【精益生產】詳解精益物流改善方法

產業智慧官發表於2018-02-25
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精益物流的思想認識

1、認識“流動”的源頭

亨利•福特發明了移動式汽車裝配流水線,充分體現了精益中“流”的理念-各流程環節流轉順暢,沒有停頓和等待的現象。


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2、TPS演繹了精益“流”的思想

豐田佐吉發明了帶有自動停止功能的織布機,闡述了“不做裝置看守人”、變“動”為“働”的價值理論。

豐田喜一郎發明了“準時化”生產體制,體現了精益生產中的連續流理念,強調流程中的各環節均衡效率。

豐田公司的物流鏈:流的建立=在物流鏈上(生產週期) 最少的材料等待(庫存) ;人力生產力=最少無增值時間;“準時化”和拉動生產。


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3、試想:如果沒有精益物流


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4、有精益思想的“流”


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精益物流體系建築

1、我們經常遇到的物流“誤區”

由於不清楚什麼時候可以被送走,所以前後工序都需要有倉庫,無論運輸成本如何低廉,如果“準時化”水平低下就不可能降低物流的總成本,也不可能實現高效物流。


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2、精益物流的出發點

降低成本的最好方法,就是不讓成本發生!從企業經營的角度來講,最大的願望並非使經營效率化,最好是不讓這些活動發生。


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3、精益物流的核心——準時化


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4、精益物流體系構成要素


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物流改善:佈局與生產線的設計

精益物流強調的是連續流、一個流,連續流生產目的:縮短製造週期。生產線佈局和設計的20原則:

1.在產品生命週期,體積和型別的基礎上設計生產線

2.設計小型容易移動的線內裝置

3.考慮到客戶的節拍時間

4.在流程指令中製成單件流

5.減少搬運的浪費,儘可能少用傳送帶

6.設計以0為目標的換模時間

7.沒有孤島操作

8.人機工作分離

9.結合工作件的進入和出去

10.裝置之間的寬度應該儘量窄少

11.只放必要的材料在手臂長度範圍內

12.工作應該是從右向左流程 (逆時針)

13. 機器人:微妙的機動性是很重要的

14. 儘可能的低速度

15. 當異常發生時裝置應該停止

16. 機械處理方式應首選電力

17. 沒有仔細研究前不要自動化供應零件

18. 不要同時加工幾個零件

19. 在新裝置安置前先進行模擬

20. 通過流程組織布局並且保持硬體設施靈活


1、精益物流的天敵——叢集式佈局

叢集式佈局對物流路線產生的危害:按工藝流排步的叢集佈置,物流路線長,物料滯留時間長,批量大。


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2、改善方法:按工藝流程實施佈局

裝置佈局改善是精益思想的體現:按工藝流程排布生產線,縮短物流距離;使單件流動成為可能,減少搬運的浪費;通過多能工作業使少人化成為可能,減少等待的浪費。連續流的生產線:直線型,U型。

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3、為何精益物流從佈局改善開始

連續流佈局的要素:按節拍生產、少人化改善、培養多能工、小型化裝置、平衡作業效率

作業站設計。佈局的變化僅是改善的開始


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佈局改善例:

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物流改善:線邊貨店的設計

1、線邊貨店的作用和意義:

線邊貨店的設計應該室操作工動作的浪費最小化

通常線上邊貨店儘量不用大的貨架裝載

線邊貨店應該放置小容器或手推車並固定位置,最好是伸手就能碰到的位置

線邊貨店不是倉庫(緩衝)

合理的時間別數量管理(後補充拉動)


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2、線邊貨店的設計

線邊貨店是生產操作工和搬運工的內部介面,他們的工作應該是完全分開的。


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3、線邊貨店配送設計

最好的線邊貨店佈局=操作工總是用最少的動作從一個地方取件;

線邊貨店的配送設計應該考慮到2個以上產品型號的配送;

通用零部件持續供應(總在貨店裡);

專用零部件的特殊供應;

 - 依據批量生產條件連續配送(持續或者看板配送)

 - 依據品種順序要求序列配送(平準化)

