揭祕牧野機床（MAKINO）的成功之道：質量第一

毫無疑問，機床作為工作母機，其本身質量的好壞將直接影響

日本是繼美國、德國之後，世界上第三個建立起工業化強國的國家。1889年日本生產了第一臺機床，並以機床工業為基礎，大力發展了鋼鐵、汽車、造船、電子和核電工業等等。由於人才眾多、管理正確、質量過硬、開拓創新，突破了各種關鍵技術和零部件的配套，日本的機床技術躍居世界一流。

2019年12月11日，e-works第六屆日本智能工廠考察團前往山梨縣考察全球最大的銑削加工中心領導廠商——株式會社牧野銑床製作所的厚木工廠和富士勝山工廠，實地體驗了牧野銑床的企業文化、優秀的管理理念、先進製造技術、精益生產和服務體系等方方面面。我們體會到，“質量第一”的企業理念是牧野機床成功的根本原因,也是企業持續創新發展的指南針。

圖1 製作所社長井上真一先生

和中國區總裁朱良先生歡迎考察團一行

牧野機床始創於1937年5月，專注於銑床和加工中心的研發、製造與服務，是全球高端銑床和加工中心的領導廠商。截止2019年3月財年，其全球的營業額為2047億日元（約132億人民幣），全球員工共4800餘人。主要產品有加工中心、NC電火花加工、NC銑床、DNC銑床、磨床FMS、CAD/CAM等的製造與服務，提供交鑰匙工程服務。牧野機床服務於模具、航空航天、汽車零部件、醫療健康等行業，在歐洲、北美洲、中國、新加坡、東南亞、印度設有技術中心及工廠。2003年在江蘇省崑山市成立牧野機床（中國）有限公司，供應全球市場的牧野電火花機和線切割機。牧野機床因其產品質量卓越而被業界譽為模具行業的標配。

牧野機床熱情接待了e-works第六屆日本智能工廠考察團並精心設計了參觀行程。製作所社長井上真一先生親自出席並致歡迎辭，介紹了公司主要業務和發展歷程；接著由工作人員帶領參觀工廠。

圖2 牧野機床“質量第一”企業理念

“質量第一”即：盡一切努力滿足客戶所提出的對提高產品品質的要求，時刻鞭策自己提高生產率，紮實穩健做好每一項工作。企業認為，提供高質量的產品和服務是對客戶的鄭重承諾。牧野機床在研發設計思路，生產環境配套、柔性製造生產、質量控制體系、售後服務平臺、運營管理優化以“質量第一“為目標。

1、匠人匠心，精益求精

牧野機床工廠對質量的精益求精和追求細節的工匠精神令考察團印象深刻。牧野可生產超高轉速、超大功率及超大扭矩三類主軸，擁有專利技術100多項。電主軸最高轉速高達每分鐘4.5萬轉。電主軸部件有2400多個零件，結構十分複雜。

牧野機床工廠是如何做到產品“質量第一”呢？實現生產機床高精度的基本條件是良好的加工環境和優質的生產設備。為此，牧野機加工和裝配車間均運用恆溫系統實現良好的溫度管理，通過溫度、溼度傳感器，實時測量並報告數據，確保加工車間始終保持在23±1度，裝配車間±0.4度。生產設備大量使用自己生產的機床，機床控制系統則使用日本數控機床巨頭髮那科（Fanuc）的控制系統；對於導軌面，牧野機床採用了硬軌面和機身一體化結構設計；同時，富士山海拔高、氣溫低、溼度適宜，堅固的花崗岩岩層地基可承載50噸，在這樣的環境裡生產，有利於保證床身精度的穩定性。

而且，在硬軌面加工時，牧野機床既通過自動化設備來完成刮研工藝過程，同時還保留了由高級工匠進行手工刮研的工藝，確保機床的精度要求達到亞微米級別。而在主軸裝配時，也必須是經過專業認證的操作工人來精確調整關鍵零部件的同心度，並進行動平衡檢測以確保關鍵零件精度。牧野的工匠精神令人歎服。

圖3 硬軌面和機身一體化結構設計

製造是影響產品質量的重要環節。在富士勝山工廠鑄件全自動製造中心則通過柔性製造系統（FMS）來實現鑄件的精密加工和柔性高效。這套柔性製造系統（FMS）由兩臺大型臥式加工中心、自動引導臺車和軌道、自動化立體倉庫組成。產線入口配備了一臺大型的三維掃描儀，通過三維掃描對毛坯三維逆向建模，與設計模型比對後，自動選擇加工工藝和計算加工餘量，指導自動化加工。通過這種方式，每月可節省出68小時，效率得到大幅提升。自動引導臺車自動抓取物料以及工序間轉運，實現了自動上下料。製造中心還使用了具有視覺能力的自動化去毛刺和清洗設備。整條產線實現無人化加工。

圖4 大型鑄件精加工自動化線示意圖

圖5 大型鑄件精加工FMS

通過自動化與工匠精神的完美融合打造出精益求精的品質，使牧野機床的產品成為模具行業的標配。

2、客戶服務，無微不至

牧野機床對“質量第一”的理解還包括提供無微不至的客戶服務。隨著雲計算、物聯網、大數據、移動應用與人工智能技術的落地，牧野機床自主研發了ProNetConneXIIoT解決方案，幫助客戶提供實現設備的預防性維護。ProNetConneX平臺通過實現遠程支持服務可迅速診斷機床故障，制定維修保養計劃。主軸診斷功能可以檢查主軸狀態，預測故障時期，規劃設備維護計劃。從而幫助客戶提升機床稼動率。

