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通過半自動化校驗降低成本|手動比較和案例分析

在制造現場,除毛刺作業是影響品質的重要工序,同時也存在作業時間、人工費、安全性、作業環境等諸多課題。在本文中,我們將詳細解釋毛刺去除的“半自動化”如何解決這些現場問題並導衹具體的成本降低以及試算示例。

什麽是去毛刺?

“去毛刺”是指去除制造過程 (如切割、衝壓或剪切金屬或樹脂) 中材料邊緣上的意外毛刺 (毛刺) 。盡管可以通過優化加工條件來減少毛刺的出現,但完全消除毛刺是非常睏難的。因此,在許多車間,毛刺去除工序是一項必不可少的工作。

毛刺引起的故障

從車間到最終產品的使用,毛刺在許多情況下都會導衹嚴重的問題。
下面就具體的4個問題及其影響進行說明。

  • 產品質量和精度的降低
  • 毛刺脫落導衹故障
  • 操作者或使用者的受傷
  • 裝配精度降低

01

產品質量和精度的降低

如果毛刺仍然存在於產品中,則會對產品的質量和精度產生直接的負面影響。例如,可能會偏離設計的尺寸公差 (允許的尺寸誤差範圍) 。

02

毛刺脫落導衹故障

產品內部的毛刺可能會在使用過程中導衹意外故障或嚴重故障。即使在制造時看起來沒有問題,但由於振動,溫度變化,老化,毛刺可能會脫落到產品內部。在精密的電子設備內部,金屬毛刺掉落的話,有電路短路的風險。另外,發動機和馬達等帶有驅動部的裝置,脫落的毛刺咬住可動部分,有誘發磨損和破損的可能性。

03

操作者或使用者的受傷

如果零件邊緣留有鋒利的毛刺,則在加工裝配工人接觸時可能會導衹割傷或刺傷。此外,如果最終產品交付給客戶時仍留有毛刺,則使用該產品的人員可能會受到傷害。

04

裝配精度降低

如果零件的接合面上留有毛刺,則零件可能無法按設計精確地組合在一起,從而產生間隙或傾斜。這可能會降低產品的氣密性和防塵/防水性能。另外,組裝不良與最終產品的剛性和耐久性也有很大關係。

手工去除毛刺的技巧和課題

在很多制造現場,去除毛刺是手工進行的,這是實情。特別是在多品種少量生產的企業中,由於沒有引進自動機器的批量生產體制,對於形狀復雜的產品,人工進行細微的調整是必不可少的,因此選擇了手工作業。

  • 訣竅
  • 工具的選擇和使用
  • 適當的力度和工具的使用方法
  • 任務順序
  • 挑戰
  • 人力成本和工時增加
  • 每個工人的質量差異和個性化
  • 工作環境的惡化和工傷事故風險
  • 來自貿易夥伴的品質要求、交貨期要求變得嚴格

通過毛刺去除半自動化的成本削減試算

在考慮引入除毛刺機器時,最關心的不是具體的成本降低效果和投資回報嗎?
以下為使用毛刺去除機 (UNI-DEBURRING) 對2萬根管道進行毛刺去除作業 (兩側)時的示例。

估算工時和人工成本

該試算是以人工費:1小時2,000日元計算的。

工作時間 (1個)

作業時間 (2萬個)

成本 (低人工成本)

手工

60秒

333.3小時

666,600日元

去毛刺機

4秒

22.2小時

44,400日元

毛刺去除機-手工

▲311.1小時

削減622,200日元

以上僅為一例,根據人工費單價、作業數量、加工條件等,結果會有所不同。

即使將手動操作60秒改為機器操作4秒,也可以大大降低人工成本。引入毛刺去除機的效果可以清楚地看到數值,這一點在設備投資決策中是一個很大的優點。

年度成本削減設想例
・1次的削減額:約削減622,200日元
・實施頻度:每月1次 (2萬根)

622,200日元×12個月=每年減少人工費約7,466,400日元
去除毛刺作業實施次數越多的現場,每年的減少效果越大。

設備投資回收標準

去毛刺機器的機器本體價格:定價180萬日元時,假定投資回收如下。

·1次降低成本:約622,200日元

180萬日元÷622,200日元≈2.9次
也就是說,只需約3次去毛刺作業就可收回設備費。按照每月1次的運轉速度,大約3個月就可以收回投資

收回投資後的淨利潤

第四次和後續的毛刺清除工作在收回設備成本後,將只累積成本節約而無需額外投資。

·第4次以後:1次約622,200日元直接帶來利潤效果
・每月運轉1次時:每年約7,466,400日元的純利潤效果

去毛刺機 (UNI-DEBURRING) 是越用利潤越高的設備,為長期改善成本、提高收益性做贡獻。

引入除毛刺設備的客戶的聲音

我們採訪了實際安裝了毛刺去除機 (UNI-DEBURRING) 的客戶。

黑田鋼管株式會社
〒585-0045大阪府南河內郡千早赤阪村大字川野邊134番

為了兼顧品質和生產效率,引進了UNI-DEBURRING。
除了節約作業時間和成本以外,還能感受到其他好處。

總結

消除毛刺的半自動化不僅僅是降低成本。

·減輕操作者的身體負擔
・消除屬人化
・通過提高生產效率削減加班

它與促進工作方式改革直接相關。在人力短缺嚴重的制造業中,通過半自動化提高工作效率將成為一個越來越重要的主題,作為一個可以毫無睏難地引入現場的現實解決方案。

切割機部/部門長秋山周司
切割機部/部門長秋山周司
加入公司20年。學完了以1級機械保全技師為首,認定電氣工程從事者 (第二種電氣工程士),產業用機械人,起重機,吊球等豐富多彩的技能講座。目前主要負責金屬鋸圓鋸切割機的銷售和維修,負責切割機部門處理的各種機器的檢查,維護和維修。從現場的移動性和可靠的響應能力,我們作為“切割機器專家”獲得了信任。愛好:汽車和摩托車的維護和修理,木工DIY,獨奏活動(露營,卡拉OK,烤肉,無人機)