Nutikas tehaseautomaatika akude tehases: kuidas Daifuku ja Panasonic Energy leiutavad kuivainepatareide tootmist uuesti

Kui robotid ehitavad patareisid, mis hoiavad meie kaugjuhtimispulte elus, on tootmise tulevik juba alanud

Kuivelemendiga aku on üks tänapäevase tarbimisühiskonna kõige silmapaistmatumaid, kuid samas kõikjal levinud tooteid. Miljardid neist väikestest energiasalvestusseadmetest leiavad igal aastal tee kaugjuhtimispultidesse, taskulampidesse, mänguasjadesse ja meditsiiniseadmetesse. Kuid selle masstoodanguna toodetud eseme näilise banaalsuse taga peitub tööstuslik ümberkujundamine, mis näitab muutust kogu Jaapani tootmismaastikus. Panasonic Energy kuivelemendiga akude tootmise üleviimine uude Nishikinohama tehasesse Kaizukas Osakas ja sellega kaasnev materjalivoogude spetsialisti Daifuku poolt kõrgelt automatiseeritud tootmissüsteemi juurutamine on palju enamat kui lihtne operatiivne ümberpaigutamise projekt. See kujutab endast strateegilist ümberkorraldust demograafiliste muutuste, jätkusuutlikkuse imperatiivide ja ülemaailmse nutika tehase ümberkujundamise nõudmiste ristumiskohas.

Sada aastat akude ajalugu ja hüvastijätt Moriguchiga

Panasonicul on erakordselt pikk kuivelementidega akude tootmise traditsioon. Ettevõtte energiaäri sai alguse 1923. aastal, kui Matsushita Electric Housewares Manufacturing Works tõi turule sfäärilise akutoitega jalgrattalambi ja sellega kaasneva Exceli kuivelementidega aku. Panasonic alustas oma kuivelementidega akude tootmist 1931. aastal ning rahvusvahelise laienemise teerajajana rajas ta 1939. aastal Shanghaisse oma esimese Jaapanist väljaspool asuva tootmistehase. Sellest ajast alates on ettevõte ehitanud tehaseid Tais, Peruus, Costa Ricas, Brasiilias, Belgias, Indias, Indoneesias ja Poolas ning 2020. aasta septembri lõpuks oli see esimene Jaapani ettevõte, mis oli kokku tarninud üle maailma 200 miljardit kuivelementidega akut.

Üle üheksa aastakümne oli Osaka osariigis Moriguchi linnas asuv Moriguchi tehas Jaapani kodumaise akude tootmise süda. See tehas tootis kuni 48 miljonit kuivpatareid kuus suurustes D, C, AA ja AAA. Hoonete vananemine, väljakujunenud tööstuspiirkonna ruumilised piirangud ja moodsa automatiseeritud tootmise kasvavad nõudmised muutsid aga põhimõttelise ümberkorralduse vältimatuks. Otsus tehti Kaizuka linnas asuva Nishikinohama tööstuspargi kasuks, kus endine päikesepaneelide tehas ehitati täielikult ümber ja kujundati kuivpatareide äri tuleviku globaalseks lipulaevatehaseks.

Ajastus oli teadlik. 2023. aastal tähistas Panasonicu energiaäri oma 100. aastapäeva ning täieliku tegevuse alustamine Nishikinohamas 2023. aasta novembris tähistas seda verstaposti kui tööstuslikku saavutust. Tehase juhtkond sõnastas selgelt oma eesmärgi: luua intelligentne tootmissüsteem, mis võiks olla kuivainetega akude tootmise globaalne etalon ja tagada turule pikaajaline varustuskindlus.

Miks tuleb kuivainepatareid eriti automatiseerida?

Otsus kuivainetega akude tootmine täielikult automatiseerida võib esmapilgul tunduda üllatav. Kuivelemendiga akud on väljakujunenud ja küps toode, mille tehnoloogiline keerukus on hallatav. See asjaolu muudab aga automatiseerimisprojekti majandusliku loogika eriti läbinägelikuks.

Kuivelementidega akude globaalse turu väärtus oli 2024. aastal ligikaudu 22,95 miljardit USA dollarit ja prognooside kohaselt ulatub see 2035. aastaks 32,18 miljardi USA dollarini, mis tähendab keskmist aastast kasvumäära umbes 3,12 protsenti. Kitsamas leelispatareide segmendis, mis moodustab Nishikinohama tootmise tuuma, oli turuväärtus 2024. aastal 8,9 miljardit USA dollarit ja prognoosi kohaselt ulatub see 2033. aastaks 14,31 miljardi USA dollarini, mis tähendab samuti 5,5-protsendilist aastast kasvumäära. Ülemaailmselt toodetakse igal aastal üle 10 miljardi leelispatarei, kusjuures Aasia ja Vaikse ookeani piirkond domineerib turul 38,3-protsendilise turuosaga 2025. aastal.

