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財經 | 產業動態

比郭董快一步!日立已經開始用雙臂機器人做電腦

比郭董快一步!日立已經開始用雙臂機器人做電腦
日立製作所資訊與通信系統公司IT平台事業本部小田原事務所
撰文者:小笠原啟
日經科技報 2014.06.19

本文由日經BP社日經技術在線logo提供

從JR小田原站出發,驅車約30分鐘。日立製作所的工廠就坐落在住宅區的一角。這裡便是日立記憶體業務的「心臟」

這家工廠的正式名稱是「IT平台事業本部小田原事務所」,負責日立存儲設備配備的所有印刷電路板的製造。月產量約為3萬片。該事務所不僅要為銷往日本和亞洲其他地區的存儲設備安裝電路板,還向美國俄克拉何馬和法國奧爾良的工廠提供印刷電路板。

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日立資訊與通信系統公司IT平台事業本部生產管理本部生產技術部的主管部長服部俊康(圖1)表示,公司的基本戰略是地產地銷。存儲設備體積大、運輸成本高,在靠近消費地的地方組裝更有利。但作為其核心配件,印刷電路板並非如此。在日本完成從開發到製造的全部環節是強化產品競爭力必不可少的條件。

圖1 日立製作所資訊與通信系統公司的服部俊康

考慮到人工費、土地費用、匯率和稅率,在日本生產無疑要比在海外生產成本高。而且,以低價格代工電子產品的EMS已經崛起,近年來,日本製造業面臨的形勢愈發嚴峻。

為了走出逆境,製造現場做出了哪些努力?記者不久前到小田原事務所參觀了生產線,下面就以圖片為中心加以介紹。

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為了防靜電,筆者鞋上套著鞋套,頭上戴著帽子。打開工作區的大門,長達數十米的生產線映入眼簾(圖2),這裡是印刷電路板的製造現場。負責在基板上安裝配件並焊接、檢查、包裝等全套過程(圖3,圖4)。

圖2 印刷電路板的製造現場

圖3:在印刷電路板上安裝電子配件的裝置

圖4:檢查焊接是否牢固的裝置

該生產線的特點是「混流生產」,在一條管線上分別使製造30~40種印刷電路板。對此,服部部長解釋說,企業用存儲設備平均1台要使用約20種印刷電路板。為了以最佳順序生產電路板,「我們正在通過改進生產管理系統來降低成本。」

手段之一是向製造現場供應零組件時活用RFID。

盛放零組件的盒子上都貼有專用的RFID標籤,可隨時掌握現場的零組件使用情況(圖5)。盒子裏的零組件用完、工人從操作臺上取下盒子時,「自動倉庫系統」會檢測到這一情況,從倉庫中選出需要補充的零組件。然後,新的裝有零組件的盒子就會被放到無人搬運車(AGV)上、運往現場(圖6)。

圖5:操作臺上裝零組件的盒子上都貼著各自的RFID。與自動倉庫系統聯動

圖6:把需要補充的零組件從倉庫運送到操作現場的無人搬運車(AGV)

「向現場隨選供應零組件這一做法成功削減了庫存成本。而且,通過構築使用AGV運輸絕大多數零組件的機制,還節省了人力」(服部部長)。現在事務所中一共活躍著12台AGV。

人工組裝流程也提高了效率。通過操作臺讀取盒子上貼的條碼和RFID後,電腦螢幕上就會出現相關零組件的組裝說明(圖7)。通過使紙質操作指南電子化,可以更方便地傳達注意事項等。完成相關組裝後,工人要操作電腦記錄組裝情況,在伺服器上累積相關資訊。通過分析每道程序的作業時間,可以優化流程並節省人力。

圖7:讀取零組件盒上的條碼和RFID後,相應的組裝說明就會出現在電腦螢幕上

圖8:雙臂機器人“NEXTAGE”拿起印刷電路板

圖9:從螢幕上可以看到NEXTAGE正在進行的作業

這種機器人頭部配備了立體攝影鏡頭,可以識別零組件的種類和位置。通過更換機器人手部的部件,可以完成組裝散熱扇等各種作業(圖10)。在小田原事務所內,這樣的機器人現在共有4台。

圖10:組裝存儲設備的散熱風扇

機器人最能發揮作用的,是給HDD安裝硬碟架的程序(圖11)。小田原事務所每個月要給幾萬塊HDD安裝硬碟架裏。雖然部分作業還必須依靠人工,但機器人為節約人力作出了巨大貢獻。

離開NEXTAGE機器人,記者從樓梯來到另一樓層。這裡進行的工作是組裝存儲設備及檢查(圖12)。把前面生產程序製造的印刷電路板、裝上了硬碟架的HDD、散熱風扇等安裝到機殼裏,就完成了存儲設備的組裝(圖13)

圖11:給HDD裝上硬碟架,使其能夠被安裝到存儲設備中

圖12:負責存儲設備組裝與檢查的樓層

圖13:把印刷電路板、安裝上硬碟架的HDD、散熱風扇等安裝到機殼中,組裝出存儲設備

實際通電進行的「絕緣和耐壓測試」(圖14)、改變溫度和濕度進行的耐久測試、確認連續寫入和讀取是否正常的功能測試也一絲不茍(圖15)。最後,成品還要按照客戶的要求進行訂製並出貨。

圖14:實際通入電流進行絕緣和耐壓測試

圖15:進行功能測試,檢測連續寫入和讀取是否正常

印刷電路板製造階段採用了3D外觀檢查裝置等設備,設定的不合格率為0.022%。為了能一直保持這一水準,小田原事務所一直在設法進行改進,目標是把設備組裝階段的不合格率控制在1%以下。在排除零組件不合格因素的情況下,目前該廠的“作業不合格率”只有中國EMS工廠的10分之1左右。

這樣的檢查程序堪稱小田原事務所的強項。通過測試和檢查提高可靠性的技術經驗並非一朝一夕就能獲得。隨著伺服器淪為大路貨,現在,只要從其他企業採購通用配件進行組裝,就能製造出具有一定品質的產品。但是,存儲設備如果也採用這樣的方式,難免會造成品質不穩定。「因為存儲著客戶的數據,所以在可靠性方面不能妥協」(服部部長)。

因此,日立仍然堅持在「母工廠」小田原事務所生產能左右存儲設備整體可靠性的印刷電路板。不外包給EMS企業、在自己的工廠裏不斷改進,這樣不僅能準確把握問題所在,還有助於提高維修業務的效率。

日立2014年4月推出了企業用途的新產品“Hitachi Virtual Storage Platform G1000”,目前正在世界各地強化銷售。日立資訊與通信系統公司的平台部門首席運營官(COO)橋本崇弘(圖16)說:「正因為是自己開發硬體,我們才能在提高性能的同時保證可靠性。」該公司準備以新商品為武器,到2015財年(截至2016年3月)使存儲設備相關業務的銷售額從2013財年(截至2014年3月)的4390億日元提高到4800億日元。

圖16:日立製作所資訊與通信系統公司的橋本崇弘

日立的中期經營計劃提出要使2015財年的合併銷售額達到10兆日元,在該計劃中,存儲設備也被定位為重要的戰略商品。今後,小田原事務所的重要性估計還會不斷提高。

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