一、精益自働化的意义

传统的精益生产侧重于不花钱的、少花钱的改善，即使是应用自働化设备，也多为便宜小巧的设备，所以，2008年之前推行精益生产的时候，我们不会过多地向企业推荐自働化作业。然而，近几年来，我们强烈地感受到，如果我们现在不开始为企业倡导和推动自働化革新，3~5年后，反而会害了企业！原因如下。

（1）2004年出现“民工荒”，企业越来越难招到工人，尤其是劳动密集型、组装作业型、重体力型的行业，如服装、电子、重工等。如何通过自働化实现减员增效，解决人员招聘的难题已迫在眉睫。

（2）产业工人升级的需要。未来的工人，尤其是80后、90后新一代年轻员工，不甘于机械、单一的手工作业，他们希望从事科技含量更高的技术工种，相比传统的手工作业，自働化设备更能激起未来产业工人的兴趣。

（3）可以预见的是，越早实施自働化革新的企业，将越早在制造业中占领先机！因为中国产业工人持续短缺是不可逆转的趋势。

二、精益自働化的要素

精益自働化是改善通过精益生产，建立连续流，按节拍生产。精益自働化的主要特点如下。

（1）节拍匹配：自働化设备的速度与生产线的节拍一致。

不与生产线节拍匹配的自働化设备可能会带来更多的浪费，由于节拍不一致，如果设备速度比生产线节拍快，自働化设备就很难与生产线建立连续流生产（除非降低设备利用率），那么，孤岛式的布局反而会产生搬运、库存和过量生产等浪费。这是很多自働化设备开发者常常不愿意接受的问题，因为他们更多地关注自働化设备的单机产量最大化、高速化，而不考虑连续流生产的方便性。

（2）作业代替：用自働化方式代替手工作业，包括以下4个方面的动作。

手工作业一——上料：自动将产品送到合适的加工位置。

手工作业二——加工：通过自働化，代替人工的加工作业。

手工作业三——取放：自动将产品从加工位置退出或者取出来。

手工作业四——传递：上下工序间自动搬运和传递，无需人工搬运。

（3）产品切换：实现产品无切换或零切换，符合SMED理念。

在自働化设备的设计阶段，就要按照快速换模的理念和方法，实现无切换、零切换或快速切换，减少产品转换的损失，方便安排生产，提升效率。

无切换：通过产品结构标准化、模具通用化、工艺标准化、设备统一化等设计，实现生产不同产品时，不需要切换。

零切换：通过快速切换机构和参数转换，使产品切换能在一个生产节拍内完成。

快速切换：设计的切换流程和机构，能将产品切换时间控制在10分钟内。

（4）防呆能力：产品的定位、模具定位、质量检测实现防呆化。

自働化设备必须采用防呆化设计，比如，产品的定位、模具的定位、关键工装的定位、尺寸调整的位置等，都要尽可能地实现防呆化，降低对操作人员的技能要求。

（5）目视化：充分体现TPM和目视化管理的相关信息。

（6）信息化：充分应用电子信息技术，比如，自动计数、电子看板、报表生成、ERP对接等。

（7）异常响应：一旦出现异常，机器能够自动判断，并且当它需要人帮忙时，能够自动报警或者停下来，比如，出现品质问题、物料短缺、机器故障等。这样，操作员就不必时刻守着机器而做其他工作，把人从看管机器中解放出来，实现人机分离，提升效率。

在传统的自働化设计中，大多数人只考虑“作业代替”功能中的第二个“加工”作业的自働化，而很少考虑其他方面，这也是很多自働化尝试失败的原因之一。

三、精益自働化的等级

根据自働化要素实现的程度，我们可以将自働化分为六个等级，如图2-40所示。

第一级自働化：加工动作自働化。

第二级自働化：第一级+异常识别自働化。

第三级自働化：第二级+卸料自働化。

第四级自働化：第三级+实现防呆化。

第五级自働化：第四级+实现自动装载。

第六级自働化：第五级+物料自动移动至下一道工序。

图2-40 精益自働化的等级