Need arvud näitavad, et kuivelementidega akude turg ei ole kaugeltki kahanev, kuid need on tiheda hinna- ja kulukonkurentsi all. Kasumimarginaalid on väikesed, tootmismahud on tohutud ja tootmise efektiivsus määrab majandusliku elujõulisuse. Sellises keskkonnas ei ole automatiseerimine luksus, vaid äriline vajadus. Lisaks soodustavad nõudlust asjade internet, nutika kodu seadmed, kaasaskantavad meditsiiniseadmed ja pidev vajadus avariitoiteallikate järele üha sagedasemate loodusõnnetuste tõttu.

Jaapani demograafiline ajapomm tehase automatiseerimise kiirendajana

Panasonic Energy automatiseerimisotsuse tegelik põhjus peitub aga sügavamal kui pelgalt kulude optimeerimises. Jaapan seisab silmitsi enneolematu demograafilise väljakutsega, mis avaldab kogu tootmissektorile survet muutusteks. Recruit Works Institute prognoosib 2040. aastaks 11 miljoni töötaja tööjõupuudust, kusjuures 2042. aastaks on ligi 30 protsenti elanikkonnast üle 65-aastased. Tööealine elanikkond (15–64-aastased) on juba langenud 59,7 protsendini kogu elanikkonnast.

McKinsey Global Institute hindab, et Jaapani SKP praeguse kasvumäära säilitamiseks on vaja järgmise kümnendi jooksul tootlikkuse kasvu 2,5-kordselt suurendada. Enne pandeemiat oli Jaapan teel umbes 27 protsendi olemasolevate töökohtade automatiseerimiseks 2030. aastaks, mis potentsiaalselt asendaks 16,6 miljoni inimese töö. Isegi siis seisaks riik silmitsi 1,5 miljoni töötaja puudusega.

See makromajanduslik reaalsus oli Nishikinohama projektiga otseselt seotud. Uuel tehasel on 20 protsenti suurem põrandapind kui vanal Moriguchi tehasel ning tootmine on jaotatud kolme hoone vahel, kus materjalid, pooltooted ja valmistooted liiguvad hoonest A läbi B hoonesse C. Oluliselt pikemad transpordivahemaad protsessietappide vahel oleksid nõudnud töötajate arvu olulist suurendamist, et jätkata käsitsi transportimist käsikärudega. Arvestades täiendavate töötajate värbamise raskusi ja käsitsi transportimisega seotud ohutus- ja kvaliteediriske, näiteks akukastide ümberminekut, sai automatiseerimisest jätkuva tegevuse oluline eeltingimus.

Daifuku ökosüsteem ja nutika tehase arhitektuur

Automatiseerimispartneriks valiti Daifuku, maailma juhtiv materjalikäitlussüsteemide ja logistikaseadmete pakkuja. Daifuku on üheksa aastat järjest hoidnud ajakirja Modern Materials Handling maailma suurimate materjalikäitlussüsteemide tarnijate edetabeli tippkohta. 1937. aastal asutatud ettevõte on arenenud Jaapani masinatootjast globaalseks intralogistikagrupiks, mis tegutseb enam kui 50 riigis ja pakub lahendusi e-kaubandusele, pooljuhtide tootmisele, autotööstusele, toiduainetööstusele ja lennujaamadele.

Värskeimad ärinäitajad rõhutavad ettevõtte dünaamilisust. 2025. aasta esimesel poolel (jaanuarist juunini 2025) saavutas Daifuku müügitulu 326,4 miljardit jeeni, mis on 7,9 protsenti rohkem kui eelmisel aastal. Tegevuskasum kasvas muljetavaldavad 34 protsenti 51,1 miljardi jeenini ja puhaskasum 26,6 protsenti 37,6 miljardi jeenini. Kõik põhinäitajad saavutasid poolaasta jooksul rekordilisi tasemeid. Kogu 2025. aastaks prognoosib ettevõte tellimuste ja müügimahuks vastavalt 700 miljardit ja 650 miljardit jeeni ning ärikasumiks 87 miljardit jeeni. Daifuku president Hiroshi Geshiro rõhutas, et kohaliku tootmise strateegia kohalikele turgudele piirab USA tariifide tõusude mõju.

Nishikinohama tehase jaoks töötas Daifuku välja integreeritud automatiseerimislahenduse, mis ühendab kaks põhitehnoloogiat: Ramruni monorelss-transpordisüsteemi ja Mini Loadi automatiseeritud ladustamis- ja väljastussüsteemi.

