通过车型库开发实现“更好的环境与安全性能”
马自达品牌文化的核心是“BREAKER+越己·心力量”,其新一代“创驰蓝天(SKYACTIV TECHNOLOGY)”技术从2011年初次投入市场开始,就引起了巨大的反响。而在背后支撑着这一技术的则是马自达开发的车型库。近年来,通过数字技术实现制造业转型的话题受到了广泛的关注,而马自达则是早在这一话题引发讨论之前,就开始了通过数字技术开发车型库的实践。通过车型库,在车辆系统进一步复杂化与大规模化的情况下,马自达仍然能够做到在缩短开发周期。
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车型库只需要通过电脑,就可以调出车型的各个部件与组装过程,模拟驾驶员的驾驶感受,分析周围环境,并且通过计算机辅助技术(CAE)等最新的数字技术提高车型的性能与特点,而不需要通过实际的车辆模型来进行反复试验。另外,马自达开发了一个通用模块部分,依据相似车型的部件与效能的程度将不同的开发方案进行整合,大幅度提高了开发效率,改善了开发效果。并且,通过车型库等最新技术,不仅能够加快开发速度,提高开发效率,还能够为柴油机的燃油、排量等性能技术问题的突破提供思路。
模型库最初是在航空业内使用,马自达是最早的将之运用到汽车行业的企业之一。而今,车型库技术在汽车行业内也受到了广泛关注与运用。
马自达车型库的开发流程
马自达在面临严重经营危机时开始了车型库的研发。当时,即使是在企业内部,许多人也并不看好这一决定。然而现在,车型库已经成为了马自达强化品牌、开发新技术与产品过程中必不可少的一项武器,车型库帮助了马自达走出了经营危机。
在此之外,马自达参与了当地政府、大学与企业共创创立的“广岛汽车业校企联合推进会议”,并且策划了“2030年校企联合展览”。通过车型库技术,马自达与当地的大学与高等专科学校、供应商共同创造了世界瞩目的新技术,向消费者宣传了马自达总部所在地广岛的魅力。马自达与广岛大学合作,为车型库的进一步开发而开设了专门的课程,进行专业人才的培训。在今后的三年内,马自达预计能够实现包括供应商在内的超过900人的人才培训,并且通过当地的大学与高专,从学生阶段就开始实行专业人才的相关培训。
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马自达公司
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电镀工厂响应员工的呼声提高生产率
位于东京都武藏村山市的梅田制作所,现有员工107名,业务内容主要是以阳极化和各种电镀为中心的金属表面处理。公司在“紧急应对”、“处理多种产品”的方针下,积极接收快速交货的订单。
梅田制作所的工厂内景
公司特别注重听取员工的意见建议,管理层和员工们会经常进行意见交换。专务董事梅田称,“由于没有什么必要性,便没有设立专务室,一般是在食堂和闲置空间进行工作。由此,拉近了员工和管理层间的距离”。工厂长藤代氏也在进行工作的同时积极和每一个员工进行沟通交流,经常会关注到任何一个、即便是小的成果。
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公司以前主要是专门从事阳极化加工,随着时代的需求变化,扩大了营业内容范围,现在设计多种产品。为提高产品生产的效率化,积极实施诸如设备更新、规模扩大等工厂布局变更。在具体实施时,管理层和普通员工会表达出各自的意见,在此基础上首先进行试验性的导入,如果试验结果良好就开始真正进入导入阶段。具体包括,变更机器的配置,使得从业员能够更容易进行作业;制作看板,使得放置物品的场所能够一目了然等。同时,由于接收的订单涉及多种产品,于2013年引入了新的生产管理系统,以期利用为制造业、商业、服务业中小企业和小规模事业者而设的补助金,能够对业务开展情况进行更好、更快的了解把握。公司在致力于完成每一个课题的同时,还在进行为期两年大型改装。改装期间,各类普通业务依旧照常开展。通过这一改装,将会提高公司的生产率,开辟新的客户。
随着社会环境的严峻化,客户需求也日益多样化,公司不断致力于生产率的提高。10年间,客户量增加到之前的10倍以上。梅田专务坦言,今后也将继续思考、致力于改善和变化。
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梅田制作所
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大学协同构建广泛的制造研究导师制度
名古屋大学、名古屋市立大学、丰桥科学技术大学三所大学合力构建广泛的导师制度(图312-3)。另外,为使女性研究者更加便宜地获取谋求在高校升职所必须的信息、资质、技术,协同开展领导力培训。通过这样的活动,培养和保障各个研究领域的导师和一把手,以匹配指导者,从多个角度培养领导能力。
