2013年09月16日09:17
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要實現(xiàn)“單人式單元生產(chǎn)”，必須彌補人類“記憶力差”這一弱點，解決方法就是“數(shù)字操作手冊”（圖1），本篇就來介紹一下如何制作數(shù)字操作手冊。
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圖1：數(shù)字操作手冊實例 利用三維CAD數(shù)據(jù)來表示零件形狀及組裝順序等。關(guān)鍵是建立與生產(chǎn)進程聯(lián)動切換畫面的機制以及制作盡量精簡文字信息的畫面。 |
在制作試制品之前制作組裝手冊
筆者在上一篇的最后講到，筆者在羅蘭公司工作時曾想把印在紙上的組裝手冊數(shù)字化，在顯示器等設(shè)備上顯示，形成數(shù)字操作手冊。筆者跟當時負責開發(fā)的董事說了這件事，對方提出了一個條件，那就是“禁止使用數(shù)碼相機”。
當時，組裝手冊是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計基本完成后才開始制造的最終試制品制成的。如果有時間，筆者還希望畫些一目了然的技術(shù)插圖，貼在手冊上。但是，從產(chǎn)品設(shè)計完成到需要手冊的時間非常短。為了縮短制作手冊的時間，采用的是用數(shù)碼相機拍攝試制品、然后把圖像貼到制表軟件的文件中等方法。
紙質(zhì)手冊采用的是A3紙，橫過來使用。左半部分用文字注明操作內(nèi)容、使用零件和注意事項，右半部分貼圖片。這樣制成的組裝手冊如果使用大型噴墨打印機印刷，要印500多張，有時一本厚5cm文件夾都裝不下。并且，由于彩色印刷的成本很高，因此采用單色印刷。因此，以前的組裝手冊上的圖片根本看不清楚。
如果只是想“讓圖片清晰一點”，可以在紙上彩色印刷或在顯示器上顯示，而后者只有做成數(shù)字操作手冊才能實現(xiàn)。
但是，董事不讓使用數(shù)碼相機。筆者思考了一下這位董事的意圖，最后明白這位董事的本意是不讓使用試制品，也就是在試制品完成之前就要做好組裝手冊。
單純把紙質(zhì)手冊數(shù)字化，那就必須使用數(shù)碼相機拍攝的圖像，并且要等試制品完成之后才能制作。但是，如果使用三維CAD數(shù)據(jù)就不必如此了，也就能夠滿足董事提出的條件。筆者要使用三維數(shù)據(jù)的原因之一就在于此。
使用靜態(tài)圖像
要想在數(shù)字操作手冊中使用三維數(shù)據(jù)，那么產(chǎn)品設(shè)計中就必須使用三維CAD，然而當時的設(shè)計部門還沒有導入三維設(shè)計。為了回避因用不慣三維設(shè)計而耽誤開發(fā)的風險，筆者當時首先選擇的采用三維設(shè)計的產(chǎn)品是，零件個數(shù)只有100個左右、面向利基市場的新產(chǎn)品——金屬打印機“METAZA”。當時，開發(fā)負責人同意同時推進以數(shù)字操作手冊為核心的單人式單元生產(chǎn)這一新型生產(chǎn)系統(tǒng)的開發(fā)和新產(chǎn)品的開發(fā)，為確保安全，制定了CAD數(shù)據(jù)共享方法等規(guī)則。
三維CAD方面，當即決定采用“SolidWorks”。問題是用來模擬組裝方法的數(shù)字樣機（DMU）工具要選擇哪一種，當時負責選擇DMU工具的工作人員比較了近20種DMU工具，最終選擇了“Vis View”。
