宋志军：制造系统自动化DIY 工厂自动化低成本、自主开发的策略与方法

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课程概要

培训时长 : 2天

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课程分类 : 研发管理

课程编号 : 3612

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行业不限

适用对象

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

课程介绍

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。

课程背景：

随着用工成本的急剧增加，制造业转型升级，工业自动化成为许多企业的急迫追求。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。本课程希冀能彻底改变传统自动化设备，盲目追求高速度、大产量及泛用化的高成本的设计及投资观念；而能朝适速化、小型化、专用化的低成本、可以自制的领域发展实现。

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；

——深刻认知“自働化”是自动化推进的管理要求及基本条件，技术的开发及引进需要与管理提升同步并持续改善，从而明确公司自动化推进的基本方针和目标；

——解释作业完全自动化的实现路径，掌握当前自动化项目选择与评估的方法；

——提供制造自动化自主开发的工程技术及自动化装置开发工具，分享实际企业自动化推进的成功经验与失败教训。

培训时长：2天，每天6学时。

内容大纲：

制造自动化：自动化VS机械化

自动化的过去、现在、将来

自动化的基本原理及主要技术

机械化：由机器代替人力劳动

自动化制造系统=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）

刚性自动化设备及系统与柔性自动化设备及系统

制造自动化的控制方式与自动控制系统

制造系统自动化的技术与实现功能、实例

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

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）

本节课堂演练：制造自动化技术投资决策与项目风险分析

自动化为什么不成功？自动化VS自働化

自动化为什么在企业不成功？没有“人”字边的自“动”化

频繁的异常停止（停线管理及在线解决问题的快速对应）
品质不稳定、品质问题频发，且不明原因（暂对策与根因对策，再发防止）
标准作业化不完善（作业标准化与标准化作业）
切换作业程序的时间太长（SMED快速换模）
设备故障多，维修时间长（设备故障解决、设备维修保养、设备自主保全）
安全隐患及事故（安全优先于一切）

