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【一文讀懂】低成本智能自動(dòng)化(LCIA)

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

在目前,由智能工廠的概念推動(dòng)下,越來(lái)越多的自動(dòng)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(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備其實(shí)并不多。一部分原因是因?yàn)樵O(shè)備價(jià)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(dǎo),讓自動(dòng)化設(shè)備無(wú)法在中小型工廠企業(yè)發(fā)揮出應(yīng)有的能力。


低成本自動(dòng)化在行業(yè)內(nèi)也有叫簡(jiǎn)便自動(dòng)化,簡(jiǎn)易自動(dòng)化。它指的是運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)并結(jié)合精益生產(chǎn)的理念,應(yīng)用機(jī)械、氣動(dòng)、電氣、電子和光電等技術(shù)手段,開(kāi)發(fā)出具有高信賴(lài)性、高生產(chǎn)性、高柔軟性、低投資成本特點(diǎn)的生產(chǎn)線、設(shè)備及工夾具。低成本智能自動(dòng)化(LCIA)注重人機(jī)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(dāng)前工業(yè)企業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的需要。


Part 1
精益生產(chǎn)理念


1
復(fù)雜的事情簡(jiǎn)單化

即利用精益生產(chǎn)的柔性化特點(diǎn),優(yōu)化組合,化繁為簡(jiǎn),有效地利用人員優(yōu)勢(shì),和場(chǎng)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(gè)環(huán)節(jié)。


2
簡(jiǎn)單的事情標(biāo)準(zhǔn)化

即通過(guò)精益改善,優(yōu)化組合后,各個(gè)工序?qū)暯討T通,簡(jiǎn)潔有效,此時(shí)應(yīng)及時(shí)將各個(gè)工序由點(diǎn)及線,再由線及面予以標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè),形成標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序,定型、推廣、普及,建立標(biāo)準(zhǔn)化精益生產(chǎn)模式。


3
標(biāo)準(zhǔn)的事情制度化

即在建立標(biāo)準(zhǔn)化精益生產(chǎn)模式后,將各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的作業(yè)工序予以有效的責(zé)任化,利用有效的管理,責(zé)任到具體的個(gè)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(biāo)桿企業(yè)。


Part 2
簡(jiǎn)便自動(dòng)化定義


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


Part 3
低成本智能自動(dòng)化發(fā)展戰(zhàn)略變化


制造業(yè)需要更重要的三個(gè)方面:

1
比成本更重要的是時(shí)間和速度

隨著顧客需求的多樣化和個(gè)性化,我們的產(chǎn)品功能尚未能滿足客戶需求,在追求服務(wù)與信息的市場(chǎng)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(jià)值,不僅能適應(yīng)產(chǎn)品的壽命長(zhǎng)短,還需符合快速的新品開(kāi)發(fā);


2
提高對(duì)顧客的個(gè)別應(yīng)對(duì)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(dǎo)致的固定資產(chǎn)投入;


3
充分利用人的智慧和能力進(jìn)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(shuí)都可以方便使用的自動(dòng)化中,追求人與設(shè)備的最佳組合,營(yíng)造DIY(Do yourself)的實(shí)際感和創(chuàng)意的氛圍。



Part 4
低成本智能自動(dòng)化特點(diǎn)


1
高信賴(lài)性

低成本智能自動(dòng)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(cuò)(QEP)技術(shù),可以實(shí)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(jì)追求簡(jiǎn)單方便,質(zhì)量好,故障率低,易維護(hù)。


2
高生產(chǎn)性

低成本智能自動(dòng)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(jiǎn)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(dòng)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(jiǎn)單小巧,功能專(zhuān)用,更換方便,換型換產(chǎn)時(shí)間極短化。低成本智能自動(dòng)化(LCIA)注重人機(jī)結(jié)合,充分發(fā)會(huì)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(shí)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(dòng)化(LCIA)追求適速度、一個(gè)流,設(shè)備簡(jiǎn)單小巧,功能專(zhuān)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(jiǎn)便自動(dòng)化概念


運(yùn)用人因工程原理將組裝手工作業(yè)分成9個(gè)要素:產(chǎn)品接受、選擇部件、夾部件、決定、夾工具、測(cè)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(lái)返取出-找?jiàn)A取部件-手動(dòng)抓夾工具-產(chǎn)品接受抓取逐一實(shí)現(xiàn)富有靈活性的自動(dòng)化。在組裝作業(yè)中人是主體,通過(guò)有效的方法結(jié)合自動(dòng)化不同的治具將人的動(dòng)作要素進(jìn)行代替。


Part 6
機(jī)械加工簡(jiǎn)便自動(dòng)化概念



機(jī)器加工與組裝作業(yè)有一定差異,將機(jī)械加工分成6個(gè)要素:出庫(kù)、貨物整理、裝貨物、移動(dòng)、卸貨物、庫(kù)存。機(jī)械加工是以機(jī)械來(lái)代理人的操作,在這一過(guò)程中人只需負(fù)責(zé)拿出、移動(dòng)、分類(lèi)、安排、放下、堆積等工作,運(yùn)用自動(dòng)化將整個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)進(jìn)行串聯(lián)并流動(dòng)起來(lái),充分利用設(shè)備資源實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)。


Part 7
搬送、搬運(yùn)簡(jiǎn)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(duì)象物品的寬度要盡可能小。特別是容器要徹底這樣實(shí)施。這與手周?chē)鷅est point有關(guān),進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)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(shuō)明書(shū)。要以說(shuō)明書(shū)為準(zhǔn),不能使容器太寬。在開(kāi)展LCI時(shí)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(shí)單位統(tǒng)一容納數(shù)量,以正倍數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。