採用連續配送還是序列配送將影響到貨店設計,因此在設計內部配送系統時,結合實際選用最好的方法。


5
物流改善:容器標準化管理

容器標準化管理的目的:容器標準化管理的內容:尺寸收容標準化+小型化,整理、整頓的體現,精益物流配送的需要,看板需求,降低成本、消除浪費(過量生產、週轉使用等),容器當成傳遞資訊的工具。


1、容器內的零部件如何固定放置

零件被放置在容器內應以確保足夠的保護和準確為基準,並且能讓操作者高效的取出和放入

容器內零件的放置是根據零件的形狀自然地確定,或固定在形狀貨墊裡(零件的行跡化管理)

形狀貨墊材料:

 - 熱成形鑲嵌貨墊很適合零件的形狀,自已就可以形成一個容器,但需要特殊加工

 - 裝在隔層或平的硬材料的裡的形狀貨墊可以快速取用零件

 - 帶厚紙板貨墊

考慮通用性

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2、混載搬運的推車設計

設計多種適合零件的幾何形狀和供應方法的特殊手推車,但是要考慮各作業工序分工。

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3、元件貨店容器管理

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物流改善:搬運作業管理

1、物流搬運的目的

其一是搬運東西本身便是目的之所在,例如,在大卡車上,儘可能裝載,並大量往上堆積以求運費成本的降低,定期班次的卡車便是。另一個目的,是適時地將分散於四周的各生產工程串連起來以達到能順利進行生產的目的。


2、精益物流搬運的條件

後工程的生產情報要儘可能多次化快速地向前工程傳送,同時也需經常反應當時的生產現況。能以最少限量的庫存,應付生產工程全體最大的產量,這也就是一次取用多種物品的搬運方式。


3、物流搬運(水蜘蛛)的步驟

步驟一:均衡配送,按生產節拍準備批次,同時供應批次

步驟二:容器大小、形狀、以及標準容量的設計考慮搬運、作業性質

步驟三:設計使用的車型和倉庫的物品配列,便於“水蜘蛛”檢取

步驟四:確定場所、棚架倉庫,原則上靠近生產線,避免彎腰等浪費動作

步驟五:確定生產線上貨店位置及直送料架,臺車向料架移動、取拿方便

步驟六:設計製作“水蜘蛛”搬運臺車,儘量手推式、安裝腳輪,

步驟七:確定“水蜘蛛”人選,動作靈活、頭腦清晰、掌握現場情況


4、搬運改善

(1)高裝載率與混載搬運:

改善前:單載(滿載)搬運


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改善後:混載搬運

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(2)獨立搬運與接力式搬運

改善前:單車單人搬運。改善後:接力式搬運

(3)單程搬運與中轉站搬運

改善前:單人單車單程搬運。改善後:中轉站搬運


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物流改善:實現均衡生產

精益物流的前提——均衡生產。


1、均衡生產的改善之一——平均化

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2、均衡生產的改善之二——平準化

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柔性製造系統和精益生產的區別是什麼?

文 |  周詩勇


首先說“柔性製造”和“精益生產”的關係。精益生產不等於豐田式生產,它是美國的研究者基於豐田公司這個具體的案例抽離出來的一個生產管理系統,並加上了研究者自身的理解,並藉由精益三部曲這樣的書籍世界周知。如果豐田式生產的資訊量是100,那麼最早的精益生產的資訊量大約是30,這是資訊抽象帶來的損失,如果你看《改變世界的機器》,主要討論的是“適時生產”,絲毫沒有介紹“自働化”,倒是有幾處提到機械的自動化,但是和“自働化”是兩個概念。事實上,從美國人的語境,他們是將“精益生產”放在和MRP一樣的程度來研究,作為一種新的生產組織方式。


當然,現在精益生產一直處在不斷被補充完善的過程,很多豐田式生產最初沒有被介紹的東西也不斷被加入進來,但是依舊不能說精益生產等同於豐田式生產。


柔性生產是一個比精益生產小得多的概念,可以說是精益生產的組成部分,肯定是豐田式生產的重要組成部分。如果不用大量的文字介紹精益生產或是豐田式生產,零基礎的讀者會完全不知道這是什麼概念,那麼“柔性生產”本身,至少可以做到望文生義,光憑名字就對這個概念有一定的認識。


我查了一下百科,“柔性生產,是指主要依靠有高度柔性的以計算機數控機床為主的製造裝置來實現多品種、小批量的生產方式。”


