方法,不断优化产品制造过程,并且还希望在海外进行这一制造方法的垄断经销。
此外,井口一世在积极推进制造过程优化的进程当中,也非常重视知识产权的保护。井口一世将企业的技术列为机密,对专利、肖像权、设计图等进行产权保护。井口一世通过制造技术、知识产权、软件技术进行商业模式的改革,三位一体共同发展,实现企业的不断发展。
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井口一世公司
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金属加工行业的人才确保和技能提高措施
位于爱知县蟹江町的井原钢铁工业现有员工75名,当初以春耕生产进行创业,现今发展成为一个从事集金属零件加工、机械加工等金属复合加工的企业。公司遵循“多种类少量生产”的原则,旨在生产高附加值产品,提高员工个人的技术能力,从而及时应对客户的需求,这也是公司最大的优势所在。
近年,随着经济景气的回复,在人才确保方面,许多中小制造企业正面临着各种严峻的挑战。在这一背景下,井原钢铁工业公司联合加入爱知县中小企业家同友会的各中小企业召开了企业说明会,并在学校单独召开了说明会。庵原总裁亲临在学校召开的说明会,向学生宣传公司的魅力。为了避免录用后的人才错位问题,公司在员工选拔过程中专门设计了体验实际工作这一环节,内定并录用一些志在在制造业一线工作的学生。同时,学生也能在这一过程中获得工作的实感,入职后的辞职现象得以大幅度减少。
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年轻工人进行作业的情景
公司也在积极推进员工成为“多能工”和“万能工”,人才培养是根本所在。庵原总裁称,“为实现多能工化和万能工化,必须从零详细教起。但是之前的‘模仿式’思维已经不再适用于现在的年轻人,有必要改变对年轻人的教授方式”,公司也正面临这样的问题。因此,公司积极督促中坚员工参加中部产业联盟组织的领导研修和心理健康研修等外部研修会,让青年学习指导方法。同时,利用Meister制度,教授他们学习掌握技能和原理、原则等具体的方法。最终,促使这些方法顺利推行,有利于学生提高技能水平。
通过这一系列举措,新录用员工的离职率得以降低。近年来,每年都会定期录用两名理工科学校新毕业的学生。今后,也将继续通过以庵原总裁为首的所有员工的团结努力,开展员工录用活动和促进员工的多能工化,为实现公司未来发展进行人才确保和人才培养方面的努力。
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井原钢铁工业
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加入设计思维的组织结构与人才培养
世界无意识的向前发展。卡西欧计算机认为本来十分必要,但世界上还不存在的事物还有很多,带着“为什么过去没有这些物品呢”的思考,卡西欧创造出未来的常识作为一项有意义的事业。以打破精密器械常识,极具耐用性具有品牌力量的G-SHOCK手表业务为首,大量制造和销售了数码相机、计算机、电子辞典等精密仪器,通过“由零到一”的自由型发散思维,为世界提供新的价值。为了创造出迄今为止从未有过的新价值,不应局限在业务部门,而是应该在公司内不设范围地以推进产品开发为目的成立设计中心。
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卡西欧的产品
该设计中心在业务内容上将开发分为三个阶段。具体而言,是以产品性能表最优化为目的的“量产业务”,预测短期趋势,根据2到3年以后的情况进行产品开发的“先行开发”,以及从设计师观点进行产品规划的“新产品提案”三个阶段,最后的“新产品提案”阶段是最具特征的。在维持和增加本公司产品功能价值的同时,在设计中增加从未有过的新产品与体验,不仅是从技术角度进行制造业,同时还要创造出感性价值,从客户的角度进行制造业,推进商品化。
