科技生产与生活松下实现大规模定制的秘密
科技生产与生活:松下实现大规模定制的“秘密武器”是什么?总结起来有以下三点:
1、在大规模定制日新月异的今天,松下群马大泉工厂率先在生产线上引进了业务用HMD,使用了声音识别终端的“可穿戴应对型标准作业导航”作业指示系统。
2、可穿戴设备操作系统并非面向新人。随着“多种少量”和“大规模定制”的发展,即便是熟练工人,也需要具备迅速处理新机种的能力。
3、过去制作一个机种的操作手册需要一整天,而现在借助可穿戴设备仅需一个小时。
松下电器正致力于引入可穿戴设备,并考虑将其发展成大规模定制时代的秘密武器。松下在群马大泉工厂(位于群马县大泉町)的部分单元式生产线上试用了正式发售前的头戴显示器(HMD)及声音识别终端,还运用了全新的作业指示系统。松下与供应商一起致力于可穿戴设备的现场应用与功能改善,在活用可穿戴设备方面走在了世界前列。
松下群马大泉工厂的技术总部生产强化中心所长小南泰三认为,通过降低价格、扩大适用工序可以把可穿戴设备推广到生产现场,推进可穿戴设备的广泛应用。未来,除了用于作业指示外,松下还在研究将可穿戴设备拓展应用于包括其他工厂在内的定型设备的维护保养作业和面向新人的作业训练用系统上。事实上,除了作业指示方面的应用,松下已经在着手开发应用于其他方面的新系统了。年11月,松下群马工厂开始试验引进冷链产品生产线。接下来,我们将详细分析松下是如何将可穿戴设备应用于生产现场的。
应用实例:冷链产品线上随处可见的“可穿戴设备”冷链产品,指的是超市、便利店等地使用的冰箱、冷柜及展示柜。作为强化生产现场能力、提高生产效率和成品率的措施之一,松下群马大泉工厂在生产线上引进了业务用HMD和使用了声音识别终端的“可穿戴应对型标准作业导航”作业指示系统。在大规模定制日新月异的今天,松下率先引进了这一系统。
在工厂的一个角落里,一名女工正戴着HMD和声音识别终端努力工作。HMD采用了兄弟工业有限公司研发的“AiRScouterWD-A”,而声音识别终端采用了AdvancedMedia有限公司的“AmiVoiceFrontWT01”。
作业人员时不时看一下左眼边的AiRScouter显示屏,同时发出“开始”“结束”等指令,双手在熟练地进行组装。在整个操作过程中,工人只需移动视线,面部依然朝向正前方的作业区域和工件。由于作业人员已经掌握了标准作业内容,所以只需时不时通过HMD画面来进行确认。尽管从外部看不到,但HMD显示屏的左半部分清晰地显示着当下的作业指示影像,并以文字或图形的形式提示作业时需要注意的地方。画面右侧用小小的影像显示着下一项作业指令,作业人员通过它来了解下一项作业,以便让作业顺利交接下去。
除了影像之外,工作人员还可以利用声音来指导标准作业。手头的作业即将完成时,一个女声会提醒下一项作业内容。用声音来提醒下一项作业的目的是让作业人员做好心理准备。当上一项作业彻底完成,即将进入下一项时,会有一个男声告知接下来的作业内容(注1)。:为避免当下作业与下一项作业内容混淆,分别使用了男女声加以区别。在作业区域较小的单元式生产线上,有的作业人员只佩戴声音识别终端和耳机工作。与上面提到的步骤相同,单元式生产线也是借助声音来提示间歇时间、导入实绩的操作。不过在借助声音来确认作业内容时,作业人员还需要观察安装在操作台上的平板终端上的影像。
在另一个区域,在太阳穴附近戴着松下4K可穿戴镜头的熟练技工正在默默工作。熟练技工佩戴的这一设备,可以根据工人的视线来拍摄工件区域的情况,拍摄到的影像经过编辑后,可用作一系列标准作业的指令。
