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精益自动化:智能制造的基石

导读: 丰田式生产方式被称之为TPS,1985年麻省理工学院为TPS冠上了名号Lean Production,即“精益生产”。精益生产有两大支柱,一个是准时化生产(JIT),另一个就是自动化。

2.1.3 产线自动化

综合安全、工具自动化、工序自动化,以降低制造成本,提高产品质量为目标,从生产上的“点,线”升至“面”的水准。而升级至面首做的就是生产线的自动化,主要子项如下,产线自动化示范图见图3.

1.节拍时间:不论何种工件,皆在其必须在规定时间内制造完成。

2.前后控制:前工序有工件,后工序无工件才设备才进行运作。

3.单件流:各工序内只有一个工件在流动。

4.先导系统:某些设备有安装控制调节系统。

5.U型生产线:设备布局依工序按U型排列。

精益自动化:智能制造的基石

图3 产线自动化示范图

2.1.4 工厂自动化

经过“点”、“线”、“面”的整和生产线实现了精益自动化,接下来要实现的就是工厂的精益自动化,主要子项如下:

1.交货备齐:出货有异状探测系统。

2.目视管理:工厂生产状态均可通过目视化了解。

3.大部屋化:结合相关部门快速解决问题。

2.2 精益自动化设备开发

精益自动化设备进行开发时必须满足如下6项基本原则。

1.设备机动性强,管线分配整齐且有弹性,接头可随插随用,方便与上下工站的连结。

2.设备稳定性强,加工工件质量高,且稳定,设备本身故障少。

3.设备利用率高,专机专用,空运行时间短,动作同步性高,且无多余附加功能,满足既定产能需求,无过多产能浪费。

4.设备操作、调试方便,放料与取料为同一位置,工作台高度便于员工操作,使人的工作范围最小化,且高度一致性强,前制程出后为后制程入口,窄纵深入便于连接,有专用维护调试“窗口”。

5.输送带为成长式,员工作业动作与输送同步,作业时间在输送线节距与线速比范围内,线速可依产距设定,节距线两侧有“接棒区”,员工作业区内有线体运转启动、停止开关,且线体动作变化时伴有声音与视觉警报。

6.设备柔性化强,通用设备通过搭载专用零部件既能成为专用设备,专用设备通过更换不同零部件既能生产不同型号的产品,或可增加产能,设备通过部分零部件改造可变换其自身功能。

2.3 精益自动化与智能制造的对接

智能制造是借助新技术(大数据、物联网、云计算等)在多个维度对企业及价值链的革命性整合、重塑与创新,使整个产业链的参与者(研发、生产、供货、销售、使用)在一个灵活、自主、开放的合作体系中参与完成产品的开发到销售乃至产品生命结束。制造型企业通过实施精益自动化生产方式,加之工业3.0时代的MES、ERP、CRM、PLM等信息化技术,辅以大数据、物联网、云计算等新技术,便能迈入智能制造的行列。

3 总结

随着机械与信息技术的发展,工业工程与精益生产知识的普及,智能制造的提出,精益自动化生产方式开始逐步在制造业渗透,并对产品的生产制造起到了明显的推动作用。制造型企业正可借此“东风”逐步导入精益自动化生产方式,增强生产效率,提升产品质量,以应对复杂多变的市场,更可以此为阶梯借助大数据、物联网、云计算等新技术实现工厂的智能制造。使企业自身产品的知名度与企业形象得以提升,让企业在时代的洪流中屹立不倒。

作者:那莹

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