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或方法。這種改善更加強調利用人的智慧“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。
起源和發展
機巧改善起源于日本的KARAKURI,即機關。這是一種由人操控細繩,或以重力及彈簧、發條為動力源,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,關于機關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,在日常作業中發現困難時,自己動腦想辦法、出創意予以解決”,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創意大賽,即機巧改善的前身,以后逐步規范為每年一屆。隨著工業的發展,生產技術人員以及其他部門的參與,逐漸演變為現今的機巧改善方式。這種方式強調利用人的智慧,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、發條、浮力;有動力:自然力(風、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,可以簡化作業流程,減少人工操作,提高生產效率。
- 易實施:機巧改善的制作過程相對簡單,不需要專業的技術人員,現場作業人員即可參與設計和制作。
- 靈活性:機巧改善裝置可以根據不同的作業類型和需求進行定制和設計,具有很高的靈活性。
應用案例
- 重力傳遞裝置
在精益車間的生產線上,某些物品需要從一個工位傳遞到另一個工位,傳統的方式可能需要人工搬運或者使用電動輸送帶等設備。然而,這種方式不僅增加了勞動強度,還可能影響生產效率。通過設計一種利用重力的傳遞裝置,通過簡單的機械結構,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,還提高了生產效率。
- 緊固工具拿取優化
在座椅生產中,緊固位置在座椅的左右兩側,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,他們設計了一種與輸送機聯動移動的工具,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,確保快速切換不同模具。
機巧改善實施步驟及注意事項
機巧改善的過程設計包括以下幾個步驟:
1. 價值流的設計:通過價值流的繪制找到相關的改善點,并且系統性進行改善。在設計線體的時候,也可以把機巧改善的點表明出來,這樣在整體設計的時候更加精益。
2. 機巧改善的知識培訓:為相關的設計找到靈感和方法。培訓可以包括對各種機巧改善原理和方法的學習,以及對成功案例的分析和借鑒。
3. 機巧改善的概念設計:根據問題點和改善目標,進行機巧改善的概念設計。這包括確定改善方案、選擇適當的材料和設備等。
4. 機巧改善的材料選取:選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;應該可以實現快速換型,滿足多品種小批量的需求。
5. 機巧改善的模擬制作:在概念設計完成后,進行機巧改善的模擬制作。這可以驗證設計的可行性和效果,以便進行必要的調整和優化。
6. 機巧改善的測試改進:最后完成機巧改善的制作和安裝,并進行測試和調試。確保機巧改善裝置能夠正常運行并達到預期的效果。
機巧改善注意事項:在進行機巧改善時,需要充分考慮作業現場的實際情況和需求,確保設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定性,確保裝置在運行過程中不會對人員和設備造成危害。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期。
總結
機巧改善是一種簡單、小巧、智慧的解決方案,它強調利用人的智慧和創新精神來解決精益車間的問題。通過機巧改善的應用和實踐,可以不斷提高生產效率、降低成本、減輕勞動強度并推動企業的持續發展。機巧改善作為一種創新的改善方式,具有廣闊的發展前景。未來,隨著智能制造和工業4.0的不斷發展,機巧改善將更加注重智能化、數字化和網絡化的應用。
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