广告
广告
您的位置: 资讯中心 > 技术文献 > 正文

精益自动化:智能制造的基石

2018-07-11 16:37:43 来源:e-works数字化企业网 点击:527

【大比特导读】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。

伴随社会的不断进步,市场需求不断转型,从原先具有大众性、单一性的市场转变为多元化的市场。且近年来劳动供给逐年下降,劳动成本不断上扬。这样的转变导致企业的市场竞争越来越激烈,企业的利润空间越来越小。因此,众多制造型企业选择以自动化生产代替人工生产的方法来提高产品品质以及生产效率,使自家的产品物美价廉,能在市场竞争中占据一席之地。然而现今众多企业在采用自动化生产方式的过程中存在着诸多困扰,如何判断设备功能的合理性,如何规划设备布局方案,如何实现生产线平衡,如何提高设备的利用率,都已成为企业亟待解决的重要问题。

1 精益生产与精益自动化

1.1 精益生产与自动化

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。精益生产的构成见图1。

 

精益自动化:智能制造的基石

 

图1 精益生产的构成

自动化生产可以实现产品品质化,作业省人化。在自动化生产中以生产100%的合格品为大前提,在生产过程中设备能够自动检测出设备异常和产品质量异常等,并能够自动停止,坚决不把不良品流向下到工序。且又因设备能够自动停止,这样就不需要专人时刻注意设备运行,从而实现作业省人化。

1.2 精益自动化

精益自动化生产是在精益生产的理念上衍生而来,是将JIT,IE,5S,等思想与改善手法融入到自动化生产中,配合生产节拍进行生产作业。通过程序分析,作业分析,动作分析等IE手法,减少浪费,提高生产效率。再结合快速换模,信息目视化,6σ等技术,提高产品质量,适应柔性生产。从自动化层面来优化连续流,实现生产的全面精益自动化,再辅以大数据、物联网等信息化技术工厂便能迈入智能制造的行列。

2 精益自动化与智能制造

2.1 精益自动化的导入

在确保生产安全的前提下,自动化导入共分为4大模块,23个子项。4大模块分别为工具自动化,工序自动化,产线自动化,工厂自动化。

2.1.1 工具自动化

工具自动化主要以减轻作业人员劳动负担为主,在作业时使用一些简单的辅助工具完成生产作业,是由“人的工作”向“工具的工作”进行转变。主要子项如下:

1.工具道具化:通用工具加工为专用化工具,以方便使用。

2.加工自动化:手工作业工具动置为电动、气动等小设备作业。

3.位置固定化:固定道具、小设备的使用位置。

4.自动输送:道具、小设备的工作和人的工作分开。

5.原位置复位:作业完成后道具及小设备可恢复原位置。

2.1.2 工序自动化

工序自动化主要是以人机分离作业为主,作业员只需做装夹,拿取工件即可,为实现一人多机,少人化创造条件,是由“人的工作”向“机器的工作”进行转变。且因机器出错率比人员手工作业小,产品质量得以大幅度提升,主要子项如下,工序自动化级别见图2:

1.自动夹具:工件的位置通过夹紧装置固定。

2.自动加工:工件的加工通过电动、油压、气压等自动方式进行。

3.自动传送:工件配件的传递通过电动、油压、气压等自动方式进行。

4.自动停止:机器加工部位在工件加工完成后自动停止运动。

5.自动原位置复位:机器加工部位在停止加工后自动返回原位置。

6.自动弹出:工件加工完成后会自动弹出。

7.自动搬运:工件被弹出后自动搬运到下一作业工位。

8.自动测定:工件加工完成后全部自动检测。

9.自动安装:工件配件的安装通过电动、油压、气压等自动方式进行。

10.自动启动:工件装夹完成后机器自动启动工序内加工程序。

 

精益自动化:智能制造的基石

 

图2 工序自动化级别

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。

本文由大比特资讯收集整理(www.big-bit.com)


分享到:
阅读延展
自动化生产 智能制造 自动化
  • 无轨搬运机器人轻松解决生产物流布局烦恼

    无轨搬运机器人轻松解决生产物流布局烦恼

    近日,爱啃萝卜机器人公司(简称:AICRobo)自主研发的工厂搬运机器人FT2A300备受瞩目。据悉,它是一款可自主移动的机器人“搬运工”,以自主导航技术为核心,智能规划运输路径。

  • 浅析工控自动化行业的现行状况

    浅析工控自动化行业的现行状况

    工业控制机(工控机)是计算机技术和自动控制技术结合的产物,是实现工业生产自动化、优质、高产、低能耗,以提高经济效益的主要技术手段。

  • 台中精机展出8套自动化生产线

    台中精机展出8套自动化生产线

    2018年台湾国际工具机展(TMTS)已于11日日圆满毕幕,工具机领导大厂-台中精机打破纪录一次展出8套高阶自动化生产设备,搭载该公司自主开发的台中精机工业物联网(VSS IIoT),可充分满足各类加工用户不同加工型态与市场应用需求,轰动全场,展期中并涌入一波波参观与採买机器设备人潮……

  • Go-IO将智能化推向数字工厂前沿,实现更高的生产效率

    Go-IO将智能化推向数字工厂前沿,实现更高的生产效率

    Maxim Integrated Products, Inc推出最新Go-IO参考设计,帮助设计者在工业4.0数字工厂设备中实现更强大的智能性,同时满足可编程逻辑控制器 (PLC) 严格的尺寸和功耗要求。

  • 反思工业4.0:一种被夸大了范围的好思想

    反思工业4.0:一种被夸大了范围的好思想

    工业4.0的本质特征可以归结到一点上:“能够在(自动化)流水线上进行定制化、小批量生产。”