我感受到知識被商業侵佔的痕跡,這個解釋既不專業,也不客觀。柔性生產是指的高度適應市場需求變化的生產模式,無論使用任何手段。我都懷疑百科是“計算機數控機床”利益相關撰寫的。我舉一個例子,豐田公司當年因為購買的衝壓裝置的產能太大,並不適應市場,於是某些零件的製造使用千斤頂,而不是衝壓機來加工,這也是柔性生產。因為市場需求僅僅用千斤頂慢慢的壓制就可以滿足,所以我們可以看出,快速的提升產能和下降產能,以適應市場需求,這就是柔性的生產,而不一定是什麼“計算機數控機床”,何況那些人工作業的企業?


還有一種“偽柔性生產”,就是為自己企業預備富餘的產能,隨時可以應對大訂單,但是訂單小的時候存在大量閒置產能,效果和柔性生產一樣,成本高很多。


我們要區別一個概念,就是生產系統的柔性和生產裝置的柔性。裝置的柔性是指它可以生產的產品的種類,種類越多,裝置柔性越大。但是生產系統的柔性則不僅僅是看品種,還有產量的柔性。所謂柔性的生產裝置,我認為這個柔性有些蹭熱度的嫌疑,裝置無非是“專機”或是“通用機”,所謂的柔性裝置,不過就是通用機。


單臺裝置是不存在“產量柔性”的,比如一臺裝置,它的生產速度可調,在100-1000件/小時。那麼生產管理看它的產能就是1000件,為了適應試產需求,將裝置調到100件/小時屬於產能的損耗,這一點可以看裝置OEE計算的原則。


還有一點就是柔性生產的適用範圍在整個製造業領域也是很窄的,你是為了適應市場頻繁的變化而需要柔性。對於市場並沒有柔性要求的行業,柔性可用性並不高。


※ 比如,你一家石油化工企業,產品種類不多,連續生產,存在什麼柔性需求?(類似的企業很多)

※ 比如,你一家造船廠,一年2艘船的訂單就夠活了,又存在什麼柔性需求?(類似的企業也很多,它可能需要柔性的生產裝置,但不需要柔性的生產管理系統)


柔性生產適用的領域,一般是“多品種少數量”或是“多品種多數量”的生產企業,或者說,品種和數量的變化很快的工業企業。還有一類就是儘管品種數量變化不快,但是企業明視訊記憶體在淡旺季的企業。


最後小結一下區別:


精益生產系統,是一種“在客戶要求的時間只生產客戶需要數量的客戶需要品種的產品”的生產管理體系,它著眼於生產成本的最低化,也就是消除各類的浪費。其中包括因為市場的波動帶來的生產品種切換的浪費,產能不足的浪費和產能過剩的浪費。而“品種切換的浪費,產能不足的浪費和產能過剩的浪費”都是因為剛性製造引起的,因此,柔性製造成為減少這些浪費的精益生產工具。


柔性製造的目標,首先是致力於品種切換成本為零的目標,儘可能減少這部分浪費;然後就是可以調整的產能,使之和市場需求產能一致。


在裝置方面:和福特時代生產提倡高速專用機器不同,柔性生產更需要通用裝置,即使速度低一些,也要做到方便在不同產品間自由方便的切換。車間的佈置、硬體設施和裝置的擺放要易於裝置的移動,以方便新產線的建立。


在人員方面:儘可能多的訓練可以操作各類崗位的多能工;企業自身有較為完善的培訓體系,以保證在產能急速擴大時新員工的培訓質量;基層領導崗位都有足夠的儲備幹部,以方便產能擴大時快速提拔基層幹部。


在管理技術方面:快速換模(SMED)或稱快速轉款(QCO),細胞生產或單元生產等都是可以選擇的柔性生產管理技術。


再補充一點:

有人認為,至於排產和柔性製造的關係,排產屬於柔性製造的概念,但是我並不這樣認為。因為,所謂柔性製造的目的是服務生產計劃,就是按照生產計劃,在物理層面柔性的變化自己,以適應生產計劃的需求。所謂柔性,必然發生物理層面的製造體系的變化,說白了,就是裝置的變化,產線的變化,人員的變化等,比如昨天公司有2條產線生產A系列,4條生產B系列;今天市場需求變化了,於是公司有3條生產A系列,3條生產B系列。兩個不同系列的產線,如果可以一夜之間變化,那麼我們可以看做高度柔性。


