日本制造业内参(套装12册)电子书

目录

日本超精密加工技术

第一节：支撑“日本制造”的超精密零部件加工技术

日本制造衰落了？

中小企业·小规模企业积累的精细加工技术

谷口纪男确立纳米技术

实际中的纳米技术

第二节：智能手机、物联网带来的精细加工需求

精细加工与“梦想”不同

纳米加工与精细加工的区别

社会变化带来新的需求

需要大量高性能的小型零部件

自动驾驶的技术开发成为助力

第三节：代工企业如何提高经营能力和市场营销能力？

不对外公开的精细加工的信息

能够进军人工费高的国家的中小企业

生产的定义与生产的7大分类

＜制造的定义＞

加工技术就是组合技术

第四节：医疗器械的精细加工：“无痛注射器”为什么不痛？

比痛点间隔还小的注射器

生产无痛注射器的街头工厂

隐形眼镜中加入照相机

谷歌的智能隐形眼镜

实现AR技术的智能隐形眼镜

片剂型胃用相机

胶囊内视镜的精细加工技术

第五节：赋予医疗机器人生命的神奇数字“2μm”

价值3亿日元的医疗机器人系统

发挥日本加工技术的长处

采用跳动精度为2μm的加工技术

第六节：利用肉眼不可见的钻头完成终极打孔加工

对通电检查用探测器进行精细加工

将挂钟的技术应用于探测器

肉眼不可见的φ0.02mm钻头

精细打孔加工所需的环境

第七节：震惊德国的、直径0.01mm的立铣刀

切削工具和机床是基本

精细加工在实务上的定义

令德国人惊讶的φ0.01mm立铣刀

危机造就的高收益企业

金属模具的镜面加工需求激增

表面粗糙度Ra0.03的切削加工技术

第八节：精细加工中的机床创新

精细加工用加工中心的不同之处

只看目录，很难理解

同时兼顾主轴旋转数与振动精度·热位移

实现纳米级别定位的“手工刮研”

通过超声波对陶瓷进行螺孔加工

第九节：脉冲宽度为千万亿分之一秒的激光加工

高精度细孔，长径比100

广泛应用的激光加工技术

从CO2激光到光纤激光

脉冲宽度为10-15秒的激光加工

能够抑制热影响的超短脉冲激光

陶瓷的放电加工不可能实现？

逐一突破壁垒

第十节：用冲压加工的方式在薄板上开精微孔洞

从“切削”到“塑性”的工艺转换

将不可能变为可能的冲压加工企业

医疗领域的树脂注射成型

成型设备的电动化令微加工成为可能

用注射成型实现金属的微加工

MIM可用于精微零件的量产

AI工厂|思维·技术13讲

第一章：AI颠覆制造业的研究开发、设计和生产

01|AI技术的实现：制造业借由AI逆袭信息产业

02|第三次AI技术浪潮到来——AI进入孩提时代

03|深度学习不是万能的：AI得出的结论要有依据

第二章：最新案例

04|丰田汽车：用Al“明星军团”，挑战移动革命

05|富士通：让新人，也能做专业水平的设计

06|瑞萨电子：让AI像熟练技工一样判断优劣

07|日立制作所：Al指导人进行高效物流作业

08|物材机构/产综研：根据需求特性，推算所需材料

第三章：风暴中心的“趋势&机会”