  • 工业机器人在PCB行业的应用解读

    工业机器人在PCB行业的应用解读

    随着产业转移与升级、新劳动合同法的实施,经济结构转变带来的城市生活成本上升,以及80、90后员工队伍管理难度和流动性大等因素,PCB厂商正经受着越来越严重的用工短缺与劳动力成本上升的挑战,及随之带来的对生产计划、产品质量和盈利能力的影响。

  • 发那科与东风设备签署战略合作协议

    发那科与东风设备签署战略合作协议

    2018年11月6日,首届中国国际进口博览会发那科展台,发那科与东风汽车集团旗下东风设备制造有限公司签署战略合作框架协议,双方将在汽车智能装备领域展开全方面合作,助力东风“五化”(轻量化、电动化、智能化、网联化、共享化)进一步升级发展。

  • 机器人行业的集体焦虑:资本和盈利的博弈

    机器人行业的集体焦虑:资本和盈利的博弈

    机器人行业发展至今,有过高潮,亦有过低谷,但,现阶段,商业化应用落地,成为众多厂商急于寻求的突破口。

  • 东北最大工业机器人实训基地落户沈阳

    东北最大工业机器人实训基地落户沈阳

    11月9日上午,由武汉华中与辽宁东升共同出资打造,目前东北地区规模最大、设备最为齐全的工业机器人实训基地——华中数控(辽宁)智能制造应用示范基地在沈阳永安机床小镇落成。同时,在国内数控机床行业享有盛誉的孙海亮大师工作室也一同进驻基地。

  • 欧姆龙:深耕人机新和谐的FA解决方案 助力中国制造业智能升级

    欧姆龙:深耕人机新和谐的FA解决方案 助力中国制造业智能升级

    11月5-10日,在首届中国国际进口博览会上,欧姆龙就带来了象征着未来“人机和谐关系”的第四代FORPHEUS乒乓球机器人,以及实现FA现场的高速高精度、柔性应对生产需求变化机器人一体化生产线。

  • 拥抱触手可及的机器人时代

    拥抱触手可及的机器人时代

    机器人是“制造业皇冠顶端的明珠”,其研发、制造、应用是衡量一个国家科技创新和高端制造业水平的重要标志。近日,聚焦“机器人与智能制造”话题,近百位领域内专家、学者在省自然基金委主办的第三期燕赵科学论坛上,分享了机器人技术研究的最新进展。

  • 霍尼韦尔将携手宝钢打造领先的互联工厂

    霍尼韦尔将携手宝钢打造领先的互联工厂

    2018年11月7日,霍尼韦尔宣布将与宝山钢铁股份有限公司(简称宝钢股份 )就大数据分析、机器自学习等人工智能在钢铁行业的智能制造领域应用展开合作,共同打造领先的互联工厂。

  • 无轨搬运机器人轻松解决生产物流布局烦恼

    无轨搬运机器人轻松解决生产物流布局烦恼

    近日,爱啃萝卜机器人公司(简称:AICRobo)自主研发的工厂搬运机器人FT2A300备受瞩目。据悉,它是一款可自主移动的机器人“搬运工”,以自主导航技术为核心,智能规划运输路径。

  • 浅析工控自动化行业的现行状况

    浅析工控自动化行业的现行状况

    工业控制机(工控机)是计算机技术和自动控制技术结合的产物,是实现工业生产自动化、优质、高产、低能耗,以提高经济效益的主要技术手段。

  • 六大数据剖析优傲机器人前三季度业绩

    六大数据剖析优傲机器人前三季度业绩

    2017年,UR的营业收入为1.7亿美元,同比增长72%,据UR预测,2018年至少实现50%的年增长率。目前,协作机器人市场有一种紧迫感,预计它将成为未来几年工业自动化领域最重要的市场驱动力。

  • 中兴通讯获6项SDN/NFV大奖背后:网络转型走入“深水期”

    中兴通讯获6项SDN/NFV大奖背后:网络转型走入“深水期”

    近期在荷兰海牙举办的2018年SDN/NFV全球大会上,中兴通讯一举斩获“最佳新云原生VNF”、“最佳新型自动化和管理”、“最佳新云基础设施”、“最佳开源产品”、“最佳网络边缘”和“最佳边缘与接入解决方案” 6项大奖,成为SDN/NFV领域最引人注目的厂商之一。

  • 浅析工业自动化的发展趋势

    浅析工业自动化的发展趋势

    在制造业高度繁荣、工业自动化蓬勃发展的今天,市场的变化、技术的更替都无时无刻不在影响着工业自动化向前发展的方向。而依托用户的使用需求和使用习惯,迈向实用化无疑已经成为众多工业自动化供应商的主流选择。

  • 工业自动化多元化发展 机器视觉应用广泛

    工业自动化多元化发展 机器视觉应用广泛

    机器视觉是利用光学系统、工业数字相机和图像处理工具来模拟人类视觉和思维的技术。自动化装备可分为传感检测、监控系统、执行机构三大类,机器视觉属于传感检测领域的自动化应用设备。

微信

第一时间获取电子制造行业新鲜资讯和深度商业分析,请在微信公众账号中搜索“大比特商务网”或者“big-bit”,或用手机扫描左方二维码,即可获得大比特每日精华内容推送和最优搜索体验,并参与活动!

发表评论

  • 最新评论
  • 广告
  • 广告
  • 广告
广告
Copyright Big-Bit © 1999-2017 All Right Reserved 大比特资讯公司 版权所有      未经本网站书面特别授权,请勿转载或建立影像,违者依法追究相关法律责任   安全联盟