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越野·改善丨低成本智能自动化不是买来的,而是自己做出来的!

越野·改善丨低成本智能自动化不是买来的,而是自己做出来的! 北京越野智能工厂
2018-11-14
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导读:在工业4.0到来的浪潮中,企业想走出自己特色的道路,低成本智能自动化是第一步。要实现低成本智能自动化(LCI

在工业4.0到来的浪潮中,企业想走出自己特色的道路,低成本智能自动化是第一步。要实现低成本智能自动化(LCIA)必须了解以下几点知识点。

LCIA(low Cost Intelligent Automation),又称简便自动化、低成本智能自动化。

什么是简便自动化?在日常工作和生活过程中很多人一听到“自动化”就认为是:高技术含量、高端的设备、代替人的工作、节省人力等感觉很先进很高深。其实在精益生产理念中,所谓的自动化更强调的是低成本,简单实用,并加入作业员的想法的一种自动化又称简便自动化。

低成本智能自动化强调的是人的智慧,其不一定要高精端的设备,高精端的设备投入必定会带来大量资金及设备维护成本的投入,而简便自动化讲究是如何方便我们操作,提高我们的生产效率,小到一个工装投入只要能提高生产效率,方便我们作业都算简易自动化。

LCIA的特点

★结构简单、成本低廉,简易自动化追求的是少资本投入,小到一个简易工装都是简易自动化。

★设备简单小巧,功能专用,更换方便,换型换产时间极短化,特别适合多产品、小批量生产方式。

★追求人和设备的最佳组合,充分发会人的智慧和创造力。生产线只需少量的作业人员与设备组合作业。

★主体部件都是通用部件,关键部件才采用专用装置。

★追求的不是高速,而是适速,按节拍生产。

★有异常时能立刻检测并停止工作,在研发中注入了品质防错(QEP)技术,可以实现不接受、不生产、不流出不良品,提高了产品质量

★简化作业,提升生产效率。

三个与低成本自动化有关的案例
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哥伦布发现了新大陆,有人很不以为然,有一次在宴会上对哥伦布冷嘲热讽,说发现新大陆就是航海,是很简单的事。哥伦布从盘子里拿起一个鸡蛋说,谁能把鸡蛋竖立在桌子上?很多人试过说办不到。哥伦布把鸡蛋的一端在桌子上轻轻一磕,蛋壳破了个小口,结果鸡蛋就稳稳地竖立在桌子上了。哥伦布说很多事去做是很简单,但想到怎么去做却不简单。


LCIA简易自动化分析

需求:鸡蛋竖立

制约:重心高,很难掌握平衡

低成本方案:投入低价值的资源(蛋壳的完整性),达成鸡蛋竖立的目标。

点评:价值/功能分析是低成本自动化的基本思路。

2

某肥皂厂经常出现漏装肥皂而使空肥皂盒出厂的错误。工厂计划搞一个自动检测装置,需要用到红外定位、自动称重报警、智能机械手拿取等自动化设备,预算投资几十万元。一工人说:给我100块钱,每天一度电,就可解决这个问题。获得批准后,工人用100块钱买了个电风扇,对着流水线上的肥皂盒吹,空盒就被吹下来了。 

LCIA简易自动化分析

需求:鉴别筛选空肥皂盒

制约:肥皂盒已封闭,没法直接目视鉴别。

低成本方案:用风扇的风把较轻的空盒吹走。

点评:沿用了重量区别的自动化设备核心思路,巧妙的使用重量带来的物体运动状态不同来进行区别,恰恰体现了LCIA借用自动化设备核心理念或核心部件功能的思想精髓。

3

某发动机装配线使用料箱供应轴承等零件,为提高供料效率,料箱尺寸较大,以便一次向线边供较多的料。导致工人需要拿取料箱远端的轴承时很费力,延长了组装节拍约2%。有顾问建议使用自动化供料系统,结构复杂,投资巨大,占用空间大。现场观察后,拿一个废纸箱垫在料箱远端,使轴承自动下滑到近端箱角,工人每次只需在最近端固定位置拿取一个零件,其他零件会自动下滑到最近端等待,实现了手边自动供料的功能。投入零,提高效率2%。 

LCIA简易自动化分析

需求:节约拿料时间。

制约:料筐尺寸较大。

低成本方案:利用重力下滑原理实现自动供料。

为了方便理解,我们用一组动画作说明。


低成本自动化在日本叫“Karakuri”,引进中国以后,被换做低成本自働(动)化,也叫简便自动化。是由精益管及零配件组合而成,融入体力、杠杆和重力等,达到低成本,省力化,省人化,消除不必要的浪费(8大浪费)等。(关注研联国际微信公众号:YLGJZL)现如今,低成本自动化(LCIA)在制造行业非常流行,以下是低成本自动化(LCIA)必须了解的十大知识点!

一、企业为什么要采用低成本自动化(LCIA)?