至於生產計劃排產,對昨天是基於“有2條產線生產A系列,4條生產B系列”,對今天則是“有3條生產A系列,3條生產B系列”。不可能對於物理上不存在的生產線進行排產。我認為排產本身並不存在柔性這個概念,演算法並不能對現實不存在和未來規劃不存在的產能排產。


柔性製造系統做到極致,應該是無論生產計劃如何排產,我都可以柔性的變化生產的物理形式以適應你的排產。但是柔性排產?是不是製造系統任何物理變化都不用做,光靠排產就可以做到柔性生產?我不明白想要表達的意思?


於是我查閱了“柔性製造系統”的百科,原來是一個商品名。和生產管理類教科書的柔性生產還是有區別的,我認為這不是柔性生產的本來解釋,而是機械加工自動化的一個整合系統。


回到柔性製造系統的本意,這段解釋引自百科的“柔性製造”——第一方面是系統適應外部環境變化的能力,可用系統滿足新產品要求的程度來衡量;第二方面是系統適應內部變化的能力,可用在有干擾(如機器出現故障)情況下,系統的生產率與無干擾情況下的生產率期望值之比來衡量。“柔性”是相對於“剛性”而言的。(其實我對紅色字部分還是存疑的,“滿足”這個用語並不能體現精益生產或柔性生產的本意,因為只要能力大於需求就是滿足,“滿足”一詞不能消除能力過剩帶來的浪費,這不精益啊。


我認為,精益生產人員所謂的柔性製造和自動化裝置銷售的柔性製造是兩個不同的概念,後者是前者在很窄領域的商品化應用。同時也屬於商品名,而不是經典的知識概念。


將一組數控裝置串聯或並聯到一起,通過計算機系統控制其生產,肯定有節省人工,降低成本的意義,但是它不是管理意義上的“柔性生產”。


比如說我的公司引入了一套這樣的“柔性製造系統”,無論這個系統包含多少臺自動化裝置,在運作管理上,我會將這一套裝置當作一臺裝置來管理,這臺裝置也許會”自動排產“,但是沒關係,我會將“自動排產”看作這臺裝置的加工工序之一,因此,我的生產計劃還是要對這臺裝置按照市場需求進行人工的排產,這臺裝置只要自動排產的結果不違揹我的人工排產的時間和數量的要求,沒問題。


這樣的系統還有一個問題,那就是一旦系統建成,我很想知道未來因為市場需求變化而改造它的成本,還有改造它的週期。如果改造成本很高,改造週期大於客戶的訂單提前期,我並不會認為它是一個“柔性製造的系統”。


我並不反對自動化,但是我反對傳統知識的商業化解釋,片面而不專業。

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最後想補充一點對柔性和剛性的經驗之談:


事實上,就像不存在絕對的剛性生產,也不可能存在無限制的柔性生產。所謂柔性,其實就是生產系統克服剛性的能力。我做一個比方:

你有一氣球,它是體積是柔性的,有多少體積的水進來,它就變化成為對應的體積,但你不可能無限制的吹大這個氣球,它會爆炸。


如果和生產系統的剛性進行比較,現在製造業的生產柔性還是很低的,就好像一棵大樹左右5度的搖擺那種程度的柔性。畢竟,你不可能讓一條電冰箱生產線生產洗衣機,或是讓一臺注塑機生產五金件。一般而言,在某個產品類別下的某個系列的產品可以做到自由切換,或是從這個系列到另一個系列可以低成本短時間的切換,都可以看做有很好的柔性了。


需要指出的,生產的剛性也不是一無是處,剛性意味著高度標準化。在精密製造領域,比如製造高精度的五金件,為了保證整批產品的尺寸精度的一致,即使有同類的加工裝置,生產者也不會使用,他們更願意自始自終用相同的裝置完成這批產品,即使數量巨大。很重要的原因是,整批都用一臺裝置,可以最大的保證尺寸一致而不那麼散佈。


