智能智造開啟機(jī)巧改善之旅

目錄

一、 機(jī)巧改善概要

二、機(jī)巧改善的起源和發(fā)展

三、機(jī)巧改善的概念

四、機(jī)巧改善的過程設(shè)計(jì)

五、未來設(shè)想

一  “機(jī)巧改善概要”

智能智造如火如荼，但只知道一味的投資來進(jìn)行智能智造的搭建，恐怕得不償失，而且在真正實(shí)施智能智造之前，還有很多基礎(chǔ)的改善都需要我們關(guān)注，最重要的是這些改善并不需要投入很多的資源。這樣的改善正是機(jī)巧改善 (Low Cost Intelligence Automation) 改善，即機(jī)巧改善改善。

二  “機(jī)巧改善的起源和發(fā)展”

機(jī)巧改善起源于日本的KARAKURI：機(jī)關(guān)。日本傳統(tǒng)藝術(shù)，由人操控細(xì)繩，或以重力及彈簧、發(fā)條為動(dòng)力源，利用杠桿及滾軸完成各種動(dòng)作的人偶、模型及機(jī)械裝置（下圖左一）。其實(shí)在中國，關(guān)于機(jī)關(guān)的運(yùn)用也是源遠(yuǎn)流長，例如三國時(shí)代的木牛流馬，魯班鎖等（下圖右一）。

但是20世紀(jì)90年代，日本提出“安全而省力地進(jìn)行作業(yè)，在日常作業(yè)中發(fā)現(xiàn)困難時(shí)，自己動(dòng)腦想辦法、出創(chuàng)意予以解決”，將KARAKURI改善深入化了。在智造現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)于被稱為3 K 的“Dangerous / Kiken, Dirty / Kitanai, HardLabor / Kitsui ”問題，一直源源不斷地追求新的改善措施，并且于1994年舉行了第一屆 Karakuri創(chuàng)意大賽，即機(jī)巧改善的前身，以后逐步規(guī)范到每年一屆。

最早的KARAKURI源于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員的改善，如下圖所示。

而隨著工業(yè)的發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)人員以及其他部門的參與，逐漸演變?yōu)闄C(jī)巧改善的方式，即通過簡(jiǎn)單、小巧、智慧的解決方案，形成簡(jiǎn)便的自化裝置去解決現(xiàn)場(chǎng)的問題。如下圖所示。

三  “機(jī)巧改善的概念”

不過關(guān)于機(jī)巧改善有幾個(gè)概念需要澄清一下，有些叫做iFA ：integrated factory automation，有些叫做LCI: Low cost improvement，有些叫做LCA：Low cost automation，但是這里面都沒有體現(xiàn)出人的智慧的應(yīng)用，所以只有體現(xiàn)出人的智慧的應(yīng)用才能是真正價(jià)值的體現(xiàn)，這就是為何機(jī)巧改善：Low cost intelligence automation添加了intelligence的原因。

根據(jù)以上的原則，機(jī)巧改善的應(yīng)用范圍也是非常的廣泛，例如下圖所示。

所以，只要充分的運(yùn)用大家的智慧，針對(duì)問題點(diǎn)進(jìn)行改善，就能夠有所收獲，那么如何進(jìn)行機(jī)巧改善改善呢，這里面有一些方法和原則。

四  “機(jī)巧改善的過程設(shè)計(jì)”

首先，還是從價(jià)值流的繪制和設(shè)計(jì)開始，然后進(jìn)行機(jī)巧改善的知識(shí)培訓(xùn)，依次是機(jī)巧改善的概念設(shè)計(jì)，機(jī)巧改善的材料選取，機(jī)巧改善的模擬制作，機(jī)巧改善的完成，分別介紹一下吧。

01  價(jià)值流的設(shè)計(jì)

先是進(jìn)行價(jià)值流設(shè)計(jì)，可以通過價(jià)值流的繪制找到相關(guān)的改善點(diǎn)，并且系統(tǒng)性進(jìn)行改善，在設(shè)計(jì)線體的時(shí)候（如下右圖），也可以把機(jī)巧改善的點(diǎn)表明出來，這樣在整體設(shè)計(jì)的時(shí)候更加精益。

精益設(shè)計(jì)的概念導(dǎo)入

同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)不同作業(yè)類型實(shí)施不同的機(jī)巧改善方法，例如下面分為機(jī)加工，裝配和搬運(yùn)。

1-價(jià)值流的設(shè)計(jì)-機(jī)械加工部分

1-價(jià)值流的設(shè)計(jì)-裝配部分

1-價(jià)值流的設(shè)計(jì)-搬運(yùn)部分

然后在進(jìn)行相關(guān)機(jī)巧改善的知識(shí)點(diǎn)培訓(xùn)，為相關(guān)的設(shè)計(jì)找到靈感和方法。如下所示。

