大家好，今天小編關(guān)注到一個比較有意思的話題，就是關(guān)于自動化設(shè)計(jì)公差的問題，于是小編就整理了1個相關(guān)介紹自動化設(shè)計(jì)公差的解答，讓我們一起看看吧。
1、自動化設(shè)計(jì)怎樣滿足精益模式要求？
Q1：工序是否有必要導(dǎo)入自動化？
我們可以把自動化設(shè)備導(dǎo)入分為兩種情況：
一是現(xiàn)有設(shè)備能力不能滿足需求；
二是在人工操作的工站導(dǎo)入自動化設(shè)備；
當(dāng)現(xiàn)有設(shè)備能力不能滿足需求時，首先要考慮能否通過設(shè)備改
對于全自動化設(shè)備，可考慮消除設(shè)備循環(huán)時間中的浪費(fèi)，如減少設(shè)備傳送部件的距離和時間。
當(dāng)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***來提升人工操作的效率和質(zhì)量，以節(jié)省人力和成本。一般在以下情況下考慮導(dǎo)入自動化***替人工操作：
1.作業(yè)環(huán)境差，如噴涂和焊接作業(yè)等；
2.人工操作使產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定或達(dá)不到客戶要求；
3.產(chǎn)品較大或較重，人工操作困難。
對于僅僅以節(jié)省人力為目的的自動化，個人建議需審慎評估。
Q2：工序是否適合導(dǎo)入自動化？
筆者曾支持過的自動化部門，由于高層管理者在這個部門成立時定位的目標(biāo)就是節(jié)省人力，因此部門負(fù)責(zé)人在選擇導(dǎo)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(yàn)等。個人認(rèn)為這是個很大的誤區(qū)，因?yàn)檫@些工序恰恰是導(dǎo)入自動化難度最大的工序。在評估工序自動化的技術(shù)可行性時，至少需要考慮以下因素：
1. 部件的穩(wěn)定性：如果上游提供的部件差異較大，人工操作時由于操作者具有主觀能動性，不僅可以判定部件的品質(zhì)是否可以合格，還可以根據(jù)部件的差異靈活的調(diào)整自己的操作方***。但設(shè)備不具備人的靈活性，如果部件不穩(wěn)定，設(shè)備加工出來的產(chǎn)品品質(zhì)可能還不如人工，也可能會造成設(shè)備的頻繁停機(jī)。
2. 部件的可定位性
3. 操作的復(fù)雜度：操作的復(fù)雜度越高，實(shí)現(xiàn)自動化的技術(shù)可行性越低。即使是工業(yè)機(jī)器人，復(fù)雜的組裝作業(yè)也難以實(shí)現(xiàn)。
4. 部件的包裝方式：如果想實(shí)現(xiàn)自動上料，需要更改原有的包裝方式以能讓上料機(jī)械裝置可以抓取到部件，由于變更包裝方式所帶來的成本增加需計(jì)算到自動化成本中。
5. 部件的可分離性：如果想實(shí)現(xiàn)人工上料，需要評估部件的可分離性。尤其是對于一些小的零部件，比如螺絲等。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)中有DFM/DFA（Design for Manufacture/Assembly）的理念，意思是指在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段考慮加工和組裝的效率和成本，比如盡量減少鎖絲的數(shù)量和種類，盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件等。如果想實(shí)現(xiàn)自動加工和組裝，我們也可以從產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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，縮小部件的公差范圍等）。
在自動化導(dǎo)入的經(jīng)濟(jì)可行性評估中，不能只計(jì)算設(shè)備的***購成本。
Q3：導(dǎo)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，而是指在上料完成后的設(shè)備加工/操作循環(huán)時間內(nèi)，作業(yè)員仍需要作**操作，如翻轉(zhuǎn)工件或功能轉(zhuǎn)換等操作 ；按照豐田生產(chǎn)方式的理念，要盡量將人力從設(shè)備上釋放出來，讓操作者能一人操作多臺設(shè)備，而不是把操作者作為設(shè)備的附屬。如果導(dǎo)入Level 1的自動化，一臺設(shè)備仍至少需要一名操作者來，無***實(shí)現(xiàn)一人多機(jī)。