09|PFN公司：巨头企业的精锐集团，制造业智能化的传道者

10|NVIDIA公司：成为自动驾驶汽车的“头脑”，俘获汽车制造商

11|XCI公司：擅长迅速导入AI，争夺平台搭建主动权

12|Rethink Robotics公司：通过Al实现低价、安全的机器人

13|PEZY Computing公司：用“小脑芯片”革新人与工厂

设计、技术、工艺、研发人员·晋升12讲

第1套 表达系统|如何让上司、客户明白你在说什么？

第2套 沟通系统|如何得到上司、客户的认可？

第3套 公关系统|如何借助“特性要因图”，查明事故真相？

第4套 展示系统|用PPT创建演讲稿的4个技巧

第5套 自信系统|如何摆脱“怯场症”？

第6套 评审系统|如何打破沉闷，让设计评审更出效果、更有趣？

第7套 写作系统|人气技术论文的摘要，怎么写？

第8套 演讲系统|如何做到“张弛有度”，吸引听众？

第9套 面谈系统|道歉时，如何与关键人物建立信赖关系？

第10套 专业系统|做演示文稿时，一定不能犯的大忌

第11套 深造系统|如何成为一名合格的设计师？

第12套 实践系统|如何拟定开发步骤，选择设计工具？

日本碳纤维复合材料CFRP|知识、应用11讲

01|CFRP的三大基础知识

Point-1：CFRP的种类和结构

Point-2：“热固性”与“热塑性”

Point-3：多种多样的CFRP

02|控制碳纤维制造成本的重点

能跨过1000日元/kg的门槛吗？

成型、设计、再利用是关键

03|TOMI-TEX：强化CFRP，向纺织机械发起二次挑战

重返纤维机械领域

挑战30年前的立体纺织

织物的组织设计，暗藏玄机

大型化是课题之一

思维不受限于碳纤维

04|宝马：用CFRP改变汽车制造！两条并行生产线完成“i3”电动汽车的最终组装

无需焊接，充分利用粘接材料

用两条并行生产线完成最终组装

05|帝人/通用汽车：如何实现削减成本，将CFRP用于年产数万辆的量产车？

除成型部件外，其他成本也要削减

06|东丽精工：4步造出CFRP扬声器外罩

制造工序：制造板材后冲孔

07|尼康：CFRP材料改变单反相机主体结构，实现机身轻量化

08|帝人：“超跑级”碳纤车身量产化的秘密

高性能中间基材问世

应用技术方面考虑削减成本

09|CFRP应用前景：成本低廉，与铁相当

宝马电动汽车“i3”

可大幅轻量化

配备于大众型汽车已成必然

10|开发热固性CFRP，以缩短成型周期

11|CFRP共用型EV概念车诞生：谋求汽车设计“革命”

车体结构以“共用”为前提

掌握各向异性材料技术的设计者很少

技术工人快速培养·8讲

01|实现技能传承自由，底部支撑在于数字技术

利用AI的优良判定机制，培养年轻技工

收集、传达高难度专业知识

02|数字技术的3大系统：图像解析系统、视频学习系统、触觉装置系统

硬件进步带来的新型服务

体验，促进技能继承

记录技工的“视点运动”

04|大金工业：用图像解析焊接技能，将育人时间缩减50%

用三台照相机拍摄操作场景

质变的试错

新人独当一面前的三个月

8项标准足够，无需过度数据化

03|电装：用智能眼镜与眼球运动计测技术，传承熟练技工的技能

技术人员的视线在画“2”字

技术采用与否的关键因素是校准时间的长短

05|东芝机械：如何做分镜，才能得到优质的视频操作手册？

制作分镜头，筛选重点

将理解能力，提高20%

06|南海胶合板：智能手机、平板电脑在生产现场的运用

智能手机、平板电脑的优势

在现场直接录入票据

07|IBM、LIGHTz：技能传承的桥梁—虚拟现实与人工智能

用AI模拟熟练技工的思考模式

用触觉设备再现力的磨合情况

08|未来工厂必不可少的智能眼镜与头戴式显示器

9款智能眼镜和2款头戴式显示器

日本产品触觉设计·8讲

01|触觉设计基础：轻松呈现触感的关键，在于设计手法的确立

触感生成技术的进步

如何推进触觉设计探讨？

在真空中，制造“触觉”

02|触觉设计框架：第一步，是制作“样本簿”，将素材的相互关系可视化

决定触觉的“输出方法”

通过“位置图”，整理触感

用简便的方法制作“位置图”