基於這樣的原因,僅僅從品質角度考慮,一個高速的專用裝置要好過兩臺低速的通用裝置,儘管它們的產能一樣,但是畢竟一種產品被兩臺裝置生產,用放大鏡來看,就是兩個資料。


所以,一個工廠該不該搞柔性生產?在哪些生產車間搞柔性生產?搞什麼程度的柔性生產?還是要根據自己產品的離散程度,品種數量,精度要求,客戶強勢程度等因素綜合考慮。


沒有最好,只有最合適,請諸位永遠記住這句話。


作者:周詩勇,曾服務於佳能集團,從事外製部品技術、工業工程、生產革新推進等崗位;後曾服務於香港童福集團,歷任工業工程主任,PMC經理,CEO助理等職務;亦曾服務於江蘇裕成電子,任分管生產運營之副總 。



精益模式下的自動化匯入


【精益生產】詳解精益物流改善方法



【精益生產】詳解精益物流改善方法

近年來,由於國內人力成本與員工離職率逐漸增加,很多企業選擇匯入自動化來代替人工操作。富士康總裁郭臺銘更是丟擲豪言壯語:三年內投資至少1000個億,引入至少100萬隻機械手。我們暫且不去評論這個夢想是否能照進現實。筆者曾作為工業工程人員支援過自動化部門,親歷了一些自動化專案的成功與失敗,也在反思從IE或精益的角度來看,如何才能讓匯入的自動化裝置更有效?如何才能讓匯入的自動化裝置符合目前的生產環境?

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1
工序是否有必要匯入自動化?

我們可以把自動化裝置匯入分為兩種情況:

  • 一是現有裝置能力不能滿足需求;

  • 二是在人工操作的工站匯入自動化裝置; 


當現有裝置能力不能滿足需求時,首先要考慮能否通過裝置改造來提升裝置效率,例如,對於需要人工輔助操作的半自動化裝置,可通過一些IE的分析和改善方法來提高效率;筆者曾通過增加一套治具的方法將一臺壓合裝置的能力提高了一倍,改善前後的人機操作圖如下,改善前操作者和裝置都存在明顯的等待浪費,改善後通過交替使用兩套治具,消除了裝置的等待浪費。如果購置一臺原來的裝置,購置費用高達10萬人民幣,而且還需額外配備一名作業員,而改造裝置的費用不足兩萬人民幣。


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對於全自動化裝置,可考慮消除裝置迴圈時間中的浪費,如減少裝置傳送部件的距離和時間。


當工序的原有操作是人工操作時,同樣也需要考慮是否可以通過一些改善方法來提升人工操作的效率和質量,以節省人力和成本。一般在以下情況下考慮匯入自動化代替人工操作:

  • 1.作業環境差,如噴塗和焊接作業等;

  • 2.人工操作使產品品質不穩定或達不到客戶要求;

  • 3.產品較大或較重,人工操作困難。


對於僅僅以節省人力為目的的自動化,個人建議需審慎評估。


2
工序是否適合匯入自動化?

筆者曾支援過的自動化部門,由於高層管理者在這個部門成立時定位的目標就是節省人力,因此部門負責人在選擇匯入自動化的工序時,首先考慮的就是那些人力比較集中的工序,如組裝,檢驗等。個人認為這是個很大的誤區,因為這些工序恰恰是匯入自動化難度最大的工序。在評估工序自動化的技術可行性時,至少需要考慮以下因素:

1. 部件的穩定性:如果上游提供的部件差異較大,人工操作時由於操作者具有主觀能動性,不僅可以判定部件的品質是否可以合格,還可以根據部件的差異靈活的調整自己的操作方法。但裝置不具備人的靈活性,如果部件不穩定,裝置加工出來的產品品質可能還不如人工,也可能會造成裝置的頻繁停機。


2. 部件的可定位性。


3. 操作的複雜度:操作的複雜度越高,實現自動化的技術可行性越低。即使是工業機器人,複雜的組裝作業也難以實現。


4. 部件的包裝方式:如果想實現自動上料,需要更改原有的包裝方式以能讓上料機械裝置可以抓取到部件,由於變更包裝方式所帶來的成本增加需計算到自動化成本中。


5. 部件的可分離性:如果想實現人工上料,需要評估部件的可分離性。尤其是對於一些小的零部件,比如螺絲等。


產品設計中有DFM/DFADesign forManufacture/Assembly)的理念,意思是指在產品設計階段考慮加工和組裝的效率和成本,比如儘量減少鎖絲的數量和種類,儘量使用標準件等。如果想實現自動加工和組裝,我們也可以從產品設計端來考慮如何滿足自動化加工或組裝的需求,但需要評估變更設計所帶來的成本變化(如在原來不能定位的部件上增加定位柱,縮小部件的公差範圍等)。


在自動化匯入的經濟可行性評估中,不能只計算裝置的採購成本。


3
匯入哪個等級的自動化?