另外,设计中心所属设计师还作为研究员前往纽约的国外销售公司进行了为期三个月的人才培养,目的在于“培养全球化人才”,“通过销售公司进行资产的应用”,“通过国外生活,根据民族论(通过现场观察对对方社会和集团的生活进行理解)产生新的想法并创造出价值”等等。通过与销售公司的销售员一起工作并对其进行观察(参与到对方的日常工作中进行观察),日本的设计师们会感受到在日本所没有的体验(时尚、生活方式等的不同),可能会产生新的想法。在回国后运用当地生活的经验,进行设计、开发和实验,在销售部门的领导面前进行展示,得到认可后就可以将产品商品化。
过去设计中心所举行的“新产品提案”中,产生了一个名为TR的兼具照相与摄像功能的独特产品。其特征是在不使用时能够时尚而便携地收纳起来,在使用的时候像魔方一样外框和内部的摄像机都能够自由旋转,在“自由有趣地变化”这一理念的基础之上进行产品的开发。但在销售时发现中国的女性用户根据自身喜好对角度进行了自由调节,这一产品更具有容易“自拍”的新的潜在价值,这一点通过网络和口口相传,不光是提高价格,更是成为了热门产品。这是客户发现产品多样化并进行推广的一个例子。
另外作为海外研修成果的副产品,公司内部员工加深了交流,回国后主动与海外员工增加了交流,通过在新环境中接受磨炼,增强了员工动力。
这样一来,通过设计思维创造出新的价值,目光更为长远地进行组织和人才培养成为了重要的一点。
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卡西欧计算机
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机器人流程自动化(RPA)技术提高部门生产力
理光公司为实现间接业务的效率化及人才的有效利用,于2016年7月开始公司内部业务自动化工程。利用机器人流程自动化(RPA)技术使传统人力收集数据、输入、核对这三大业务自动化,削减了55~85%的用人工数,提高了间接部门生产力。
所谓RPA,就是运用自主人工智能代替人类进行高强度作业的措施,通过计算机自动处理业务,主要用于提高白领的业务效率。RPA的特点是不需要专门的编程技能就可使定型业务自动化。引入机器人流程自动化时运用了PRA技术股份有限公司提供的“BizRobo”这一软件。PRA技术股份有限公司在日本国内已有上百家企业引进了4000个“BizRobo”软件的成绩。
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理光公司作为导入对象的是“单价管理登录”、“应收账款取消处理入账附加条件”等6个业务。“单价管理登录”的13个步骤里有11个换成了RPA,每件花费的时间也从之前的3分钟缩短至30秒。“应收账款取消处理入账附加条件”平均每月有35万件请求,其中10%无法自动取消,需要84名员工来处理,目前公司正在努力实现约70%的业务自动化。
2016年7月~9月历时3个月的试运行结果显示,输入系统、核对系统、集成系统各减少人力需求81%、55%、85%,并于12月开始投入正式运营。公司计划今后逐渐扩大导入RPA的业务范围,2017年内46项业务、2018年内92项业务、2019年内137项业务将导入RPA。
日本劳动力紧缺问题显著,通过工作方式改革提高生产力成为当务之急,在这种情况下,日本制造业应通过盘点业务,区分只能靠人力做的工作与其他简单的作业、装卸等机器人和机械可做的业务,积极利用使业务更加合理化的机器人、IT及物联网等。另一方面,人应该对只有人力可做、附加值高的业务作出高度判断、担任调整、高度制作等工作。
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理光股份公司
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日本中专学校所施行的创造力培养举措
“超级专科高中”项目枥木县立宇都宫工业高等学校