Ramruni monorelss ja tehasesisese transpordi taasleiutamine

Ramruni süsteem on Daifuku peaaegu üheksakümneaastase ajaloo üks edukamaid tootesarju. See töötati välja 1983. aastal vastusena kasvavale nõudlusele paindlikumate transpordisüsteemide järele autotööstuses ning paigaldati esmakordselt Toyota Motor Corporationi Motomachi tehasesse. Nimi tähistab Random Access Monoraili, mis on arvutitermini Random Access Memory ehk muutmälu mäng, ning peegeldab süsteemi paindlikkust ja vaba juurdepääsu.

Süsteem võimaldab üksikutel mootorite ja ratastega varustatud kanduritel liikuda iseseisvalt mööda alumiiniumrööpaid muutuva kiiruse ja täpsete peatumisasenditega. Maksimaalne transpordikiirus on 120 meetrit minutis ning 20 erineva kiiruse seadistusega saab süsteemi kohandada nii robot- kui ka käsitsi tootmisliinidele. Daifuku on paigaldanud Ramruni süsteeme kogu maailmas, mille rööbaste kogupikkus on üle 400 kilomeetri, peamiselt autotööstuses, kus süsteemi kasutatakse sõidukikerede ja raskete komponentide transportimiseks.

Nishikinohama tehases kasutab Ramruni süsteem tootmishallide laepinda valmis akude transportimiseks B-hoonest C-hoone automatiseeritud lattu ja sealt edasi pakendamisprotsessidesse. Tühjad konteinerid suunatakse tagasiteel automaatselt tagasi. D-suuruses akude maksimaalne transpordikaal on umbes 80 kilogrammi, mis on autotööstuses mitme tonni kaaluvate kereosade liigutamiseks mõeldud süsteemi jaoks hõlpsasti hallatav koormus. Peamine uuendus on vöötkoodisüsteemi integreerimine, mis reguleerib dünaamiliselt positsiooni- ja kiirusekäsklusi, võimaldades seega hõlpsat kohanemist tulevaste tootmisplaani muudatuste või Ramruni jaamade laiendamisega.

Tehnoloogiliselt tähelepanuväärne on 1993. aastal turule toodud Ramrun HID variant – maailma esimene elektromagnetilisel induktsioonil põhinev kontaktivaba toitesüsteem. See suure tõhususega induktiivne jaotussüsteem varustab liikuvaid komponente energiaga ilma füüsilise kontaktita, välistades seeläbi sädemete tekkimise ja hõõrdumise ning vähendades oluliselt hooldusvajadust. Seda kontaktivaba tehnoloogiat kasutatakse lisaks autotööstusele ka pooljuhtide, farmaatsia ja toiduainetetööstuses.

Automatiseeritud väikeste osade ladu kui varude optimeerimise selgroog

Automatiseerimislahenduse teine ​​sammas on Daifuku Mini Load AS/RS, automatiseeritud väikedetailide ladu virnastajaga. Nishikinohama tehase süsteemilähenemine arenes orgaaniliselt. Panasonic Energy esialgne päring puudutas Daifuku SPDR (Spider) süsteemi ajutiseks ladustamiseks ja sorteerimiseks. Vanas Moriguchi tehases olid akukastid lamedalt virnastatud ja töötajad otsisid käsitsi saatelehtede abil õigeid tooteid.

Daifuku projektimeeskond mõistis aga, et tegelikke väljakutseid tuleb laiemalt kaaluda. Pärast põhjalikku analüüsi soovitas meeskond sobivama lahendusena Mini Load AS/RS-i, kuna see suutis hakkama saada D- kuni AAA-tüüpi patareide erineva suurusega karpides ning vähendada hoiustamisvajadust kolmandikuni tasapinnalise hoiustamise jaoks vajalikust ruumist. Mini Load AS/RS töötab alumiiniumist hoiustamis- ja väljastusmasinaga, millel on uretaanist rattad, mis liigub kiiresti ja vaikselt ning maksimeerib tänu ülitäpsele positsioneerimisele hoiustamistihedust.

Uue laolahenduse peamine eelis seisneb laostrateegia põhjalikus ümberkujundamises. Vanas Moriguchi tehases ladustati kuivelementidega akusid traditsiooniliselt erineva kogusega kilesse pakitud pakendites. Kui näiteks kahepakendid said otsa, ei saanud kümnepakke lihtsalt ümber pakkida; tuli toota uusi akusid. Uus strateegia hõlmab akude pakendamata ladustamist ja nende komplekteerimist ainult vajaduse korral. See võimaldab paindlikumalt reageerida nõudluse kõikumistele, parandab tootmise planeerimise täpsust ja vähendab üldist laoseisu. Uus jälgimissüsteem võimaldab ka konkreetsete toodete kiiret leidmist, suurendades oluliselt tegevuse efektiivsust võrreldes visuaalse otsimisega lamedatel kaubaalustel.

