制造自动化DIY 工厂自动化低成本、自主开发的策略与方法

生产制造企业的生产技术经理及人员

   随着用工成本的急剧增加，制造业转型升级，工业自动化成为众多企业的急迫追求。国内制造企业普遍自动化程度不高，设备精度和可靠性较差，操作人员的素质较低，如何低成本、自主开发自动化制造系统成为众多工厂面临紧急课题。

   自动化的目的无非是要追求产品质量稳定、生产速度愈快、生产成本愈低、用人工愈少。自动化的方向是正确的。但是，现大多数企业受到传统自动化设备的影响，盲目追求高速度、大产量及泛用化，甚至高成本的投入，这样的设计及投资理念导致企业巨大的浪费甚至战略的失败！另外一些企业在自动化的需求识别，自动化装备的选择、使用、维护等存在诸多问题，如自动化设备使用不好、故障频发、生产出不良品不会自动报警，以致继续生产不良品而不敢使用自动化设备闲置。由于未能发挥自动化应有功效，从而使得企业对自动化丧失信心。

    本课程秉承适速化、小型化、专用化的低成本、可以自制的领域发展路线，通过现场诊断分析，选择和提取节省或取代人工的作业过程，立足现场开发设计高效省力化装置和自动化设备。例如：精益自动化生产线设计制作，升降、补充、搬运、输送、仓储等省力化装置设计制作，装配、固定、压入、补充压入、焊接、非标自动化设备设计制作等。通过省人化和省力化装置及自动化系统的导入，可以大规模减少作业人工，极大地低减生产及管理成本，提高企业竞争力。

培训目标：

——了解制造自动化的基本原理和主要制造单元及制造系统自动化技术，以及各种自动化装置的结构原理和特点，提升管理人员对其应用管理能力，为企业进行投资决策提供基本参考；

——深刻感知“自働化”给企业带来低成本、高效率、高品质、少库存、少人化、柔性智能的革命性生产方式变化；彻底理解“零缺陷”、“零损失”“零停滞”，并通过系统设计的方法彻底杜绝浪费；

