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科技观点思考对于制造业来说,远程开发是否

来源:模具设计 时间:2023/1/8

科技观点思考:对于制造业来说,远程开发是否可行?本文试加以讨论。

丰田汽车在去年三月期决算公开会见上表示:“丰田出现了很多例在开发上延迟,新车投入计划延期的情况。”据悉,为防止新冠病毒扩散,丰田汽车大力推行以居家办公为中心的开发设计远程办公模式,却出现了一些开发延迟的情况。

据大金工业社长兼CEO十河政则介绍,开发设计部门推行远程办公模式在大型企业中已经占到了七、八成(截至5月19日)。而中小企业由于系统不完善等原因,远程办公的比例依然较低,这些情况同样引人注目。无论远程办公的规模大小,多数制造型企业都采用了远程办公模式。《日经制造》进行的一项问卷调查中显示:“设计开发受到新冠病毒影响”的回答比例占到了69.6%。

负责工厂自动化业务的欧姆龙执行董事、副总裁宫永裕认为,眼下不得不采用非面对面形式工作的开发设计远程工作需要做好效率低下的心理准备。由于无法再采用以往通用的工作方法,所有的业务都难以按照新冠疫情发生前设定的计划来完成。实际上,丰田汽车计划以新冠疫情为契机,“彻底区分需要放弃的事项、需要改变做法的事项与需要坚持到底的事项”(丰田集团总裁丰田章男)。首先是开发设计业务“重组”要想顺利推动开发设计的远程办公,首先需要将急需开发的项目与可以缓办的开发项目区分开,中止或者推后后者。因为如果虎头蛇尾地继续做下去,很有可能导致业务进展缓慢,给技术人员造成过重负担、引发事故。

选定急需开发的项目后,首先要分析业务内容:能在电脑(PC)上处理的业务、在既有产品(如类似产品及派生商品等)基础上稍加改动即可完成的产品业务等。只要家里或者卫星办公室里有电脑或者资料,这些业务都可以通过远程办公完全来完成。当然,有些业务很难采用远程办公的形式。WORLDTEC(名古屋市)代表董事、原电装设计开发人员寺仓修指出:“一些受人、物(产品)、现场等要素影响较大的业务,新颖性高的产品,以及一些新颖性较低但需要大量生产的产品的开发设计业务,在质量上有很高的风险,基本上不可能采用远程办公的形式。”事实上,大型企业中无法采用远程办公的工作中有2-3成都是这类业务。

为了预防新冠疫情扩散,只能将这些业务的开发设计团队分为多组,通过分散出勤、短时工作、错峰上下班等措施来应对。显而易见的是,将开发设计的想法转换成“物(产品)”并进行评价的业务不能采用远程办公。具体来讲有试制品的制作、性能评价(初期性能的评价)、耐久性评价、试制品的实际使用环境评价、实际产品的回收调查等。可能采用远程办公的代表性业务如软件的开发,但一旦进入使用试制品进行实验、评价的工序,也不得不到公司完成。

除了空间,试制品还要准备好材料、零部件,并且必须使用专业的夹具和工具等才能完成。关于试制品的性能评价与检查、调查的相关业务,各种实验与评价中也必须利用专业设备才能完成工作。设计审查(DR)也很难采用远程办公,因为DR的一大前提是大家一边观摩实际产品一边进行讨论。亲眼看到产品、亲手摸到产品,才能很细微地感受到产品缝隙大小、表面性状等情况。与之相比,视频会议等通过显示器来观察获得的信息很有限,企业应提前具备这些认识。

涉及“人”的业务不能采用远程办公:制造过程的调整及调查研究等涉及“人”的业务也不适合采用远程办公。为了顺利开发、设计出满足高质量、高技能、成本削减、交货及时等需求的产品,制造的相关技术与技能必须反映在图纸上。寺仓修指出:“最近多了很多失败案例,就是因为做图纸时没有充分掌握形状及零部件的组装、加工等信息。”制造业中常说的“不了解制造现场就无法生产出优质产品”的原因就在这里。寺仓修还指出,如果开发设计人员不亲自到生产现场,与生产部门的负责人建立良好的人际关系,就很难获得这些来自制造部门的信息。“生产部门的人多具有工匠气质,如果开发设计人员隔着电脑屏幕轻率地问‘这样的(东西)能造得出来吗?’,大概率会被拒之门外。”

原本开发设计的起点是接受订单、扩大销售等活动,而这些活动会大大受到人为因素的影响,所以难以采用远程办公模式。以汽车零部件为例,一般开发设计人员会被客户(即汽车生产商的技术人员)叫过去,听对方说明期望的零部件。不过,寺仓修解释说:“关于使用新技术的零部件,一般很难当场理解客户的要求。如果双方是初次会面就更不用说了。”

面对面都有难度的业务,想要通过视频会议完美完成,当然是不可能的。皆川一二强调说:“开发设计的远程办公必须注意一点,那就是“研讨中的遗漏、漏洞问题。它们会导致质量不合格的风险较高。”寺仓修则表示:“即使居家办公,开发设计中应该做的事情也要一样完成。不能出现因为远程办公、没办法就妥协放弃的情况。”总的来说,即使对一些延期问题能够睁只眼闭只眼,不论是在新冠病毒之前还是之后,都不可能存在能够容忍残次品的客户。

