Каракури — это механические устройства для упрощения трудоемких операций и устранения потерь.
Слово «каракури» пришло к нам из Японии. На рубеже XVIII–XIX веков так называли механических кукол, призванных развлекать гостей во время празднеств. Самой известной стала чайная кукла: на поднос куклы ставилась чашка с чаем, кукла начинала перемещаться в сторону гостя, покачивая головой и двигая ногами. Она останавливалась рядом с гостем, и гость забирал чай с подноса. Когда гость ставил пустую чашку на поднос, кукла разворачивалась и возвращалась назад.
С начала 90-х годов термин «каракури» используется на производственных предприятиях Японии и Европы. Так называют устройства для упрощения трудоемких операций и устранения потерь, работающие на принципах простой механики. В 1994 в Японии была проведена первая выставка устройств каракури. Выставка проводится ежегодно, а общее количество представленных улучшений превышает 4200 штук.
Видео об использовании Каракури на заводах Тойота
Важным преимуществом устройств каракури является их простота и высокая скорость внедрения. Проекты по автоматизации производства требуют затрат на закупку дорогостоящего оборудования, обучение персонала, такие проекты могут реализовываться несколько лет. Каракури можно внедрить за несколько месяцев и получить ощутимый экономический эффект.
Выгоды применения каракури на производстве
• улучшают условия труда
• повышают производительность и снижают потери
• дают импульс новым улучшениям
• высокая скорость внедрения
• низкая стоимость разработки и внедрения
Основы каракури
В основе каракури лежат принципы простой механики, знакомые со школы. Для создания устройств используются механизмы, которые окружают нас в повседневной жизни. Это делает каракури простыми в разработке и обслуживании.
Каракури позволяют достичь значительных результатов при оптимизации процессов за счет устранения производственных потерь. Для этого достаточно взглянуть на привычные производственные процессы под «новым углом» и применить инженерный подход для устранения имеющихся потерь.
В теории создания устройств каракури выделяют 8 базовых механизмов. Комбинируя эти механизмы, возможно разработать устройство для оптимизации выбранного процесса.
1. Гравитационные механизмы — это механизмы, использующие вес изделия для выполнения действия.
Гравитационные механизмы обычно используются для передачи тары или изделий между рабочими местами, например, по наклонной плоскости.
2. Механизмы с пружиной — это механизмы, использующие силу сжатия или растяжения пружин для совершения действия или передачи энергии.
Механизмы с пружиной могут использоваться для фиксации устройства в определенном положении, возврата объектов в исходное положение и смягчения нагрузки на объекты (амортизации).
3. Рычажные механизмы — это механизмы для преобразования усилия, например, для получения большего усилия на коротком плече за счет приложения меньшей силы на длинном.
Рычаги встречаются во многих объектах промышленности: станки, двигатели, краны, ручной инструмент и другие.
4. Кулачковые механизмы — это механизмы, имеющие подвижное звено с поверхностью переменной кривизны, совершающее вращательное движение (кулачок), взаимодействующее с другим подвижным звеном (толкателем).
Форма кулачка может быть различной, что позволяет получить различные траектории движения толкателя. Кулачковый механизм используется на различных станках и оборудовании.
5. Блочные механизмы — это механизмы, состоящие из собранных в подвижную и неподвижную обоймы блоков, последовательно огибаемых канатом или цепью, и предназначенные для выигрыша в силе или в скорости подъема. Выигрыш в силе при добавлении подвижного блока увеличивается в два раза, при этом в два раза уменьшается высота подъема.
Блочные механизмы применяются в устройствах для уменьшения или поддержания требуемого усилия, а также балансировки.
5. Механические связи — это элементы механизмов, в которых накладываются ограничения на перемещения механической системы. Это могут быть ограничения на горизонтальные перемещения в устройствах поворота или ограничения на горизонтальные и вертикальные перемещения в устройствах вращения.
Устройства с механическими связями применяются для подъема, передачи, установки изделий и других операций.
7. Механизмы с нитью — это механизмы для передачи нагрузки при помощи каната или цепи. Применяются для передачи и преобразования вращательного и поступательного движения. При поступательном движении передача нагрузки происходит только в сторону действия силы.
Особое внимание следует уделить выбору материалов для механизма с нитью, учитывать растяжение нити
и проскальзывание на вращающихся частях механизма.
8. Передаточные механизмы — это механизмы, в основе которых лежат зубчатые или винтовые передачи. Могут использоваться для преобразования усилия, скорости, направления и типа движения.
Основное применение передаточных механизмов — снижение требуемого усилия при перемещении
или позиционировании тяжелых грузов. Оценить снижение усилия можно по передаточному отношению— отношению количества зубьев ведомого и ведущего колеса.
Видеоролик «Что такое каракури?»
Развитие направления «Каракури» в «Росатоме»
Японский принцип «Каракури» на «КАМАЗе»
Дополнительно
Принцип Каракури — презентация экспертов Производственной системы «Росатом»
Подготовлено по материалам: Каракури. Истории оптимизации - 15 историй оптимизации процессов с помощью устройств каракури на предприятиях Росатома.
