探索FANUC基業長青的奧祕！

此次行程將探索FANUC公司可持續發展，實現基業長青的奧秘。這是e-works日本考察團第三次走進FANUC。

圖1 FANUC外景

FANUC成立於1972年，最初是富士通的一個部門，後獨立發展。自1956年成功開發出日本第一臺數控系統和伺服裝置以來，FANUC一直不懈地追求工廠自動化的發展，形成了三個主要的事業部：以FANUC的基礎技術——數控和伺服技術為基礎發展的FA事業部、應用了基礎技術的機器人事業部和智能機械事業部，這三個事業部成為FANUC的三大支柱。目前，FANUC的機器人已大量採用視覺和力覺傳感器，並開發出拳頭機器人（並聯機器人）、協作機器人等各種類型的機器人，以滿足市場上不同的應用需求。伺服系統是電機和機器人的核心部件，其良好的性能決定了機器人品質，FANUC生產的伺服系統全部用於FANUC機器人配套。

經過40多年的發展，FANUC已累計銷售數控系統390萬臺，伺服電機1800萬臺，機器人50萬臺以上，每月有超過5000臺機器人的產量。蘋果、特斯拉、通用、空客、華為、海爾、聯想、可口可樂……大量工業巨頭都是FANUC的客戶。FANUC公司堅持日本製造，業績保持了可持續增長。

我們乘坐的大巴駛進FANUC的總部區域，一輛明黃色的引導車帶領我們到達總部大樓。一路上，樹林中點綴著明黃色的廠房和辦公樓，格外顯眼和明亮。

圖2 明黃色的廠房在樹木中格外顯眼

FANUC對此次考察活動高度重視，稻葉善治會長親自接待了考察團，熱情歡迎考察團一行，併為考察團介紹了FANUC的發展情況。其中，特別強調FANUC最重視的是產品可靠性，在產品的開發階段會進行大量的可靠性試驗，以保證能在客戶的工廠中平穩安全地工作，為此，還專門建成了專業的產品可靠性實驗室用於綜合的產品可靠性評價。

圖3 稻葉善治會長為考察團介紹FANUC的發展

接下來， FANUC的工作人員帶領考察團一行參觀了FANUC的可靠性評價大樓、中央展覽中心、機器人組裝工廠、機加工工廠以及修理工廠等代表性工廠，領略機器人的製造過程，讓考察團大開眼界。

考察地點之一

可靠性評價大樓

可靠性評價大樓是FANUC諸多的研究樓中最大的一棟，面積達2萬平方米，造價60億日元。FANUC的產品研發一直以“高可靠性、故障預警、快速修復”為宗旨。在這幢大樓內，為實現可靠性的進一步提升，配備了各類大型設備，可進行特殊的、惡劣條件下的長時間、多種類型的評價試驗。

在可靠性評價大樓寬敞高挑的車間裡，佈局按照評測種類劃分，利用加速壽命試驗進行各種極限測試，對產品的長期可靠性進行驗證。例如，將部件浸入加工液，持續烘烤85小時；模仿惡劣環境工況下測試性能； 對影響機器人控制精度的電線電纜進行持續運動測試其極限能力。評價的結果被採集與分析，用於產品的持續改善。可靠性評價實驗不僅用於FANUC自己的產品，還可為其他製造商提供的電機和系統匹配測試。

圖4 耗資7億日元的電波暗室，用於產品在電磁環境中正常運行且不對周圍其他設備產生電磁干擾的試驗

考察地點之二

中央展覽中心

走進中央展覽中心，產品琳琅滿目，令考察團成員目不暇接。在這裡展示的有機器人，也有由機器人和自動化設備組成的製造單元。其中有能夠舉起汽車的M-2000iA大型裝配機器人，力大無比，輕鬆將車輛高高舉起，適合大型重物的靈活搬運；有能夠協同作業的機器人，這是FANUC產品系列中唯一的綠色機器人，在無安全柵欄情況下可以與人協作，而且它具有引導示教功能，進入引導示教模式之後，由操作人員引導機器人進行運動，記錄運動軌跡之後，完成示教；另一個吸引大家眼球的是FANUC的拳頭機器人，這種機器人集成了視覺傳感器，可以自動識別物品的顏色、形狀和位置，高速、準確地分揀，其對高速的運動控制充分展示出FANUC伺服系統的優勢；FANUC加工中心的性能也十分搶眼，大進給量、快速切除，實現高速、高精密加工，我們看到，短短兩三秒內就可完成一個長約50mm的φ50孔加工。對於不同材質毛坯的加工，FANUC都給出了相應的解決方案。

FANUC機器人採用了多種傳感器，視覺傳感器可以感知顏色、形狀、視覺追蹤；力覺傳感器可進行力覺控制，可保證按指定壓力作業，實現高質量的去毛刺、研磨；電子圍欄可以感應人體與機器人的距離，低於安全距離時，機器人會減慢動作甚至停止，保證人員安全。

圖5 考察團成員在參觀現場

圖6 M-2000iA大型裝配機器人

圖7 考察團體驗與機器人協作

除了設備展示之外，產品展示中心還展示了基於物聯網的零宕機（ZDT）功能，FANUC通過在服務器上集中管理機器人的作業信息，通過移動終端對產品進行遠程監控和故障預警等，實現零宕機，提高機器人的運作率。