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

自动化VS柔性化

整流化作业方式：1人多机器、1人多工序
单元化与少人化生产方式
人工与人数的区别：追求“一人工”作业，消灭不足人工或零头人工
多能工培养

本节课堂演练：公司现有自动化项目的得失分析及对策，重新研讨公司自动化推进的目标及方针

制造自働化DIY：LCIA简便自动化

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

简便自动化的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

本节课堂演练：公司现有某生产线（可为精益线）自动化项目及完全自动化实现路径描述

制造自働化DIY：自动化项目的选择与方案评估

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

市场相对成熟及标准化的自动化装备采购分析与决策

作业自动化装备
工序自动化装备
自动化生产线
自动化制造系统

自主自动化项目方案的选择评估与项目实施

经济性
技术的可能性
生产数量及后续生产的持续性
品质的安定性
通用性及专用性
预期效果及投资回报计算

本节课堂演练：（沿上）公司生产线自动化项目选择与评估（系统思维+技术思维）

制造自働化DIY：自动化装备设计及工程管理

PLC自动控制技术与编程简介

自动化工具的选择

控制装置的选择
检测仪表（元件）的选择
控制阀的选择
自动化工具的工程管理

开发防错系统与防错装置设计

更新FMEA与控制计划反映防错的改进
防错装置设计的原则与7分制必须系统

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

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• 宋志军：POKA-YOKE防错技术实战-- 省力化、省人化、自働化、简便自动化: 培训对象：制造型企业高层决策人员生产运作管理人员，包含生产管理、生产技术、品质管理、IE工业工程、设备工程、车间现场等相关管理人员产品及过程开发管理人员及工程师改善项目负责人及骨干培训时长：2天，12学时。课程背景：研究表明，大部分的产品缺陷都是由于人为错误引起的，美国工程师Rook通过对23000 个有缺陷的部件进行统计后得出约80％的缺陷都是由人为错误引起的。为了对人为错误进行控制，1961年丰田公司的ShigeoShingo(新江滋生)博士提山Poka Yoke(fool proofing)方法，即防呆、防傻的意思。他认为，100％的检验只是能够剔除废品，但不能提高产品合格率，而防错法的目的就是要提高产品的合格率而不是为了剔除废品。防错法对于防止产品缺陷，提高产品的合格率是有着极大作用的。目前，国外很多公司如摩托罗拉、通用、霍尼威尔等，都在积极运用防错法。在Shigeo Shingo 博士的帮助下，丰田汽车公司建立了自己的防错体系，在生产车间，平均每台设备上有12 道防错装置。POKA－YOKE 防错技术经过几十年的发展已经形成了完整的系统，在实践中获得充分运用并取得了显著的效果。防错法的突出优点就是成本低、见效快、方法简单。应用这种方法，可以——1.提高效率：减少作业停滞，缩短作业周期；量化指标（P：效率D：交期）2.改善管理：减轻作业强度，改善协作关系；量化指标（S：安全M：士气）3.节约成本：低减品质不良，提升盈利空间。量化指标（Q：品质C：成本）随着用工成本的急剧增加，工业自动化成为许多企业的盲目追求。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，防错法的优点正好可以弥补这些不足，本课程希冀能彻底改变传统自动化设备，盲目追求高速度、大产量及泛用化的高成本的设计观念；而能朝适速化、小型化、专用化的低成本、可以自制的领域发展实现。培训目标：培养对防错的原理、历史和优点的认识和理解解释防错的价值，描述需要防错的情形，低成本设计防错装置，建立防错系统帮助理解防错技术如何适应现代精益生产体系，彻底认识“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开发计划和使用防错技术的能力，从而切实提高生产效率培训对象：制造型企业高层决策人员生产运作管理人员，包含生产管理、生产技术、品质管理、IE工业工程、设备工程、车间现场等相关管理人员产品及过程开发管理人员及工程师改善项目负责人及骨干培训时长：2天，12学时。内容大纲：防错什么是防错？防错的起源与发展为什么要防错？防错的收益错误、人为错误的分析与再发防止对策防错与质量体系的关系缺陷、故障、不良的分析与防错的对策防错与零缺陷、质量工具的关系异常的管理与自働化的对策防错与精益生产的关系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分享与发现：日常生活中的防错实例防错原理防错的管理流程防错的2个途径（产品与过程设计、制造过程与生产系统）防错的3类检测方法防错的4种模式防错的5大原则与方法防错的10大原理：断根原理、保险原理、自动原理、相符原理、顺序原理、隔离原理、复制原理、层别原理、警告原理、缓和原理防错的人机工程学防错的红牌条件防错的3个等级防错的7步法实施与推广课堂演练：生产现场的防错红牌作战产品和过程设计的防错技术（面向制造的防错设计)案例分享：产品设计防错实例分析过程设计防错的基本原则与原理零部件仅具有唯一的装配位置零部件的防错设计特征越明显越好夸大零部件的不相似处夸大零部件的不对称性设计明显防错标识最后的选择：通过制程来防错最完美的防错是不必防错课堂演练：FMEA分析与防错对策拓展：可靠性设计技术制造过程与生产系统的防错技术防错的技术思维：特性识别与流程识别（零部件特性法、作业步骤法、统计法）技术1：机械防呆导位辅助公差补偿技术2：逻辑制动条件设定安保装置误动作防止系统与安全装置技术3：系统纠错界面信息声光警示定位停止系统技术4：作业指引作业指导计量检校课堂演练：样板生产线防错技术研讨防错装置的设计与验证防错装置的概念及基本要素：检测、反馈、改正和预防防错装置的基本功能及特征：制止、控制、报警防错装置的类型及实例：预防类、检测类最需要进行防错的场合，不适合采用防错装置的场合防错装置设计的基本原则最好的、最常用的5种防错装置案例分享：防错装置的设计与应用实例防错装置的验证：PPAP（生产件批准程序）验证防错技术系统的认证：防错技术开发、使用、更新的系统管理课堂演练：样板生产线的防错检测技术分布、防错装置设计分布从防错到自働化：LCIA简便自动化的应用自働化、自动化、简便自动化省力化、省人化、少人化简便自动化的六大基本条件彻底的作业改善标准作业排除浪费的作业与作业的再分配平准化生产与均衡化生产按照节拍时间生产与LOB生产线平衡自働化的作业方式加工的自働化：区别人工动作与机器动作组装、装配作业的简便自动化搬运、搬送作业的自働化：材料搬运、在制品搬运、成品搬运课堂演练：样板生产线自动化改造的阶段划分及实施计划

