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【一文讀懂】低成本智能自動化(LCIA)

發(fā)布日期:2019-08-10瀏覽次數(shù): 信息來源: 天睿咨詢

在目前,由智能工廠的概念推動下,越來越多的自動化生產(chǎn)設(shè)備誕生,但是真正能夠在眾多的中小型工廠企業(yè)落地的自動化生產(chǎn)設(shè)備其實并不多。一部分原因是因為設(shè)備價格高昂,還有就是缺少信息化系統(tǒng)的輔助,更重要的是缺少了精益化的生產(chǎn)管理指導,讓自動化設(shè)備無法在中小型工廠企業(yè)發(fā)揮出應有的能力。


低成本自動化在行業(yè)內(nèi)也有叫簡便自動化,簡易自動化。它指的是運用自動化技術(shù)并結(jié)合精益生產(chǎn)的理念,應用機械、氣動、電氣、電子和光電等技術(shù)手段,開發(fā)出具有高信賴性、高生產(chǎn)性、高柔軟性、低投資成本特點的生產(chǎn)線、設(shè)備及工夾具。低成本智能自動化(LCIA)注重人機結(jié)合,并充分發(fā)揮作業(yè)員智慧和創(chuàng)造力,適用于“多品種,小批量”的生產(chǎn)方式,特別適合當前工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需要。


Part 1
精益生產(chǎn)理念


1
復雜的事情簡單化

即利用精益生產(chǎn)的柔性化特點,優(yōu)化組合,化繁為簡,有效地利用人員優(yōu)勢,和場地空間,理順人流和物流通道,充分優(yōu)化各種工序,間化各個環(huán)節(jié)。


2
簡單的事情標準化

即通過精益改善,優(yōu)化組合后,各個工序?qū)暯討T通,簡潔有效,此時應及時將各個工序由點及線,再由線及面予以標準化作業(yè),形成標準化作業(yè)程序,定型、推廣、普及,建立標準化精益生產(chǎn)模式。


3
標準的事情制度化

即在建立標準化精益生產(chǎn)模式后,將各個標準化的作業(yè)工序予以有效的責任化,利用有效的管理,責任到具體的個人及工位,建立一套完善的精益生產(chǎn)管理體系,最終形成制度化的精益生產(chǎn)管理體系,建立行業(yè)標桿企業(yè)。


Part 2
簡便自動化定義


簡便自動化(Low cost intelligent automation)又名低成本智能自動化,它是一個有效系統(tǒng)的手工生產(chǎn)模式,在手工階段,將簡單的控制系統(tǒng)和富有智慧的工具都集成到一個靈活、高效、高質(zhì)量的裝配方法中。


Part 3
低成本智能自動化發(fā)展戰(zhàn)略變化


制造業(yè)需要更重要的三個方面:

1
比成本更重要的是時間和速度

隨著顧客需求的多樣化和個性化,我們的產(chǎn)品功能尚未能滿足客戶需求,在追求服務與信息的市場環(huán)境下不僅需要提高生產(chǎn)效率,還需創(chuàng)造出適合顧客需求新的價值,不僅能適應產(chǎn)品的壽命長短,還需符合快速的新品開發(fā);


2
提高對顧客的個別應對能力

根據(jù)訂單生產(chǎn)將訂單、生產(chǎn)、交貨同步化徹底排除停滯,減少因不同的產(chǎn)品使用不同設(shè)備而導致的固定資產(chǎn)投入;


3
充分利用人的智慧和能力進行加工制造

人的智慧和能力最大限度靈活使用,將制造產(chǎn)品的智慧和技術(shù)融入誰都可以方便使用的自動化中,追求人與設(shè)備的最佳組合,營造DIY(Do yourself)的實際感和創(chuàng)意的氛圍。