日本将会通过今后的发展,渐渐成为一个活跃且颇有生气的富饶社会。为了让日本对国际社会做出不菲的贡献,十分有必要培养能够肩负起下一代的年轻人,使他们掌握能够引以为傲的技术能力,使他们怀揣能够果断进行新创造的勇气。2015年被“超级专科高中”项目指定的枥木县立宇都宫工业高等学校,一方面立足于教育界、产业界及其学校本身的现状和课题,一方面又与地方企业、地方大学等相互合作,共同立项进行研发,努力培养能够活跃在全球范围内的工程师。
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机器人智能化功能方面的实习场景(枥木县立宇都宫工业高等学校)
环境设备系及建筑设计系则以“日本全国技能五环大赛”为目标,既让学生和教学人员接受了企业技术人员提供的精细技术指导,又开办了与产业技术大学校等的共同练习会等活动,启动了多个合作项目。此外,为了鼓励并声援参加大赛的学生,使其掌握精湛的技术技巧,在开办学习会的同时该校还对大赛进行了视察。通过上述各项举措,该校的学生受到了巨大的激励,可以看出他们已面目一新,学习动力高涨,鼓足了劲想要提升自己的技术与技能。并且,上述各项举措还提高了该校教学人员的知识、技术和技能,使他们的编排实习训练时能够用更加完善的指导能力来增添更加充实的内容。
电子机械系在“课题研究”方面导入了对话型机器人。为了在迄今为止仅依靠学校则无法实施的机器人智能化架构方面加深理解、开展研究,该校正与活跃在全球中的企业共同合作、不断推进工作。
而通过与在日本国外开展业务的地方企业、地方关联机构等相互合作开展各种举措等方式,该校学生在掌握了实践化技术能力的同时,也使学习动力高涨。今后,在产业界所必须的技术、专业科目的教学及其与实际社会的关联性这方面,该校学生通过对关联性更加明确的理解,能够锁定自己的将来并定下相应的目标。
在“日本全国产业教育展览会”中开办的“日本全国高等学校机器人竞技大赛”的各项举措
2016年11月5日至6日,在“第26届日本全国产业教育展览会之石川大会”中,“第24届日本全国高等学校机器人竞技大赛”以“物华天宝,人杰地灵”为主题,在石川县拉开了帷幕。
此次竞技大赛是日本全国产业教育展览会中最具人气的项目之一,它以以下内容为大赛宗旨成功开办:“在日本全国开设了工业系的高等学校等学校学习的学生们,可以充分发挥其创造力、专心进行创新并实践其想法。在一边以团队的形式与伙伴们相互协作、一边以参加机器人竞技大赛为目标的同时,学生们将通过这一过程习得精湛的技术与技能,提高自己对制造业的兴趣及关注度。此外,学生们作为肩负起下一代制造业的技术人员所必须的资质也将得到培养。”
第24届大赛将在能够充分展现作为开办地区的石川县独有的特色故事与课题的基础上开始竞技。
这一场竞技的时间规定为3分钟,是由2016年产业教览会石川大会的吉祥物利家小子(遥控型机器人)与北陆新干线(独立型机器人)互相竞技。它们将从以兼六园等有名的观光地为主题的五个竞技会场出发,通过两个倾斜地区,将挑选出的五个石川县传统工艺品搬运到金泽城(终点)。参赛选手都是由日本全国各地严格的预选赛所选拔出的队伍,由这128支队伍出场参加比赛,使比赛不断进入白热化状态(冠军:福冈县大牟田高等学校,学校法人大牟田学园)。
获得了日本文部科学大臣奖的机器人(福冈县大牟田高等学校,学校法人大牟田学园)
爱知县名古屋市所施行的举措
名古屋市立工业高等学校,作为名古屋市科学馆教育计划的一环,以培养出能够肩负起飞机产业的人才为目标,从2010年开始,将继续进行1893年被称为“日本飞机之父”的二宫忠八氏所设计出的“玉虫型飞行器”飞行实证。