• 宋志军：自働化（JIDOKA）改善技术 ---从省力化到省人化，从省人化到少人化: 课程背景：自动化是每一家公司无时无刻都在追求的方向，目的无非是要追求生产速度愈快，生产成本愈低，雇用人数愈少。自动化的方向是正确的。但是，现大多数的自动化机器设备的设计、制造理念仍有不周之处。如，一般自动化设备一旦生产出不良品时，机器设备仍然不知，继续生产不良品。人字边的“自动化”的设计理念与一般的自动化机器设备的设计理念是有所不同。人字边的“自动化”强调设备要具有能自动侦测到异常状况的出现，能自动停止生产。并且，作业人员或管理人员，能够立即发现异常状况的发生，采取应对措施，快速恢复正常生产。人字边的自动化，又称简便自动化（Low Cost Intelligent Automation、LCIA），不仅当异常状况发生时，机器设备（生产线）自动停止或作业员使之主动停止下来，而且结合了本公司产品和技能（Know-How），由本公司员工自主开发的低成本、智能化的设备装置，来实现少在库、高品质、少人化的目标。人字边的自动化(JIDOKA)与及时生产（JIT），并称为丰田生产方式(Toyota Production System)的两大支柱。本课程从TPS丰田生产方式的不可分割的两个支柱（JIT&JIDOKA）的本源出发，不仅理解JIT的重要性，更要理解JIDOKA自働化的独特作用，和与普通意义的自动化的区别所在，而且还介绍人字边自动化整体设计的新思维、新观念及实践的步骤。课程有效的诠释了自働化技术背后深刻“零缺陷”、“零损失”“零停滞”所运用的精益思想，从而更有效的促进JIT及时生产与JIDOKA自働化技术在实践中的获得充分运用并取得显著的效果。本课程希冀能彻底改变传统自动化设备，盲目追求高速度、大产量及泛用化的高成本的设计观念；而能朝适速化、小型化、专用化的低成本、可以自制的领域发展实现。培训目标：——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的变化；——彻底认识“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；——解释防错的价值，描述需要防错的情形，低成本设计防错装置，建立防错系统；——有效提高企业的产品品质和人员的工作质量，最终实现零缺陷；——充分激发员工积极性和创造性，真正实现全员参与。培训对象：制造型企业高层决策人员；生产运作管理人员，包含生产管理、生产技术、品质管理、IE工业工程、设备工程、车间现场等相关管理人员；改善项目负责人及骨干等。培训时长：2天，12学时。内容大纲：TPS与自働化（JIDOKA）TPS丰田生产方式：通过改变产品的制造方法降低成本TPS对“浪费”的定义及降成本活动的对策体系TPS的两大支柱：JIT(准时化)：让生产线流动起来JIDOKA(自働化)：让生产线停止下来JIDOKA(自働化)：迅速对应异常什么是异常？能否发现异常？需要多少时间才能发现异常？建立判断异常的标准对待异常的态度：自働化可以实现三不政策处理作业的五步曲（停止、呼叫、等待、处理、改善）防止再发及未然防止:5个WhyJIDOKA(自働化)：零不良，工序内造就品质，确保100%良品制造品质过程的五不政策：造不出、不制造、不接受、不流出、流不出自工程完结：系统的品质保证POKA YOKE防错防呆技术标准作业JIDOKA(自働化)：省人化，不需要对机械设备进行运转看护少人化生产方式：少人化的改善路径设备改善与作业改善：先作业改善→再设备改善区别工具（TOOL）与机器（Machine）：实现了没有人陪伴的设备才叫机器整流化作业方式：1人多机器、1人多工序人工与人数的区别：追求“一人工”作业，消灭不足人工或零头人工“省力化”、“省人化”、“少人化”、“自动化”多能工培养自働化，简便自动化（LCIA）自働化的误区：自动化的设备、设备的自働化自働化与自动化设计面的差异功能面的差异管理面的差异何谓简便自动化（LCIA）？简便自动化的六大基本条件自働化与防错技术POKA-YOKE错误、失误、缺陷、检验、防错防错的十大原理常见的防错装置实例防错法的实施作业的改善与作业自働化彻底的作业改善标准作业排除浪费的作业与作业的再分配平准化生产与均衡化生产按照节拍时间生产与LOB生产线平衡自働化的作业方式加工的自働化：区别人工动作与机器动作组装、装配作业的简便自动化搬运、搬送作业的自働化：材料搬运、在制品搬运、成品搬运生产线定位停止系统什么是定位停止系统实现定位停止的必要条件Andon板和呼叫灯定位停止系统的实施及案例设备的改善与设备自働化生产线设备布置规划的精益思想：少量、小线、多线化自働化机器设计的基本原则短而垂直的生产线布置复数整流的生产线布置作业容易的生产线布置一次生产一个的设备正面狭窄的设备物流容易的设备容易移动的设备有机动性的设备能快速开工的设备没有无驮(MUDA)的设备具转用性的设备不要巨舰大炮的设备能够停止的设备保全容易的设备3P生产准备流程：先天优良生产线设计精益工厂是设计出来、建造出来的，而不是改善出来的3P生产准备流程精益布局及生产线设计P/Q分析、工艺流程图、时间测量功能型布局与流程型布局单件流、单元化，长线变短线按节拍时间生产，线平衡分析与改善小型化线内设备、工作站设计多能工作业方式线边设计物料供应类型与线边物料组织容器设计：小容器、特殊的大零件容器容器内零件安放单件零件供给及成套零件供给手推车及滚筒自动配料系统设计及案例标准作业与最优方案自働化的实施自働化为什么在企业不成功？可以进行自働化的生产线、难以实现自働化的生产线品质问题及异常的在线问题解决方式作业标准与标准作业SMED快速换模：缩短更换作业程序时间设备故障解决、设备维修保养、设备自主保全安全优先于一切

