機巧改善(Low Cost Intelligence Automation)是一種通過簡單、小巧、智慧的解決方案,形成簡便的自動化裝置,以解決精益車間問題的技術(shù)或方法。這種改善更加強調(diào)利用人的智慧“intelligence”,通過巧妙的思路,以低成本、簡便的方式針對問題點改善,以達到提高效率、降低成本、減輕勞動強度的目的。
起源和發(fā)展
機巧改善起源于日本的KARAKURI,即機關(guān)。這是一種由人操控細繩,或以重力及彈簧、發(fā)條為動力源,利用杠桿及滾軸完成各種動作的人偶、模型及機械裝置。在中國,關(guān)于機關(guān)的運用也是源遠流長,例如三國時代的木牛流馬、魯班鎖等。20世紀90年代,日本提出“安全而省力地進行作業(yè),在日常作業(yè)中發(fā)現(xiàn)困難時,自己動腦想辦法、出創(chuàng)意予以解決”,將KARAKURI改善深入化。日本一直源源不斷地追求新的改善措施,1994年,日本舉行了第一屆Karakuri創(chuàng)意大賽,即機巧改善的前身,以后逐步規(guī)范為每年一屆。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)楝F(xiàn)今的機巧改善方式。這種方式強調(diào)利用人的智慧,通過簡單、小巧、智慧的解決方案,形成簡便的自動化裝置,以解決現(xiàn)場的問題。
機巧改善的原理與特點
機巧改善八大動力源(無動力:重力、人力、磁力、彈力、發(fā)條、浮力;有動力:自然力(風(fēng)、水)、其他力(電、氣、光能等))和簡單的機械原理(杠桿、連桿、斜面、滑輪輪軸、齒輪、凸輪、棘輪和皮帶鏈條等)來設(shè)計和制作自動化裝置,以解決精益車間中的各種問題。其具有低成本、高效率、易實施、靈活性的特征:
- 低成本:機巧改善不需要投入大量的資源,只需要利用邊角料和簡單的材料即可制作出實用的自動化裝置。
- 高效率:通過機巧改善,可以簡化作業(yè)流程,減少人工操作,提高生產(chǎn)效率。
- 易實施:機巧改善的制作過程相對簡單,不需要專業(yè)的技術(shù)人員,現(xiàn)場作業(yè)人員即可參與設(shè)計和制作。
- 靈活性:機巧改善裝置可以根據(jù)不同的作業(yè)類型和需求進行定制和設(shè)計,具有很高的靈活性。
應(yīng)用案例
- 重力傳遞裝置
在精益車間的生產(chǎn)線上,某些物品需要從一個工位傳遞到另一個工位,傳統(tǒng)的方式可能需要人工搬運或者使用電動輸送帶等設(shè)備。然而,這種方式不僅增加了勞動強度,還可能影響生產(chǎn)效率。通過設(shè)計一種利用重力的傳遞裝置,通過簡單的機械結(jié)構(gòu),使物品能夠自動從高處滑落到低處的工位。減少了人工搬運的勞動強度,還提高了生產(chǎn)效率。
- 緊固工具拿取優(yōu)化
在座椅生產(chǎn)中,緊固位置在座椅的左右兩側(cè),工人在緊固時需要變更身體的朝向或伸手取工具。通過機巧改善,他們設(shè)計了一種與輸送機聯(lián)動移動的工具,使工具能夠在必要時到達必要的位置和方向,從而提高了工作效率并減輕了工人的勞動強度。
- 快速換型定位裝置:用于確保工裝或模具在更換過程中的準確定位,避免出現(xiàn)偏差或錯位的情況。
- 換型夾緊裝置:用于將工裝或模具牢固地夾緊在裝置上,確??焖偾袚Q不同模具。
機巧改善實施步驟及注意事項
機巧改善的過程設(shè)計包括以下幾個步驟:
1. 價值流的設(shè)計:通過價值流的繪制找到相關(guān)的改善點,并且系統(tǒng)性進行改善。在設(shè)計線體的時候,也可以把機巧改善的點表明出來,這樣在整體設(shè)計的時候更加精益。
2. 機巧改善的知識培訓(xùn):為相關(guān)的設(shè)計找到靈感和方法。培訓(xùn)可以包括對各種機巧改善原理和方法的學(xué)習(xí),以及對成功案例的分析和借鑒。
3. 機巧改善的概念設(shè)計:根據(jù)問題點和改善目標,進行機巧改善的概念設(shè)計。這包括確定改善方案、選擇適當?shù)牟牧虾驮O(shè)備等。
4. 機巧改善的材料選?。哼x好材料之后進行制作。機巧改善的制作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)該可以實現(xiàn)快速換型,滿足多品種小批量的需求。
5. 機巧改善的模擬制作:在概念設(shè)計完成后,進行機巧改善的模擬制作。這可以驗證設(shè)計的可行性和效果,以便進行必要的調(diào)整和優(yōu)化。
6. 機巧改善的測試改進:最后完成機巧改善的制作和安裝,并進行測試和調(diào)試。確保機巧改善裝置能夠正常運行并達到預(yù)期的效果。
機巧改善注意事項:在進行機巧改善時,需要充分考慮作業(yè)現(xiàn)場的實際情況和需求,確保設(shè)計的裝置能夠真正解決實際問題。制作過程中要注意安全性和穩(wěn)定性,確保裝置在運行過程中不會對人員和設(shè)備造成危害。完成后需要進行充分的測試和驗證,確保裝置的性能和效果符合預(yù)期。
總結(jié)
機巧改善是一種簡單、小巧、智慧的解決方案,它強調(diào)利用人的智慧和創(chuàng)新精神來解決精益車間的問題。通過機巧改善的應(yīng)用和實踐,可以不斷提高生產(chǎn)效率、降低成本、減輕勞動強度并推動企業(yè)的持續(xù)發(fā)展。機巧改善作為一種創(chuàng)新的改善方式,具有廣闊的發(fā)展前景。未來,隨著智能制造和工業(yè)4.0的不斷發(fā)展,機巧改善將更加注重智能化、數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用。
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