在選擇DMU工具時，還曾考慮通過動畫（視頻）來顯示零件的動態(tài)等，但最終的結(jié)論是組裝手冊必須采用靜止圖像。因為看著視頻記住組裝順序、然后再實際操作的方式會浪費掉看視頻的時間。而且，雖說只有十幾秒的操作但必須要記住視頻內(nèi)容，也就是說，存在依賴人記憶力的部分。最終，組裝手冊采用了靜止圖像，而現(xiàn)場服務手冊采用了視頻方式。
雖然筆者下了這樣的定論，但仍有很多企業(yè)采用基于視頻的操作手冊。因此，關(guān)于在手冊中使用視頻到底好不好，筆者講一個小插曲。
某汽車廠商的生產(chǎn)技術(shù)人員到羅蘭公司來做交流。在他們參觀了工廠之后，雙方展開了討論。對方認為單人式單元生產(chǎn)不適合量產(chǎn)型汽車的組裝，但是對數(shù)字操作手冊非常感興趣。
我們的數(shù)字操作手冊只采用了靜止圖像，而對方向我們展示的是非常棒的視頻手冊，用VTR拍攝并通過動作捕捉技術(shù)記錄了有經(jīng)驗的老工人的動作，并與產(chǎn)品的三維CAD數(shù)據(jù)融合在了一起。
對方指出：“讓新手反復看這個手冊，就能夠達到跟老工人一樣的操作水平，從而跟上生產(chǎn)節(jié)拍。”對此，筆者回答說：“如果真能這樣，那么只要反復看一流高爾夫球手打球的VTR，任何人就都能達到專業(yè)水平了�！敝螅P者向其介紹了我們采用靜止圖像的理由。
對方留下“你們的想法很好，不過我也不認為我們有錯。今后，還要多多交流”這樣的話，就回去了。
筆者在這里并不是要完全否定視頻手冊，希望讀者根據(jù)自己所處的環(huán)境和組裝條件等選擇適合自己的方式。
在選擇軟件工具時也是如此。筆者去年參加某個活動時，有機會看到了Lattice Technology公司開發(fā)的小容量三維數(shù)據(jù)格式“XVL”的使用場景。當時令筆者震驚的是，這種格式的數(shù)據(jù)不僅能用來加工三維CAD數(shù)據(jù)，還能導入CG、數(shù)碼相機拍攝的靜止圖像及三維掃描儀的數(shù)據(jù)，同時進行加工（圖2）。如果用辦公軟件來比喻，感覺就像可以同時導入微軟的“Word”、“Excel”文件及各種圖像數(shù)據(jù)進行編輯的“PDF”一樣。
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圖2：數(shù)字操作手冊中使用的各種圖像的差異 三維數(shù)據(jù)比照片更清晰好用。三維數(shù)據(jù)中，設(shè)計時制作的三維CAD數(shù)據(jù)要比需要實物的三維掃描數(shù)據(jù)更好，因為能夠提前制成手冊。 |
筆者不由感嘆，要是10年前有這個，就能使采用數(shù)字操作手冊的單人式單元生產(chǎn)（數(shù)字工作臺）變得更輕松。很容易想象到的場景是：手邊的信息終端上顯示著含有零件實拍圖像的數(shù)字操作手冊，一名工人看著屏幕獨自完成大型裝置的組裝。
盡量減少文字
關(guān)于數(shù)字操作手冊，還有一個要點需要指出，那就是要盡量減少解說等的文字。盡量做到在手冊上不留文字信息，及“無字化”。
因為有最好的素材——三維CAD數(shù)據(jù)，使用箭頭等符號和表示特性的數(shù)字便可一目了然。箭頭、字體及顏色等最好根據(jù)生產(chǎn)工人的意見選擇通俗易懂的，然后標準化。比如，表示螺釘扭矩大小的數(shù)字的字體要一致，還要對各種數(shù)值大小采用的顏色作出規(guī)定（例如“0.8N·m”用紅色，“1.0N·m”用藍色等）。
筆者在檢查相關(guān)負責人提交的數(shù)字操作手冊時注重的是文字量，而且，對于“注意”一詞尤為敏感，因為不能依靠注意力這種不可靠的東西。
當時，筆者決定退回重做，于是對他說：“你制作的手冊中有N個‘注意’，請想辦法去掉這個詞�！保ㄗ髡撸宏P(guān)伸一，日經(jīng)技術(shù)在線！ 供稿）
