低成本自动化认知与实务

视野实战案例---全面解析（LCIA）5687低成本自动化（LCIA）认知与实务课程概要课程主题：低成本自动化（LCIA）认知与实务面向人群：厂长、部门长、基层管理课程时长：2小时（1.5h课程讲解+0.5h交流互动）课程目标：1、树立正确的自动化实施观念，改变自动化设备的认知，不仅认知LCIA机构，同时掌握自己动手设计到制作的套路；2、通过实际应用案例体验，认知低成本自动化的优势及基础构造；3、学会在企业生产管理过程如何推广应用低成本自动化，构造全员参与、自主改善的创新文化。1/49第一章第二章第三章第四章LCIA基础知识LCIA改善思想与挖掘方法LCIA基本机构及动力源应用学习大纲LCIA设计流程与制造技巧2/49互动工业4.0时代核心竞争企业竞争优势在那里？

我们企业为什么要改变？

低成本自动化如何降低成本？

3/49LCIA基础知识第一章LCIA低成本自动化的历史LCIA低成本自动化定义LCIA低成本自动化5大改善原点LCIA低成本自动化对企业发展的意义LCIA的理解误区目录CONTENT4/49一、LCIA基础知识1、LCIA低成本自动化的历史LCIA是在日本(罗马标注为Karakuni)的基础上转换而来，翻译成中文是机关的意思，最先指的是日本古代可以自动指示方向的机械结构。汉字是机关、能转动、机巧装置等。Inexpensive

机关文化可追溯到江户时代，这种机关文化在国际上也被关注5/49一、LCIA基础知识6/492、低成本自动化定义LCIA是英文LowCostIntelligentAutomation的简称，中文简称低成本自动化或简易自动化。低成本自动化(LCIA)注重人机结合，并充分发挥作业员智慧和创造力，适用于“多品种，小批量”的生产方式，特别适合当前工业企业转型升级的需要。LCIA是指运用自动化技术并结合精益生产的理念，应用机械、气动、电气、电子和光电等技术手段，开发出具有高信赖性、高生产性、高柔软性、低投资成本特点的生产线、设备及工夹具。

一、LCIA基础知识3、LCIA低成本自动化5大改善原点1、可以轻松的工作2、改善工作方式3、全员参与4、快乐的改善5、花钱少（低成本）7/49一、LCIA基础知识4、LCIA低成本自动化对企业发展的意义低成本自动化（LCIA），以其投资少、设计周期短、灵活、维护成本低等优点，被认为是企业——尤其是中小型企业实现转型的一种比较理性的选择。

日企、德企、欧美等企业都高度重视低成本自动化（又称简便自动化。低成本装置）。

低成本自动化是企业实现低成本智造的基石8/49一、LCIA基础知识5、LCIA的理解误区理解误区可知、可视、可行、可成、四一线①LCIA机构不限于某种材料，只是精益管（线棒）和方通型材比较常见②LCIA机构并不是复杂的，“高大上”的才是③LCIA需要团队，但不是如某些人说的，一定需要是很强大的技术④很多领导都认为LCIA机构从第三方购买，让别人制作就可以了⑤LCIA应用广，只要有人的地方就有机会应用，并不局限于多品种、小批量的制造型企业⑥LCIA需回归改善的原点，解决员工累、难、险、脏、污等问题，并非面子工程9/49【课堂互动】找一找下面哪个属于低成本自动化？10/49掌握知识点：低成本自动化、自动化、自働化的区别【案例解析】【案例】LCIA的实际案例分析理解

某肥皂厂经常出现漏装肥皂而使空肥皂盒出厂的错误。（工厂计划搞一个自动检测装置，需要用到红外定位、自动称重报警、智能机械手拿取等自动化设备，预算投资几十万元）。

一工人说：给我100块钱，每天一度电，就可解决这个问题。(获批准后，工人用100块钱买了电风扇，对着流水线上肥皂盒吹，空盒就被吹下来)【LCIA简易自动化分析】：