产品规格多样化,以满足顾客日渐丰富的需求:为了提高现场生产能力,松下曾在各种单元式生产现场引进指导作业的“标准作业系统”。操作台上安装有显示器,可随时显示当下的作业内容,松下希望以此指导作业人员,也就是所谓的“数字摊位”。通过影像及声音来下达指示,能够预防作业失误,帮助作业人员尽快熟悉作业内容。此外,通过提示作业顺序和作业时间等关键信息,能够维持和改善间歇时间,对比作业实绩和作业标准之间的差异,从而筛选出改善课题,提高作业质量和生产效率。这种标准作业系统在单元式生产线上十分常见,利用中也逐渐暴露出了问题,即在处理大规模定制及冷链产品等大宗产品时并不十分适用。以冷藏展示柜为例,从宽1米左右的小型产品到4米以上的大型产品,其规格各不相同。工厂必须根据不同客户和订单的要求非常谨慎地处理。
收货店铺、每次所需产品的大小及配置、展示方式等都可能各不相同。此外,由于工人在生产大宗物品时还会面临工件大、工作量多、工期长等难题,所以变数较多,每次作业的顺序也会有些许不同。即使是已经习惯了这种作业的工人,也需要一边对照顺序手册一边工作。而当工件非常大时,为了查看操作台旁边的小型显示器,作业人员就必须移动位置或改变姿势,造成时间浪费。另一方面,制作标准作业指导系统也是一大课题。随着少量多品种生产及大规模定制的发展,生产机种和规格越多,显示器上所显示的内容数量就越多。群马大泉工厂生产的冷链产品涉及多达个机种,单是目录的制作整理就是一项非常大的负担。此外,以往工人都是通过脚踩开关来通知作业的开始与结束,松下希望减少这种为了收集实绩数据而产生的非必要动作。就是在这个过程中,可穿戴设备引起了松下的注意。
解放双手,避免无效动作,彻底消除浪费
4K可穿戴镜头可以拍摄到作业人员视线附近的影像,在此基础上,松下制作出了作业顺序的目录内容,并向生产现场的平板终端、笔记本电脑(PC)中发送了服务器存储的目录内容。借助Wi-Fi,通过平板终端或PC向作业人员佩戴的HMD上发送影像及声音。
同时,作业人员通过蓝牙来连接声音识别终端,报告正在进行或已完成的作业,变更作业指示的机种。HMD及声音识别终端都用不到手,因此无需中断作业。此外,即使作业人员需要配合大型工件进行移动,也能随时随地借助HMD确认作业指示。因为小型显示器处于作业人员的视野范围内,所以作业人员在确认作业指示时无需转头,只需稍稍移动一下视线即可。
实际上,作业人员不用一直看作业指导册,只要在新机种等作业顺序有变动时,或者遇到重要的工序时看几眼就可以了。小南泰三认为,这套系统不是面向新入职作业人员的。随着多品种少量和大规模定制的发展,即便是熟练工人也需要具备迅速处理新机种的能力,这才是松下的目的。HMD上显示的信息有限,要想一边看着屏幕,一边熟练作业,前提就是需要掌握基本知识和动作。借助可穿戴设备,制作产品目录的速度提升为原来的8倍通过引进可穿戴设备,标准作业指导手册的制作方法也发生了很大变化。
开发人员从4K可穿戴镜头所拍摄的实际作业影像中剪切出关键部分,然后编辑制作成作业标准的目录内容,这一过程不需要拍摄人员跟着,只要摄像头及其固定附件的重量加起来不超过克,就不会给作业人员造成负担。以往,在制作作业指导手册用的影像时,需要从作业人员的正前方进行拍摄。但这样一来,拍到的影像与作业人员视野中的左右是颠倒的。此外,有些零部件或夹具还会因为被手挡住了拍不到,需要特地另拍。而借助可穿戴镜头,可以以作业人员的视角来呈现手上的动作和工件,拍到的影像能够囊括所有必要的部分。另一方面,由于4K及分辨率非常高,即使剪切并放大重要部分的影像,其画面也能够清晰可见。以往制作指示内容时,每个机种需要一整天,现在则只需一小时左右。松下已经拍摄了全部种机械中的种左右,并制作完成了其中种左右的作业顺序手册。
