在工业 4.0 时代，自动化的重要性日益明显。但「自动化」这个术语涵盖面甚广，不仅限于复杂的高科技机器人。同样能实现自动化的「Karakuri Kaizen」，专注于解决在纯机械基础上轻松操作的解决方案，也是实现自动化的一种有效办法。

虽然 Karakuri Kaizen 是非常简单的自动化实现方案，但它的效果却出奇的好，因为它可以巧妙的利用被释放的动能，还能避免浪费。

Karakuri Kaizen 的起源

要了解 Karakuri Kaizen 的起源，让我们回到 19 世纪的日本。当时，小型机械颇为流行。Karakuri ningyō 按字面翻译过来的大致意思是机械玩偶。

玩偶中最著名的是广为人知的「端茶玩偶」。将茶杯放在玩偶双手端着的茶盘上，它就会晃着脑袋，慢慢挪动双脚，来到客人面前。客人端起茶杯，它就停止前进，客人喝完茶将茶杯再次放在茶盘上时，它就会转弯调头，返回原处。

尽管机械玩偶在日本那时的势头明显更加高涨，但德国也不例外，比如德国浪漫主义作家 E. T. A. 霍夫曼的作品，他的德语小说《Sandmann》。那时出现的 Karakuri 共有三类：用于家庭的 Zashiki karakuri(“会客室玩偶”)、用于宗教节日期间的 Dashi karakuri(“节庆大车玩偶”)，以及放到舞台上的 Butai karakuria(“戏剧玩偶”)。

玩偶的双手是运动触发器，通过加减负荷可以启动连锁反应，最终将运动传送到玩偶的所有活动部件上。

用 Karakuri Kaizen 提高效率

上面的例子，从另一个角度验证了 Karakuri Kaizen 与工业的重要关联性。这种简单的方式可以用于实现自主运动，与其浪费能源，不如把它转化并用在有益的目的上。在这方面，Karakuri Kaizen 与需要避免的七大浪费 7 muda 密切相关。

于是业内人士总结出下面的规则，是对机械设计师有价值的参考建议：

☛ 确保物体始终通过机械能移动，而无需使用任何气动、电动或液压传动。

☛ 少花钱，并且使用容易维修的机械结构。

☛ 有创意地利用现有的能源，并且使不同的 Karakuri Kaizen 系统互相连接起来。

☛ 另外，充分利用员工的创造力，鼓励他们分享经验。

如果打算使用 KarakuriKaizen开展工作，整个公司都要坚定不移地执行所有这些规则。Kaizen 的理念是力求改善、变得更好，这一点至关重要,而到了这个阶段，应该看到：在通往持续改善的道路上只有一个舞台。

怎么设计你自己的低成本自动化设备?

说到底，还是得研究如何把抽象的概念利用到实践中。

首先，您需要关注低成本自动化LCA 。在 item 公司，我们认为 LCA 和 Karakuri 大致相同。都不使用气动、电动或液压传动，而纯粹依靠机械能——例如重力和弹簧力，来移动工件、工件载体和荷载装置。

日本的汽车行业，甚至还有专门的 LCA 培训中心，称为 karakuri dosho。这些中心的强化课程可以帮助工人和工程师真正领会 Karakuri 的理念，并将其融入到工作之中。

在推行低成本自动化时，我们应遵循以下步骤：

☛ 改善人工搬运工作(用流利条替代)

☛ 把人工加工和机械加工区分开来

☛ 启用简单、高效、低成本的技术解决方案

前面这些步骤都考虑到并采用了，您再开始考虑启用更复杂的技术解决方案也不迟。

知道了以上原则，如何设计自己的设备?这里推荐两个工具，结构材料和设计软件。

item D30 精益生产装配系统

D30 精益生产装配系统，为精益生产而生。可快速搭建复杂的、以解决方案为导向的工厂设备。使您能在工厂贯彻日本精益生产理念，优化生产过程，从而降低成本。

操作简单是 D30 系统最主要的特点，并且能在生产过程中持续改进来实现最大的成本效益。

选择 D30 的十个理由

★ 一个人就可独立完成安装

★ 可对现场设备进行任意改装

★ 独创的紧固技术确保稳固连接

★ 一个紧固件几乎可以完成所有连接

★ 可以实现各种角度安装

★ 兼容 item MB 及工作台系统

★ 可搭建内部物流系统

★ 宽泛设计原则，切割时无需十分准确

★ 支持防静电功能

★ 铝制外观改善现场环境

型材

精益管型材 D30 系列精益管和 MB 系统的铝型材具有共同之处，其基本直径为 30 mm ，保证了搭建结构的刚性。它们也符合 item 型材 6 系列的模块化尺寸，可与 MB 系统无缝连接，这也是我们能够生产并形成一整套组合产品的原因。

精益管 D30 和型材精益管 D30 组成了基本的设计结构，经过简单的切割就可用紧固件装配到一起。

型材精益管 D30 的设计能够确保型材每次都能完美对准，使得结构的连接非常简洁。

型材 6 系列 D30 外侧的四个槽口设计，使得 6 系列的紧固件也可以通用。在需要时，6 系列的型材也可以与精益管 D30 和型材精益管 D30 组合使用。

紧固件

D30 系统的紧固件以巧妙的设计著称，兼容性非常高，可将精益管、型材精益管、及 型材 6 系列精益管，使用同一种紧固件连接在一起。

紧固件拥有很高的卡固力，可以保证结构的稳定性，并且独特的卡固技术还能够防止外表光滑的精益管发生转动。此外，item 还提供斜角撑杆作为额外的附加选择用于抵消高转矩负载。

D30 系统的紧固件还支持额外的公差补偿，切割时无需十分准确，5mm 以内的公差都在允许范围内，不会影响紧固程度。

跟型材的不同之处，在于 D30 系统的精益管和型材，都不需要任何攻丝或打孔等二次加工，就可以直接使用 D30 紧固件稳固连接。

得益于紧固件内部的设计，型材内部物理导通，可以耗散静电荷，从而起到防静电的作用。配件

设计工具 - Engineeringtool

还有一个好东西想推荐给大家，就是 item 的在线 3D 设计工具，上面提到的所有型材和紧固件，都已内置到软件中，无需重新建模，直接调用即可。

☛ 可在浏览器中直接使用

☛ 可直接生成 CAD 文档

☛ 云端存储，随时修改方案

案例分享

item 广泛的产品范围，独特的产品设计，辅以专业的在线设计工具。想拥有自己的低成本自动化设备，您可以从这里开始，也可以在这里结束。