该项目启动之后3年间,该校一边考虑着“玉虫型飞行器”本身独有的合理性一边推进着研发,不过与二宫忠八氏相同,该校尚未达到初次飞行的水准。2012年,该校以在不依存于已有项目的情况下开展飞机制造活动为目标,创建了飞机制造同好会,将制造的规模缩小到制造模型机的水平,继承了之前进行的各项开发研究。2013年该校制造出的模型机初次试飞,之后也屡经改良与实验的锤炼,使改良飞机方针的妥当性得到了确认。2014年,根据对有人动力机的复兴与模型机实验所得出的改良方针的运用,有人动力机的首次升空试验获得成功,最终需要解决的难题只剩下如何使机体轻量化。2015年开始,该校使用了航空用铝材进行了轻量化改装,且进行了与轻量化改装相应的平衡性改装,从而使机体特征作用得到更有效发挥。另外,该校在2017年1月取得了跳伞飞行的许可,于是在飞机制造及开发方面得到建议的三重县津市民用飞机场进行了有人动力机的试飞,在高约1米、距离约70米的跑道上,此次试飞获得成功。这是一个从继承了研究的前辈们开始算起,历时超过7年的梦想终于实现的历史性瞬间。挑战该项目的学生们,对迄今为止支持了该活动的许多人表示了发自内心的感激之情。
这是一个鼓励着学生们日夜不辍、投身于制造的项目。它还促使着学习制造业知识、技术及技能的工业系学生们想要超越自己已然掌握的能力限制,促使着他们从前辈身上继承制造业之心与制造业之技。此外,该项目还要求学生们获得地方产业界、地方研究机构等的帮助,在治具、机械加工、铝焊接、机体维护、供体试体检查等方面发挥作用。
开设了工业系的高等学校与地方产业界等合作开展的制造业,在授课方式活性化这方面的作用不容置疑,在督促学生积极主动规划自己的未来、提高学生的学习兴趣这方面,效果也颇为显著。
正在进行改良飞机开发的学生们(名古屋市立工业高等学校)
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枥木县立宇都宫工业高等学校/日本全国产业教育展览会
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与海外初创企业合作创造水资源行业新商业模式
栗田工业公司为了在“水和环境”的业务领域创造新的解决方案,积极采取措施,探索与国内外的初创企业合作的机会。在2016年12月,栗田工业对初创企业 APANA公司(下文统称为APANA 公司)——在北美开办了利用物联网的水管理技术和服务的一个企业,进行战略性投资。
APANA 公司的解决方案
APANA 公司在北美的商业设施和工业设施上积极采用物联网无线通讯技术来实施水用量的监控技术,并同时进行关于大数据的分析的技术开发和服务。该企业拥有“通过IT、传感技术实现水管理的效率化技术”这个强项。栗田工业公司自己的企业的强项在于:水处理装置、药品、维护。通过结合APANA 公司的“水使用量的最适当化”这一优点,能作出一份解决客户长久以来抱有的一个问题(谁的使用浪费和漏水等)的应对策略。以此,有望能实现水资源的有效利用。此外融合双方的技术、业务,发挥协同作用,以创造出新的商业模式为目标。
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在与尖端的自主技术的初创企业合作中,情报搜集是很重要的一个要素。栗田工业公司,国内是自不必说,同时这家企业也暗中保持和海外的投机资本等的投资者的交流,探索拥有本企业所必须的技术和业务的初创企业。通过和初创企业的合作以及推动开放创新技术,积极与感到可能性的企业做工作,企业经营者,是否目标反向相同?能相互产生协同作用吗?APANA 公司通过不断重复地探讨各种问题,以选定最终的合作伙伴。APANA 公司在做出投资决策时也经历过这样的过程,最终公司通过合作一同推进新的物联网解决方案这样一个结论。
外部合作,其目的除了是为了获得新的技术和扩大市场占有率之外,也对拥有着不同企业文化和业务程序的企业的力量的加入能使自己企业成长,这样一种巨大的期待在里面。有效引入尖端初创企业的技术,进一步推进数字化,将复杂的水资源使用情况可视化,通过上述手段,扩展业务领域做出范围广阔的解决方案。这可以被称为在2016年度的本白皮书中所提倡的“产品制造+型企业”案例之一了。
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栗田工业
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