Каракури что это принцип
Принцип Каракури — презентация экспертов Производственной системы «Росатом»
Автор: Александр Вагенлейтер · Опубликовано 17.12.2019 · Обновлено 06.01.2020
Представители РЦК и ПС «Росатом» на презентации Каракури
Примеры Каракури от экспертов Производственной системы «Росатом» (ПСР), представленные на международном форуме производительности (International Productivity Forum).
Каракури – это механические устройства, в которых для перемещения объектов вместо внешних источников питания, применяются естественные законы физики и механики (сила тяжести, инерции, скольжения, натяжения, принцип рычага, вала, шкива и зубчатого колеса).
Основная задача таких устройств – упрощение человеческого труда, повышение производительности предприятия и экономия на электричестве.
Это элемент бережливого производства.
Презентация принципа каракури
Пример внедрения каракури
Приведу также пример реального внедрения каракури (и не только) от экспертов ФЦК.
Задача: Увеличение объема производства зеркала заднего вида Лада «Веста».
По просьбе основного клиента (ПАО «АвтоВАЗ»), возникла необходимость увеличить производительность участка сборки с 576 до 600 штук в день (производитель АО «Мотор-Супер», Самарская область).
Дополнительный эффект
* — Согласно информации предприятия
Проблема
Решение
Стоимость решения
Решение реализовано собственными силами с использованием материалов оборудования, выведенного из эксплуатации.
Иллюстрация решений
Гравитационные стеллажи для подачи комплектующих непосредственно в зону работы оператора.
Каракури как оно есть: три примера
Продолжаем рассказ о том, как механические устройства, работа которых основана на законах физики и простейшей механики, помогают реальному производству, в этот раз — цеху №4 изотопно-химического завода.
Благодарим Отдел общественных коммуникаций ФГУП «ПО ЭХЗ» за предоставление данного материала.
Чуть-чуть гносеологии
В пятидесятые годы прошлого столетия легендарный управляющий Toyota и идеолог гэмба гэмбуцу Таичи Оно анализировал работу конвейера, встав в меловой круг. И покидал его, только придумав, что ещё улучшить в производственном процессе. Японским сотрудникам философию Кайдзен — стремление к непрерывному улучшению — прививают (уже десятилетиями) именно по методу Таичи Оно: приди на гэмба (место рабочего процесса), проверь гэмбуцу (оборудование и среду) и там же прими решение. Именно с гэмба гэмбуцу японцы связывают феноменальный рост своей экономики, где каждый японский рабочий раз в месяц должен делать начальству каракури: предложение по улучшению процесса производства на своём рабочем месте.
Вообще-то, «каракури» переводится как «механическое устройство, созданное удивлять человека». Каракури-нингё — так в средневековой Японии называли механические игрушки, например, кукол, подающих чай. Японцы уже в XVI веке умели экономить силы и ресурсы. Сейчас международный термин «каракури» означает механическое устройство для увеличения производительности, сокращения ручного труда и механизации всего трудоёмкого. Инструмент оптимизации производственной площадки, принцип работы которого основан на простых механизмах и законах физики. Как и у древней японской игрушки. Выставки лучших каракури проходят в Японии ежегодно, общее число экспонатов уже выше 4200.
Каракури по-русски
В Росатоме программа стартовала в 2018 году. Участвуют уже 27 предприятий, и в ПАО «ЗиО-Подольск», например, с помощью каракури в 20 раз оптимизировали транспортировку заготовок: с 20 минут до одной. Всего же внедрено 70 из 97 поданных предложений, в том числе два каракури цеха №4 ИХЗ ГХК. Там теперь трубы от пил до сварки везёт на тележке один рабочий, а прежде двое несли на руках. Другое каракури теперь перемещает большие и тяжёлые листы металла, заменив на участке плазменной резки грузоподъёмные механизмы, строповку и так далее. Тоже — один человек и захваты с лебёдкой. Всё это вполне тиражируемо и в другие подразделения.
Росатом, гэмба гэмбуцу!
В корпоративной академии Росатома по программе «Каракури» обучены уже 84 человека. В том числе восемь сотрудников ГХК, которые теперь знают: чтобы найти проблему, надо идти на промплощадку. Гэмба гэмбуцу!
