注塑成型现场的自动化、省人化

制造业当前的处境非常困难。

· 原油价格高企、货币贬值导致原材料成本大幅增加

· 劳动力成本飙升，劳动力短缺

· 供大于求

从而需要创造出最优化的系统，以实现高效生产并实现利润最大化。

以前，人们都被困在生产线上，只能逐点目视检查。由于人事费用以及管理成本的飙升，使用与以前相同的方法，越发难以产生利润。提升工作人员的效率是有限度的，更重要的是重新审视工作流程，部分引入IT技术和机器人。

然而，尽管大家知道自动化、省人化是必要的，但引入过程也存在如下所示的诸多问题。

· 不知道从何处开始为好

· 无法引入价格昂贵的系统

· 工作量是否因此增加

· 因为很忙而无暇顾及

在本期栏目中，将讲解作为注塑成型行业主旋律之一的自动化与省人化。

·         什么是自动化、省人化？

·         推进自动化、省人化前应确认的事项

·         注塑成型工厂中的案例介绍

·         引入过程中的课题

什么是自动化、省人化？

自动化

自动化是指利用IT技术和机器人等代替人，完成原本需要由人完成的工作，创造出一个无需人为干预就能自动完成诸如检测机械和质量的异常并让设备停机等操作的系统。自动化的关键点在于，制订完善的中长期计划，并从小处着手实施。一个不好的例子，就是在没有计划的情况下，每个部门各自分别推进自动化。当试图整合不同部门时，如果各个部门是采用不同的系统构建，就必须从头开始重新创建。

省人化

省人化是指重新审视作业内容，减少浪费，通过引进设备减少作业所需的人力。省人化的重点，是提高工作效率，切实地减少1人份的作业量。这是因为即使减少了0.9人份的作业量，依然无法达成减少1名工作人员的目的。这种改善过程，称为省力化。尽管目标是实现省人化，但因为能够降低整体的工作量，所以也应该积极推动省力化。

推进自动化、省人化前应确认的事项

(1) 把握现状，从能够改善之处开始起步

爆发式的大规模推行自动化是行不通的。必须为引进IT技术和机器人做好准备。

· 仔细分析现状

· 将作业细分至每道工序，减少不必要的工作量

· 将依赖于个人技能的工作标准化，以确保任何人都能够完成

· 通过引入夹具、改变作业顺序，可以使复杂作业的难度降低

· 通过制定中长期计划而不是短期生产计划来提高稼动率

(2) 确立中期计划

制定针对整体进行优化的中期计划非常重要。通过制定以3～5年为单位的计划，并与整个公司共享项目，我们可以在不进行局部优化的情况下推行整体优化。

· 不可由各部门分散推进

· 公司整体推进

· 定期性的确认进度

(3) 收集IT技术、机器人的信息

能够对从接受订单到库存的全流程进行统一管理的系统，以及工业机器人和协作机器人的技术日新月异。管理软件以及传感器、图像处理能力都非常出色。随时关注并收集最新的IT技术以及机器人信息很重要。更重要的是利用展览会、演示、租赁机器，了解最新技术可以解决什么问题。应参考注塑成型工厂的引进案例，预先考察各公司之间的差异点。

(4) 部分引进

重要之处并非将所有由人类完成的工作原封不动地转移给IT技术和机器人，而是将这些工作中的一部分交给检查设备和机器人来完成。

· 数据管理

· 闸门切割

· 码垛

· 外观检查

· 包装  等

大规模引进设备时，从现有系统迁移到新系统的难度很大，1个故障就可能会导致整体停止运行。哪怕是出于分散风险考虑，也建议从局部引入入手。

(5) 最后引进检查机及机器人等昂贵设备

尽管机器人很方便，其引进成本却很昂贵。我们经常会看到设备因为引进太容易，无法充分发挥其能力而闲置在仓库中。尽管如此，不断飙升的劳动力成本和劳动力短缺仍是紧迫的问题。建议着眼于未来，通过试验性引进熟悉机器人。

注塑成型工厂中的案例介绍

(1) 工厂可视化

· 成型机的数据记录器

成型机制造商和软件制造商提供能够收集工厂内所有成型机的生产数据，并实现集中监控的系统。对于注塑成型来说尤为重要的注塑压力、填充时间、最小缓冲值、计量时间、1个周期等参数，在每次注塑时都会被记录下来。以前是直接从每台成型机收集数据。有些成型机可保存注塑记录的次数有限，有时无法跟踪几天前进行的注塑成型条件。通过引入集中式数据管理系统，可以大大减少调查原因所需的时间和精力。

(2) 图像检查机

通过引入图像检查机，可将过去需要通过目视进行的外观检查实现自动化。但是，仅仅引入图像检查机并不能发挥出其功能。还需要配置检查前后的输送设备、合格产品的投入位置、被判定为有缺陷产品的报废位置等，引入时必须覆盖整套系统，是很大的一整套设备。由于图像检查机和输送机之间的联动比较复杂，如果不掌握基本操作和故障排除操作就无法使用。例如，曾经出现过这样一个案例：在批量生产过程中，图像检查机的摄像头部分附着有灰尘，由于将该处灰尘判断为瑕疵，报废了所有产品。虽然适应图像检查设备的操作需要花很多工夫，但这类设备的引入可以减少外观检查的人工成本，并且可以24小时不间断地进行外观检查。

(3) 协作机器人

电机扭矩较弱，需要与人协同进行作业的机器人称为协作机器人。与人发生碰撞时会紧急停止，所以非常安全。适用于组装纸箱、搬运成型品等重复性的作业。协作机器人无需进行复杂的动作设定操作，只需直接移动机械手即可轻松完成动作设定。它不需要安全围栏，节省空间，并且很容易融入传统环境，是首次自动化、省人化时的理想选择。

引入过程中的课题

(1) IT技术、机器人操作、维护技能

引入时的课题之一，是工厂缺乏具有专业知识的人员。在注塑成型工厂，是以操作成型机和卸料机为主。无论机器人的使用、动作设定和维护多么容易，在引进初期都必须从零开始学习。虽然机器人制造商也会举办研讨会，但它们并不能涵盖所有操作。引进的机器人是在现场实际应用过程中不断熟悉起来。除了数字化的人力资源培训之外，重点是准备程序手册并贯彻给所有人，从而避免所获得的技能成为某个人的专属技能。

(2) 自动化导致工时数上升

一旦引入IT技术和机器人，就需要对其进行检查和维护。自动化虽然减少了以前所从事的工作量，也会增加新的工作量。尤其是从刚刚开始推进自动化到自动化达到一定程度期间，工时数会暂时性地增加。但是，通过推进自动化，可以构建起令工作更有效率的系统。

在本期栏目中，讲解了注塑成型工厂中的自动化与省人化。自动化的达成，非一朝一夕之功。必须与流程优化、消除浪费、人才与杨相结合，有计划地予以推进。