Mini Load AS/RS uusim põlvkond on eelkäijast ka 15 protsenti kergem ning sellel on väiksem mootor, mis vähendab energiatarbimist. Süsinikuneutraalsusele pühendunud tehases on see energiatõhusus ülioluline tegur.

Laoautomaatika turg ja miks Daifuku on õigel ajal õiges kohas

Nishikinohama tehase automatiseerimislahendus ei ole isoleeritud projekt, vaid pigem osa ulatuslikust globaalsest trendist lao- ja intralogistika automatiseerimise suunas. Ülemaailmse laoautomaatika turu väärtus oli 2024. aastal 22,1 miljardit USA dollarit ja prognooside kohaselt ulatub see 2030. aastaks 57,8 miljardi USA dollarini, mis vastab 17,4-protsendilisele liitkasvumäärale (CAGR). Ainult automatiseeritud ladustamis- ja väljastussüsteemide (AS/RS) segmendi eeldatav kasv on umbes 10 miljardilt USA dollarilt 2025. aastal umbes 15 miljardi USA dollarini 2030. aastaks, mille aastane kasvumäär on 8,5 protsenti.

Jaapani nutikate tehaste turg peegeldab seda dünaamikat. 2025. aasta 4,2 miljardi USA dollari suuruse mahuga prognoositakse, et see ulatub 2034. aastaks 9,2 miljardi USA dollarini, mis tähendab 9,03 protsendilist aastast kasvu. Põhjuseid on mitmekülgsus: tehisintellekti ja robootika üha suurem integratsioon, vajadus kompenseerida tööjõupuudust, kasvavad nõudmised tootekvaliteedile ning Jaapani valitsuse poliitiline pühendumus tööstuse digitaalsele ümberkujundamisele.

Daifuku jaoks, kes on materjalikäitlussüsteemide ja konveieritehnoloogia globaalne turuliider, avab see trend tohutuid kasvuvõimalusi. Materjalikäitluse ja materjalikäitlusseadmete üldturu prognoositakse kasvavat 252,53 miljardilt USA dollarilt 2025. aastal 489,65 miljardi USA dollarini 2034. aastaks. Daifuku positsioneerib end strateegiliselt mitmekesise portfelliga, mis hõlmab lisaks klassikalisele AS/RS ja konveieritehnoloogiale ka süstikupõhiseid mikrotäitesüsteeme, pakijaotuskeskuste suure läbilaskevõimega sorteerimissüsteeme ja modulaarseid AMR/AGV süsteeme.

Kolmeaastane tehase ümberpaigutamise odüsseia

Moriguchist Nishikinohamasse ümberpaigutamise projekt oli logistiline meistriteos, mis võttis aega umbes kolm aastat, aastatel 2021–2023. Peamiseks väljakutseks oli akude tootmise säilitamine kogu ümberpaigutamise protsessi vältel. Lahenduseks oli etapiviisiline lähenemine: esiteks suurendati Moriguchi tehases D- ja C-tüüpi akude tootmist, et koguda piisav laoseis. Seejärel demonteeriti ja monteeriti tootmisseadmed Nishikinohama tehases uuesti kokku, kusjuures esimesel korrusel toodeti D- ja C-tüüpi akusid ning teisel korrusel AA- ja AAA-tüüpi akusid, kasutades mõlemat sarnast seadet. Sama protsessi korrati seejärel AA- ja AAA-tüüpi liinide puhul.

Tehase ajaloost tulenevad ootamatud väljakutsed. Nishikinohama tehas oli kuni 2003. aastani päikesepaneelide tehas ja kuigi tehase projekt põhines originaaljoonistel, avastati dokumenteerimata elektripaigaldisi ja torustikke. Lisaks selgus, et katusel oli kerge kalle, mille tulemuseks olid ülemise korruse erinevad laekõrgused. Daifuku reageeris neile probleemidele paindlikult, näiteks pikendades ülemist konveierisüsteemi, et kompenseerida erinevaid laekõrgusi.

See pragmaatiline probleemide lahendamise võime on Jaapani tööstuskultuuri tunnusjoon ja projekti edu võtmetegur. Vaatamata vajadusele hankida lühikese etteteatamisega lisamaterjale ja korraldada rööbastee pikendamise töid, viidi paigaldus tänu kõigi kohapealsete osapoolte koostööle suuremate probleemideta lõpule.

Muutuste juhtimine akudehastes ja automatiseerimise piirid

Automatiseerimisprojektide puhul on sageli alahinnatud mõõde muudatuste juhtimine. Nishikinohama tehases ei olnud kõik töötajad algselt muudatustest vaimustuses, kuna tööjõud oli harjunud tavapärase tootmissüsteemiga. Nende mured olid mitmekesised: keerulised tööprotseduurid, mõju igapäevatööle ja hirm, et pärast automatiseeritud lao kasutuselevõttu võib üldine laoseis väheneda.