广泛的导师制度
名古屋大学
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制造业服务与共创价值
明治大学与日本产业技术综合研究所,出于对制造业服务的关注成立了合作研究机构,对制造业服务的缺点,优点以及服务难以发展的原因进行了研究。
制造服务内容范围十分广泛。作为与产品直接相关的服务,包括为了使商品能够良好运行而在购买时提供帮助,为了能够长久地使用而进行修理和维护,为了更符合消费者的环境和使用目的而进行个性化定制。另一方面,不仅要以产品为中心来看待问题,提高客户的商业活性和生活质量,以及为实现新的商业与生活方式而提供服务,该公司更多地开始考虑将本公司的产品作为实现这一点的工具。
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在后者的服务中,于产品的使用现场与客户共同创造出价值,以及客户的参与是关键。例如智能手机这样的产品,客户自己下载应用程序,自己学会使用方法,使用时的价值会更大一些。这样通过客户的参与而使产品产生价值的方式普遍被称为“共创”。
FKE价值共创模型
该合作研究机构考虑到,为了使“共创”能够成功,图1中所展现出的关系必须得以成立。这一结构表明,第一,企业的服务业如果想继续下去,保证企业,工作人员,客户和社会每一个参与者利益的平衡十分重要。第二,这一图表展示出为了保证这一平衡,应该怎样看待服务所衍生出的价值。这里不仅指的是服务契约带来的价值即“基本功能价值”,通过服务带来的知识价值,信赖等情感价值也应纳入考虑范围内。
发达国家中人们追求的价值已经从基本功能升华到了知识与感情层面,在欧美国家,以制造机械与信息通信为中心的制造业服务正在不断发展。而日本还处在讨论服务是否必要的阶段。
2015年9月,以参加合作研究的企业为中心举行了小组会议。在这次小组会议中明确了服务难以提高的原因,服务的必要认识,企业内的人才技术,服务性行业的相关知识,商业习惯问题以及对客户需求把握不准确等问题。另外根据通过小组会议得出的假设进行了约100个问题的设计,并进行了问卷调查(2016年5月到9月实施,中小企业285个,大企业87个)。
图二表现出了由问卷调查的分析得出的企业与客户之间共创的情感价值(从利益相关人士之间往来所产生的情感价值)和知识价值(从利益相关人士之间信息往来所产生的知识价值)因素负荷水平与服务之间的关系。企业的服务可以分成三个阶段来把握(第0阶段=提供服务,第1阶段=修理、维护、制作手册以及与产品相关的服务,第2阶段=软件开发、客户业务管理、代理等客户业务之内的服务)。如图所示,随着阶段的递增,不论是中小企业还是大企业其知识与情感价值都会增加。特别是在中小企业中通过与客户发生密切接触而产生的情感价值会大幅增加,而在大企业中客户通过获得知识(正在办理什么样的业务,哪里遇到了问题等)而产生的价值也会大幅增加。在大企业中,未提供服务的阶段中知识价值很高,但提供服务的第一个阶段知识价值却呈现出下降的倾向。出现这一现象的原因为,资金实力强劲的大企业在不提供服务的阶段,客户为了获得知识会进行大规模的市场调查。在服务得以发展的第一个阶段,一方面通过提供服务与客户接洽可以获得个别的信息之外,对于信息运用的效果不是十分显著。
本调查的结果表明,不论企业规模的大小,制造业的服务不断推进,与客户之间会产生更多的知识,提高双方的信赖关系。这说明与客户共同创造出知识和情感价值,推动服务业的发展是十分重要的。
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明治大学/日本产业技术综合研究所
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开源框架4DIAC用于分布式工业自动化和控制
在工业自动化中,软件变得越来越重要,同时也越来越复杂。因此现如今在很多行业中经常在控制程序的发展和保养护理中会产生额外的高成本。4DIAC控制框架贯彻了IEC 61499标准的开源,对于设计和运行来说是一种新型的运营模式的方法。
现在的控制系统越来越复杂。通常由于配置成本很高,并且系统要对未来的系统具有动态的适应性,对于很多企业来说很难在经济上支持保养维护,功能扩充以及系统更新的费用。IEC 61499标准专门为分布式动态重配置系统在发展,并且因为功能分散化几乎没有引起配置成本。