Level 2的自動化也被稱為“one-touch 自動化”，是指當(dāng)作業(yè)員完成設(shè)備上料和設(shè)備啟動后，不需要在設(shè)備操作循環(huán)時間內(nèi)看管設(shè)備，這就在很大程度上解放了操作者，減少了等待浪費(fèi)。
在豐田生產(chǎn)方式中，Level 3的自動化也稱為“著著化”，是指設(shè)備加工完畢后，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。可以利用設(shè)備最后一個循環(huán)動作的動力來彈出工件。因?yàn)闀a(chǎn)生噪音并且成本較高，不建議使用壓縮空氣吹出工件。當(dāng)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，然后再將新的工件放上，產(chǎn)生了等待浪費(fèi)，這種情況下有必要導(dǎo)入Level 3的自動化。
從Level 3到Level 4或Level 5的自動化，技術(shù)難度和成本顯著地增加。上料對于人工操作來說很容易，但實(shí)現(xiàn)自動上料，不僅需要專用的自動化技術(shù)，而且對來料的包裝方式及放置方式也有要求。同樣在不同設(shè)備或工序間傳遞工件，需要使用機(jī)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(yīng)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 1和Level2相比可以達(dá)成自動化帶來的好處，與Level 4 和Level 5相比，在成本，***購周期，維修保養(yǎng)的難易度，可靠性和柔性方面更具優(yōu)勢。在某些情況下，如果想導(dǎo)入Level 4和Level 5的自動化，需要審慎的評估其投入與收益，以及技術(shù)的可靠性等。
Q
4：自動化設(shè)計(jì)如何才能滿足精益模式的要求？
傳統(tǒng)的自動化設(shè)計(jì)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，速度要求以及易于維護(hù)性，安全性等。目前的生產(chǎn)環(huán)境是多品種，小批量，精益生產(chǎn)就是產(chǎn)生在這種環(huán)境下的生產(chǎn)模式，除上述傳統(tǒng)因素外，自動化的設(shè)計(jì)還應(yīng)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(wù)的小設(shè)備，而不是使用多任務(wù)的大設(shè)備；設(shè)備越復(fù)雜，成本越高，可靠性越差，而且應(yīng)對需求變化的柔性也較低；
2. 不盲目追求高速設(shè)備，設(shè)備的效率應(yīng)以滿足需求為原則，并盡量與流程中其他工序的產(chǎn)能相匹配，盲目的追求高速設(shè)備，或者造成過量生產(chǎn)，或者會讓設(shè)備以低利用率運(yùn)行。此外，對于應(yīng)對未來需求的增加，產(chǎn)能提升不能一蹴而就，應(yīng)以適當(dāng)?shù)脑隽縼碓黾?，大型高速設(shè)備會讓產(chǎn)能的增量過大；
3. 盡量避免批量加工的設(shè)備，批量加工設(shè)備雖然在效率上具有一定的優(yōu)勢，但會阻礙流動，與創(chuàng)建連續(xù)流原則相悖，會造成過高WIP，使生產(chǎn)周期過長。
流動化：設(shè)備易于移動。現(xiàn)在市場環(huán)境中，唯一不變的就是變化。產(chǎn)品的變化和以減少浪費(fèi)為目的的流程改進(jìn)都會驅(qū)動我們調(diào)整生產(chǎn)的布局，因此精益模式下的設(shè)備布置有三不原則：不落地生根，不寄人籬下，不離群索居?！奥涞厣笔侵冈O(shè)備被固定，移動成本很高。
設(shè)備要像“快餐車”一樣，具有機(jī)動性，管線要盡量使用長短易變動的軟性管路。“寄人籬下”是指與其他設(shè)備共享附屬設(shè)施，如吸塵系統(tǒng)或冷卻系統(tǒng)，這樣設(shè)備會像***一樣，必須依附在其他的設(shè)施下，才能運(yùn)轉(zhuǎn)。
“離群索居”是指設(shè)備按照功能分割開，除非由于生產(chǎn)環(huán)境的特殊要求（如涂裝，電鍍設(shè)備），設(shè)備應(yīng)按照工藝流程布局，創(chuàng)建連續(xù)流。