用生产支援医疗:生产口罩、面罩和运送感染人员的车辆

随着新冠病毒疫情的扩散,汽车制造商等企业积极组织生产一线医疗现场急需的面罩、口罩等医疗器械和工具。产品涉及多个方面,如用于防止医疗人员被飞沫感染的口罩及面罩、人工呼吸机、简易隔板等。

提供用于运送感染人员的车辆丰田汽车和本田一直在向医疗机构和自治体提供用于运送新冠病毒感染人员的车辆。随着新冠病毒的感染不断扩散,为预防医疗系统崩溃,日本在全国范围内实施政策,将症状较轻的感染人员(轻症患者)和没有出现症状的感染人员(无症状患者)从医疗机构转移到酒店等住宿设施中。转移时如果使用救护车,则必须采取措施防止司机等同乘人员被感染。此外,由于救护车的出动能力有限,当感染者增多时,有可能影响转移运送。为了支援全力治疗新冠患者的医疗现场,本田制造了一种车辆,是在中型迷你面包车“奥德赛(HondaOdyssey)”“STEPWAGON”的基础上改良而成。前座与后座之间设置了分区隔离用的面板,通过在前座的车厢空间与后座的车厢空间之间产生压力差,防止病毒飞沫从感染者乘坐的后座扩散到前座。

日本东京都的港区、涩谷区于年4月13日引进了这种车辆。随后,4月17日东京都江东区和埼玉县、神奈川县也相继引进。同一天,从事出租车、包租汽车等业务的日本交通公司(位于东京·千代田)也表示受东京都所托,将接手利用本田制造的转移车辆运送感染人员的业务。本田计划为感染人数较多的地区提供50台左右车辆。

据悉,车辆目前正在位于埼玉制作所的狭山工厂进行生产,本田将视今后状况研究在其他办事处也投入生产。如上所述,本田的改良车为了防止感染者造成飞沫传播,在前座与后座之间设置了隔离面板,利用空调送进来外面的空气,使前座空间的压力高于大气压(正压状态)。车辆下面安装了将内部空气排到外面的装置,可利用引擎驱动的风扇将后座空间的空气吸出去,形成低于大气压的负压状态。通过这种改造,搭建了防止病毒飞沫从感染者扩散到前座空间的机制。

丰田也向医疗机构和地方自治体提供了用于移送新冠肺炎轻症患者和重症患者的车辆。该款车是在丰田迷你面包车“海狮(HIACE)”的基础上研发而成,在前座空间(驾驶位、副驾驶)与后座空间之间设置了隔离面板,使用引擎驱动的风扇将后座空间的空气排出去,防止病毒飞沫从后座扩散到前座。

利用3D打印制造面罩其他还有很多积极生产口罩、面罩、医疗服等物资的企业,如夏普、松下电器、普利司通等。普通人用的口罩目前已经逐渐恢复了市场秩序,但是面向医疗人员应对新冠肺炎患者的医用口罩及面罩依然不足,需求很高。其中,备受瞩目的是使用市场上出售的透明挡板制作成的面罩。其由大阪大学大学院医学系研究科特聘教授中岛清一、新一代内视镜治疗学共同研究讲座特邀讲师室崎修等人与眼镜框生产商CHARMANT(位于福井县鲭江市)合作研发。

应当注意的有两点:

(1)这款面罩采用了市场上出售的透明挡板;

(2)它的框架部分设计成用3D打印机建模成型,并于年4月1日免费公开了3D数据,这一点是独一无二的。

公开的3D数据以“通过采用材料挤压法(也称热熔积层法、FDM、FFF)的3D打印机来建模成型”为前提进行开发的。使用的建模材料被设定为ABS(丙烯腈、丁烯、苯乙烯)和PLA(聚乳酸),同时还备有每种材料所要求的各种标准成型条件(纤维直径、堆积间距、成型温度等)等信息。此次公开的3D数据拥有知识共享许可权利,不仅禁止数据本身的商用,还禁止利用该3D数据创造的成品用于商业用途,从而保证任何人都能自由地免费使用。

据此,这种面罩在日本各地的制造企业和3D打印机的个人所有者中普及开来,有利于向医疗现场提供支援。即使没有3D打印机,也可以使用建模服务来生产,因此医疗服务业人士也有办法直接获取实际产品。同时还出现了一些利用3D打印机提高量产生产率的措施。3D打印机如果能同时生产多个或者能缩短每个产品的生产时间,就可以提高量产生产率。

例如,年5月11日,EXTRABOLD(位于东京·目黑)公布了新型大型3D打印机“EXF-12”,拥有××mm的建模区域,一小时内可以生产40个大阪大学研发的面罩框架。而且,如果“EXF-12”全力运转,一天内能够打印生产~个面罩框架。“EXF-12”与普通的材料挤压法的3D打印机不同,材料是喷射成型中使用的树脂颗粒,而不是线状的长纤维,从而保证一小时内能将15kg的树脂成型。大阪大学的中岛清一等研究人员也于年5月11日开始致力于使用金属模具喷射成型的框架的量产,并从5月13日起向医疗机构发货。其目标是:利用云众筹筹集到的资金生产20万个面罩。

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