Projektimeeskonna lähenemisviis oli süstemaatiline ja andmepõhine. Teavet uue tehase suurenenud transpordivahemaade kohta visualiseeriti ja edastati juba projekteerimisetapis. Ühised külastused seadmete tootjate juurde võimaldasid töötajatel automatiseerimistehnoloogiat ise kogeda ja saada selge arusaam valminud tehasest. Varude vähenemisega seotud murede lahendamiseks viidi läbi simulatsioone, mis põhinesid eelneva kolme aasta tootmistulemustel, näidates, et vähenenud varud ei kujuta endast probleemi.

Projektijuht Toma Suzuki, kes liitus Panasonic Energyga 2016. aastal ja oli algselt seotud Moriguchi tehase tootmisseadmete hoolduse, projekteerimise ja arendamisega, sõnastas põhimõttelise juhtpõhimõtte: sisemiste tootmisinseneride kliendid on tootmisliini töötajad. See lähenemisviis – Panasonicu kontserni kolleegide kohtlemine nagu väliste klientidena ja nende vaatenurkade aktiivne otsimine – oli muutuste protsessi aktsepteerimise võtmeks.

Samavõrd tähelepanuväärne on teadlik otsus mitte taotleda 100-protsendilist automatiseerimist. Nishikinohama tehas on saavutanud kõrge taseme umbes 80-protsendilise automatiseerimistasemega. Ülejäänud 20 protsenti puudutab peamiselt elektroodimaterjalide tarnimist ja ülesandeid, mis nõuavad inimese sekkumist, näiteks ajutisi masina seiskamisi. Sellistes olukordades asjakohaselt reageerimiseks tuleb kõigepealt tagada ohutu töökeskkond ning probleemide korral tootmise jätkamine nõuab teatud seadmete tundmist. See pragmaatiline arusaam – et optimaalne lahendus ei seisne inimtöö täielikus kaotamises, vaid läbimõeldud ülesannete jaotuses inimeste ja masinate vahel – eristab Jaapani automatiseerimisfilosoofiat mõnest lääne lähenemisviisist, mis propageerivad „pimeda tehase“ loomist kui lõppeesmärki.

CO2-vaba tehas kui ökoloogiline kohustus

Nishikinohama tehas pole mitte ainult automatiseerimistehnoloogia näidisprojekt, vaid ka säästva tööstustootmise lipulaevprojekt. Kogu katus on kaetud päikesepaneelidega, mis toidavad umbes 2 megavatti võimsusega fotogalvaanilist süsteemi. Välja töötati uudne paigaldusmeetod, mis ei nõudnud trafojaama ulatuslikke muudatusi, vähendades seega oluliselt nii kulusid kui ka ehitusaega. Tehas on saavutanud CO2-netonullheite alates 2024. majandusaastast, mis on kooskõlas Panasonic Energy jätkusuutlikkuse strateegiaga.

Ettevõtte keskkonnaalane pühendumus ulatub kaugemale üksikutest tehastest. 2024. aasta septembriks olid kõik üheksa Panasonic Energy tootmisüksust Jaapanis saavutanud süsinikuneutraalse tehase staatuse. 2025. aasta aprillis sõlmis ettevõte ka pikaajalise geotermilise energia ostulepingu Kyuden Mirai Energyga, mis tagab aastase elektrienergia tarnimise umbes 50 gigavatt-tunni ulatuses ja vähendab CO2 heitkoguseid umbes 22 000 tonni võrra aastas. See meede suurendas Jaapani taastuvenergia isevarustatust elektrienergia tarbimise osas umbes 15 protsendilt umbes 30 protsendile ning CO2 vähendamise üldine mõju ulatus umbes 50 000 tonnini aastas, mis võrdub umbes 56 ruutkilomeetri metsa aastase CO2 neeldumisega.

Need arvud näitavad, et automatiseerimise ja dekarboniseerimise kombineerimine ei ole vastuolu, vaid pigem vastastikku tugevdav strateegia. Automatiseeritud süsteemid, nagu Mini Load AS/RS, mille uusim põlvkond on 15 protsenti kergem ja tarbib vähem energiat, aitavad otseselt kaasa energiatõhususele. Intelligentse ladustamise abil kogu laovaru vähendamine vähendab ruumivajadust ja seega kaudselt energiatarbimist valgustuse, jahutuse ja transpordi jaoks.