——说明工厂中作业、工序、生产线自动化的实现路径，学习和掌握企业当前自动化项目的需求分析、方案设计与评估的方法；

——学习制造自动化自主开发的工程技术及自动化装置开发工具；

——掌握自动化装备（含工业机器人）的导入、使用、维护、保养方法和技巧。

培训对象：制造型企业高层决策人员；设备工程、生产技术管理人员；生产管理、品质管理、IE工业工程、车间现场等相关管理人员；项目负责人及骨干等。

培训时长：2天，每天6学时。

 内容大纲：

1. 制造自动化：自动化VS机械化

机械化：由机器代替人力劳动

自动化：基本劳动机械化+辅助劳动机械化+自动控制系统

工序自动化、工艺过程自动化（自动化线）、制造过程自动化（自动化制造系统）

制造自动化的过去、现在、未来

先进行业、企业自动化视频案例

简单说自动化原理：程序单元、作用单元、传感单元、制定单元、控制单元

刚性自动化设备及系统与柔性自动化设备及系统

制造系统自动化的技术与实现功能、实例大量的先进企业自动化生产视频案例

• 加工设备自动化

•装配自动化

• 物流供输系统自动化、自动化立体仓库

•检测自动化

• 机械手

•工业机器人

•集成制造系统

2. 自动化为什么不成功？自动化VS自働化

案例分析及演练：某工厂生产线自动化改造失败案例研讨

自动化为什么在企业不成功？没有“人”字边的自“动”化

可以进行自働化的生产线、难以实现自働化的生产线

自働化：人字边自动化，是把重点放在阻止生产线的流动，当发生异常状况时，生产线就会自动停止的生产结构体系

•JIDOKA自働化：迅速对应异常

•JIDOKA自働化：零不良，工序内造就品质，确保100%良品制造

• JIDOKA自働化：省人化，不需要对机械设备进行运转看护

自働化VS自动化：设计面的差异、功能面的差异、管理面的差异

•自働化的误区：自动化的设备、设备的自働化

TPS丰田自働化常见装置：定位置停止系统、误动作防止系统、防呆装置、安全装置等

逐步自动化：人机工程与人机联合分析，人机组合与分离，半自动化到完全自动化

•区别工具（TOOL）与机器（Machine）：实现了没有人陪伴的设备才叫机器

案例分享：丰田生产自动化的24个步骤

3. LCIA简便自动化的策略与方法

简便自动化的战略、定义及其六大基本条件

加工作业的自働化：区别人工动作与机器动作

• 加工自働化的步骤及完全自动化的过程演变

•加工作业的自动化项目

•加工作业自动化过程要点与装置设计组装、装配作业的自働化

•装配自动化的步骤及完全自动化的过程演变

• 装配作业的自动化项目

• 装配作业自働化过程要点及装置设计搬运、搬送作业的自働化：材料搬运、在制品搬运、成品搬运

•搬运、搬送作业自动化的步骤及自动化的过程演变

•搬运、搬送作业自动化项目

•搬运、搬送作业自动化过程要点与装置设计

彻底的作业改善：自动化之前彻底消除浪费

案例分享：各作业领域（冲压、焊接、机械加工、注塑、橡胶、组装等）的自动化过程与要点

4. 非标自动化装备的低成本LCA自主设计

低成本自动化LCA设计的基本原则

非标自动化装备设计的主要元器件功能及使用

•传感器：物理、光纤、红外、仿生、电磁、磁光效应、压力、温度、超声波、X光等

•虚拟仪表、变频器、变压器、继电器、电磁阀、保护开关、真空发生器

•丝杆、滑轨、步进电机、三次元、伺服电机

•驱动器、液压装备、气压装备、CCD

• 单片机、可编程控制器PLC、工业计算机IPC

自动化机械结构大揭密（视频）

防呆技术设计，确保设备加工及作业品质

•机械防呆：导位辅助、公差补偿

•逻辑制动：条件设定、安保装置

•系统纠错：界面信息、声光警示

•作业指引：作业指导、计量检校

•拓展：制造现场常用的防呆装置设计

企业内部LCA设计团队的培养

课堂演练：某工序自动化方案树立及研讨

5. 自动化项目的需求立项及实现方案

自动化的目标：成本预期？质量预期？产能预期？或综合预期？

•制造自动化的TQCSE模型

自动化的前提：品质保证！

•影响自动化方法的人机料法环因素及优先考虑方式

自动化项目选择的系统思维：DFMEA、PFMEA、SFMEA潜在失效模式及后果分析

• 面向制造和装配的设计

•产品设计和过程设计的防错技术

自动化项目选择的技术思维：特性识别与流程识别

自动化项目的选择方法

• 特性法（零部件形状差异，作业、工具、材料、设备特性等）

•作业步骤法

•统计法

•管理目标分解法

自动化项目方案的选择评估要点：经济与技术、数量与质量、通用与专用、效益与投资等

自动化装备的投资决策：技术方案+经济方案

自动化装备设计的技术规划与设计评价

•自动化装备的功能分析：生产的产品与设备的功能

•自动化装备的结构系统分析：从功能概念系统到设备结构实体系统

•自动化装备的主机能设计：课题导出及基本观点

市场相对成熟及标准化的自动化装备采购分析与决策

• 自动化装备工控行业产业链及业务流程价值链：设备商、软件商、系统集成商（为什么价格贵）

•自动化控制系统工程量估算的基本方法（收费的秘密）

•作业自动化装备、工序自动化装备的采购市场及适应性策略

•自动化生产线、自动化制造系统的采购市场及适应性策略

课堂演练：多品种小批量生产线自动化改造项目的需求分析、立项决策、方案设计、方案评价

6. 自动化装备的使用与保养

自动化装备导入的工程管理

•自动化装置的验证：PPAP（生产件批准程序）验证

•工程认定管理规程：自动化技术开发、使用、更新的系统管理

思考：何为自动化项目的终止？稳定的批量生产！

自动化装备保全预防（免保养）MP设计

•自动化装备的初期管理、使用、保养的功能职责的区分与协作

故障的快速反应及故障管理

专业的定期保全

使用者的自主保全

工业机器人的正确使用与保养 

工业机器人应用与维护专业人才培养

沈老师

精益生产实战型资深顾问，机械制造专业、高级工程师，MBA工商管理硕士、经济师。

沈老师具有20年以上企业经验，含10余年日企工作经验。历任日企部品课副课长、组立课课长、品管课主任，国内大型民企（家电、机械装备）生产部部长、技术/质量总监、制造总监、供应链总监、副总经理等职位。沈老师在职期间先后赴日本东芝、日立研修精密机加工技术、CNC数控机床编程与操作、TPS精益生产、TPM、TQM等。沈老师长期从事自动化设备管理、国产化备品管理等工作，非常熟悉设备的控制原理、结构功能、设备维修保养过程中的稳定性操作技巧，故障再发防止的判定方法和提升生产效率方法；对不同设备的维护所产生的损失成本管理，具有独特、实效的手法和实践经验。擅长通过设备的改善、改良设计、简便自动化等保证品质的稳定达到自働化，通过设备管理、快速换型技术、节能降耗及清洁生产来实现设备安全、高效的课题。

沈老师具有咨询行业经验3年。沈老师擅长的课题有：5S、TPM、TQM、TPS精益生产、JIDOKA自働化与LICA简便自动化、POKA-YOKE防错技术、SMED快速换型等。沈老师由于多年的民营企业高层管理经验，使得沈老师的咨询和培训能够切实贴近客户需求及快速呈现实绩效果。

沈老师培训和咨询过知名企业（有且不限于）：美的冰箱、美的热水器、美的威灵电机、美的美芝压缩机、创维集团、格力电器、格兰仕集团、万家乐、阳晨厨具、福马洁具、盾安集团、东方精工、上汽通用五菱、施耐德电气、福斯特惠勒、正力机械、百达精工、精通机械、斐讯通讯、得意精密电子等。