目标是给予真实感和情感

“招人喜欢的触觉”是怎样的？

03|触觉成型技术：低成本表现多样材质，通过薄膜和3D数据扩大选择

凭“细微形状”定胜负

实现薄膜的立体缠绕

将镀金丝嵌入树脂零件表面

用3D数据控制纹理

04|触觉制造技术：电脑中有“物体”——通过超声波和电流刺激皮肤感官

将超声波对准空中的手指

用超声波控制摩擦

刺激皮肤受体感官

05|触觉加饰技术：在器物表面添加有触感的图案或散发七彩光

涂抹紫外线固化树脂，形成立体感

用全息图加饰的树脂片材

06|蜻蜓：如何彻底刷新产品使用舒适度？

拟定最初的形状方案

内部结构的收纳问题

07|狮王：凭借3D打印提高产品技术的触觉研发力

早期只做木质模型

研发新型瓶盖

用CAE补充打样

08|膳魔师：用3D打印机直接将创意实物化

研发效率的提高

打样需求的增加

验证概观和性能

引进两种3D打印机

配备灵活指南

日本轻量化技术·11讲

01|能为企业赋能的新型轻量化技术

轻量化新技术层出不穷

油耗规制的时限，迫在眉睫

顺应节能和降低成本的客户需求

02|实现轻量化的重点，是工艺、结构优化和材料选择

采用轻质材料

03|宝马：用高抗张力钢板，增强CFRP车身骨架

粘合钢板和CFRP

采用粘合剂和铆钉进行粘合异种材料

04|奥迪：凭借适材、适所、适量，将车体减重300kg

骨架部分采用热压工艺

追求技术研发和成本节约之间的平衡

05|赢创工业：不需要螺丝，铝合金与PA也能接合

向模具中注入金属，注塑树脂

06|JR东海：改进车厢，实现标准化的最优配置

改进车厢，实现标准化的最优配置

碳化硅元件和行驶风冷系统的组合

车辆标准化在世界范围内推行

07|NAKASHIMA PROPELLER：用CFRP，让船舶螺旋桨减重50%

CFRP，让螺旋桨大型化

“VaRTM法”成型叶片

08|住友电木：气缸零件，从铝材料到树脂的转变

减少噪音，提升隔热性能

刹车系统和车辆背板的树脂化

09|住友化学：如何让树脂引擎零件，耐住150℃高温？

突破“边界”，挑战高温领域

削减10%的成本

10|丰田纺织：“世界最轻”的发泡成型门饰板材料

通过萨拉米香肠结构，分散冲击力

门饰板以外的应用

11|新日铁住金：传统钢材，也能实现轻量化

不断提升高强度钢板的强度

磨练超高强度钢的加工技艺

日本爆品设计开发|第一期·12讲

改进结构篇

01|拔芯型刨冰机：逆向思维攻克“棒冰中的金刚钻”

逆向思维攻克难题：压不动，就拔出来

02|索尼新型aibo机器狗：识别抚摸方式，读取主人情绪

能够监测到的动态压力范围非常广

搭载多个传感器，以掌握周围情况和主人情绪

03|易松拉链：简易紧急解除功能，确保儿童安全性

改变材质和形状，使拉链“易松”

增加辅助功能，使插片更容易插入

04|无人机“Next VR”：将机身设计为连接构造，提高防风性能

减小机身重心位移，提高反应速度

万向节构造内置马达，保持搭载部分稳定

05|马自达“魂动磨石”：利用材料小孔除去金属粉末

对“磨石三要素”进行改善

精准再现设计师的意图

活用材料篇

06|机器人用夹持器：抓取各种物体，只靠一个内置咖啡粉的唇形吸盘

利用强压下粉末的阻塞现象，进行吸附和固定

抓持各种形状的物体，只需一个唇形吸盘

内置粉末的唇形吸盘还可用于无人机

07|“世界第一”的指尖陀螺：最关键的保持器，由陶瓷滚珠和金属制成

氮化硅材质的滚珠韧性更高，易于保持真球度

有效利用现有技术和产品，搭配出最佳组合

真空包装，确保宇航级品质

08|“咖啡渣”电容器：废物利用，超低成本的双层电容器

咖啡渣的性能与椰子活性炭不相上下

制成活性炭后进行微型化处理

09|杜仲种子：可用于高尔夫球制造的高弹性生物材料

保证供应源，提取杜仲弹性体

3D打印机用灯丝逐步实现了实用化

巧借力量篇

10|洋马悬浮艇：借助波浪的能量，打造“不摇晃的船体”