Затем генерируем идеи, оформляем эскиз и конструкторскую документацию, изготовляем и внедряем устройство, документируем. И пользуемся всеми прелестями каракури: это улучшение и облегчение условий труда, рост производительности и качества, снижение потерь и улучшение логистики. И низкая стоимость, так как каракури изготавливают своими силами, как правило, из невостребованных отходов производства, максимально уходя от закупок дорогостоящего оборудования.
Три каракури четвёртого цеха
А сейчас предлагаем разобраться, как эти механические устройства, работа которых основана на законах физики и простейшей механики, помогают реальному производству — цеху №4 изотопно-химического завода.
В цехе №4 ИХЗ устройств каракури сейчас три. Два были придуманы и изготовлены в 2018 году, одно — недавнее. Устройства помогают минимизировать время и усилия работников на выполнение операций и отлично вписываются в логику ПСР.
№1
Итак, каракури номер один — тележка для транспортировки крупногабаритных труб длиной 3,52 метра, из которых изготавливаются ампулы хранения ОЯТ. Если ранее перемещением труб от установки распилки заготовительного участка до участка по изготовлению ампул занимались два человека, причём, как минимум одному из них приходилось специально для этого отрываться от работы, то с помощью тележки всё теперь делает один человек. Как правило, это тот же самый оператор, который и занимается распилкой труб. Таким образом, экономится и время, и усилия работников, сохраняется такт производства (промежуток времени между выпуском двух смежных изделий на линии). В общем, сплошная польза и удобство.
С помощью тележки для транспортировки труб слесарь по сборке металлоконструкций Алексей Фищенко один легко перемещает изделия. А раньше это делали два работника
Автор этого пилотного на комбинате каракури — мастер участка по изготовлению ампул Сергей Ильин, он одним из первых на Горно-химическом комбинате прошёл обучение по программе «Развитие инженерного мышления каракури» в академии Росатома.
— Обучение проходило три дня, сначала давали общие знания в области инженерного мышления, затем — практика. А уже по возвращении к себе в цех стали искать места, где есть большие физические трудозатраты и где можно внедрить каракури, — рассказал он.
№2
Что касается каракури номер два, — это устройство, изготовленное на основе простой лебёдки с захватами. Служит оно для перемещения и точного позиционирования крупных листов металла толщиной 30 мм, длиной 6 и шириной 1,2 метра при работе на установке плазменной резки заготовительного участка. Ранее, чтобы переместить лист, нужно было стропить его с помощью кран-балки, требовались усилия нескольких человек. Теперь же с задачей справляется один работник, который легко может и установить устройство, и перемещать лист с его помощью. Придумал каракури мастер заготовительного участка Виталий Болтрушевич, работает оно уже более полугода и отлично себя зарекомендовало, а изготовление потребовало минимальных затрат.
№3
Ну, и из недавнего. Третье устройство каракури появилось в четвертом цехе в этом году и упрощает работу на сварочном посту участка по изготовлению нестандартизированного оборудования. Это стол для сварки, который, во-первых, вращается, что позволяет работнику осуществлять сварку круглых деталей крышки пенала для хранения ОЯТ, находясь на одном месте, не перемещаясь. Во-вторых, стол-каракури можно использовать в двух положениях — горизонтальном и вертикальном, а значит, можно варить и горизонтальные, и вертикальные швы. Новое устройство заменяет сразу три стола, между которыми ранее приходилось перемещать изделия с помощью подъёмного крана. Теперь же не нужна ни помощь крана, ни дополнительное время на перемещение. Автор устройства — начальник участка нестандартизированного оборудования цеха №4 Дмитрий Красногор.
На этом фото — каракури, которое вращается, меняет положение и заменило три стола для сварки. Там, где есть возможность создать людям более комфортные условия для эффективной работы, в цехе №4 ИХЗ стараются это сделать
Есть в цехе и связанные с каракури планы на будущее: создать устройство для перемещения изделия со сварочного поста и установки его на токарный станок, чтобы не использовать для этого подъёмный кран и избежать строповки. И наверняка ведь всё получится. И не только в четвёртом цехе ИХЗ, но и в других подразделениях, работники которых тоже обучались на курсе «Развитие инженерного мышления каракури».
Текст: Юлия Разживина, Татьяна Доставалова, Фото: Илья Шарапов, Юлия Разживина
Как рационализаторы помогают предприятиям экономить миллионы
На кубок, который на днях завершился в Екатеринбурге, съехалось 30 команд из 17 регионов. Могло быть и больше, да пандемия помешала. Именно поэтому, к примеру, в секции «Инновации. Ассистент водителя» вместо семи сборных участвовала лишь одна. Но скидок эксперты не делали.