圖6 遠程支持功能

圖7 主軸診斷功能

圖8 ProNetConneX實現預防性維護示意圖

通過ProNetConneX平臺實施遠程支持，可以達到的效果：

● 共享實時的報警信息及機床狀態

不需要通過電話對牧野技術服務人員進行繁瑣的說明

與牧野技術服務人員共享機床界面，迅速把握機床狀態，最小化縮短停機時間

● 迅速的機床診斷及保養日程的提案

初次診斷之後，能解決的問題即可立即恢復

若需要派遣服務人員，直接溝通約定拜訪日程，提高溝通效率

● 簡單的機床恢復支持

對於簡單的報警，可通過遠程操作縮減停機時間

● 即使發生問題，也可以最短的時間內恢復運行，縮短停機時間

在牧野，為確保客戶服務水平，每個銷售經理配備7個售後工程師。牧野機床提供交鑰匙工程可以讓客戶快速達到批量零件最佳加工狀態。要做到交鑰匙，牧野機床的售後工程師需要與客戶一起分析加工工藝，編制加工製造程序，進行加工模擬、選用加工刀夾具等，最終配置出最佳方案。此外，牧野搭建了客戶自助平臺，為用戶提供保養系統、用戶簡易報價、機床狀態確認、加工應用與保養實時支持、在線學習、在線研討會等自助式服務，提供Web手冊、機床清單及應用商店等資料下載服務。

牧野十分重視收集客戶需求，通過自助服務平臺，搭建起牧野與客戶的橋樑，非常高效。

圖9 牧野與客戶連接的橋樑——自助服務平臺

3、智能製造技術助力生產製造

智能製造技術是確保企業高效生產，提供高質量產品的支撐技術。牧野機床廣泛應用智能製造技術支撐企業設計研發、生產製造與服務。在機加工和裝配車間，牧野機床應用了自主開發的MPmax（MES系統）系統調度無人叉車（AGF）自動取料，將物料送到指定位置。

通過MES系統監控每個訂單的製造執行過程，對加工及裝配情況實時採集，實現了生產及裝配進度的可視化。實時採集設備運行的參數，按天、周、月進行統計與分析，為設備運維和生產決策提供數據支撐。在車間展示屏上，MES可視化生產進度、質量追溯和設備稼功率等數據，一目瞭然。另外，在裝配工位旁的顯示屏上可查詢詳細的製造工藝進行裝配示教，指導裝配作業。在主軸檢查環節，測試質量數據通過軟件系統實現實時展示和可視化分析，為優化設計提供參考。

圖10 稼動率監控（MPmax）

牧野機床還自主研發了搭載協作機械手的AGV i-Assist，這臺AGV可以實現自動抓取刀具，從刀庫取刀，換刀。運送刀具時會主動避讓障礙物，自主規劃行走路線。這臺AGV採用了傳感器技術、機器視覺技術、機器學習技術、測量技術以及激光導航技術，定位精度達到了0.1mm。

圖11 AGV i-Assist

4、李培根院士：質量與共生

圖12 考察團在厚木工廠辦公樓前合影

對於企業“共生”關係，李培根院士從先進技術與工匠精神、企業與客戶、企業與員工三個方面進行了闡述。

首先，企業應用先進技術的同時，始終不要忘記匠心。例如牧野機床採用了多種自動化技術如柔性製造系統FMS、工業機器人、AGV等，但並沒有丟掉工匠精神，仍然保持初心，在軌道研磨工序，仍通過工人手工達到更高的精度。此次考察不少其它日本企業也都堅持在層出不窮的新技術中，讓匠心深行。

其次，在服務客戶的時候企業要進行換位思考，替客戶著想。例如牧野機床在產品設計時就充分考慮客戶的需求。再次，對於員工企業需要通過文化傳承、培訓學習等方式打造和諧的企業生態關係，讓員工適應數字化浪潮下新的工作環境，提升員工的責任心和使命感，保持企業的可持續發展。

最後，要思考生態鏈上下游的共生。比如：牧野使用Fanuc的控制系統，Fanuc採用牧野機床生產產品，這種上下游的合作也是一種共生關係。

後記

毫無疑問，機床作為工作母機，其本身質量的好壞將直接影響其製造的產品的質量。牧野機床深知這個道理，他們結合自動化生產與工匠的精雕細琢來確保機床高剛性、高精度和高轉速，不僅使他們的產品擁有更完美的細節和質量穩定性，而且通過精細的服務擁有更廣泛的用戶讚譽。

圖13 考察團部分團員在富士勝山工廠樓頂合影

同樣，考察團作為牧野人心中的客戶，在辭別富士勝山時，每人獲贈了一張裝幀精美的合影和禮品，非常貼心。考察這一天裡，我們深刻體會到：做製造業，尤其是裝備製造業，最根本的還是要做出高質量的產品，提供體貼入微的服務。

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