借助波浪能量，被动反应

降低75%的冲击加速度

11|不会削过头的卷笔刀：借助凸轮和送料辊，快速弹出铅笔

借助树脂零部件之间的凹凸来解除锁定

逆转送料辊，使铅笔迅速弹出

12|东西水路横断桥：利用潮位变化移动桥梁

将桥梁放在浮桥上，移动至架设位置

滚动作业时，从浮桥的一侧逐渐增加重量

从浮桥移动至桥墩，三天完成作业

数字孪生（Digital Twin）制造 | 技术、应用·10讲

模块一：重新认识“数字孪生”

00 PTC公司：利用数字孪生实现真正的PLM，大力发展IoT、AR技术

连接物理世界与数字世界

与HoloLens合作

01 数字孪生新范式：展现“当下”物体间的细微差异，对过程进行高精确管理

现代工业数字孪生的两大难题

获得完美数字孪生的三个条件

重新审视NASA：初代数字孪生设想及其原动力

02 行业标杆-通用电气：在使用过程中促进数字孪生的成长

用数字孪生实现“工业互联”

瞄准企业外产品和企业内设备

实现数字孪生的三个阶段

03 PLM供应商加速开发“数字孪生”，全面展开角逐

3D模型定位在不断变化

率先活用于工厂设备

模块二：有用的数据，哪里找？

04 传感是第一步，想方设法获取信息

多种多样的信息获取手段

将所有零部件传感器化

05 预测周围情况，对数据管理进行综合管理

预测周围状况的方法

确保收集、传递信息的途径

模块三：遇到无法捕捉的信息，怎们办？

06 产品的数字孪生：数据解析技术让所有事态设想成为可能

应当掌握的现象很复杂

实时计算现象

07 生产的数字孪生：零部件、生产工序的模拟技术

对零部件的处理不可或缺

反映生产工序的影响

数据分析的技能很重要

借助IE的粒度进行生产线分析

模块四：通过数据得到的新知，怎么用？

08 无差别展示数字世界与现实世界，实现实时合作

作业辅助系统开发正值黄金时代

将现实与虚拟的位置重合

远距离共享3D模型

09 当即反映作业内容，实时进行设计评价

将实绩数字数据化进行比较

数字与现实实时联动

超强机床制造：市场研究与策略·6讲

全球机床制造业动向报告

1 机床新刚需：追求生产效率极限，竞争核心从设备性能到综合支持

汽车电动化是千载难逢的机会，是逆势而动的信号

为提高生产效率提供解决方案

用增材制造（AM）实现更理想的工序集约

为客户提供“整套承包”方案

与其他公司的合作，才能实现多方共赢

技术篇

2 大隈机床：构筑智能工厂的“三张王牌”，是智能化、自动化与IoT化

理想中的智能工厂，要有三个必要条件

通过智能化和自动化，改善生产现场

拥有先进的研磨机械技术，才能更专业

搭建互联工厂，企业携手作战

3 天田公司：发挥光纤激光机的强项，从三个方面支援钣金工厂

利用光纤激光机，进行高速加工

并非所有的生产现场都适合自动化

将报警时间缩短至1/3

4 捷太格特公司：可切割机床Skiving Center的量产化，实属世界首例

大幅度整合流程，将组装零件一体化

汽车的齿轮加工时间缩短至1/4

与量产现场充分合作

策略篇

5 山崎马扎克：在全IoT自持工厂积累经验，为客户提供精准解决方案

新工厂投入运行，生产能力提高两成

加速智能工厂的横向发展

推动工厂间的“数据统合”