 按照自動化程度的高低,可以把自動化分為以下五個等級:

Level  1自動化不是指全人工操作,而是指在上料完成後的裝置加工/操作迴圈時間內,作業員仍需要作輔助操作,如翻轉工件或功能轉換等操作;按照豐田生產方式的理念,要儘量將人力從裝置上釋放出來,讓操作者能一人操作多臺裝置,而不是把操作者作為裝置的附屬。如果匯入Level 1的自動化,一臺裝置仍至少需要一名操作者來,無法實現一人多機。


Level 2的自動化也被稱為“one-touch 自動化,是指當作業員完成裝置上料和裝置啟動後,不需要在裝置操作迴圈時間內看管裝置,這就在很大程度上解放了操作者,減少了等待浪費。


在豐田生產方式中,Level 3的自動化也稱為著著化,是指裝置加工完畢後,可自動將工件彈出,只需將下一個工件放入即可。因工件的自動彈出不需要精確定位,因此Level 3的自動化一般成本較低。可以利用裝置最後一個迴圈動作的動力來彈出工件。因為會產生噪音並且成本較高,不建議使用壓縮空氣吹出工件。當取放工件需要雙手操作時,操作人員需要先將加工好的工件取下,然後再將新的工件放上,產生了等待浪費,這種情況下有必要匯入Level 3的自動化。


Level 3Level 4Level 5的自動化,技術難度和成本顯著地增加。上料對於人工操作來說很容易,但實現自動上料,不僅需要專用的自動化技術,而且對來料的包裝方式及放置方式也有要求。同樣在不同裝置或工序間傳遞工件,需要使用機械臂或者傳送線,雖然看起來很有吸引力,但這會降低流程的可靠性和應對需求變化的柔性。 


一般來講,Level 3的自動化是最佳選擇,與Level 1Level2相比可以達成自動化帶來的好處,與Level 4 Level 5相比,在成本,採購週期,維修保養的難易度,可靠性和柔性方面更具優勢。在某些情況下,如果想匯入Level 4Level 5的自動化,需要審慎的評估其投入與收益,以及技術的可靠性等。


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4
自動化設計如何才能滿足精益模式的要求?

傳統的自動化設計時一般考慮的因素是:功能要求,良率或精度要求,可靠性要求,速度要求以及易於維護性,安全性等。目前的生產環境是多品種,小批量,精益生產就是產生在這種環境下的生產模式,除上述傳統因素外,自動化的設計還應考慮以下精益理念的要求:


小型化:大不是美,小而簡單才重要。

1.使用單任務的小裝置,而不是使用多工的大裝置;裝置越複雜,成本越高,可靠性越差,而且應對需求變化的柔性也較低;


2. 不盲目追求高速裝置,裝置的效率應以滿足需求為原則,並儘量與流程中其他工序的產能相匹配,盲目的追求高速裝置,或者造成過量生產,或者會讓裝置以低利用率執行。此外,對於應對未來需求的增加,產能提升不能一蹴而就,應以適當的增量來增加,大型高速裝置會讓產能的增量過大;


3.儘量避免批量加工的裝置,批量加工裝置雖然在效率上具有一定的優勢,但會阻礙流動,與建立連續流原則相悖,會造成過高WIP,使生產週期過長。


流動化:裝置易於移動。現在市場環境中,唯一不變的就是變化。產品的變化和以減少浪費為目的的流程改進都會驅動我們調整生產的佈局,因此精益模式下的裝置佈置有三不原則:不落地生根,不寄人籬下,不離群索居。落地生根是指裝置被固定,移動成本很高。裝置要像快餐車一樣,具有機動性,管線要儘量使用長短易變動的軟性管路。寄人籬下是指與其他裝置共享附屬設施,如吸塵系統或冷卻系統,這樣裝置會像寄生蟲一樣,必須依附在其他的設施下,才能運轉。離群索居是指裝置按照功能分割開,除非由於生產環境的特殊要求(如塗裝,電鍍裝置),裝置應按照工藝流程佈局,建立連續流。