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4DIAC 控制框架是好几个研究项目的结果。该框架由一个基于IEC 61499的实时runtime系统(4DIAC-RTE或者FORTE)和综合性开发环境(4DIAC-IDE)构成。除了运行时系统和开发环境,4DIAC还提供丰富的应用开发功能模块程序库。
自动化工业专业领域专家 Zoitl博士指出:“4DIAC使我们可以完全不用依靠硬件控制去研发控制程序,而且之后可以在不同的客户项目中应用。这样一来,‘一次设计,多次使用‘(design once – use everywhere)就成为了现实。”
4DIAC控制框架自2007年开源,开源的项目支持外部参与开放式创新,因此大大降低了开发的风险。
自2015年起,该开源项目开发了Eclipse平台。4DIAC-ID以Eclipse平台为基础。Eclipse平台的基础功能和扩展性可以更快实现针对开发环境的扩展。
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慕尼黑工业大学软件密集系统与服务研究所(FORTISS)
- 项目实例:
- 自动化设备
- 价值链位置:
- 设计与工程
- 发展阶段:
- 演示,研发阶段
- 地区:
- 拜恩
- 企业规模:
- 1-250人
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利用“人理解图像传感技术”扩大客户范围
在欧姆龙,他们将该企业的“人理解图像传感技术”(一项能从图像自动进行容貌认证和推测性别与年龄的技术),通过硬件与软件的相辅相成,实现配套化。在2014年开始,该企业把这项技术公开、提供给外部企业和工程师。
“人理解图像传感技术”,是该企业与2000年开始研发的技术,以前一直主要以面向数字相机和手机的技术的专利许可开发的形式,来开展业务。
人类视觉元件(HVC-P2)
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另一方面,这项技术除了在数字相机和手机领域以外,他们认为还有更广阔的应用空间。实际上,有很多的企业都来咨询过,希望获得这项技术的使用许可。但是,用途的不同同时也要求软件硬件要做出相应的改变,因此,该企业为了应对这个难题,很长一段时间都在寻找解决方法。“传感 EGG计划”,就是为了解决像这样的问题,以“能用于解决——将人理解图像传感技术应用到更多领域,这个难题”为目标所开展的一项计划。
以组合了软件的硬件实现配套化,在提供便于使用的零件的同时,为了要结合客户那边的用途进行个性化定制,他们已经将技术情报和SDK(软件开发的成套工具)公开到了网上的公共平台上。
在计划开始后的不久,2014~2015年期间,该企业以API(OS等软件为使其他程序能利用自身的部分功能而公布的函数、手续等集合)提供企业的身份,出席了国内外很多的黑客马拉松和创意马拉松。一方面为了提高自己Developer(开发商)的知名度,另一方面是为了调查清楚反响以及对概念和产品进行进一步的修改。经过了上述经历后,如今,有相机传感器和小型电子计算机所构成的嵌入式元件“人类视觉元件” (HVC-P2)以及网络相机“家庭眼线(HVC/C2W)”,一个起售。
实际上,如今这些元件、产品在外部企业的积极运用下,衍生出了各种各样的商机。例如,久留美市的YSY股份有限公司,利用人类视觉元件,开发出了一个“HITOMI”系统——能在早期发现老人痴呆患者的徘徊行为,并自动通知给家里的人。企业已经开始提供护事务所用和一般家庭用的系统。
像这样的,用在老人、小孩、宠物这样的“保护社会弱势群体”的方式,使得该企业的“人理解图像传感技术”得以在该领域大放不同彩。今后,我们也可以期待能够衍生出更多样的服务和产品。
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欧姆龙公司
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用轮胎传感装置判断路面状况
普利司通公司通过在轮胎上安装传感装置,实现了感应“奔跑、弯曲、停止、支撑”这四种状态的效果,提高了产品的附加价值。
通过轮胎与地面接触区域收集信息,并且通过普利司通自主开发的名为“接触区域信息感应”(CAIS,Contact Area Information Sensing)的技术对数据进行分析,通过轮胎内侧的加速度波形的特点来判断路面状况的变化情况。
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安装了CAIS系统的巡回车通过实时判断路面状态
