劉國鑫

【摘要】怎樣通過企業(yè)既有的設(shè)備與資金經(jīng)最少的投資去實現(xiàn)機(jī)械加工的柔性自動化生產(chǎn)，深化工作效率，是我們需要研究的一個問題，在此過程中不僅要分析企業(yè)的基本能力，同時要兼顧未來的發(fā)展，本文以淺析簡易柔性自動化治工具為切入點(diǎn)，闡述了簡易治工具在背光生產(chǎn)中的應(yīng)用及價值，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行深入的研究。

【關(guān)鍵詞】項目推進(jìn)? ?簡易自動化? 簡易治工具

一、引言

簡易自動化是運(yùn)用人的智慧將簡單的零部件組裝在一起，可達(dá)到低成本、高效率、省人力、消除不必要的浪費(fèi)的目的。此外，簡易自動化也是精益生產(chǎn)和標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的一個重要環(huán)節(jié)，在當(dāng)前制造業(yè)中得到普遍的應(yīng)用。目前，在背光生產(chǎn)行業(yè)中，隨著機(jī)種的窄邊框設(shè)計趨勢的流行，背光組裝對產(chǎn)品精度要求逐步提升，為達(dá)成客戶品質(zhì)需求以及工廠內(nèi)部效率提升的需求，簡易自動化治工具已在背光源行業(yè)全面推廣，每個加工環(huán)節(jié)均用到了簡易自動化的治工具來進(jìn)行輔助，進(jìn)而使人員的作業(yè)內(nèi)容趨于簡單化，品質(zhì)和生產(chǎn)效率重點(diǎn)依靠治工具來進(jìn)行保障，因此簡易自動化設(shè)備設(shè)施在當(dāng)今制造業(yè)中起到了舉足輕重的作用。

二、簡易自動化的意義

自動化是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程（生產(chǎn)、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過程。采用自動化技術(shù)可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來，并且通過自動化設(shè)備導(dǎo)入可以降低人員波動因素對產(chǎn)品品質(zhì)造成的影響，可以實現(xiàn)產(chǎn)品品質(zhì)的一致性，并且可以提升生產(chǎn)效率，但是自動化投入成本高昂且設(shè)備柔性較差，自動化設(shè)備一旦出現(xiàn)故障，在很大程度上會造成整條生產(chǎn)線的停滯，進(jìn)而影響整體的產(chǎn)出，人員在自動化出現(xiàn)故障情況下難以繼續(xù)達(dá)成穩(wěn)定的產(chǎn)出。

隨著市場的競爭愈發(fā)殘酷而中國勞動力成本卻不斷上升，制造的利潤越來越少，各生產(chǎn)企業(yè)生存壓力日趨增大。同時，隨著生活水平不斷提高，人們對產(chǎn)品要求多樣化，個性化，產(chǎn)品生命周期也變得越來越短、產(chǎn)品的外形也變得越來越薄。當(dāng)企業(yè)慢慢實現(xiàn)資源持續(xù)改善并及時解決各類型資源浪費(fèi)時，他們自然會遇到這樣的問題：如何進(jìn)一步提高工人對價值創(chuàng)造的貢獻(xiàn)率。在這種大環(huán)境下，如何在少量資金的投入下節(jié)省人力、提高生產(chǎn)效率且具體生產(chǎn)柔性的生產(chǎn)技術(shù)成為研究課題，這樣簡易自動化應(yīng)運(yùn)而生。

三、簡易自動化的應(yīng)用舉例

背光工廠生產(chǎn)工序共計43項，截止目前，共計實現(xiàn)自動化生產(chǎn)工序18項，自動化工序?qū)崿F(xiàn)率為41.9%。背光工廠43項生產(chǎn)工序中，無法導(dǎo)入簡易自動化工序數(shù)目10項，剩余33項生產(chǎn)工序中，通過簡易自動化導(dǎo)入提升產(chǎn)線組裝精度并提升作業(yè)效率的工序數(shù)目為21項，簡易自動化實現(xiàn)率為67.74%。

