在这个越来越不确定的世界里，许多制造商都在拼命寻找确定性。我们最近都注意到军事战略家的智慧:“没有计划能在与敌人的第一次接触中存活下来。”
产品孵化周期已经被压缩，因为生产商都在争先用创新产品推向市场。生产生命周期变得更短，因为技术的步伐使设计过时时，他们进入市场。产品种类繁多，让人眼花缭乱，正是为了利用消费者对产品更加个性化的新期望。而且，随着利基市场的开发，产量正在减少。
如果这还不够让人担心，那么海外竞争的威胁仍然很严重。在低工资国家，装配工作的现行价格是每小时0.6美元。同时，客户希望达到零缺陷的质量水平。
结果，组装者发现他们开始生产时，产品几乎没有通过设计，很少的市场研究来指导产量。他们必须迅速进入市场，赚取利润，然后迅速推出下一个产品。
阶梯式工装是一种简单的方法，以适应广泛的零件。
曲球和链锯
在这个快速变化的世界里，客户会向你抛出曲线球。有时他们会扔链锯给你。贵公司准备如何处理以下事项?*如果你能在8周内投产，你就有机会赢得生意。
*销量下降40%。
*一个竞争对手出现了，价格比你低25%。
*生产开始后，产品设计发生了重大变化。
*一个客户刚刚变成了竞争对手。
任何基于当前景观快照进行长期预测的尝试，都将得出脆弱的结论。更好的策略来自军事规划:做好准备。
即使是标准的投资回报率(ROI)计算在指导决策方面也已经过时了。从开始生产到产品报废的时间比设备的使用寿命短。
在这种环境下，制造商面临着两难的境地。他们必须自动化以实现质量和成本结构，以保持竞争力。然而，他们不能证明投资自动化是合理的，因为短的生产运行，低产量和高不确定性违背了标准的ROI分析。
如果你能同时解决这些相互冲突的约束，确保你的投资不受破坏性变化的影响，拉近你的客户，赢得新业务，那会怎么样?敏捷自动化就是这样做的。敏捷自动化处理两个重要的任务:它有效地生产计划中的产品，并且当计划改变时，它能迅速适应。
敏捷自动化是由精益制造原则、日本机器制造技术和我们自己制造操作的关键见解铸就的。
十多年前，我们有了一个顿悟。在我们的车间里，有现代化的数控机床，它们高度自动化，但又如此普通，以至于能够生产出难以想象的各种零件。为什么装配自动化会有任何不同呢?我们发现，数控机床的灵活性在于加工机械和特定零件加工之间的标准化、清晰的分界线。
在传统的自动化装配设备中，特定部件的硬件、传感器、航空线路和软件都不可避免地与机器的核心部件纠缠在一起。敏捷设备将特定零件的工装与特定工艺的机械分离开来。这是一个简单的想法，却能带来爆炸性的回报。
这种用于汽车成型工艺的组装单元使用传送带而不是传统的转盘。这种敏捷的设计优化了流程，并将工具成本从250,000美元的基线降低到60,000美元以下。7个机器人和2个操作员执行12项操作。
定义敏捷
为了达成共识，Kinemetrix定义了不同级别的敏捷性。传统的硬自动化处于最不敏捷的一端。这些系统的灵活性为零。一个步骤是系统与可更换的工具。转换需要技术人员和手动工具，可能需要20分钟以上。重启后可能需要进行一些调整。
稍微好一些的是带有快速更换工具的系统。转换仍然需要操作人员，但至少他们不需要工具。转换只需1到5分钟。理想情况下，系统在重启后不需要调整。
更好的是那些完全自动转换的系统。转换过程不到一分钟，而且不需要操作人员。
最敏捷的系统能够进行顺序混合生产。转换是即时的。
如果正确实施，敏捷设备带来的好处远远超出了车间。操作的好处包括:
*减少转换时间 ．通过减少或消除特定零件的工具，转换时间尽可能接近于零。
*减少在制品 ．更有效的转换允许更频繁的转换，从而减少在制品数量。减少在制品可以节省现金，否则现金会被库存占用。
*减少楼面面积 ．一个敏捷系统可以运行各种部件，否则就需要多台机器及其相关的空间。在装配的生产寿命结束时，制造商可以简单地存储任何特定部件的工具，而不是封存整个机器。
*转换时质量一致 ．通过最小化转换过程中的人为干预，敏捷系统确保启动时和转换后的质量一致。