柔性化:有彈性,改變附屬機構即可作其他用途。現代工業產品生命週期短,技術更新速度快,如果裝置專用化程度過高,可能會造成裝置投資還未回收,就已經不適用了。因此柔性化是現在生產環境下自動化裝置的一個重要考核指標。柔性化的自動化可通過泛用機的專用化(基本功能機械搭配專用生產某種產品所需的治具,模具,刀具)和模組化設計(更換某一部分機構件即可生產其他產品)來實現。郭臺銘的機器人策略並非沒有道理,機器人的優勢一方面由於具有較多的自由度可以完成比一般裝置複雜的操作,另一方面在於其高度的柔性,只要更換手爪模組並變更程式,機器人就可以用來做其他用途。


快速化:1.可快速啟動,啟動後不需要除錯就可生產;2.可快速更換模具,刀具。基於減少生產批量以減少庫存,豐田一直致力於追求快速切換,在自動化裝置階段就考慮快速切換的要求,從技術複雜度與成本角度,比在裝置使用後再進行快速切換的改進要低得多。


自働化(Jidoka):賦予裝置人的智慧,在裝置作業時將人力解放出來。使用感測器以探測異常併發出異常訊號,並在必要時自動停機。自働化是豐田生產方式的兩大支柱之一,二戰後,日本從美國購買了大批自動化裝置,儘管是自動化裝置,但每臺裝置前仍需配備一名操作者看管,在發生故障時關閉裝置並找維修人員來修理,在大野耐一看來,這是愚蠢的,於是他開始考慮如何做到不需要人監護,他想到了豐田創始人豐田佐吉的發明,以前的織布機在織造過程中,如果一根經線斷了,或者是緯線用完了,必須靠人巡迴檢查發現停車處理,不然就會出現大量的不合格品。能不能給裝置賦予類似人的智慧,給它裝上判斷裝置執行狀態是否正常的裝置,使之在出現上述情況時自動停車,從而提高勞動效率又減少不合格品?1901年,豐田佐吉開始研製這種自動跳閘的織布機。受這一啟發,大野耐一將感測器應用到裝置上,當裝置發生故障時,裝置可自動停機併發出訊號,這就是豐田生產方式中自動化(Jidoka)的來源。


結語:

自動化不應該趕時髦,不應盲目的追求高科技也不能圖便宜,需要具有長遠的眼光。自動化匯入之前合理化與標準化先行;自動化評估與設計階段,IE/生產/維保部門與設計人員的良好溝通也很重要。總之,自動化之路任重道遠。


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人工智慧賽博物理作業系統

AI-CPS OS

人工智慧賽博物理作業系統新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS:雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧)分支用來的今天,企業領導者必須瞭解如何將“技術”全面滲入整個公司、產品等“商業”場景中,利用AI-CPS OS形成數字化+智慧化力量,實現行業的重新佈局、企業的重新構建和自我的煥然新生。


AI-CPS OS的真正價值並不來自構成技術或功能,而是要以一種傳遞獨特競爭優勢的方式將自動化+資訊化、智造+產品+服務資料+分析一體化,這種整合方式能夠釋放新的業務和運營模式。如果不能實現跨功能的更大規模融合,沒有顛覆現狀的意願,這些將不可能實現。


領導者無法依靠某種單一戰略方法來應對多維度的數字化變革。面對新一代技術+商業作業系統AI-CPS OS顛覆性的數字化+智慧化力量,領導者必須在行業、企業與個人這三個層面都保持領先地位:

  1. 重新行業佈局:你的世界觀要怎樣改變才算足夠?你必須對行業典範進行怎樣的反思?

  2. 重新構建企業:你的企業需要做出什麼樣的變化?你準備如何重新定義你的公司?

  3. 重新打造自己:你需要成為怎樣的人?要重塑自己並在數字化+智慧化時代保有領先地位,你必須如何去做?