Automatiseerimisotsuse majanduslik anatoomia

Ärilisest vaatenurgast saab Nishikinohama automatiseerimise investeerimisotsuse jagada mitmeks väärtusloome dimensiooniks. Esimene ja kõige ilmsem hoob on tööjõukulude vähendamine. Sisetranspordi jaoks lisapersonali värbamise vajaduse kaotamine oli kohene majanduslik kasu tööturul, kus tootmistöötajate ligimeelitamine muutub üha raskemaks. Jaapanis maksab üks tootmistöötaja aastas 4–6 miljonit jeeni, sealhulgas sotsiaalkindlustusmaksed ja -hüvitised, ning mitmekümne töökoha kokkuhoid tehase eluea jooksul moodustab märkimisväärse summa.

Teine hoob on laoseisu optimeerimine. Üleminek pakendipõhiselt ladustamiselt pakendivabale võimaldab oluliselt paindlikumat tellimuste töötlemist ja vähendab üldist laoseisu. Tarbekaupade tööstuses seob laoseis tavaliselt 15–25 protsenti käibekapitalist ja iga vähendamine vabastab kapitali, mida saab mujal kasutada.

Kolmas hoob puudutab kvaliteedi ja ohutusega seotud kulusid. Raskete akukastide käsitsi transportimine käsikärudega oli mitte ainult ebaefektiivne, vaid kujutas endast ka õnnetuste ja tootekahjustuste ohtu. Virnastatud kastid võisid ümber kukkuda, mis põhjustas töötajate vigastusi ja akukahjustusi. Transpordi automatiseerimine kõrvaldab need riskid suures osas, vähendades seeläbi vanaraua, ümbertöötlemise ja tööga seotud seisakutega seotud kulusid.

Neljas hoob on tootmise paindlikkus. Triipkoodiga juhitav Ramruni süsteem ja Mini Load AS/RS võimaldavad kiiret kohanemist muutuvate tootmisplaanide ja nõudlusmustritega. Turul, kus nõudlus erinevate akuvormingute ja pakendisuuruste järele kõigub, on see paindlikkus oluline konkurentsieelis.

Jaapani nutika tehase strateegia rahvusvahelises kontekstis

Nishikinohama tehas on Jaapani laiema tootmissektori ümberkujundamise strateegia mikrokosmos. Jaapanil on ainulaadne lähtepunkt: pikaajaline tootmiskultuur, mis on aastakümnete jooksul täiustanud täpsust ja kvaliteeti, millega kaasnevad suurimad demograafilised väljakutsed suurte tööstusriikide seas.

Targa Tehase kontseptsiooni, mille juured ulatuvad Saksa Tööstus 4.0 algatusse, laiendatakse Jaapanis spetsiifiliselt Jaapani vaatenurgast. Kui Saksa lähenemisviis tugineb suuresti standardiseerimisele ja horisontaalsele integratsioonile, siis Jaapan rõhutab tehases vertikaalset integratsiooni, inimese ja masina liidese täiustamist ning järkjärgulist täiustamist Kaizeni põhimõtete kaudu. Nishikinohama tehas kehastab seda lähenemisviisi: täielikult automatiseeritud ja tulekindla tehase poole püüdlemise asemel valiti läbimõeldud 80/20 jaotus, rakendades inimlikku paindlikkust ja otsustusvõimet seal, kus need pakuvad suurimat lisaväärtust.

Uuringud näitavad aga, et vaid väike osa Jaapani ettevõtetest on täielikult ülemineku nutikale tehasele lõpule viinud. Väljakutsed seisnevad traditsiooniliste protsesside ümberkujundamises, juhtkonna pühendumuse tagamises ja selliste tehnoloogiate nagu digitaalsed kaksikud tõhusas kasutamises. 2024. aasta septembris investeeris Kyocera ligikaudu 66 miljardit jeeni Nagasaki tipptasemel nutika tehase ehitamisse pooljuhtide pakendite ja peenkeraamiliste komponentide jaoks. Jaapanis asuv Horizon Innovation Park esitles 2024. aasta oktoobris Canoni, Ricohi ja Fujifilmi sponsorlusel täiustatud automatiseerimistehnoloogiaid.

Jaapani autotööstuses suurenes robotite paigaldamine 2024. aastal 11 protsenti, mida ajendas üleminek elektriautodele ja vesinikkütusel töötavatele mootoritele. Autotööstus moodustab Jaapanis umbes 25 protsenti iga-aastastest robotite paigaldamisest, jäädes alla vaid elektroonikasektorile. See hoog autotööstuses, mis on traditsiooniliselt Daifuku konveieritehnoloogia suurim klient, loob mitmekordistava efekti, mis soodustab automatiseerimist ka seotud sektorites, näiteks akude tootmises.

Daifuku globaalne laienemisstrateegia ja materjalikäitlustehnoloogia tulevik

Koostöö Panasonic Energyga näitab Daifuku võimet rakendada oma ulatuslikku tehnoloogiaportfelli erinevates tööstusharudes. Ettevõte järgib järjepidevat mitmekesistamisstrateegiat, mis ulatub kaugemale tema traditsioonilistest põhiturgudest.