02  機(jī)巧改善的知識(shí)培訓(xùn)

緊接著就可以進(jìn)行機(jī)巧改善的概念設(shè)計(jì)了，可以使用一些簡(jiǎn)單的線材，紙箱，木條等進(jìn)行模擬，下面將展示一些圖樣的設(shè)計(jì)。例如下圖，簡(jiǎn)單利用重力的原理，通過砝碼的拿取就可以實(shí)現(xiàn)物品的傳遞，不需要額外的動(dòng)力，而且在傳遞的過程中是單件流動(dòng)，也是非常符合精益的設(shè)計(jì)理念的。

再看下面一個(gè)案例。通過設(shè)計(jì)腳踏的裝置，讓物品直接傳送到操作面，減少了身體重力搬運(yùn)，原理非常的簡(jiǎn)單，利用的也都是邊角料加工而成，節(jié)約了成本，體現(xiàn)了智慧的結(jié)晶。

再看下面的案例。通常我們會(huì)使用航吊或者電葫蘆進(jìn)行重物的移動(dòng)搬運(yùn)，但是利用下面的方式不僅簡(jiǎn)單，而成本也非常低，僅僅利用了重力差的原理達(dá)到了效果，維護(hù)起來也非常方便。

通過以上幾個(gè)簡(jiǎn)單的案例，大家應(yīng)該可以深刻理解了機(jī)巧改善的應(yīng)用了吧，那么除此之外還有一些提示的點(diǎn)供我們參考，可以說是很棒了。

03  機(jī)巧改善的概念設(shè)計(jì)

完成了概念的設(shè)計(jì)，就需要開始進(jìn)行制作了，現(xiàn)在機(jī)巧改善制作也非常簡(jiǎn)便，如下圖所示，有很多組塊以及線棒供我們使用，大部分只需要組裝就可以實(shí)現(xiàn)。

04  機(jī)巧改善的材料選取

選好材料之后進(jìn)行制作，不過正如開篇所說機(jī)巧改善的制作依然需要符合精益的理念，例如不可過于龐大，否則不便于布局，應(yīng)該可以實(shí)現(xiàn)快速換型，滿足多品種小批量。如下圖所示，QCD都在其中，也就是說，機(jī)巧改善的目的依然是服務(wù)于這些目標(biāo)，而不是脫離目標(biāo)的產(chǎn)物，這一點(diǎn)非常重要。

05  機(jī)巧改善的模擬制作

06  機(jī)巧改善的完成

最后機(jī)巧改善制作完成，讓我們看一個(gè)完整的案例吧。

在1-A工位使用了彈簧供料的原理，只需要手動(dòng)拉動(dòng)料箱就可以自動(dòng)落下和退出，減少了人員的搬運(yùn)，非常便捷。

在1-B的工位也是如此的原理，如下圖所示。

而在位置2則應(yīng)用了多品種分別對(duì)待的方式，制作了機(jī)巧改善的取料裝置。如下圖所示。例如彈簧取用，每次只取一個(gè)，而整體的數(shù)量是固定的，遵循了防呆和定數(shù)的原理。

工位3的機(jī)巧改善已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)判斷的功能，達(dá)到了機(jī)巧改善的更高級(jí)別。

在工位4里面有一個(gè)很巧妙的設(shè)計(jì)，cassette的應(yīng)用-在圖的右下角，是盒帶的意思，在這里引申為快速換型，一次安裝到位。而且我們看產(chǎn)品A和B所需的條件是不一樣的，但是通過簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)輪就可以實(shí)現(xiàn)換型，類似于回轉(zhuǎn)壽司。

在工位5里面應(yīng)用了安燈系統(tǒng)，對(duì)多種物料進(jìn)行了快速識(shí)別，減少了人員揀選的浪費(fèi)。

最后一個(gè)工位設(shè)計(jì)了與工位一相同的換箱裝置，但是不同的是利用了腳踏裝置，這樣人員在進(jìn)行操作的時(shí)候，雙手可以一直在操作。而其他小型包裝的設(shè)計(jì)更是獨(dú)具匠心，運(yùn)用了防呆和定數(shù)的原理，讓拿取更加便捷，減少了思考的時(shí)間，也是改善中難得的方式。

五  “未來設(shè)想”

總之機(jī)巧改善可以讓我們更加拓展思維，讓我們更有創(chuàng)造力，期待后續(xù)大家可以搞一個(gè)“KARAKURI改善創(chuàng)意大賽”，是不是很酷呢！