精益生产之自动化

7.1自働化概述
丰田公司自働化的发展：
1926年，丰田佐吉研 制出类似人智能的自 动织布机
1962年，开发充满作 业方式和防止错误操 作系统
1971年，在各总装线 上实施了固定位置停 止方式
自働化
1955年，开发了利用目 视管理手段发现工序异 常的安灯制度、停车按 钮及自动停车装置
1966年，在实施自働化 的样板厂——上乡工厂 建成了“自働化”生产 线
视，一般手工进行停止。这样，一个人只能管理一台 机器。为实
现一人多机操A作部加，工时可间 按B部加如工时下间 步C部骤加工进时间行改进：
①② ③ 安夹 起 装紧 动
⑤⑥ 停准 止备
⑤⑥ 停准 止备
④需要监视
⑤⑦ ⑧ ⑨ 停复 打 取 止位 开 下
夹
具
7.2 人机分离
第一步：将机器停在恰当位置
安装自动停止装置，取消操作人员手工停止和监视工作。
省人
省力
自働化原理与作用
适应需求 实现准时生产
降低成本
质量保证
尊重人性
减少作业人员
改善活动
只供给 必需品
只供给 合格品
作业人员在一个循环时 间内能够操作多台设备
可以分离手工作业和机 械作业的可能性
调查不正常情 况的根本原因
指示灯牌亮
如果完成必要数量或作业，设备 自动停止
如果发现不正常情况， 设备自动停止
7.1自働化概述
自働化与自动化的比较：
自働化
自动化
机器自身可以发现异 出现异常需要有人停
常并及时停机
机，否则将连续运行
不产生不良品，可以 防止设备、模具、夹 具等出现故障损坏
不能及时发现不良品 产生，易造成设备、 模具、夹具出现故障 损坏
容易发现异常原因， 难以及时发现异常原
防止再次发生
因，容易再次发生
第4步……B等级
⑥机器投料、搬运
第5步……A等级 自働化程度最高
7.2 人机分离
例：某主轴在车床上需要加工A、B、C三个外圆面，操 作过程
为：①安装工件；②夹紧夹具；③起动；④监视；⑤ 停止；⑥准
备起动；⑦复位；⑧打开夹具；⑨取下。如图所示： 车床在加工
外圆面到规定A长部加度工 时B部不加能工 自C行部加停工 止，因此加工过程中 需要人的监
于B等级； 机器完成一个循环、机器取下工件、安装工件、启动机器并可以
投料、搬运，属于A等级，实现全自动操作。
7.2 人机分离
①人将机器停在恰当的位置 不能分离
分 ②机器自动停在恰当的位置 第1步
离
程 度
③机器完成一个循环后停止 第2步……D等级 常用
增
加 ④机器取下工件
第3步……C等级
⑤机器安装工件、起动
自働化=如果发现偏差，设备自动停止
7.1自働化概述
自働化作用：
在实际应用中它主要包括两方面作用：提高效率和异常管理， 即通过人机分离来提高效率，通过异常管理实现人机分离和保证品 质。
7.2 人机分离
当设备在自动运行时，人可以离开，去操作另一设备或其他 工作，即所谓人机分离。
一、人机分离程度
人机分离程度划分为A、B、C、D4个等级，其中A等级分离程 度最高，B至D依次降低： 机器自身不能停止，需要人将机器停在恰当的位置，不实行分离； 机器可以自动停在恰当的位置，分离程度最低； 机器完成一个循环后停止，属于D等级，为丰田公司常用等级； 机器完成一个循环并机器取下工件后停止，属于C等级； 机器完成一个循环、机器取下工件、安装工件、启动后停止，属
③迅速处置
④防止再发生 问5次为什么
7.3 异常管理
7.3 异常管理
上图为异常管理体系图。具体包括实施异常管理的6个阶段和 3方面的管理技术。 实施异常管理的6个阶段： 对异常进行确定 可检测异常 因异常停止、停留 发生异常立即通知 迅速处置 防止再发生
三方面的管理技术： 作业方法方面 设备方面 加工物品方面
A部加工时间 B部加工时间 C部加工时间
①② ③ 安夹 起 装紧 动
⑥
⑥
准
准
备
备
④需要监视⑤停止的操作取消
第二步：机器完成1个循环后停车
⑦⑧ ⑨ 复打 取 位开 下
夹
具
取消操作人员以下操作：②夹紧夹具； ⑥准备起动；⑦复位；⑧ 打开夹具，这种自働化为D等级。
A部加工时间 B部加工时间 C部加工时间
机器
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本章要点
7.1 自働化概述 7.2 人机分离 7.3 异常管理 7.4 防错法
7.1自働化概述
从手工作业加工转 向机器自动加工。
自动化
赋 予 机 器 人 的 智 能
自働化
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机械设备的自働化：让机械具 有人的智慧，能够监测异常并 自动停止。 作业者自働化：作业者自身认 为自己做的作业“不行”或 “出现了次品”的情况下，停 止错误重复的操作。
7.2 人机分离
二、人机分离的推行方法
为了实现人机工作的分离，重点考虑以下方面： ➢ 监视作业和保持作业自働化 ➢ 特殊作业自働化
在实现人机工作分离时要综合权衡投资和效果的关系，为了 节省投资，一般按以下原则确定：
❖优先采用人机分离程度D等级 ❖只对有问题的部分实施自働化
7.3 异常管理
一、异常管理的概念
定义：异常管理就是指为了能够检测、控制、解决生产过程中的 错误、突发和失控状况，而制定的一系列措施和管理手段。
二、异常管理体系
异常管理主要有4大步骤：确定异常、能够检测异常、迅速处
置和防止再发生。
①确定异常
明确标准、基准
不接受不良品 不生产不良品 不专业不良品
彻底完善 异常管理
②能够检测异常 因异常自停、人为停止 并及时通知异常的发生
7.3 异常管理
三、异常管理内容
1、确定异常 （1）操作标准执行检查
操作标准是指在现场进行标准作业时，以工艺图、质量检查标 准、QC工艺表、安全标准为基础，能够确保质量、成本、安全等各 种操作条件与方法的标准文件的总称。具体代表性的文件有操作要 领书、作业指导书和刀具更换操作要领书等。
第四步：机器安装工件、起动
若机器可以自动安装工件并起动，操作者只是投入工件到物 料箱，可以在加工过程中同时投放多个工件，只要保持物料不中 断即可，这样操作者的自由度将会更大，达到B等级的自働化。
第五步：机器投料、搬运
在B等级基础上改进，使机器自动地投料、搬运，这样操作 者完全独立出来，只是更换刀具和质量检查等工作，达到A等级， 实现人与机器的完全分离，节省了人力和工时，效率大大提升。
⑨①③ 取安起 下装动
7.2 人机分离
第三步：机器取下工件
进一步改进，将取件工作机械化，人的工作只剩下：①安装工件； ③起动，进一步节省人力及工时，达到C等级：
A部加工时间 B部加工时间 C部加工时间
D等级 机器
⑨①③ 取安起 下装动
C等级 机器
A部加工时间 B部加工时间 C部加工时间
7.2 人机分离