（一）遮光膠檢驗治具

（1）背景介紹及問題描述。在TFT-LCD產(chǎn)業(yè)鏈中，背光源為該產(chǎn)業(yè)鏈中非常的重要組成部分。遮光膠是背光源的核心部件之一，隨著終端產(chǎn)品對外觀要求越來越高、終端產(chǎn)品也越來越薄，遮光膠寬度的設(shè)計越來越窄、厚度的設(shè)計越來越薄。產(chǎn)品在組裝時對裝配要求更高，組裝工藝要求更高。組裝過程中，遮光膠又窄又薄，人員在膠帶貼附時很難控制貼附精度要求，組裝完成的遮光膠容易偏離貼附規(guī)格，且不可被輕易的目檢出不良品。如將不良流出，客戶端投線生產(chǎn)時蓋Cell會出現(xiàn)背光源線缺失不良，屆時需重新返工維修，此時將耗費(fèi)人力和物料更換不良。為提升背光源的組裝效率和良率，需設(shè)計一款遮光膠檢驗治具，輔助人員目檢。終上所述導(dǎo)入簡易自動化彈簧式遮光膠檢驗治具迫在眉睫。

（2）改善歷程。起初只單純的考慮到遮光膠需要檢驗，就針對此異常設(shè)計出一款蓋板式的遮光膠檢驗治具。因蓋板式的遮光膠檢驗治具的設(shè)計原則是將產(chǎn)品上貼膠位置在蓋板上漏出，產(chǎn)品點(diǎn)亮后如出現(xiàn)有光從蓋板上漏出，則不良，反之為良品。這款治具在人員使用中慢慢出現(xiàn)無法檢出不良或過判，首先遮光膠來料公差+/-0.1mm，治具制作完成后是不可調(diào)試的，無法吸收遮光膠的來料公差。其次在背光源膠框組裝中經(jīng)常出現(xiàn)膠框內(nèi)陷的不良，此不良直接影響到蓋板式的遮光膠檢驗治具的檢驗效果體現(xiàn)。

經(jīng)研發(fā)、工藝、品質(zhì)、制造多部門溝通和彈簧式遮光膠檢驗治具檢討會議的召開，終于研論出一種運(yùn)用彈簧與軸承相結(jié)合的全新的檢驗機(jī)構(gòu)。此簡易自動化的遮光膠檢驗治具機(jī)構(gòu)特征是：在遮光膠檢驗治具的承載板上，左側(cè)、右側(cè)、下側(cè)分別安裝有彈簧式檢驗機(jī)構(gòu)，通過對旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)的翻轉(zhuǎn)扣在產(chǎn)品的膠框上，在運(yùn)用彈簧的拉力使旋轉(zhuǎn)塊與膠框的間隙變?yōu)榱?，用此來實現(xiàn)對寬度極窄的遮光膠貼合距離進(jìn)行檢驗。

彈簧式遮光膠檢驗治具的設(shè)計優(yōu)點(diǎn)：首先旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)上的檢驗塊能與膠框緊扣無間隙，能有效防止是膠框內(nèi)陷而導(dǎo)致的檢驗誤判，其次旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)上的檢驗塊是根據(jù)遮光膠的尺寸設(shè)計且能吸收來料的公差。

（3）實施的方式。①將待貼遮光膠的背光源以左側(cè)為基準(zhǔn)放治具載板內(nèi)。按標(biāo)準(zhǔn)的貼膠模式在彈簧式遮光膠檢驗治具內(nèi)分別完成產(chǎn)品左側(cè)、右側(cè)、下側(cè)的遮光膠貼附。②首先將左側(cè)旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)和右側(cè)旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)的檢驗塊同時旋轉(zhuǎn)180°，再推動彈簧限位機(jī)構(gòu)將檢驗塊扣在產(chǎn)品的膠框上使其無間隙。此時人員需打開黃光燈，并在左側(cè)、右側(cè)和長邊遮光膠的正上方分別目檢，遮光膠如貼出規(guī)格范圍則目檢出不良，反之則沒有不良。其次再將左側(cè)旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)和右側(cè)旋轉(zhuǎn)檢驗機(jī)構(gòu)的檢驗塊同時旋轉(zhuǎn)180°，還原起始的位置方便下一步驟的作業(yè)。③把下側(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的檢驗塊旋轉(zhuǎn)180°，再推動彈簧限位機(jī)構(gòu)將檢驗塊扣在產(chǎn)品的膠框上使其無間隙。仍在正上方目檢，遮光膠如貼出規(guī)格范圍則目檢出不良，反之則沒有不良。再將下側(cè)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的檢驗塊旋轉(zhuǎn)180°，還原起始的位置方便產(chǎn)品的包膜處理。