富士通:单眼非透视型HMD,小键盘输入反而比语音输入更快捷
1、富士通的单眼非透视型HMD从1.5米高处掉落也不会摔坏,在始终保持通信功能的状态下,可连续工作4小时左右。2、语音识别输入需要订正识别错误,很麻烦。考虑到输入操作的快捷性,富士通最终选择了键盘输入。3、除富士通外,日立制作所也研发了一款用于工厂设备维护工作的可穿戴设备,该设备采用的高亮度显示器被称为“世界上最合适工作用的HMD”。
专注于辅助工厂设备维修的HMD:FUJITSUIoTSolutionUBIQUITOUSWARE富士通在年5月发售的单眼非透视型HMD——“FUJITSUIoTSolutionUBIQUITOUSWARE头戴显示器”——专注于检查、维护、组装等业务。考虑到商用的便利性,如不影响作业、不需要时可收回、户外易于观看等,富士通将其设计成了单眼非透视型智能眼镜。
为了能够在噪音较大的工厂或设备上使用,该产品还配备了较大的扩音器,确保在80dB的噪音环境下能使用,一般的工厂环境中也能使用。从生产现场的安全角度考虑,为了避免电线外露、加强防水等,富士通采用了扩音器。这款产品在设计上还考虑到了牢固性,从1.5米高的地方掉落也不会摔坏。在始终保持通信功能的状态下,该产品可连续工作4小时左右。为了避免电线外露,电池内置于头后部的主机里,可以通过附件连接到头盔,也可以直接戴在头上。工程系统方面采用的是美国Kopin公司的元件,分辨率为×像素。使用时看起来像在80厘米的前方有一个15英寸的显示器。根据对其进行测试的用户的说法,该产品“(画面)大且容易看清”。它通过与操作人员携带的智能手机或平板终端连接,接入网络来使用。
该产品安装了安卓系统,应用程序受限也可单机使用。这种情况下,由于不进行通信,连续工作时间得以延长,且反应更快。现有HMD重克,富士通及其客户公司都希望将来它可以更轻量FUJITSUIoTSolutionUBIQUITOUSWARE的另一个主要特征是可以将穿戴式键盘佩戴在手腕上使用。设备配有大数字键盘,操作人员可戴着手套可进行操作。为什么要用键盘输入而非语音输入呢?富士通是这样解释的:“语音识别输入需要订正识别错误,很麻烦。考虑到输入操作的快捷性,我们最终选择了键盘。”这款HMD单体重克,比其他产品略重。虽然它没有重到影响操作的程度,但富士通和他们的客户公司都希望将来它能够更轻量。
富士通计划在1~2年后开发出小型轻量版,尽管还没有公布价格,但每套设备的售价估计在数十万日元左右。日立制作所研发用于工厂设备维修的HMD值得一提的是,除富士通外,日立制作所的“DoctorCloud巡回及检查辅助系统”也是一款用于工厂设备维护工作的产品。该产品量克(不包括附件),最长可连续工作2小时,同样采用了非透视的单眼HMD。这是因为,工厂设备的检查和维护多需要将设备移动到户外,周围的亮度等会发生变化。“DoctorCloud巡回及检查辅助系统”在亮度方面采用了cd/m2的高亮度显示器,该显示器被称为是“世界上最合适工作用的HMD”。考虑到其在海外工厂使用的属性,日立公司计划通过协调日本和本地通信运营商来实现海外工厂与日本总部之间的联通。
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