Лучшим в итоге признали конструктив, предложенный компанией «АС-Строй», в сборке же блоков отличились представители ПО «Старт».
Чтобы попасть на «Фабрику процессов», 70 командам из 34 регионов пришлось пройти отборочный этап и сымитировать сборку 20 изделий за 4 часа с минимальной себестоимостью и максимальной прибылью. В финале задание еще усложнили: изготовить 10 пультов управления регулятора давления газа в течение 20 минут. При этом сократить время выпуска одной единицы, обеспечить оптимальный уровень запасов, проанализировать, как улучшения влияют на экономические и операционные показатели.
Особый интерес на турнире вызвала питч-сессия стартапов наоборот. Все привыкли, что обычно проходят презентации разработок перед инвесторами, ну а здесь выступали опытные стартаперы перед производственными командами. Задачей последних было уловить ту самую ценность, которая поможет именно их предприятию оптимизировать какой-то процесс. Первое место заняла команда РЖД.
В рамках «марафона рационализаторов» молодые изобретатели поделились своими разработками. К примеру, Илья Агзамов и Илья Рыбинцев придумали, как экономично освещать жилые вагоны рабочих-путейцев. Обычно для этого используется дизель-генератор, но из вырабатываемых 16 киловатт-часов по факту тратится только один. Прибыль от вагонов на «батарейках типа Теслы» составила 2 миллиона рублей с каждого. Кроме того, система автономной электрификации абсолютно взрыво- и пожаробезопасна.
Максим Шатов, тот самый обладатель личного приза, поделился, как на его предприятии открыли новый логистический центр, но импортных поддонов не хватало, а ждать их оказалось долго и дорого. Решили создать свои. Для молодого конструктора это был своего рода вызов, но он с ним справился, и теперь завод не зависит от иностранного поставщика.
Каракури: как поднять неподъемное
Каждое четвёртое устройство каракури в атомной отрасли создаётся для подъёма и перемещения грузов. Разберём два примера таких устройств с различным механизмом работы.
Каракури (малая механизация производства) – инструмент оптимизации производственной площадки; технические средства, предназначенные для увеличения производительности работ, сокращения объема ручного труда и механизации трудоемких операций и процессов без использования электроэнергии.
Все самое интересное и уникальное мы публикуем в альманахе «Управление производством» . 300+ мощных кейсов, готовых к использованию чек-листов и других полезных материалов ждут вас в полном комплекте номеров. Оформляйте подписку и получайте самое лучшее!
Рычаг для крышки (см. рис. 1)
При контроле герметичности на участке «сухого» хранилища на ФГУП «ГХК» требуется открыть и переместить до 80 крышек гнезд хранения отработавшего ядерного топлива. Крышки весят от 80 до 100 кг. Открытие и перемещение выполнялось с помощью электротележки с низкой маневренностью и необходимостью подключения к сети. Процесс занимал 3 смены и требовал участия двух специалистов.
Для ускорения процесса аппаратчик Андрей Поляковский предложил изготовить мобильное устройство с рычажным механизмом для открытия и перемещения крышки. Специалист подкатывает устройство к крышке и нажимает на рычаг: магнит опускается, приводится в активное состояние и захватывает крышку. Нажатием на рычаг крышка приподнимается, и затем специалист откатывает устройство. После процедуры контроля устройство возвращают на место. С помощью рычага крышка опускается, магнит переводится в неактивное состояние, и крышка устанавливается на место. Теперь процесс выполняется за одну смену одним специалистом.
Результат: Устройство открытия и перемещения крышек позволило сократить время протекания процесса в 2,5 раза.
Опытом внедрения этого устройства каракури поделился автор устройства Андрей Поляковский:
– Что вдохновило Вас на создание устройства каракури?
– Я выдергивал гвозди гвоздодером в огороде и смекнул, что если два гвоздодера соединить перемычкой внизу и подвесить магнитный захват, то можно будет поднять крышку. Но одно дело – приподнять, другое – откатить. Тогда я решил поставить эту «приспособу» на 4 колеса. И так, потихонечку, мы с коллегами стали отмерять, приваривать, что-то отрезать. Это была целая магия рождения!
– Что было самым сложным в создании устройства?