低成本自动化作为精益生产理念的一个主要部分应该得到重视。Karakuri解决方案可帮助避免公司内的各类资源浪费。当企业慢慢实现资源持续改善并及时解决各类型资源浪费时,他们自然会遇到这样的问题:如何进一步提高工人对价值创造的贡献率。企业不会满足于现状,资源永远不会“精益过头”。因此,持续改善是必要的,也意味着时刻想要变得越来越好。Karakuri就是变好的方法。

二、低成本自动化如何帮助实现改善?

有时,许多改善过程是无法不借助工具的。为了确保员工的时间可以更多地用在高回报率的工作上,就需要考虑重复性任务的自动化。人工搬运板条箱是一种明显的人力浪费。

三、对于如此简单的工作,值得使用自动化吗?

当生产率提高后,只要机械系统购买花费不高,效果就会很快出现,例如汽车加工制造环节的改善,就能够节省 0.05 分钟的工序时间。Karakuri 是将精益生产的方法应用于自动化。只需要非常简单的方法,就能获得明显的效果。

四、低成本自动化与全自动化的区别是什么?

一方面,两者的区别在于执行速度的快慢。传统的全自动化工程会持续数月而且需要大量投资。Karakuri解决方案只需要几天就能建立,成本却只有传统自动化解决方案的一小部分。另一方面,低成本自动化需要更少的部件,不需要电传感器、控制器和编程,也不需要专业技术人员。这意味着成本维护低,因此普通员工就能处理故障。工厂不需要经历所有人停工等待一位带着笔记本电脑的专业技术人员到来的痛苦。

五、低成本自动化与传统自动化水火不容?

事实上恰恰相反。根据当下任务的不同,两者可以有利互补。低成本自动化利用的是体力、杠杆和重力组合。然而,物理定律是无法忽略的。如果没有其他更好的解决方案,就不得不借助传统方式。实际上,提升重物或将负载移至非常高的高度时,传统方式是必不可少的。一个典型的例子就是将部件经由物流路线搬运到工作站。

构建混合 Karakuri 时,逻辑元件安装时所应用的结构力非常重要,应用得当就可以将传感器和控制器的数量降至最低。将Karakuri想像成一座落地钟,动力只是负责将重量拉回,当重量到达最低点时,动力开始发挥作用,然后将重量拉回到顶点。所有复杂的功能,例如指针指示时间和打点机构都由应用机械力学的发条装置控制。两个系统完全独立,能够快速分离彼此。

六、有没有真正理解Karakuri?

理解Karakuri的优势在于可以通过简单的方法获得更多的力。当然,只要有足够的时间,企业也可以完全靠自己。此外,有关课程培训也会提供经验分享,例如如何应对上升和下降的反作用力。虽然企业可以花费时间自己解决,但是当有人为之做示范后,学习成效会更显著。

七、第一次执行Karakuri 时会犯哪些错误?

许多人试图首先在纸面上建立机械力学模型,这样几乎都会出错。最好是使用工件,建立原型并不断进行改善。这就是持续改善的优势。当你开始设计CAD 模型,搭建完成后才发现一扇活板由于摩擦而无法活动时,就已经浪费了很多时间。如果直接从活板开始尝试,就会减少很多后续的重建工作。CAD 模型应当在 Karakuri 处于正确的工作顺序时制作。

八、公司为什么不能像自动化解决方案一样购买Karakuri 解决方案?这样不是更节省时间吗?

从管理的角度来看,这听起来很诱人,但很不利于激励员工和培养专业技术。目前,我们所谈的是持续改善。如果一个团队能自己进行开发,他们就能独立进行修改并持续改善应用,再通过外部解决方案或程序化线性单元进行尝试。

从长远来看,专业知识是真正的资源,这是出于两个原因:第一,对浪费的抵制持续进行。第二,员工开发技能将Karakuri 的原理应用到其他事物中。如果你能发现机会并利用起来,那就不需要等待投资,你可以从精益生产中获益匪浅。

丰田公司的价值公式也是一个很好的示范。公式如下:

公司价值 = 员工数量 x 技能 x 激励

你需要较少的员工来整理解决方案,较多的员工来开发解决方案。如果员工的技能没有得到发展,员工本身也没有受到激励,那么最终结果是公司的价值也会降低。

九、优秀公司的Karakuri 装配组件系统由什么构成?

Karakuri本身不是一门学科,而是精益生产中的一个元素。一个好的精益生产装配系统包含的合适部件,必须是低维护和易于使用的。部件不需要任何特殊加工过程或使用专门工具,只需要一把锯和一把六角扳手。另外比较重要的环节是部件能够快速调整和更换。

装配组件系统还应当包含所有用于确保活动装配件能够安全且可靠组装的部件。这类部件包括立式止推轴承、套管、脚轮、滑动元件、流利条等等。另外,员工能够接近低摩擦的活动部件也很重要。如果机械装配件需要轻部件(例如空的小型承重装置)驱动,这点就非常关键。

此外,Karakuri 不一定与装配组件系统连接。在搬运最小部件时,公司可能需要制造为连接目的而优化的特殊部件。 

转自:研联国际质量管理

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