Part 4
低成本智能自動化特點


1
高信賴性

低成本智能自動化(LCIA)注重產(chǎn)品高品質(zhì)提高,在研發(fā)中注入了品質(zhì)防錯(QEP)技術(shù),可以實現(xiàn)不接受、不生產(chǎn)、不流出不良品。生產(chǎn)線、設(shè)備及工夾具的設(shè)計追求簡單方便,質(zhì)量好,故障率低,易維護。


2
高生產(chǎn)性

低成本智能自動化(LCIA)追求整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提升,注重瓶頸消除,簡化作業(yè),生產(chǎn)線平衡率高,生產(chǎn)效率高。


3
高柔軟性

低成本智能自動化(LCIA)采用精益生產(chǎn)的理念,特別適合“多品種,小批量”生產(chǎn)方式。設(shè)備簡單小巧,功能專用,更換方便,換型換產(chǎn)時間極短化。低成本智能自動化(LCIA)注重人機結(jié)合,充分發(fā)會人的智慧和創(chuàng)造力。生產(chǎn)線只需少量的作業(yè)人員與設(shè)備組合作業(yè)。可實現(xiàn)少人化,產(chǎn)量變化或人員變化也可以正常生產(chǎn)。


4
低投資成本

低成本智能自動化(LCIA)追求適速度、一個流,設(shè)備簡單小巧,功能專用,研發(fā)周期短,硬件投資低成本,更新?lián)Q代成本低。


Part 5
組裝作業(yè)簡便自動化概念


運用人因工程原理將組裝手工作業(yè)分成9個要素:產(chǎn)品接受、選擇部件、夾部件、決定、夾工具、測定作業(yè)、工具返回、產(chǎn)品管理。從手工組裝作業(yè)產(chǎn)品管理取出-工具來返取出-找夾取部件-手動抓夾工具-產(chǎn)品接受抓取逐一實現(xiàn)富有靈活性的自動化。在組裝作業(yè)中人是主體,通過有效的方法結(jié)合自動化不同的治具將人的動作要素進行代替。


Part 6
機械加工簡便自動化概念



機器加工與組裝作業(yè)有一定差異,將機械加工分成6個要素:出庫、貨物整理、裝貨物、移動、卸貨物、庫存。機械加工是以機械來代理人的操作,在這一過程中人只需負責拿出、移動、分類、安排、放下、堆積等工作,運用自動化將整個作業(yè)環(huán)節(jié)進行串聯(lián)并流動起來,充分利用設(shè)備資源實現(xiàn)一人多機。


Part 7
搬送、搬運簡便最短化


1、容器的幅寬要?。?/span>和設(shè)備及裝置一樣,與作業(yè)者有關(guān)的對象物品的寬度要盡可能小。特別是容器要徹底這樣實施。這與手周圍best point有關(guān),進而使部件一件流成為可能,其結(jié)果與生產(chǎn)性也有關(guān)。

2、容器的標準化:根據(jù)工藝的要求要設(shè)定箱子和容器,因此需要箱子和容器的設(shè)定說明書。要以說明書為準,不能使容器太寬。在開展LCI時不是各工藝各自根據(jù)容納數(shù)量決定容器,而是按15分鐘、30分鐘、1小時單位統(tǒng)一容納數(shù)量,以正倍數(shù)標準化。

3、混載Set運送臺車:是用臺車裝載多種部件運送的方法,按用于產(chǎn)品的比率(set)搬運。完成材料store(儲存室)、機械加工 LINE Store和組裝LINE間必要的,由最少同一比率的混載SET臺車來承擔工廠內(nèi)運送。

4、裝與卸要有規(guī)定:工廠需要物流技術(shù)。工廠有裝和卸。模擬列車站臺的形象,將臺車和Store Line側(cè)臺高度統(tǒng)一起來,使按One-touch裝卸成為可能。將裝的路徑和卸的路徑區(qū)分開來,試圖實現(xiàn)標準化。