Põhja-Ameerikas seab Daifuku prioriteediks 2012. aasta Wynrighti omandamise integreerimise, et pakkuda võtmed kätte e-kaubanduse täitmisprojekte ja lühendada tarneaegu uute montaažitehaste ja teeninduskeskuste kaudu USA Kesk-Läänes ja Kagu-osas. Indias eeldatakse, et laiendatud müügimeeskonnad ja partnerlused kohalike tootjatega suurendavad tulude osakaalu madalalt ühekohaliselt numbrilt keskmisele ühekohalisele numbrile 2027. majandusaastaks. ASEANi piirkonnas laiendatakse tootmisvõimsust, et ära kasutada rahvusvaheliste ettevõtete Hiina pluss üks ümberpaigutamise strateegiat.

Uute tootesarjade hulka kuuluvad süstikupõhised AS/RS-süsteemid mikrotäitmiseks ja külmahela ladustamiseks, suure läbilaskevõimega sorteerimissüsteemid pakijaotuskeskustele ja modulaarsed AMR/AGV-süsteemid statsionaarse automatiseerimise täiendamiseks. Paralleelselt laiendab Daifuku oma puhasruumide transpordisüsteeme pooljuhtide tootmiseks ja lennujaamasüsteemide moderniseerimiseks, et teenindada ülemaailmseid investeerimistsükleid kiibitehastes ja lennunduskeskustes.

Daifuku peamise tehase („ematehas“) uue tehasehoone avamine 2025. aasta juulis rõhutab ettevõtte kasvuambitsioone. Indias ehitati uus tootmisüksus, mille pindala on 133 020 ruutmeetrit ja hoone pindala 33 987 ruutmeetrit. See on mõeldud materjalikäitlussüsteemide, sealhulgas AS/RS-süsteemide, rööbastel juhitavate kaubaaluste sorteerijate, kastisorteerijate ja konveierite tootmiseks. Investeeringu suurus on ligikaudu 4 miljardit jeeni.

Kaubaaluste laadimine, laadimine ja järgmised automatiseerimisetapid

Vaatamata 80-protsendilise automatiseerimistaseme saavutamisele pole Nishikinohama tehase ümberkujundamine veel lõppenud. Järgmine fookus on kilele pakkimise järgsetel protsessidel, eriti kaubaalustele pakkimisel ja laadimisel. Praegu peavad töötajad käsitsi kaubaalustele laadima 15 kilogrammi või rohkem kaaluvaid kaste, mis seejärel kahveltõstukite abil veoautodele transporditakse. Seda protsessi tuleb läbi viia rohkem kui 1000 korda päevas, mis kujutab endast märkimisväärset füüsilist koormust ja teeb sellest ilmselge kandidaadi järgmise automatiseerimise etapi jaoks.

Ülejäänud 20 protsenti automatiseerimata protsessidest hõlmab peamiselt positiivsete ja negatiivsete elektroodide materjalide etteandmist. Kuigi siin on veel ruumi automatiseerimiseks, järgib teadlik otsus mitte automatiseerida kõiki protsesse läbimõeldud strateegiat. Masinate ajutised seisakud nõuavad inimese sekkumist ja tootmise säilitamine probleemsetes olukordades nõuab seadmete tundmist, mida saab arendada ainult regulaarse inimese kohaloleku abil. See arusaam on kooskõlas Jaapani "Ematehase" kontseptsiooniga, millel on erialases diskursuses keskne roll: põhitehnoloogiad ja kvaliteedistandardid töötatakse välja ja täiustatakse kodumaises tehases enne masstootmiseks standardiseerimist ja vajadusel allhanke korras tellimist.

Tehas kui ühiskasutatav ruum ja automatiseerimise sotsiaalne mõõde

Nishikinohama tehase üks ebatavaline aspekt väärib erilist tähelepanu: selle funktsioon sotsiaalse kohtumispaigana. Alates tegevuse alustamisest 1966. aastal on tehases keskendutud tehaseekskursioonidele ja akude valmistamise töötubadele, mis on meelitanud ligi üle miljoni osaleja. Neid programme on ümberpaigutamise käigus muudetud ja laiendatud, et pakkuda veelgi rikastavamaid kogemusi.

See lähenemisviis on ülemaailmses tööstusmaastikus tähelepanuväärne. Samal ajal kui paljud tootjad varjavad oma tootmisüksusi üha enam turvaaedade ja konfidentsiaalsuslepingute taha, avab Panasonic Energy oma uksed ja kasutab tehast avalike suhete ja värbamise vahendina. Riigis, kus tootmine on hädas noorte talentide kasvava puudusega, kuna noored eelistavad teenindus- ja tehnoloogiaalaseid ameteid, on kaasaegsete, puhaste ja kõrgelt automatiseeritud tootmiskeskkondade tutvustamine talentide ligimeelitamisel strateegiline eelis.