• 宋志军：制造的价值：传统产业迈向工业4.0: 开创工业4.0时代新格局的先锋必然是具有企业家精神的新型企业家，他们将主动拥抱技术创新和资本市场带来的工业4.0市场机会。——工业4.0研究院院长兼首席经济学家胡权工业4.0扑面而来中国——世界制造工厂正在面临产能过剩、产业升级，新工业革命逃离、转移、借船出海，不是出路；机器人、机器换人，不是根本办法——血淋淋的案例，传统制造业转型升级路途披荆斩棘。步入工业化后期的中国，制造业的重要性非但没有减弱，反而应该更加得到重视凡是与人们刚性需求相联系的产业永远是朝阳产业，所以我们的传统产业永远是朝阳产业创造自主品牌，掌握核心技术，建设核心竞争力，效益为先，可持续发展——活生生的案例，传统制造业转型升级有章可循，创新引领新的工业革命。培训目标：——结合最新时势，准确认知工业4.0、中国制造2025、WCM世界级制造等准确概念及核心思想；解读国家行业最新政策，促进先进制造发展——回归制造的价值，通过众多事实的案例，描述传统产业转型升级的蓝图及实施路径，创新引领新的工业革命；——自动化VS自働化，学习和掌握工厂自动化DIY的策略与方法；——学习智能制造的进步阶梯，精益化、自动化、信息化、智能化。培训对象：制造型企业高层决策人员；生产运作管理人员，包含生产管理、生产技术、品质管理、IE工业工程、设备工程、车间现场等相关管理人员；改善项目负责人及骨干等。培训时长：2天，12学时。内容大纲：引言：从中美贸易战看中国制造2025一、工业4.0：重构未来的制造体系工业4.0：以智能制造为主导的第四次工业革命智慧工厂与智能生产物联网、互联网、网络云、面向服务的工厂布局与数据架构CPS信息物理系统，重构未来的制造体系基础技术：移动可视化、工业云、网络协同、大数据高度自动化、高度信息化、高度网络化智能工厂的典范：德国已开始实施industry4.0的企业二、中国制造2025：制造大国到制造强国世界制造工厂：传统产业转型升级的危机与挑战案例研讨：机器人，机器+人？机器换人？中美贸易战启示1：传统产业永远是朝阳产业中美贸易战启示2：政策解读，促先进制造业传统制造业转型升级的惊险一跃：制造大国到制造强国的道法术创新驱动：传统制造业如何转型升级为高新技术企业工业4.0思维VS互联网思维新工业价值生态演进：纵向集成（工厂）、端到端集成（产业链）、横向集成（生态）解决效率问题，创造从改变不合理开始主动拥抱工业4.0：从制造模式到新的商业模式三、制造价值的回归：精益生产是工厂利润的源泉精益生产及TPS不产生附加价值的七大浪费从客户角度认识增值(VA)和非增值（NVA或浪费）价值流动与整流化生产：价值流动及停滞产生的浪费通过精益价值流VSM进行工厂改善活动及案例整流化生产方式：从批量流到单件流Cell单元生产方式：省力化、省人化、少人化及1人生产方式混流生产方式：均衡化生产计划方法后拉式生产方式把问题暴露出来！TPS丰田生产方式的技术体系——JIT是让生产流动起来，JIDOKA是阻止生产的流动？四、IE+自动化+IT：品质效率双突破，创造真正的效益自动化为什么在企业不成功？没有“人”字边的自“动”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VS自动化：设计面的差异、功能面的差异、管理面的差异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：LCIA简便自动化后记：智能制造的进步阶梯感知的端：工业装备智能化融合的网：工业组网智造的云：定制化的信息系统集成智慧的数：工业大数据平台

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