当下制造业普遍面临设备投入大、成本高企的问题,长期依赖高价设备会推高商品价值,压缩盈利空间。而低成本自动化的核心思路是:通过手工制作或现场改善,设计简单精巧的装置,以低投入实现高品质、高安全性的生产效果。其导入目的可归纳为三点:
1.
提升品质:通过优化作业流程减少生产缺陷;
2.
提高效率:缩短作业时间,降低无效劳动;
3.
降低成本:避免大型设备投入,消除流程中的浪费。
若企业能兼顾这三点,不仅能持续盈利,还能快速响应市场需求。目前国内对该理念的认知尚处起步阶段,但日本丰田已广泛应用,因此引入这一模式对本土企业具有显著借鉴意义。
(一)低成本自动化与精益生产的关系
1.
理论根源:
低成本自动化源于丰田精益生产方式中的 “自动化” 支柱。精益生产的核心是通过消除浪费降低成本(而非偷工减料或取消工序),其体系以 “自动化” 和 “准时化” 为两大支柱。低成本自动化装置的定义是:通过现场改善,设计符合人体工学的工具,减少作业人员体力消耗和时间浪费,逐步实现省力、省人乃至无人化运作。
2.
共同目标:
两者均以 “持续改善” 为手段,致力于消除浪费,并最终实现 “自动化、省人化、无人化”。区别在于,低成本自动化是精益生产在现场实践中的具体分支,更侧重通过低成本工具落地精益理念。
(二)低成本自动化的源头
自动化技术最早可追溯至我国汉代的 “机关”(如木牛流马、卤装置),唐代时由日本遣唐使引入日本并得以发展。日本将其发扬光大,例如通过 “法条驱动人偶自动行走” 的机械装置,逐步探索无动力自动化的可能。70 年代后,该技术逐步应用于工业生产,形成当前的低成本自动化体系。
1.
适用场景与前景:
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小型乡镇企业:尤其适合劳动强度高、资金有限的场景,无需高价设备即可降低作业负担;
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智能化延伸:虽智能化需大型设备投入,但低成本自动化可作为基础,逐步向无人化、智能化过渡。
从长远看,若企业能熟练运用低成本自动化,不仅能提升生产效率,还能通过持续改善形成核心竞争力,市场前景广阔。低成本自动化在工厂中有三个主要应用点:
2.
物流生产的物流;
3.
居家居加工装装置;
4.
库房的一些管理方面。
(三)2个低成本自动化案例分享
1、基于重力、斜面和定滑轮的装置
这个装置由重力物体、两个斜面和两个定滑轮构成。其作用主要是实现送料和空箱返回,整个过程不依赖外部电源或压缩空气等动力源,是低碳环保的设计。它利用物体在斜面上的重力下滑来完成送料,当物料被取走后,塑料空箱依靠斜面自动返回。在设计时,为避免空箱滑动速度过快,通过增加斜面摩擦力的方式,控制其运动速度,让空箱缓慢返回。该装置一台设备可实现两个动作,减少了作业人员来回走动,既实现送料至作业者身旁,又能自动完成空箱返回,达到省时省力的效果。
2、链轮与配重装置
此装置运用一套链轮,搭配右侧的黄色配重装置。当物料加工完成后,该装置能使物料从顶端缓慢落下,同时配重块逐渐上升,通过动力平衡实现物体的上下移动过程。在工厂中应用这种装置,能够减轻作业人员上下搬动物料的体力劳动。
这套机构同样是基于斜面的装置。作业员完成操作后,将物品沿斜面推至最上端。物品会间隔有序地向下滑动,滑到料台后,在重力作用下继续下降,与此同时,配重块则向上移动。当物品落入料箱,即可使用叉车或小型推车将其运走,无需人工从高处搬下,极大减轻了作业人员的劳动强度。
这个基于斜面和配重块的装置,能有效节省作业者从高处搬运物料的力气。每天搬运一箱物料,可能不会觉得吃力,但要是搬运 100 箱,沉重的工作负荷会让人疲惫不堪。而借助该装置,物料自动落下后,用叉车或小型推车运走即可,极大减轻了体力劳动。更值得一提的是,装置无需电源或外部压缩空气,仅凭精巧设计就实现了自动搬运。
这些案例大家可以根据自身生产情况灵活运用。一旦应用到实际中,或许就会感慨:这么实用的方法,怎么没早点尝试?此次分享,希望能给大家带来启发,让大家在生产实践中触类旁通,发现更多优化生产的巧妙思路。