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【一文讀懂】低成本智能自動化(LCIA)

發布日期:2019-08-10瀏覽次數: 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設備誕生,但是真正能夠在眾多的中小型工廠企業落地的自動化生產設備其實并不多。一部分原因是因為設備價格高昂,還有就是缺少信息化系統的輔助,更重要的是缺少了精益化的生產管理指導,讓自動化設備無法在中小型工廠企業發揮出應有的能力。


低成本自動化在行業內也有叫簡便自動化,簡易自動化。它指的是運用自動化技術并結合精益生產的理念,應用機械、氣動、電氣、電子和光電等技術手段,開發出具有高信賴性、高生產性、高柔軟性、低投資成本特點的生產線、設備及工夾具。低成本智能自動化(LCIA)注重人機結合,并充分發揮作業員智慧和創造力,適用于“多品種,小批量”的生產方式,特別適合當前工業企業轉型升級的需要。


Part 1
精益生產理念


1
復雜的事情簡單化

即利用精益生產的柔性化特點,優化組合,化繁為簡,有效地利用人員優勢,和場地空間,理順人流和物流通道,充分優化各種工序,間化各個環節。


2
簡單的事情標準化

即通過精益改善,優化組合后,各個工序將銜接慣通,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,形成標準化作業程序,定型、推廣、普及,建立標準化精益生產模式。


3
標準的事情制度化

即在建立標準化精益生產模式后,將各個標準化的作業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管理體系,最終形成制度化的精益生產管理體系,建立行業標桿企業。


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,它是一個有效系統的手工生產模式,在手工階段,將簡單的控制系統和富有智慧的工具都集成到一個靈活、高效、高質量的裝配方法中。


Part 3
低成本智能自動化發展戰略變化


制造業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,我們的產品功能尚未能滿足客戶需求,在追求服務與信息的市場環境下不僅需要提高生產效率,還需創造出適合顧客需求新的價值,不僅能適應產品的壽命長短,還需符合快速的新品開發;


2
提高對顧客的個別應對能力

根據訂單生產將訂單、生產、交貨同步化徹底排除停滯,減少因不同的產品使用不同設備而導致的固定資產投入;


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,將制造產品的智慧和技術融入誰都可以方便使用的自動化中,追求人與設備的最佳組合,營造DIY(Do yourself)的實際感和創意的氛圍。



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)注重產品高品質提高,在研發中注入了品質防錯(QEP)技術,可以實現不接受、不生產、不流出不良品。生產線、設備及工夾具的設計追求簡單方便,質量好,故障率低,易維護。


2
高生產性

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


3
高柔軟性

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


4
低投資成本

低成本智能自動化(LCIA)追求適速度、一個流,設備簡單小巧,功能專用,研發周期短,硬件投資低成本,更新換代成本低。


Part 5
組裝作業簡便自動化概念



運用人因工程原理將組裝手工作業分成9個要素:產品接受、選擇部件、夾部件、決定、夾工具、測定作業、工具返回、產品管理。從手工組裝作業產品管理取出-工具來返取出-找夾取部件-手動抓夾工具-產品接受抓取逐一實現富有靈活性的自動化。在組裝作業中人是主體,通過有效的方法結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環節進行串聯并流動起來,充分利用設備資源實現一人多機。


Part 7
搬送、搬運簡便最短化

1、容器的幅寬要小:和設備及裝置一樣,與作業者有關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,進而使部件一件流成為可能,其結果與生產性也有關。

2、容器的標準化:根據工藝的要求要設定箱子和容器,因此需要箱子和容器的設定說明書。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容納數量決定容器,而是按15分鐘、30分鐘、1小時單位統一容納數量,以正倍數標準化。

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臺車來承擔工廠內運送。

4、裝與卸要有規定:工廠需要物流技術。工廠有裝和卸。模擬列車站臺的形象,將臺車和Store Line側臺高度統一起來,使按One-touch裝卸成為可能。將裝的路徑和卸的路徑區分開來,試圖實現標準化。

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,根據各產品的使用比例,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的運送系統是重要的。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(取)使用的定量。如果自工藝出現問題,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:在工廠內有多種倉庫,基本上進工廠內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



現有的自動化生產系統有三大塊:工具自動化、工程自動化、工場自動化,結合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,以工藝流程和生產同步化為前提,遵循完美“作業改善”轉向“設備改善”的原則并由使用者自我制作出,完整的將現有的生產系統改進為“聰明(有智慧)的自動化系統”。


這一聰明自動化系統(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


  • 氣缸



  • 氣彈簧

  • 調壓閥:調整氣動壓力,控制器材運動的快慢,雙向可調。


  • 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,關電開光,磁性開關,彈簧開關。


  • 電磁閥:是由電磁力來控制閥門的開啟、閉合功能,電磁閥設有一個常開和一個常閉閥門,當由電流通過時產生的電磁場,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,如水、氣、工業自動化控制系統。


  • 光電感應開關:利用光能感應,當物體阻斷光能感應,開關則常開變常閉,常閉變常開,達到控制設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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