AI-CPS OS是數字化智慧化創新平臺,設計思路是將大資料、物聯網、區塊鏈和人工智慧等無縫整合在雲端,可以幫助企業將創新成果融入自身業務體系,實現各個前沿技術在雲端的優勢協同。AI-CPS OS形成的字化+智慧化力量與行業、企業及個人三個層面的交叉,形成了領導力模式,使數字化融入到領導者所在企業與領導方式的核心位置:

  1. 精細種力量能夠使人在更加真實、細緻的層面觀察與感知現實世界和數字化世界正在發生的一切,進而理解和更加精細地進行產品個性化控制、微觀業務場景事件和結果控制。

  2. 智慧:模型隨著時間(資料)的變化而變化,整個系統就具備了智慧(自學習)的能力。

  3. 高效:企業需要建立實時或者準實時的資料採集傳輸、模型預測和響應決策能力,這樣智慧就從批量性、階段性的行為變成一個可以實時觸達的行為。

  4. 不確定性:數字化變更顛覆和改變了領導者曾經仰仗的思維方式、結構和實踐經驗,其結果就是形成了複合不確定性這種顛覆性力量。主要的不確定性蘊含於三個領域:技術、文化、制度。

  5. 邊界模糊:數字世界與現實世界的不斷融合成CPS不僅讓人們所知行業的核心產品、經濟學定理和可能性都產生了變化,還模糊了不同行業間的界限。這種效應正在向生態系統、企業、客戶、產品快速蔓延。

AI-CPS OS形成的數字化+智慧化力量通過三個方式激發經濟增長:

  1. 創造虛擬勞動力,承擔需要適應性和敏捷性的複雜任務,即“智慧自動化”,以區別於傳統的自動化解決方案;

  2. 對現有勞動力和實物資產進行有利的補充和提升,提高資本效率

  3. 人工智慧的普及,將推動多行業的相關創新,開闢嶄新的經濟增長空間


給決策制定者和商業領袖的建議:

  1. 超越自動化,開啟新創新模式:利用具有自主學習和自我控制能力的動態機器智慧,為企業創造新商機;

  2. 迎接新一代資訊科技,迎接人工智慧:無縫整合人類智慧與機器智慧,重新

    評估未來的知識和技能型別;

  3. 制定道德規範:切實為人工智慧生態系統制定道德準則,並在智慧機器的開

    發過程中確定更加明晰的標準和最佳實踐;

  4. 重視再分配效應:對人工智慧可能帶來的衝擊做好準備,制定戰略幫助面臨

    較高失業風險的人群;

  5. 開發數字化+智慧化企業所需新能力:員工團隊需要積極掌握判斷、溝通及想象力和創造力等人類所特有的重要能力。對於中國企業來說,創造兼具包容性和多樣性的文化也非常重要。


子曰:“君子和而不同,小人同而不和。”  《論語·子路》雲端計算、大資料、物聯網、區塊鏈和 人工智慧,像君子一般融合,一起體現科技就是生產力。


如果說上一次哥倫布地理大發現,擴充的是人類的物理空間。那麼這一次地理大發現,擴充的就是人們的數字空間。在數學空間,建立新的商業文明,從而發現新的創富模式,為人類社會帶來新的財富空間。雲端計算,大資料、物聯網和區塊鏈,是進入這個數字空間的船,而人工智慧就是那船上的帆,哥倫布之帆!


新一代技術+商業的人工智慧賽博物理作業系統AI-CPS OS作為新一輪產業變革的核心驅動力,將進一步釋放歷次科技革命和產業變革積蓄的巨大能量,並創造新的強大引擎。重構生產、分配、交換、消費等經濟活動各環節,形成從巨集觀到微觀各領域的智慧化新需求,催生新技術、新產品、新產業、新業態、新模式。引發經濟結構重大變革,深刻改變人類生產生活方式和思維模式,實現社會生產力的整體躍升。



產業智慧官  AI-CPS


用“人工智慧賽博物理作業系統新一代技術+商業作業系統“AI-CPS OS”:雲端計算+大資料+物聯網+區塊鏈+人工智慧)在場景中構建狀態感知-實時分析-自主決策-精準執行-學習提升的認知計算和機器智慧;實現產業轉型升級、DT驅動業務、價值創新創造的產業互聯生態鏈


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官方網站:AI-CPS.NET


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