2015年,普利司通与中日本高速道路公司北海道分社共同实现了通过轮胎的传感装置来判断路面状态这一技术的产品化。北海道的高速公路大多都经过积雪地区,为了确保道路通行状况,中日本高速道路公司需要安排巡回车辆观察路面状态,并根据需要撒防冻剂。在这一工作中,必须要有能够通过目测判断准确判断出路面状态的经验风度的工人。领用,防冻剂会对道路建筑物造成影响,还需要合理规划防冻剂的使用量,将影响降低到最小。
为了能够解决上述问题,普利司通与中日本高速道路股份有限公司北海道分公司于2011年合作,共同进行实验。普利司通与中日本首先对路面状态进行了分类,将之划分为干燥、半湿润、湿润、薄雪、积雪、圧雪、冻结七种,并在事前让机器分别学习了这七种情况的振动波形。普利司通与中日本还在巡护车辆的轮胎上安装了一组小型发电机,通过巡回车上的感应装置与车载测量仪收集路面信息,并将这些数据与上述的七种情况相比较,从而判断路面状况。依据路面状况给出防冻剂的适宜播撒量,减少盐对路面的伤害,延长道路的使用手民,并且有效缓解熟练员工不足的问题。
另外,利用轮胎内置的传感器来判断轮胎的磨损状态的技术也正在开发当中。比如矿山车就通过实时测量轮胎内的气压与温度来进行轮胎的维护工作。
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普利司通股份有限公司
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日本大学施行的产学研合作措施
—千叶大学—
千叶大学以学生为主体,产学研相互合作,设计并建造了下一代太阳能住宅。此外,还以其节约能源的高性能、设计感等作为竞争手段,参加了太阳能住宅的世界大会(太阳能十项全能)。该校以工科本科为中心,组织了一个跨专业的团队,并作为唯一一所日本大学参加了2012年在西班牙举办的大会和2014年在法国举办的大会。经过两年时间的准备,该校各个科目、各个专业的学生们都提高了自身专业性,且通过不断的讨论和想象力的运用,他们也通过实践领悟了跨专业学习的重要性,习得了创新创造的手法。此外,学生们还学会了向企业谋求赞助的技巧、如何利用企业特有的窍门进行新技术开发的方法,以及同时进行了产学合作方面的基础与实践的学习。在40天的大会期间,千叶大学的学生一边与各国优秀的学生们竞技,一边通过与他们的共同学习,提升了自身敏锐的全球化意识、掌握了交流能力。可以说,此次参会是一场全球性的“基于项目的学习”(PBL)项目,是对千叶大学组织能力、千叶大学学生主体性的考验。
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学习了法国设计“René House”建设手法的学生们
—福冈工业大学—
福冈工业大学选择并采取了2014年“加速大学教育的再生项目”,以培养实践型人才为目标,以使人才牢靠掌握知识体系、培养其积极主动的学习态度及德行为目标,正在整个大学范围内展开主动学习型教学活动。具体来说,除了将职业教育科目安排为新生教育必修课,从而培养工科技术人员所必须的交流能力之外,对于工科基础知识、技术人员伦理学习等方面的科目,则积极采取了多种方式开展教学。包括:灵活运用教学档案资料的反转教学、使用案例研究法的问题解决方案型学习与教学、小组内的合作学习与教学等。此外,该大学自三年级开始的实习课则与当地企业、自治体相合作,启动“问题解决方案型实习”项目,旨在使学生通过团队合作,在企业及自治体实际遇到的问题中努力寻找解决办法,从而培养学生们在面对任何问题时都可以使用的技巧与问题解决能力。
问题解决方案型实习报告会的场景
—奈良前沿科学技术大学院大学—
奈良前沿科学技术大学院大学通过实施“创新与国际竞争力项目”(CICP)、通过启动项目建议型教育研究程序,致力于培养技术人员的项目管理能力、使其能够在认识到管理循环(PDCA)的基础上从事前沿科学技术的开发。
创新与国际竞争力项目(CICP)首先将学生们自己想要挑战的研究课题及其预算等数据列入表格,在整理之后将其申请建议为研究项目,最后根据教学人员的听审等过程最终确定选取课题。
被选取的课题将以一位带头人、多位研究员的形式组成一支研究队伍并开展研究,让学生们肩负多种责任,包括:项目的进行状态管理方面、购买研究设备及外出调查经费等研究经费的使用方面。
此外,研究队伍除了必须要制作能够动态展示研究成果的文件、制作能够更鲜明清晰进行展示的视频之外,还要进行研究计划书的记述及撰写、用英语参加听审报告会、中期进行状况报告会。相信通过上述手段能够显著锻炼学生们的战士能力和英语能力。
创新与国际竞争力项目(CICP)模拟国际会议的场景
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千叶大学/福冈工业大学/奈良前沿科学技术大学院大学
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