笔者在上一篇文章《拥抱工业4.0的时代精益生产是否落伍了》中提到,一切以工业4.0智能工厂为目的的发展一定要经过精益化的设计,那么本文就简单谈一下如何通过生产线的精益化设计,建设一个成长型精益自动化生产线。
工业4.0就是买买买?你的下场可能比买家秀和卖家秀还惨
许多制造业者经常有一个误区,拥抱工业4.0就是砸钱“买买买”,买最好的设备和系统,用德国设备的看不起用日本设备的,用日本的又看不起用国产的;殊不知,盲目投资高端设备的后果,就是你可能在给别人打工。所以笔者要普及的第一件事,就是设备投资评价体系。
设备投资评价体系就是:当前生产行为总成本和投资设备后总成本的对比,一般的设备回收期上限定为3-4年,也就是节约的成本可以在回收期到达时完全冲抵设备的采购成本,例如某设备采购金额为20万元,当前生产成本为15万元/年,投资后生产成本为10万元/年,那么也就是说4年以后每年就有5万元的利润是本次投资产生的,可以进行投资。以上只是简单一个设备投资评价体系的例子,实际应用的时候要复杂得多,这里不做赘述,以后有机会再探讨。笔者想要表达的是,制造毕竟是以营利为第一目的,如果设备投资所产生的效益不足,那么盲目投资设备显然就是一个自杀行为。
什么样的设备能被称作精益设备
当前各种各样的设备林林总总,那么什么样的设备才能被称为精益设备呢?最广泛的一点就是满足"自働化"的设备,也就是能够自动检测到不良品的产生并马上自动停止并报警的设备。这样的设备带来的收益主要为两点:1、避免了产生不良品的浪费;2、不需要安排一个人盯着设备带来的人力的浪费。如果设备没有达到"自働化",非常有可能一个不小心就生产出来大量的不良品,所以只能安排一个人盯着设备不出错,即便这样,也无法百分之百保证生产出来的产品就没有问题。
精益设备串起来就是精益自动化生产线吗?
显然精益自动化生产线没有那么简单。以机加工为例,我们先从人的工作上分析,了解我们需要机器帮我们做些什么?一般来说,工人在生产过程中主要做四个步骤:1、装载:拿产品并放到工作区域内;2、加工:按照要求加工;3、卸载:把加工好的产品拿出工作区域;4、转移:传递到下工位的预备位。
大家可以按照自己工厂的生产流程对号入座,是不是这样?那么问题来了,我们应该首先突破的自动化过程应该是哪个呢?显然应该是第二个步骤——自动加工;因为加工对于人的劳累度以及能力要求最高,如下表所示:
而完成了自动加工后,我们应该尽力去尝试突破自动卸载而不是能力要求更高的自动装载,因为装载的过程中需要一个定位的工序,搞过自动化设备的人都知道,想要设备能够完成自动定位需要复杂的算法以及CCD视觉定位,繁杂的过程导致这个定位的机构一般都耗费巨大,而定位这个工作对于操作人员来说就小菜一碟了;而自动卸载虽然不能节约人力,但是通过自动空出加工位,自动卸载实际上可以大大地提升设备的稼动率,作业员可以将转移与装载连续作业,而少了中间的放取动作,整体评价如下表所示:
对应的等级越高,自动化水平也越高,而3级是目前精益思想认为投资收益比最高的层级,也就是精益常说的丰田chaku-chaku生产模式。
这种生产模式主要有以下几个优势:
1、 线性投资策略,避免了一次性大笔投资带来的投资风险;
2、 采用人机搭配生产模式,人与机器都做了自己最擅长的,投资收益比高;
3、 机器设备模块化,可以任意搭配;
4、 可以针对订单需求量灵活调配人力,调整生产效率,避免了人力、过量生产的浪费;
5、 设备机构简单,避免了设备维护高成本。
当一个企业真正能够打造出chaku-chaku模式的生产线体时,其实其自动化程度就已经达到了相当高的水平,如果还想要继续提升自动化水平,只是简单的几个机械手抓取和工业相机定位的问题,其实也就是企业钱包的问题了。今天的分享就到这里,还是要提醒各位制造业主,投资设备时,要先思考,再动钱!