*持续改进 ．标准化的机器和可互换的工具简化了持续改进。新的工艺改进思想可以迅速地投入和退出，而不会危及生产的稳定性。试验可以在休息时间进行，而不是等到周末。现在你的想法进展得更快了。
战略利益包括:
*风险管理 ．对自动化设备的投资并不缺乏固有的风险——设计更改、计划取消或数量减少、产能平衡不良、错过生产启动日期，以及项目失败。尽管存在这些风险，敏捷自动化让您能够自信地进行投资。可以将任何与敏捷特性相关的成本溢价视为廉价的投资保险。当然，当敏捷的好处得到充分认识时，通常就没有成本溢价了。
*延迟退化 ．模块化设计有助于重新配置以适应新的生产需求。无论生产是否按照计划结束，敏捷系统的价值都不会丧失。与之形成对比的是固定的自动化，当变革到来时，它最终会在后台生锈。
*降低发射成本 ．随着产量的减少，产品发布在产品生命周期成本中所占的比例越来越大。敏捷设备的发布通常涉及简单的工具和编程更改。其结果是最小化的工具成本和减少的过程开发时间。
*降低了新工作的成本和风险 ．用少量的工具投资而不是全新的机器来开展新工作。您可以根据吞吐量的需要添加新的机器。敏捷自动化降低了工具成本和新业务所需的资本投资。
*加强客户关系 ．通过快速响应产品变更、原型请求和紧急订单来满足客户。通过提供不受设备限制的产品设计灵活性，巩固与客户的关系。设计敏捷系统的过程包括讨论未来产品的变化。这个对话加深了你对客户的参与程度。
*赢得新业务 ．当您向客户展示您的敏捷性时，他们会注意到的。最重要的是，新的成本结构使你能够以竞争对手无法触及的低产量生产产品，从而获利。
机器人天生就比固定的自动化更灵活。
敏捷自动化技术
你会买一台新的冲压机然后焊接一个模具在那里吗?可能不会。那么，为什么我们通常会购买昂贵的自动化设备，专门用于我们眼前的固定数量的产品呢?开发敏捷自动化需要不同的视角。
以下是设计敏捷系统的关键思想:
*解耦 ．在特定产品的工具和机器之间建立清晰的划分。在机械、电气和软件设计中定义逻辑子系统中断，以降低重新配置资产的成本。
* Commonization ．与产品设计团队合作，在产品设计中建立不会因不同模型而改变的共同特性或“硬点”。
*变异分析 ．询问产品设计团队哪些参数可能会发生变化，变化幅度有多大。然后，与你的机器制造商讨论每一个变化点的可能成本。记住，你是在为未来三到五年的零部件设计一个系统。它们甚至还没有被设计出来。预期你将会增加额外的精神能量、内容和成本。当机器在许多新产品周期中存活下来而没有进行大量的修改或更换时，就会得到回报。
可以创造性地组合各种技术来实现敏捷性。
机器人天生就比固定的自动化更灵活。机器人的真正价值在于它能容纳惊喜的能力。由于意外或合理的疏忽，敏捷设计将客户从火海中解救出来的次数是无法计数的。
许多技术可以使机器人更加灵活。伺服驱动的抓手允许机器人在飞行中适应不同的部分或任务。自动换刀器可以让一个机器人完成多个任务。视觉引导系统减少了对固定工具或精密运输垫料的需要。
使用机器人作为工件定位器提供了固有的灵活性。这种从零件到加工的方法特别适用于单点操作，如点胶、电阻焊接、冲孔和装配。
视觉系统可以取代许多分立的光电传感器。这种方法在高度混合的环境下尤其有效，因为在这种环境下，几十个离散的传感器是不切实际的。在一个低成本的机器人上安装一个摄像头，可以实现近乎无限的检查可能性。
可编程，伺服驱动定位功能是一种低成本的手段，以提供防错误的即时转换。
自动导向车辆可以远距离运输零件。它们也可以作为大部件装配的输送机的高度灵活的替代品投入使用。
敏捷工具可以在不使用手动工具的情况下进行更改，以减少停机时间。内置的识别系统确保正确的工具在使用前到位。敏捷工具有气动，液压和电信号的自动接头。
控制系统应该尽可能地解耦机械子系统。应该尽可能地使用现场总线I/O。运行作业所需的可编程参数应存储在一个集中的、易于管理的操作界面中。
