浅谈简易自动化在项目推进中的应用
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【摘要】怎样通过企业既有的设备与资金经最少的投资去实现机械加工的柔性自动化生产，深化工作效率，是我们需要研究的一个问题，在此过程中不仅要分析企业的基本能力，同时要兼顾未来的发展，本文以浅析简易柔性自动化治工具为切入点，阐述了简易治工具在背光生产中的应用及价值，并在此基础上进行深入的研究。
【关键词】项目推进 简易自动化 简易治工具
一、引言
简易自动化是运用人的智慧将简单的零部件组装在一起，可达到低成本、高效率、省人力、消除不必要的浪费的目的。此外，简易自动化也是精益生产和标准化作业的一个重要环节，在当前制造业中得到普遍的应用。目前，在背光生产行业中，随着机种的窄边框设计趋势的流行，背光组装对产品精度要求逐步提升，为达成客户品质需求以及工厂内部效率提升的需求，简易自动化治工具已在背光源行业全面推广，每个加工环节均用到了简易自动化的治工具来进行辅助，进而使人员的作业内容趋于简单化，品质和生产效率重点依靠治工具来进行保障，因此简易自动化设备设施在当今制造业中起到了举足轻重的作用。
二、简易自动化的意义
自动化是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期的目标的过程。采用自动化技术可以把人从繁重的体力劳动、部分脑力劳动以及恶劣、危险的工作环境中解放出来，并且通过自动化设备导入可以降低人员波动因素对产品品质造成的影响，可以实现产品品质的一致性，并且可以提升生产效率，但是自动化投入成本高昂且设备柔性较差，自动化设备一旦出现故障，在很大程度上会造成整条生产线的停滞，进而影响整体的产出，人员在自动化出现故障情况下难以继续达成稳定的产出。
随着市场的竞争愈发残酷而中国劳动力成本却不断上升，制造的利润越来越少，各生产企业生存压力日趋增大。同时，随着生活水平不断提高，人们对产品要求多样化，个性化，产品生命周期也变得越来越短、产品的外形也变得越来越薄。当企业慢慢实现资源持续改善并及时解决各类型资源浪费时，他们自然会遇到这样的问题：如何进一步提高工人对价值创造的贡献率。在这种大环境下，如何在少量资金的投入下节省人力、提高生产效率且具体生产柔性的生产技术成为研究课题，这样简易自动化应运而生。
三、簡易自动化的应用举例
背光工厂生产工序共计43项，截止目前，共计实现自动化生产工序18项，自动化工序实现率为41.9%。背光工厂43项生产工序中，无法导入简易自动化工序数目10项，剩余33项生产工序中，通过简易自动化导入提升产线组装精度并提升作业效率的工序数目为21项，简易自动化实现率为67.74%。
（一）遮光胶检验治具
（1）背景介绍及问题描述。在TFT-LCD产业链中，背光源为该产业链中非常的重要组成部分。遮光胶是背光源的核心部件之一，随着终端产品对外观要求越来越高、终端产品也越来越薄，遮光胶宽度的设计越来越窄、厚度的设计越来越薄。产品在组装时对装配要求更高，组装工艺要求更高。组装过程中，遮光胶又窄又薄，人员在胶带贴附时很难控制贴附精度要求，组装完成的遮光胶容易偏离贴附规格，且不可被轻易的目检出不良品。如将不良流出，客户端投线生产时盖Cell会出现背光源线缺失不良，届时需重新返工维修，此时将耗费人力和物料更换不良。为提升背光源的组装效率和良率，需设计一款遮光胶检验治具，辅助人员目检。终上所述导入简易自动化弹簧式遮光胶检验治具迫在眉睫。
（2）改善历程。起初只单纯的考虑到遮光胶需要检验，就针对此异常设计出一款盖板式的遮光胶检验治具。因盖板式的遮光胶检验治具的设计原则是将产品上贴胶位置在盖板上漏出，产品点亮后如出现有光从盖板上漏出，则不良，反之为良品。这款治具在人员使用中慢慢出现无法检出不良或过判，首先遮光胶来料公差+/-0.1mm，治具制作完成后是不可调试的，无法吸收遮光胶的来料公差。其次在背光源胶框组装中经常出现胶框内陷的不良，此不良直接影响到盖板式的遮光胶检验治具的检验效果体现。