Mida Osaka akudehas maailmale õpetab

Panasonic Energy kuivpatareide tootmise ümberkujundamine on mitmel tasandil õpetlik. Operatiivsel tasandil demonstreerib projekt, kuidas väljakujunenud tehnoloogiaid, nagu näiteks rippkonveiersüsteemid ja automatiseeritud väikedetailide laod, saab uues kontekstis kombineerida, et saavutada märkimisväärset efektiivsuse kasvu. Otsus automatiseerida esialgu sisemine transport ja ladustamine, mitte tegelikud tootmisprotsessid, peegeldab pragmaatilist vaadet suurimatele väärtusloome hoobadele.

Strateegilisel tasandil illustreerib Nishikinohama tehas traditsioonilise Jaapani tootja vastust demograafiliste muutuste, jätkusuutlikkuse nõuete ja globaalse konkurentsi koonduvatele väljakutsetele. Automatiseerimisse investeerimine ei ole valik, vaid ellujäämise küsimus. Ilma automatiseeritud süsteemideta oleks Jaapanis tootmise säilitamine lihtsalt võimatu, kuna tööealine elanikkond väheneb jätkuvalt ja konkurents tööjõu pärast tiheneb paremini tasustatud tööstusharude, näiteks pooljuhtide ja tehnoloogia poolt.

Globaalsel tasandil saadab projekt selge sõnumi: isegi näiliselt küpsetes ja mõõduka kasvumääraga tööstusharudes on intelligentse automatiseerimise abil märkimisväärne potentsiaal tootlikkuse kasvuks ja väärtuse loomise optimeerimiseks. Kuivelemendiga aku ei ole kõrgtehnoloogiline toode, kuid selle tootmine võib saada tehnoloogilise revolutsiooni lavaks, mis seab standardid kogu töötlevale tööstusele. Prognooside kohaselt suurenevad AMR-robotite aastased tarned umbes 547 000 ühikult 2023. aastal ligikaudu 2,79 miljoni ühikuni 2030. aastaks, tulude kasv on 18 miljardilt dollarilt 124 miljardi dollarini. Kiirendatud automatiseerimise maailmas ei ole Osaka akudehas erand, vaid homne reegel.

Panasonic Energy ja Daifuku partnerlus näitab, et tootmise tulevik ei peitu isolatsioonis, vaid spetsialistide koostöös. Panasonic Energy panustab oma sügavate teadmistega tootmisprotsessidest, samas kui Daifuku toob aastakümnete pikkuse kogemuse materjalikäitlustehnoloogias. Koos on nad loonud tehase, mis mitte ainult ei tooda akusid, vaid pakub ka pilguheitu tööstusliku tootmise tulevikku, kus inimesed ja masinad ei tegutse mitte konkurentidena, vaid teineteist täiendavate partneritena.

☑️ Meie ärikeel on inglise või saksa keel

☑️ UUS: Kirjavahetus teie emakeeles!

Konrad Wolfenstein

Mina ja minu meeskond oleme hea meelega teie käsutuses teie isikliku nõustajana.

Võite minuga ühendust võtta, täites siinse kontaktvormi või helistades mulle numbril +49 89 89 674 804 ( München) . Minu e-posti aadress on: [email protected]

Ootan põnevusega meie ühist projekti.

☑️ VKEde tugi strateegia, konsultatsioonide, planeerimise ja rakendamise alal

☑️ Digitaalse strateegia loomine või ümberkorraldamine ja digitaliseerimine

☑️ Rahvusvaheliste müügiprotsesside laiendamine ja optimeerimine

☑️ Globaalsed ja digitaalsed B2B kauplemisplatvormid

☑️ Pioneer Äriarendus / Turundus / PR / Messid

Meie globaalne tööstus- ja majandusalane ekspertiis äriarenduses, müügis ja turunduses - pilt: Xpert.Digital

Tööstusharude fookusvaldkonnad: B2B, digitaliseerimine (tehisintellektist XR-ini), masinaehitus, logistika, taastuvenergia ja tööstus

Lisateavet leiate siit:

• Ekspertide ärikeskus

Temaatiline keskus, mis pakub teadmisi ja oskusteavet:

• Teadmisplatvorm, mis hõlmab globaalset ja piirkondlikku majandust, innovatsiooni ja valdkonnapõhiseid trende
• Analüüside, arusaamade ja taustainfo kogum meie peamistest fookusvaldkondadest
• Koht ekspertiisi ja teabe saamiseks äri- ja tehnoloogiavaldkonna praeguste arengute kohta
• Keskus ettevõtetele, kes otsivad teavet turgude, digitaliseerimise ja valdkonna uuenduste kohta