Karakuri/LCA (低成本自动化)是一种不使用传感装置、传感器、电力、压缩空气或编程的自动化装置。

　　Karakuri/LCA 利用的是机械力量、杆杆作用和重力驱动。如果遇到无法回避的物理定律时，也会用到传统的传动装置，它们属于一个特殊的子类别——Karakuri/LCA 混合解决方案。

　　除了成本喜人，这种自动化形式还是一种可持续的选择。首先，Karakuri/LCA 无需使用电力。其次，当使用模块化装配组件系统时，它的组件通常可以重复使用。

　　尽管 Karakuri/LCA 这种精益生产方法在日本工业领域“家喻户晓”，但在欧洲却“鲜为人知”。因此，来自北方经济应用技术大学(NORDAKADEMIE Hochschule der Wirtschaft)的 Volker Ahrens 教授在研究和教学工作中不断探讨 Karakuri/LCA，目的是让更多人认识到 Karakuri/LCA 的好处。

　　Volker Ahrens 教授开发了一种独一无二的教学模块，专门研究这门奇妙的课题。Karakuri 模块是学生们必须选择的模块之一，在这个模块中，参与者可以借助 item 的 D30 型材精益管系统开发属于自己的 Karakuri/LCA 系统。

　　Karakuri 学习体验

　　模块于 2020-2021 冬季学期推出，并向北方经济应用技术大学(位于德国北部埃尔姆斯霍恩)的所有本科生开放。它的基础是问题导向学习(PBL)理念，这个理念来源于美国著名的哲学家兼教育学家约翰·杜威(John Dewey)的研究，核心是尝试独立解决问题。“当你不断尝试，不断出错后，你会学到更多，而且，这种方法会大大提高你的学习动力，非常适合 Karakuri/LCA。我们也在 NORDAKADEMIE 进行该领域的教育研究，主要涉及物体的使用。”Ahrens 教授介绍说。

　　他所说的研究是指物体具有刺激的本质，因而能触发行动和学习过程的理论。在这方面，Karakuri/LCA 显然要比纸板工程更胜一筹。纸板工程更多地关注创建模型，然后借助适当的材料复制模型，而 Karakuri/LCA 却可以帮助用户直接将设计投入使用。“Karakuri/LCA 帮助我大大缩短了开发过程，这对公司来说大有好处。”Ahrens 教授说道。

　　由于参与者们执行的都是工作和学习的双元制课程，因此，这种学习模块还有利于在公司之间传播关于工艺和技术的信息。Nico Behrens、Tim Brübach 和 Jan Kruse 是三位初露头角的工业工程师，也是第一批尝试该模块的学生。在简单介绍了基础理论之后，直接进入了实践操作过程：“Ahrens 教授让我们选取生活中的某一方面，看看能不能充分利用 Karakuri/LCA。”Kruse 回忆说。

　　在实践过程中，学生们可以接触到 item 精益生产装配系统中的各种组件，包括各种型材精益管、紧固件、轴承、流利条、工具平衡器等。“你会发现，item 的产品涵盖了很多方面。item 组件的模块化设计是一个巨大的优势，我们可以借助模块化组件搭建各种结构。”Behrens说道。

　　13 位参与者集思广益，共同开展了一个技术要求很高的项目，尽管这个项目有点“突发奇想”。他们要用 Karakuri/LCA 系统运输一箱不含酒精的啤酒，然后从箱子里取出啤酒瓶，并且打开瓶盖。

　　当你不断尝试，不断出错后，你会学到更多，而且，这种方法会大大提高你的学习动力，非常适合 Karakuri/LCA。

　　Karakuri  应用实践

　　学生们分成三组进行实践操作：“大家都积极尝试，并就相关问题进行热烈讨论。在整个过程中，我们不停地尝试，然后看看我们能否成功，或者我们面临哪些挑战。”Kruse 说道。

　　系统是按以下思路设计的：首先，将啤酒箱放置在向下倾斜的流利条上，在重力的作用下，啤酒箱会自行滑到升降机的位置。升降机上的导向轮确保啤酒箱先紧靠一块磁铁板运行，磁铁会吸引瓶盖，从而将啤酒瓶固定。然后，升降机带着空的啤酒箱向下运行，遇到机械挡块后停止。与此同时，升降机的倾斜底座会弹出啤酒箱。一旦升降机与空啤酒箱接触到机械挡块，就会触发一个重力或手动操作的执行器，从而释放磁铁板和吸附在上面的啤酒瓶。最后，磁铁板沿着另一个倾斜的平面移动，当碰到挡块时，啤酒瓶便从磁铁板上剥离。

　　尽管学生们没有充足的时间完成整个项目，但他们的学习体验并未受到影响。因为不断试错才是问题导向学习理念的核心。这个项目的首要任务是介绍与 Karakuri/LCA 相关的知识，并为学生们提供机械自动化和团队合作方面的实践经验。

　　这种学习方法给所有的参与者留下了深刻的印象，因为他们不但可以实践操作 Karakuri/LCA，还能接触到与之相关的各个领域。这使他们意识到，Karakuri/LCA 对于发展中国家来说是一个特别好的工业解决方案，因为它不需要使用电力。在项目实践中，这款学习模块表现得可圈可点：“Karakuri 模块非常成功，将来我们会向更多的 NORDAKADEMIE 学生提供这个学习模块。在这里，理论与实践操作完美地结合在一起，这主要归功于 Ahrens 教授的辛勤努力。”Brübach 最后总结说。

　　Karakuri 模块将理论与实践操作完美的结合在一起，非常适合工程类的学习科目。