需求：鉴别筛选空肥皂盒

制约：肥皂盒已封闭，没法直接目视鉴别。

低成本方案：用风扇的风把较轻的空盒吹走。

点评：沿用了重量区别的自动化设备核心思路，巧妙的使用重量带来的物体运动状态不同来进行区别（体现了LCIA借用自动化核心理念或核心部件功能的思想精髓)。11/49LCIA改善思想与挖掘方法第二章LCIA低成本自动化改善的6大基本思想挖掘LCIA机会点的4大原则透过现象看本质挖掘LCIA机会点通过作业改善原则挖掘LCIA机会点目录CONTENT12/49二、LCIA改善思想与挖掘方法1、LCIA低成本自动化改善的6大基本思想精益铸就品质1、有异常时应立即检测到并停止2、要迅速具体化并可实施3、要廉价简单有基本自动设备检测出异常并通知，由人工采取措施要更快得发送异常信息，这可以更好的掌握不良，并不断改进只有合适自己公司的产品、加工或组装方式并便于使用的必要功能并廉价的产品创新引领未来13/49需要很专业的知识，部分购买关键装置进行制作，只要了解实际使用的软件，使用方法就足够即使是外协的关键装置，也应是适合使用部位、动作、周期等条件的，（工具→工具化），在这里与其他同行有差异5、应该适合加工、组装的部件、产品（方便）二、LCIA改善思想与挖掘方法1、LCIA低成本自动化改善的6大基本思想4、即使没有专业知识也要能够实现（通过购买关键装置）6、核心关键应在公司内变更动作（应具备适应性）在自己公司开发，在变更、加工、组装时也因为了解软件，易于变更14/49二、LCIA改善思想与挖掘方法2、挖掘LCIA机会点的4大基本原则01作业时要讲求效率、并达到动作的平衡。02使必要的基本动作次数尽量减少。03每个动作间的距离尽量缩短。04使动作尽量保持轻松自然的节奏。15/49二、LCIA改善思想与挖掘方法3、透过现象看本质挖掘LCIA机会点人体动作方面1、人体动作左右均衡使用2、最少的「功」力投入减少人的体力消耗与精神疲劳以提升人的效率。工具设备方面1、尽量利用工具作业，避免人力作业，减少人力依赖，提高精准度与质量，利用工具设备2、提高工作效率，提升工具设备的能力，同行多工程，提高效率，利用省能源的方法以提升人与工具设效率关于工作场所布置1、缩短动作间或搬运间的距离2、给予最佳工序安排3、给予舒适的作业环境4、以提升人与作业效率16/49二、LCIA改善思想与挖掘方法4、通过作业改善原则挖掘LCIA机会点把不必要的、没有用的、虚费功夫的排除【排除】把必要但复杂的简单化【简化】把顺序不佳的、有利的重新编组【重组】把过于细分、浪费效率的加以合并【合并】17/49找找身边的低成本自动化？18/49【课堂互动】低成本改善1、已经在使用的低成本自动化？2、可以进行低成本改进的工序？3、用什么样的方式改进可以实现？LCIA基本机构及动力源应用第三章LCIA低成本自动化8大机构LCIA活用7大动力源目录CONTENT19/49三、LCIA基本机构及动力源应用1、LCIA低成本自动化8大机构20/49LCIA机构的特性1、装置简单、安全可靠（构造简单，故障少）

2、成本低，投资少（有金钱的限制能激发出好的点子)

3、柔性强（拆装容易，更改快）

4、易维护（结构简单，普通员工都可以维护）杠杆原理连杆原理斜面原理滑轮原理凸面原理齿轮原理槽轮原理皮带链条三、LCIA基本机构及动力源应用①、8大机构--杠杆基本原理及图例杠杆原理也称为“杠杆平衡条件”，是分析杠杆受力平衡的定理。