（4）創(chuàng)意改善推行展望未來。模塊化遮光膠檢驗治具的設(shè)計原理：產(chǎn)品以左下角定位放置在治具的載板內(nèi)，左側(cè)和下側(cè)的彈簧限位機(jī)構(gòu)仍固定在底板上。將右側(cè)的彈簧限位機(jī)構(gòu)設(shè)計為可移動式的彈簧限位機(jī)構(gòu)，每當(dāng)更換產(chǎn)品生產(chǎn)時調(diào)試只需移動右側(cè)的彈簧限位機(jī)構(gòu)，右側(cè)的彈簧限位機(jī)構(gòu)采用強(qiáng)力磁鐵固定的方式即可實現(xiàn)。在產(chǎn)品出光測也有設(shè)計兩個強(qiáng)力磁鐵定位產(chǎn)品，使產(chǎn)品在檢驗時完全固定保證了檢驗的精度要求。另將原有的左側(cè)、右側(cè)、下側(cè)的檢驗塊設(shè)計為組合件，每次更換產(chǎn)品只需更換不同的檢驗塊，這樣就能實現(xiàn)13.3寸、14.0寸、15.6寸產(chǎn)品遮光膠貼附距離的檢驗。

模塊化方案的遮光膠檢驗治具機(jī)構(gòu)設(shè)計簡單，操作人員使用簡單、零部件按產(chǎn)品更換方便，此治具可同時適用于13.3寸、14.0寸、15.6寸的背光源遮光膠貼附距離的檢驗，效果可做到無缺失。模塊化方案的遮光膠檢驗治具制作出一個樣品回廠確認(rèn)，經(jīng)初步的驗此方案完全能實現(xiàn)遮光膠貼附距離的檢驗。

（5）降低成本。因原有的遮光膠檢驗治具均需按每款產(chǎn)品分別制作一條線的治具、數(shù)量8套，如將通用式的遮光膠檢驗治具成功導(dǎo)入可節(jié)省請購成本，例：現(xiàn)研發(fā)新產(chǎn)品有十一個機(jī)種有線缺失風(fēng)險，需導(dǎo)入遮光膠檢驗治具輔助生產(chǎn)，原有的遮光膠檢驗治具請購單價：1，200元/套;通用式遮光膠檢驗治具請購單價：1，500元/套，計算方式如下：按原有的遮光膠檢驗治具費(fèi)用統(tǒng)計=治具單價（1，200元）*一條線（8套）*需導(dǎo)入產(chǎn)品數(shù)量（11）=105，600元;按通用式遮光膠檢驗治具費(fèi)用統(tǒng)計={治具單價（1，500元）*一條線（8套）}+需導(dǎo)入產(chǎn)品數(shù)（11）*每個產(chǎn)品檢驗塊費(fèi)用（500元）*8套=56，000元。單個機(jī)種可節(jié)省治具加工費(fèi)用 105600-56000=49600元。

四、結(jié)語

遮光膠檢驗治具設(shè)計簡單，功能專用、更換方便，切換機(jī)種生產(chǎn)時間極短化，特別適合多產(chǎn)品、小批量生產(chǎn)方式，此簡易自動化治工具的設(shè)計也恰恰迎合了當(dāng)前背光生產(chǎn)領(lǐng)域的特點(diǎn)，可以通過較少的自動化治具的投入來滿足生產(chǎn)需求，實現(xiàn)價值的最大化，簡易自動化治工具主體部位都是通用部件，關(guān)鍵部件才采用專用裝置。有異常時能立刻檢測并停止工作，在研發(fā)中注入了品質(zhì)防錯功能，進(jìn)而實現(xiàn)不接受、不生產(chǎn)、不流出不良品目標(biāo)，保障了產(chǎn)品質(zhì)量。

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