3、混載Set運(yùn)送臺(tái)車(chē):是用臺(tái)車(chē)裝載多種部件運(yùn)送的方法,按用于產(chǎn)品的比率(set)搬運(yùn)。完成材料store(儲(chǔ)存室)、機(jī)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(tái)車(chē)來(lái)承擔(dān)工廠內(nèi)運(yùn)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(chē)站臺(tái)的形象,將臺(tái)車(chē)和Store Line側(cè)臺(tái)高度統(tǒng)一起來(lái),使按One-touch裝卸成為可能。將裝的路徑和卸的路徑區(qū)分開(kāi)來(lái),試圖實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。

5、從后工藝開(kāi)始:原則是后工藝的接收。一切都是后工藝即顧客購(gòu)買(mǎi)以后,然后是去購(gòu)買(mǎi)“必要量”的必要東西。即需要的后工藝是起點(diǎn),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(gè)前工藝,收集自工藝所需種類(lèi)的指定數(shù)量的部件,SET,定量。需要進(jìn)行適合順序和接收組合的細(xì)分的混載搬運(yùn)。并且需要在一個(gè)LINE上進(jìn)行。

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

8、移動(dòng)自動(dòng)化:隨著智慧的自動(dòng)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(yùn)。即多次混載SET搬運(yùn),只有運(yùn)送將會(huì)增加成本。也就是說(shuō)要使用點(diǎn)到點(diǎn)自己公司制作的運(yùn)送車(chē)。

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(yùn)送系統(tǒng)是重要的。如果運(yùn)送了部件,那么就會(huì)有使用過(guò)的空箱,所以部件投入后的回收也應(yīng)按1:1比例產(chǎn)生。也就是說(shuō)需要投入了5個(gè)箱子時(shí)同時(shí)回收5個(gè)箱子的體系。

10、不定時(shí)定量搬運(yùn):當(dāng)自工藝使用了一定的量,就要到前工藝運(yùn)送(?。┦褂玫亩?。如果自工藝出現(xiàn)問(wèn)題,接收時(shí)間也會(huì)相應(yīng)延遲。該運(yùn)送Cycle應(yīng)是下次運(yùn)送為止的量,回來(lái)時(shí)提供下回的信息(使用部件和量)。

11、移送臺(tái)車(chē):在搬運(yùn)和運(yùn)送中使用起重機(jī),叉車(chē)時(shí)改善和LCIA得不到進(jìn)展。(作業(yè)者限定免許制)運(yùn)送都采用臺(tái)車(chē)方式,集中智慧,如在臺(tái)車(chē)上裝升降機(jī)或滾子輸送器移動(dòng),這樣LCIA才會(huì)有進(jìn)展。

12、移動(dòng)的倉(cāng)庫(kù):在工廠內(nèi)有多種倉(cāng)庫(kù),基本上進(jìn)工廠內(nèi)的一切場(chǎng)所都應(yīng)該是附回價(jià)值的場(chǎng)所,物件(品)始終需要?jiǎng)雍妥兓?/span>將購(gòu)買(mǎi)的資源制作成能夠快速銷(xiāo)售的裝態(tài)是重要的。工廠不需要倉(cāng)庫(kù)等場(chǎng)所,不停地移動(dòng)“跑動(dòng)”、流動(dòng)的倉(cāng)庫(kù)是好的。



Part 8
簡(jiǎn)便自動(dòng)化推進(jìn)原則及階段


現(xiàn)有的自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)有三大塊:工具自動(dòng)化、工程自動(dòng)化、工場(chǎng)自動(dòng)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(jìn)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(jìn)為“聰明(有智慧)的自動(dòng)化系統(tǒng)”。


這一聰明自動(dòng)化系統(tǒng)(LCIA)遵循六大基本條件:

①有異常立即檢測(cè)停止。

②迅速具體化實(shí)施。

③簡(jiǎn)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(jiǎn)便自動(dòng)化常用器具及原理介紹


1、氣動(dòng)元件的種類(lèi)和應(yīng)用


  • 調(diào)壓閥:調(diào)整氣動(dòng)壓力,控制器材運(yùn)動(dòng)的快慢,雙向可調(diào)。


  • 空氣過(guò)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(kāi)光,磁性開(kāi)關(guān),彈簧開(kāi)關(guān)。


  • 電磁閥:是由電磁力來(lái)控制閥門(mén)的開(kāi)啟、閉合功能,電磁閥設(shè)有一個(gè)常開(kāi)和一個(gè)常閉閥門(mén),當(dāng)由電流通過(guò)時(shí)產(chǎn)生的電磁場(chǎng),在磁力作用下將閥門(mén)吸合,此時(shí)電磁閥開(kāi)放,斷電者閥門(mén)閉合,此元件常用于自動(dòng)控制系統(tǒng),如水、氣、工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)。


  • 光電感應(yīng)開(kāi)關(guān):利用光能感應(yīng),當(dāng)物體阻斷光能感應(yīng),開(kāi)關(guān)則常開(kāi)變常閉,常閉變常開(kāi),達(dá)到控制設(shè)備的運(yùn)行和停止的目的。


3、其它常用器具:精益管、導(dǎo)軌、彈簧、合葉、滑軌、鋼絲、滑板等。


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