最早由古希腊科学家阿基米德提出。杠杆要达到受力平衡，作用在杠杆上的两个力矩（力与力臂的乘积）必须大小相等，旋转方向相反。也就是说，杠杆的平衡条件必须满足：动力×动力臂必须等于阻力×阻力臂21/49②、8大机构--连杆基本原理及图例连杆（connectingrod）连杆机构中两端分别与主动和从动构件铰接以传递运动和力的杆件。连杆机构构件运动形式多样，简单调整杆的相对长度即可实现不同的转动、摆动、移动和平面或空间复杂运动，从而可用于实现已知运动规律和已知轨迹。22/49三、LCIA基本机构及动力源应用③、8大机构--斜面基本原理及图例斜面是一种简单机械，可用于克服垂直提升重物之困难，省力但是费距离。距离比和力比都取决于倾角：斜面与平面的倾角越小，斜面较长，则省力越大，但费距离。23/49三、LCIA基本机构及动力源应用【铜管下料装车案例】24/49【铜管下料装车案例】三、LCIA基本机构及动力源应用【案例分析】：

项目需求：铜管下料装车过程，减少重力掉落碰扁故障低成本方案：用斜坡原理减缓减少掉落重力及掉落高度，降低故障率④、8大机构--滑轮基本原理及图例滑轮主要的功能是牵拉负载、改变施力方向、传输功率等等。

多个滑轮共同组成的机械称为“滑轮组”，或“复式滑轮”。滑轮组的机械利益较大，可以牵拉较重的负载。滑轮也可以成为链传动或带传动的组件，将功率从一个旋转轴传输到另一个旋转轴25/49三、LCIA基本机构及动力源应用⑤、8大机构--凸面基本原理及图例凸面型：也叫素面型、弧面型。指表面突起、截面呈流线型、具有一定对称性的款式，有平凸、双凸和凹凸之分。按突起的高度又有低凸、中凸和高凸(馒头型)之分。26/49【空调运输分隔及不合格品分离案例】三、LCIA基本机构及动力源应用27/49【空调运输分隔及不合格品分离案例】三、LCIA基本机构及动力源应用【案例分析】：

项目需求：空调运输过程，确保运输间距，不合格的自动分离运输线体低成本方案：用凸面原理，形成阻隔分离，集合自动识别凸面工装推动分离不合格品合格不合格⑥、8大机构--齿轮基本原理及图例两个齿轮啮合时候齿轮的主轴相互平行的时候我们叫做平行轴齿轮传动。也叫圆柱齿轮传动。具体分为下面几个方面：直齿轮传动、平行轴斜齿轮传动、人字齿轮传动、齿轮齿条传动、内齿轮传动、摆线齿轮传动、行星齿轮传动等。28/49三、LCIA基本机构及动力源应用⑦、8大机构--槽轮基本原理及图例槽轴的实质是可以连续旋转杠杆。使用槽轴时，一般情况下作用在轮上的力和轴上的力的作用线都与轮和轴相切。

因此，它们的力臂就是对应的轮半径和轴半径．由于轮半径总大于轴半径，因此当动力作用于轮时，轮轴为省力费距离杠杆29/49三、LCIA基本机构及动力源应用⑧、8大机构--皮带、链条基本原理及图例皮带、链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。皮带、链传动是啮合传动，平均传动比是准确的。它是利用链与链轮轮齿的啮合来传递动力和运动的机械传动。30/49【成品打包传输案例】三、LCIA基本机构及动力源应用31/49【成品打包传输案例】三、LCIA基本机构及动力源应用【案例分析】：

项目需求：产品自动打包机过程，实现自动传输及速度均衡低成本方案：应用链条、皮带线原理，实现产品稳定传输找一找下面低成本自动化应用了那些原理？【课堂互动】32/492、LCIA活用7大动力源7大动力源重力动力磁力动力人力动力浮力动力弹性动力自然力动力其他动力三、LCIA基本机构及动力源应用33/49①、7大动力源--重力活用基本及图例重力是指地球上的物体由向下的万有引力和惯性力共同的作用力。重力的生成需要两个并列条件：一个是物体受万有引力，另一个是物体加速运动。重力的方向总是垂直向下不仅有垂直的方向，还有在斜面、旋转轴时，由于重力的本身能把物体移动到各个方向。物体受重力作用集中于一点，这个点就是重力作用点，称为物体的重心。三、LCIA基本机构及动力源应用34/49②、7大动力源--人力活用基本及图例人在操作作业时，能以最少的劳力得到最大的工作效果的经济法则，对这个法则能好好的学习与使用，在工厂内，我们可在许多地方发现许多不合乎此法则的动作，当然工作效率会低，人员易于疲劳。

