高速生产的精益制造

如今，任何一个涉及广泛话题的自尊的制造业会议都不会缺少一两个关于精益制造的环节——这仍然是一个热门的行业话题。

这就是10月5日至7日在拉斯维加斯会议中心举行的包装工业展览和会议——2009年拉斯维加斯包装博览会上的情况。在此次活动的55个会议中，有三个会议的标题中包含了“精益”。每个人都专注于精益制造的不同方面，从精益在高速包装生产线上的应用，到精益的可持续性效益，以及精益制造与安全系统的集成。

精益制造注重通过消除浪费来提高生产效率。佐治亚州德卢斯的高级顾问斯科特·沃森指出，虽然精益在概念上似乎很简单，但它的成功实施对许多人来说仍然是一个难以实现的目标。总部设在美国的咨询公司E2M有限公司(www.polytron.com）．根据《工业周刊》杂志的一项调查，在实施精益或六西格玛计划的公司中，只有2%的公司报告取得了世界级的成果，而25%的公司报告“取得了一些进展”——这意味着75%的这些计划都是失败的，沃森说。

丰田的翻译

在他的包装博览会会议题为“精益高速制造”，沃森开始为包装商提供一些关于如何在他们的设施中进行精益工作的建议。由日本汽车制造商丰田开发的丰田生产系统通常被认为是精益生产的黄金标准。但沃森告诉观众，盲目地遵循它的戒律不太可能对那些运行高速包装生产线的人起作用。他说，虽然精益制造的所有经典工具都可以应用于高速生产线上，但精益概念的应用必须适应生产环境。

沃森举了一个果汁装瓶生产线的例子，丰田专家建议工程师消除机器之间的所有传送带，因为经典的精益原则将传送带视为多余和不必要的。沃森说，这一建议符合“单件流程”的目标，机器之间的“紧密耦合”使生产部件可以直接在机器之间移动。在这种状态下，当一台机器上发生停止时，该线上的所有机器都必须停止，并且该条件用于确定问题的根本原因。

沃森说，这对丰田来说没什么问题。但对于果汁装瓶商来说，他观察到，丰田专家的建议没有考虑到汽车生产和包装之间的差异，不仅是生产线的速度，而且是所使用材料的差异。沃森指出，与汽车制造商使用的钢铁、玻璃和刚性聚合物不同，薄塑料和波纹纸等包装材料变化很大，这意味着频繁的机器停机是不可避免的。一条每月生产1500辆汽车的精益汽车生产线可能每几周才会停机一次。相比之下，一条每分钟运行几百件产品的高速包装线，即使是在六西格玛质量水平上，每小时也可能会出现几次故障，沃森说——太频繁了，以至于每次发生故障都要停止整条线。

所需的缓冲区

Watson解释说，因此，在高速包装线上的“紧密耦合”和“单件流”的精益概念必须进行修改，以包括适当数量的积累或缓冲，以适应将发生的不可避免的“微停止”。可以肯定的是，在一条线上积累太多就等于浪费。但Watson指出，在适当的位置增加足够的缓冲，可以让运营商在线路继续运行的同时处理堵塞。

Watson表示，目前有各种工具可以计算在哪里以及增加多少积累，包括使用总体设备效率(OEE)技术，以及最近的计算机模拟。“你必须支付一点钱才能做其中任何一项，但与购买一台机器、对其进行配置、安装和运行相比，在进行计算之前，成本是最低的。”

沃森建议，一般来说，那些希望在自己的工厂部署精益的人必须记住他们自己的操作与丰田的操作之间的区别。“当丰田开发这些概念时，他们称之为丰田生产系统，因为他们是为丰田做的。丰田是生产汽车的，”他告诉Pack Expo的观众。“因此，除非你为丰田工作，你是制造汽车的，否则他们所做的工作和你所做的工作之间可能不会完全匹配。”

考虑到成功的精益制造计划能产生更高效的运营，精益工厂也会导致更低的碳足迹就不足为奇了。Charles Cohon是Prime Devices公司(www.primedevices.com）它是一家位于伊利诺伊州莫顿格罗夫(Morton Grove)的制造商代表公司。他在另一次Pack Expo会议上详细介绍了几个例子。

精益安全

在另一个名为“精益安全和安全视觉系统”的会议上，自动化安全供应商北美销售经理Craig Torrance发言皮尔士自动化安全有限公司(www.pilzusa.com）密歇根州坎顿市他说，精益和安全技术的整合是“一个充满机遇的新兴问题”。Torrance说，越来越多的大公司开始进行所谓的LeanSafe研究，将这两个学科结合起来，以实现可接受的风险和最小化浪费的目标。

托伦斯举了许多例子，说明如何通过对基本的机器人工作单元进行设计更改来实现这两个目标。例如，在一种情况下，操作员可能会在机器人单元中装载部件，然后离开单元，穿过光幕按下开始按钮，开始机器人循环，然后转向另一个方向执行不同的任务。但通过一种被称为“存在感测装置启动”(PSDI)的技术，当机器人感知到操作员离开电池时，光幕本身就被用来自动给机器人充电。Torrance解释说，这保证了操作人员的安全，同时也消除了不必要的步骤，从而符合消除浪费的精益原则。

托伦斯说，在另一个例子中，使用头顶摄像头的“安全视觉系统”可能与软件结合使用，在机器人周围创建任何形状的3D区域。例如，一个人进入机器人工作区域周围的警告区域可能会触发警报，导致机器人减速，而侵入靠近机器人工作区域的探测区域可能会被编程关闭机器人。Torrance说，这种解决方案再次满足了保证工人安全的目标，同时也消除了对机械安全围栏、保护开关和其他设备的需求，节省了占地面积和成本。

E2M Inc .)
www.polytron.com

Pilz自动化安全有限公司
www.pilzusa.com

Prime Devices公司
www.primedevices.com

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