基於物聯網的零宕機（ZDT）服務

考察地點之三：機加工廠

機加工工廠加工機器人、ROBOSHOT、ROBOCUT以及激光發生器的零部件。1980年，FANUC開始在機加工工廠實施自動化，當時僅可以實現24小時的無人運轉。1990年，通過引入立體托盤倉庫，無人運轉時間延長到了72小時。2000年後，機器人單元投入使用，使無人運轉時間大大延長，目前該工廠可以實現720小時的無人運轉，實現了100%自動化。

圖9 FANUC機加工工廠

FANUC的機加工工廠裡全面採用了智能製造單元，執行不同作業指令的一組機器人、加工中心、在線檢測裝備、物流裝備組成的獨立單元，完成部分工序的製造或裝配。在單元中，機器人負責上下料、物料定位、物料轉運，並且實現了機器間的對話以完成單元內各工序。在機器人單元中，充分考慮了物料暫存和轉運的需要，一般通過物料傳送帶送至線邊或製造單元與立庫緊鄰，由機器人完成抓取和放置。

考察地點之四

機器人裝配工廠

FANUC機器人組裝工廠目前具有每月生產6000臺機器人的生產能力，採用了多臺FANUC的智能機器人組成的自動組裝系統，實現了用機器人來組裝機器人（圖10），只有線纜和斜齒輪還需要人工裝配，其他零部件實現全自動化裝配，實現了80%的自動化。

FANUC的數控系統、機器人本體和智能裝備都強調標準化、系列化、模塊化，形成了完整的產品譜系。正是由於有了這樣的基礎，機器人本體的加工實現了100%的自動化，機器人裝配實現了80%的自動化。

圖10 FANUC機器人組裝工廠

在一個加工單元的參觀中，我們看到了視覺識別技術的實際應用。一個體型較大的機器人從旁邊的立庫中取出毛坯，先對其拍照識別工件。為了找準加工基準，一旁的小機器人再次拍照，然後大機器人將毛坯準確放置在制具上，保證加工精度。

在參觀過程中，FANUC的陪同人員指出，企業規劃智能產線，有四方面因素需要考慮：視覺系統、力覺系統、線邊自動化倉，以及最重要的一點，在產品設計源頭應考慮自動化裝備的應用，從而實現製造過程的自動識別和自動轉運。例如，為了實現伺服電機的全自動組裝，內部沒有使用線纜連接，而是使用類似插座的方式連接。

考察地點之五：修理工廠

終身維修服務是FANUC給客戶的承諾，修理工廠承擔終身維修服務業務，在這裡可以維修FANUC產品上的任何零部件，甚至是30年前的老產品也能在這裡維修。

為了最大限度地縮減因機床故障造成的停產時間，FANUC的維修模式是在現場不進行故障單元的維修，而是採取更換整個單元的方式，更換下來的單元在修理工廠維修後被作為維修備品使用。

修理工廠內有超過470臺修理用測試設備，可對15000餘種部件進行維修。修理使用的電子元器件庫存量大概17000種，超過200萬件。FANUC會統籌購買製造商已停產的備件用於未來的修理維修，這些備件約佔備件庫存總數的20%。對於特別難以購買到的備件，則選用可兼容的新型號備件維修。同時FANUC會根據監測產品的使用數據來預測維修需求，並進行維修部件的庫存管理。

在修理工廠數字化得到了充分應用，一方面產品維修數據得到積累，另一方面，對於維修任務、維修過程也有相應地管理，通過平板電腦就可調出維修方法，還可對故障拍照比對，使得維修過程變得簡單、可視化。

收穫與思考

感受FANUC的態度與精神

半天的參觀考察，雖然只有短短3小時，但團員們收穫滿滿。雖然出發前早已聽說FANUC的機器人裝配機器人，但走入現場，仍然被如此大規模的機器人應用、伺服系統精準的運動控制、智能機械高品質加工所折服。在這裡不僅看到了FANUC先進的技術和產品，也感受到了FANUC企業運營的理念與文化，引發了團員們的很多思考。

1）業務專注，掌握核心技術。

FANUC自創立以來，一直專注於三大產業--數控系統及伺服電機、機器人、智能機械，這三者之間在技術上又是相互關聯的。40多年技術上的專注與研發上的大力投入，掌握核心技術，使得FANUC成為世界數控系統及機器人領導企業。

2）標準化、模塊化理念落地，是自動化應用的基石。

FANUC在機加工工廠的自動化率為100%，實現720小時無人運轉，組裝工廠的自動化率也高達80%，這些都有賴於產品高度的標準化，形成了完整的產品譜系，高效率的個性化定製才成為可能。

3）夯實數字化基礎是製造效率提升的利器。

三維數模結合三座標測量儀的三維掃描技術，實現了數字模型從產品設計到製造過程的傳遞、對加工毛坯的自動識別、加工過程中的精準定位，數字模型的打通應用真正為製造效率的提升產生價值。

4）以質取勝，產品可靠性落到實處。

FANUC強調產品可靠性，為保障產品的可靠性，專門建成了產品可靠性實驗室，採用專業的手段進行各種複雜、惡劣條件下的對產品進行極限測試，保障產品的高可靠性。

5）技術應用，與時俱進。

物聯網技術的發展，使得FANUC的客戶服務理念有了新的含義。FANUC推出的零宕機服務，利用物聯網技術對所有的機器人進行遠程監控，通過收集和分析機器人運轉數據，實現預測性的維修維護，減少非計劃性停機時間，從過去的事後維修轉變為事前預防。

圖11 考察團成員在FANUC的合影

閱讀更多 智造學苑 的文章

關鍵字: 機器人 人工智能 物聯網