5、從后工藝開始:原則是后工藝的接收。一切都是后工藝即顧客購買以后,然后是去購買“必要量”的必要東西。即需要的后工藝是起點,去前工藝取是重要的。

6、路徑只有一條線:按指定的順序(路徑)巡回多個前工藝,收集自工藝所需種類的指定數(shù)量的部件,SET,定量。需要進行適合順序和接收組合的細分的混載搬運。并且需要在一個LINE上進行。

7、搬運是多回路:為了壓縮前工藝的在加工和庫存量,需要增加搬運頻率 。各LINE是提高生產(chǎn)附加價值的空間,而不是增加量的空間。

8、移動自動化:隨著智慧的自動化的追求的深入,根據(jù)各產(chǎn)品的使用比例,需要很多的混流搬運。即多次混載SET搬運,只有運送將會增加成本。也就是說要使用點到點自己公司制作的運送車。

9、空箱回收也在流中:將空箱的管理和回收也考慮在內(nèi)的運送系統(tǒng)是重要的。如果運送了部件,那么就會有使用過的空箱,所以部件投入后的回收也應按1:1比例產(chǎn)生。也就是說需要投入了5個箱子時同時回收5個箱子的體系。

10、不定時定量搬運:當自工藝使用了一定的量,就要到前工藝運送(?。┦褂玫亩俊?/span>如果自工藝出現(xiàn)問題,接收時間也會相應延遲。該運送Cycle應是下次運送為止的量,回來時提供下回的信息(使用部件和量)。

11、移送臺車:在搬運和運送中使用起重機,叉車時改善和LCIA得不到進展。(作業(yè)者限定免許制)運送都采用臺車方式,集中智慧,如在臺車上裝升降機或滾子輸送器移動,這樣LCIA才會有進展。

12、移動的倉庫:在工廠內(nèi)有多種倉庫,基本上進工廠內(nèi)的一切場所都應該是附回價值的場所,物件(品)始終需要動和變化。將購買的資源制作成能夠快速銷售的裝態(tài)是重要的。工廠不需要倉庫等場所,不停地移動“跑動”、流動的倉庫是好的。



Part 8
簡便自動化推進原則及階段


現(xiàn)有的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)有三大塊:工具自動化、工程自動化、工場自動化,結(jié)合IE手法分析將三大塊分成若干要素,圍繞這些要素進行逐一改善,以工藝流程和生產(chǎn)同步化為前提,遵循完美“作業(yè)改善”轉(zhuǎn)向“設(shè)備改善”的原則并由使用者自我制作出,完整的將現(xiàn)有的生產(chǎn)系統(tǒng)改進為“聰明(有智慧)的自動化系統(tǒng)”。


這一聰明自動化系統(tǒng)(LCIA)遵循六大基本條件:

①有異常立即檢測停止。

②迅速具體化實施。

③簡單低成本。

④可自我制作。

⑤符合工藝加工流程。

⑥可快速調(diào)試更換。



Part 9
簡便自動化常用器具及原理介紹


1、氣動元件的種類和應用


  • 調(diào)壓閥:調(diào)整氣動壓力,控制器材運動的快慢,雙向可調(diào)。


  • 空氣過濾器:為保證氣缸及各元件的良好特性,保證工作順暢將壓縮空氣的油水分離,保證良好氣體供給。每3天排油一次。


2、電控元件:電磁閥,關(guān)電開光,磁性開關(guān),彈簧開關(guān)。


  • 電磁閥:是由電磁力來控制閥門的開啟、閉合功能,電磁閥設(shè)有一個常開和一個常閉閥門,當由電流通過時產(chǎn)生的電磁場,在磁力作用下將閥門吸合,此時電磁閥開放,斷電者閥門閉合,此元件常用于自動控制系統(tǒng),如水、氣、工業(yè)自動化控制系統(tǒng)。


  • 光電感應開關(guān):利用光能感應,當物體阻斷光能感應,開關(guān)則常開變常閉,常閉變常開,達到控制設(shè)備的運行和停止的目的。


3、其它常用器具:精益管、導軌、彈簧、合葉、滑軌、鋼絲、滑板等。


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