– Самым сложным было объяснить другим эффективность твоей идеи на эскизе. Для демонстрации принципа работы будущего устройства мы с коллегами сделали макет из частей пластикового плаката, скрепив их степлером. После этого даже скептики поверили в работоспособность идеи!
Трос для блок-пробки (см. рис. 2)
В процессе замены вентилей горячего водоснабжения в АО «СХК» двум работникам необходимо было демонтировать защитную блок-пробку весом 50 кг. Пробка плотно вставлена в гильзу, поэтому периодически происходило её заклинивание. В этом случае привлекалось еще двое работников минимум на 2 часа для извлечения пробки.
Решить проблему помогло передвижное устройство для подъёма пробки. Теперь одному работнику достаточно подкатить устройство к месту её установки и зацепить пробку крюком. С помощью рукоятки трос наматывается на барабан и поднимает пробку. Далее работнику требуется откатить устройство. После замены вентиля пробка возвращается обратно в гильзу вращением рукоятки.
Результат: Устройство для подъема блок-пробки позволило снизить трудоемкость процесса в 2 раза.
Каракури (промышленность)
Содержание
обозначение
Происхождение слова каракури также относится к механическим куклам, которые в Японии назывались каракури нингё с периода Эдо в 17 веке и которые теперь вдохновили механическую автоматизацию в отрасли. На самом деле механические куклы были найдены во многих культурах с древних времен.
технические основы
Каракури применяется в производстве и логистике для автоматизации обработки объектов. Компоненты, необходимые для этого, по возможности сконструированы механически. Что касается подробно
На втором рисунке показано взаимодействие датчиков и исполнительных механизмов на примере. В точке, отмеченной цифрой 1 в показанной части системы, лифт поднимает небольшой грузовой автомобиль (не показан) с нижнего уровня на верхний. Оказавшись наверху, лифт фиксируется двумя замками (исполнительными механизмами). Один из них можно узнать в точке, отмеченной цифрой 1. Малый грузоподъемник (KLT) катится по роликовому конвейеру до точки, отмеченной цифрой 2. Там роль действует как датчик. Если KLT перекатывается по нему, он толкает рулон вниз. В результате два троса Боудена натягиваются на исполнительный рычаг, который, в свою очередь, освобождает два замка. Затем лифт снова спускается, чтобы поднять следующий KLT.
экономика
Чтобы оценить экономическую жизнеспособность Каракури, необходимо сравнить усилия и выгоду и сравнить с соответствующими факторами традиционной автоматизации.
Таким образом, разница, по сути, является результатом соответствующих усилий. Прежде всего, важно учитывать, что традиционная автоматизация механических процессов также требует наличия механических компонентов: конвейерная линия для небольших грузовых автомобилей остается конвейерной линией, независимо от того, приводится ли она в движение механически или электрически. Поэтому очень важно, как реализуется логика взаимодействия движущихся частей или устройств.
Для механического решения сначала необходимо мобилизовать энергию. Это часто происходит из-за тяжести перевозимых товаров. Для этого может потребоваться подходящий механизм, такой как рычаг, а в некоторых случаях также устройство накопления энергии, например противовес или пружина. Кроме того, могут потребоваться соединения между механическими датчиками и механическими приводами, например тросами Боудена. Механическая автоматизация не может быть реализована полностью без датчиков, накопителей энергии и исполнительных механизмов.
Энергия гравитации доступна бесплатно почти всегда и везде. Напротив, электрическая энергия для работы электрических, пневматических или гидравлических компонентов должна оплачиваться все дороже и дороже. Кроме того, затраты на разработку, эксплуатацию и обслуживание систем с традиционной автоматизацией выше, чем с системами с механической автоматизацией, из-за их сложности и квалификации соответствующего персонала, необходимого для работы с ними. Преимущества, описанные ниже с точки зрения защиты окружающей среды и безопасности труда, также имеют экономические преимущества. Таким образом, можно сказать, что механическая автоматизация экономически превосходит обычную автоматизацию, если она отвечает требованиям.
защита окружающей среды
Во время работы особенно выгодно в значительной степени отказаться от компонентов с электрическим, пневматическим или гидравлическим приводом, поскольку для этого экономится энергия, необходимая для этого. И потребность в запасных частях в основном ограничивается механическими компонентами, которые оказывают значительно меньшее воздействие на окружающую среду.