在动作分析时，经常需用到“动作经济原则”。它的目的是减少工作疲劳与缩短操作时间。“动作经济原则”是一组指导人们如何节约动作、如何提高动作效率的准则三、LCIA基本机构及动力源应用35/49③、7大动力源--磁力活用基本及图例磁场不具有保守性，但在磁场中仍可引入势能的概念，与通常意义的势能所不同的是，磁场中的势能不仅可以是位置坐标的函数，还可以是时间的函数。

由相互作用的物体之间的相对位置，或由物体内部各部分之间的相对位置所确定的能叫做“势能”。按作用性质的不同，可以分为引力势能、弹性势能、电势能和核势能等。势能PotentialEnergy物体由于具有做功的形势而具有的能叫势能三、LCIA基本机构及动力源应用36/49④、7大动力源--弹性力活用基本及图例弹性力势能是因为物体发生弹性形变时，各部分之间存在着弹力相互作用而产生的。它的大小随各部分之间相对位置变化而变化，弹性势能是以弹力的存在为前提的。物体由于被举高而具有的能叫重力势能,重力势能的变化与物体质量和运动速度有关三、LCIA基本机构及动力源应用37/49⑤、7大动力源--浮力活用基本及图例

浮力施力的物体是液体或者是气体，就是该物体浸在液体或气体之中受到了这些流体外界压力向上的合力，而这个力就是浮力，它的大小跟该物体所排开的这些重力是一样的。生活中浮力，比如在河流之中有一些木头或是纸屑之类的在水上漂浮着流动，这种情况就是浮力的作用浮力最早是在公元前245年，由阿基米德所发现的。三、LCIA基本机构及动力源应用38/49⑥、7大动力源--自然力（风力）活用基本及图例“自然力”是指自然界中客观存在的风力、水力、生物力等

扩而大之，是指阳光、空气、水分、湿度、土壤、风等对其他事物的客观而具体的作用和影响，例如人类从事农、牧、渔业生产离不开“自然力”的作用自然力包括时间、环境因素与不可预测的灾祸，其中不以人的意志为转移的三、LCIA基本机构及动力源应用39/49⑦、7大动力源--其他动力活用（电力、马达、气缸）

其他动力源包括蒸汽机、燃料和推进剂的直接燃烧，例如火药驱动工具，甚至自然动力源，例如风或流动的水

电动工具是最常见工具，其致动通过附加的动力源和机构比仅其他手工劳动与使用手工工具，常见的电动工具类型使用电动机，也常用内燃机和压缩空气。直接驱动的工具动物动力通常不被视为电动工具三、LCIA基本机构及动力源应用40/49找一找下面冲床设备及柜机空调应用了那些动力源？【课堂互动】41/49LCIA设计流程与制作技巧第四章LCIA设计流程LCIA设计要素LCIA设计原则LCIA设计制作技巧目录CONTENT42/49四、LCIA设计流程与制作技巧1、LCIA设计流程提出LCIA需求确认需求现状调研评估目标确认目标及规划LCIA方案设计LCIA方案草图LCIA检讨可行性评估LCIA方案实施核心是简单化，打【小样】，务实落地、提效、质造管理流程的的流程，造管理工具的工具43/49四、LCIA设计流程与制作技巧2、LCIA设计要素1、裸付：不要有包装，可以组立状态

2、整列化：产线无需调整产品方向即可操作，与组立方向一致

3、产品逐个切出：部件一个一个自动供给

4、手元化：部件房子离组立最近最合适的位置

5、简便自动化：重复性工作尽量以简单装置替代手工作业44/49四、LCIA设计流程与制作技巧3、LCIA设计原则

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