柔性化：有彈性，改變附屬機(jī)構(gòu)即可作其他用途?，F(xiàn)***工業(yè)產(chǎn)品生命周期短，技術(shù)更新速度快，如果設(shè)備專用化程度過高，可能會造成設(shè)備投資還未回收，就已經(jīng)不適用了。
因此柔性化是現(xiàn)在生產(chǎn)環(huán)境下自動化設(shè)備的一個重要考核指標(biāo)。柔性化的自動化可通過泛用機(jī)的專用化（基本功能機(jī)械搭配專用生產(chǎn)某種產(chǎn)品所需的治具，模具，刀具）和模塊化設(shè)計(jì)（更換某一部分機(jī)構(gòu)件即可生產(chǎn)其他產(chǎn)品）來實(shí)現(xiàn)。
郭臺銘的機(jī)器人策略并非沒有***理，機(jī)器人的優(yōu)勢一方面由于具有較多的**度可以完成比一般設(shè)備復(fù)雜的操作，另一方面在于其高度的柔性，只要更換手爪模組并變更程序，機(jī)器人就可以用來做其他用途。
快速化：1.可快速啟動，啟動后不需要調(diào)試就可生產(chǎn)；2.可快速更換模具，刀具。基于減少生產(chǎn)批量以減少庫存，豐田一直致力于追求快速切換，在自動化設(shè)備階段就考慮快速切換的要求，從技術(shù)復(fù)雜度與成本角度，比在設(shè)備使用后再進(jìn)行快速切換的改進(jìn)要低得多。
自働化（Jidoka）：賦予設(shè)備人的智慧，在設(shè)備作業(yè)時將人力解放出來。使用傳感器以探測異常并發(fā)出異常信號，并在必要時自動停機(jī)。
自働化是豐田生產(chǎn)方式的兩大支柱之一，二戰(zhàn)后，日本從美國購買了大批自動化設(shè)備，盡管是自動化設(shè)備，但每臺設(shè)備前仍需配備一名操作者看管，在發(fā)生故障時關(guān)閉設(shè)備并找維修人員來修理。
在大野耐一看來，這是愚蠢的，于是他開始考慮如何做到不需要人監(jiān)護(hù)，他想到了豐田創(chuàng)始人豐田佐吉的發(fā)明，以前的織布機(jī)在織造過程中，如果一根經(jīng)線斷了，或者是緯線用完了，必須靠人巡回檢查發(fā)現(xiàn)停車處理，不然就會出現(xiàn)大量的不合格品。
能不能給設(shè)備賦予類似人的“智能”，給它裝上判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常的裝置，使之在出現(xiàn)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，豐田佐吉開始研制這種自動跳閘的織布機(jī)。
受這一啟發(fā)，大野耐一將傳感器應(yīng)用到設(shè)備上，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時，設(shè)備可自動停機(jī)并發(fā)出信號，這就是豐田生產(chǎn)方式中自動化（Jidoka）的來源。
結(jié)語
自動化不應(yīng)該趕時髦，不應(yīng)盲目的追求高科技也不能圖便宜，需要具有長遠(yuǎn)的眼光。自動化導(dǎo)入之前合理化與標(biāo)準(zhǔn)化先行；自動化評估與設(shè)計(jì)階段，IE/生產(chǎn)/維保部門與設(shè)計(jì)人員的良好溝通也很重要?？傊?，自動化之路任重***遠(yuǎn)。
現(xiàn)在整個自動化行業(yè)都是在往這個方向走。
從電氣方面講，伺服的選用，運(yùn)動控制系統(tǒng)的算***，視覺的應(yīng)用，還有就是傳感器的精度要求。
機(jī)構(gòu)方面：主要就是高精度的模組，零件的加工 裝配，
但是要求精度越高成本就越高。
一是現(xiàn)有設(shè)備能力不能滿足需求；
二是在人工操作的工站導(dǎo)入自動化設(shè)備；
當(dāng)現(xiàn)有設(shè)備能力不能滿足需求時，首先要考慮能否通過設(shè)備改
對于全自動化設(shè)備，可考慮消除設(shè)備循環(huán)時間中的浪費(fèi)，如減少設(shè)備傳送部件的距離和時間。
當(dāng)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***來提升人工操作的效率和質(zhì)量，以節(jié)省人力和成本。一般在以下情況下考慮導(dǎo)入自動化***替人工操作：
1.作業(yè)環(huán)境差，如噴涂和焊接作業(yè)等；
2.人工操作使產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定或達(dá)不到客戶要求；
3.產(chǎn)品較大或較重，人工操作困難。
到此，以上就是小編對于自動化設(shè)計(jì)公差的問題就介紹到這了，希望介紹關(guān)于自動化設(shè)計(jì)公差的1點(diǎn)解答對大家有用。