经研发、工艺、品质、制造多部门沟通和弹簧式遮光胶检验治具检讨会议的召开，终于研论出一种运用弹簧与轴承相结合的全新的检验机构。此简易自动化的遮光胶检验治具机构特征是：在遮光胶检验治具的承载板上，左侧、右侧、下侧分别安装有弹簧式检验机构，通过对旋转检验机构的翻转扣在产品的胶框上，在运用弹簧的拉力使旋转块与胶框的间隙变为零，用此来实现对宽度极窄的遮光胶贴合距离进行检验。
弹簧式遮光胶检验治具的设计优点：首先旋转检验机构上的检验块能与胶框紧扣无间隙，能有效防止是胶框内陷而导致的检验误判，其次旋转检验机构上的检验块是根据遮光胶的尺寸设计且能吸收来料的公差。
（3）实施的方式。①将待贴遮光胶的背光源以左侧为基准放治具载板内。按标准的贴胶模式在弹簧式遮光胶检验治具内分别完成产品左侧、右侧、下侧的遮光胶贴附。②首先将左侧旋转检验机构和右侧旋转检验机构的检验块同时旋转180°，再推动弹簧限位机构将检验块扣在产品的胶框上使其无间隙。此时人员需打开黄光灯，并在左侧、右侧和长边遮光胶的正上方分别目检，遮光胶如贴出规格范围则目检出不良，反之则没有不良。其次再将左侧旋转检验机构和右侧旋转检验机构的检验块同时旋转180°，还原起始的位置方便下一步骤的作业。③把下侧旋转机构的检验块旋转180°，再推动弹簧限位机构将检验块扣在产品的胶框上使其无间隙。仍在正上方目检，遮光胶如贴出规格范围则目检出不良，反之则没有不良。再将下侧旋转机构的检验块旋转180°，还原起始的位置方便产品的包膜处理。
（4）创意改善推行展望未来。模块化遮光胶检验治具的设计原理：产品以左下角定位放置在治具的载板内，左侧和下侧的弹簧限位机构仍固定在底板上。将右侧的弹簧限位机构设计为可移动式的弹簧限位机构，每当更换产品生产时调试只需移动右侧的弹簧限位机构，右侧的弹簧限位机构采用强力磁铁固定的方式即可实现。在产品出光测也有设计两个强力磁铁定位产品，使产品在检验时完全固定保证了检验的精度要求。另将原有的左侧、右侧、下侧的检验块设计为组合件，每次更换产品只需更换不同的检验块，这样就能实现13.3寸、14.0寸、15.6寸产品遮光胶贴附距离的检验。
模块化方案的遮光胶检验治具机构设计简单，操作人员使用简单、零部件按产品更换方便，此治具可同时适用于13.3寸、14.0寸、15.6寸的背光源遮光胶贴附距离的检验，效果可做到无缺失。模块化方案的遮光胶检验治具制作出一个样品回厂确认，经初步的验此方案完全能实现遮光胶贴附距离的检验。
（5）降低成本。因原有的遮光胶检验治具均需按每款产品分别制作一条线的治具、数量8套，如将通用式的遮光胶检验治具成功导入可节省请购成本，例：现研发新产品有十一个机种有线缺失风险，需导入遮光胶检验治具辅助生产，原有的遮光胶检验治具请购单价：1，200元/套;通用式遮光胶检验治具请购单价：1，500元/套，计算方式如下：按原有的遮光胶检验治具费用统计=治具单价（1，200元）*一条线（8套）*需导入产品数量（11）=105，600元;按通用式遮光胶检验治具费用统计={治具单价（1，500元）*一条线（8套）}+需导入产品数（11）*每个产品检验块费用（500元）*8套=56，000元。单个机种可节省治具加工费用 105600-56000=49600元。
四、结语
遮光胶检验治具设计简单，功能专用、更换方便，切换机种生产时间极短化，特别适合多产品、小批量生产方式，此简易自动化治工具的设计也恰恰迎合了当前背光生产领域的特点，可以通过较少的自动化治具的投入来满足生产需求，实现价值的最大化，简易自动化治工具主体部位都是通用部件，关键部件才采用专用装置。有异常时能立刻检测并停止工作，在研发中注入了品质防错功能，进而实现不接受、不生产、不流出不良品目标，保障了产品质量。
参考文献：
[1]张冉.以注册电气工程师为导向的《工程电磁场》教学改革研究[J].电子测试，2019，（04）.
[2]刘景艳，郑征，李玉东.基于卓越电气工程师培养的实践教学改革[J].中国现代教育装备，2018，（23）.
[3]顾拥军.浅析电气自动化专业教学改革[J].学周刊，2019，（12）.
[4]李艳.浅谈PLC技术在电气自动化中的应用分析[J].科技风，2019，（08）.
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