强化针对客户企业的解决方案是大势所趋

混合复合加工机，成为工序集约的王牌

6 碌碌产业：业内领先的细微加工机，需要“四位一体”的支持

活用云端数据，使工厂专家成为机械医生

旗舰机“P12-C genesis”展示了微细加工机应有的姿态

除了加工机之外，还需要“四位一体”

要在擅长的小领域中谋求首位，更要瞄准全球

只做一件也能赚钱的工厂

未来已来，“技术+人”赋能超级工厂

01|日本巨头企业工厂自动化课题调研报告

人才与生产技术的弱化

让总处理能力3年间翻一番

大幅缩短投产准备阶段

通过自动化与影像识别确保质量

使策略发挥作用的是“人”

02|信息的可视化与机器人，人为使之助力工厂改良

利用18个试验模型来验证

用平板终端对作业人员进行“电子武装“

用转换团队，实现更优秀的加工作业

同时推进手工作业的自动化

2套方案，扫除瓶颈工序

03|日立制作所：不依赖记忆，用精准改良，使交货期减半

同时显示作业状况与指示文件

从有余力的工序上抽调支援

依据生产现场的能力，使交货期最合理

04|东北爱普生：用自动化与中段检验，消除不良品，提高生产率

降低人为介入导致异物混入的几率

密集检查

机器人单元由5人变为1人

从金属模具到零件全部由内部生产

2条生产线，实现灵活生产

05|安川电机运动控制工厂：在自动化实验场设置展示室，摸清市场

借助“App型”生产线提高灵活性

创新设计思维

机器人的类型随新生产线变化

迈出智能化的第一步

包括设计在内致力于BTO的实现

06|本田巴真府工厂：引进单元式生产，实现灵活的整车工厂

循环式流动单元

让作业人员回到起点

轻松增减工时

全能育人，构建精品生产线

07|丰田汽车元町工厂：8名匠人，承包整个高品质车间

通过水抛光使涂膜更具光泽

利用平板终端来检查确认作业工序

商用智能可穿戴设备|基础与应用·7讲

1 Google Glass复活只是序章，智能可穿戴设备成为生产现场升级的王牌

Google瞄准的世界潮流：商用可穿戴设备

可穿戴设备背后的制造业两大课题

两大难题：“降低研发成本”与“提高电池性能”

2 “民用”转“商用”：可见度高、抗疲劳、操作简单是关键

商业应用前景更受关注

可穿戴智能眼镜两大类型：“AR强化型”和“户外专用型”

提高商业需求刚性，减轻操作疲劳

AmiVoice Front WT01：噪音环境下也可准确识别声音

3 智能可穿戴传感器与“健康经营”：hitoe制电极监测健康数据，为员工安全保驾护航

重视员工健康的“健康经营”备受企业关注

“腕套型活体传感器”：辅助员工进行自我健康管理

4 松下：可穿戴设备应用技术世界领先，实现大规模定制的“秘密武器”是什么？

应用实例：冷链产品线上随处可见的“可穿戴设备”

产品规格多样化，以满足顾客日渐丰富的需求

解放双手，避免无效动作，彻底消除浪费

借助可穿戴设备，制作产品目录的速度提升为原来的8倍

5 索尼：SmartEyeGlass高亮度绿色单色显示效果，让眼睛更轻松

索尼将可穿戴设备的生产目标锁定在了商用

SmartEyeGlass的单光绿色显示效果可抗疲劳

6 富士通：单眼非透视型HMD，小键盘输入反而比语音输入更快捷

专注于辅助工厂设备维修的HMD：FUJITSU IoT Solution UBIQUITOUSWARE

现有HMD重315克，富士通及其客户公司都希望将来它可以更轻量

日立制作所研发用于工厂设备维修的HMD

7 东芝：单眼式透明型智能眼镜，目标是将重量保持在50克以下

单镜片设计，基于轻量化考虑

眼镜重量在50克以下，客户才会选用