流水線技術論文(2)
流水線技術論文
流水線技術論文篇二
提高木板生產流水線產能研究
摘 要：首先對制造業(yè)的國內外現狀進行闡述，對制造業(yè)發(fā)展歷程進行簡單的回顧，分析國內外制造業(yè)的差距;隨后對公司生產的背景進行分析，介紹公司的基本情況和工藝，通過對公司內部環(huán)境和外部環(huán)境分析，對公司推行提高生產效率的必要性進行論證。指出公司目前生產中存在的問題，從物流上、管理上、生產上分析現況中的不足，以及造成目前這種不足的原因;然后針對三個主要方面進行案例應用研究，通過有效的平衡生產線各個工位間的作業(yè)時間到達使整條流水線節(jié)拍平衡的目的;最后對H公司推行提高生產效率的效果和成功經驗進行總結。
關鍵詞：價值流程圖(VSM) 瓶頸工位 客戶節(jié)拍時間 生產效率
中圖分類號：F273 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973(2013)012-123-03
1 生產工藝流程上的問題
在生產過程中，由于每個工序加工的工藝不同而造成了完成的加工時間不相同，這樣就造成了一個問題，在整個生產過程中，必然有等待工位和瓶頸工位，等待工位就是加工時間相對較短的工位，瓶頸工位就是加工時間相對較長，且是影響整條流水線產能的關鍵工位。
2 節(jié)拍不平衡形成的生產瓶頸
價值流程圖是一種用來描述實物流和信息流的形象化工具。利用價值流程圖可以識別并且消除價值過程中的浪費，使價值流得到不斷的優(yōu)化，實現其所有工序和步驟為增值過程，進而增加客戶的滿意度。
價值流程圖中的時間包括排隊時間，周期時間，加工時間，流水線或在制品。排隊時間：前一道工序結束時間至后一道工序開始時間的等待時間。
周期時間：某個活動從開始到結束所需要的全部時間。
加工時間：單純用于處理生產的時間。
3 生產線提高生產效率的方法
3.1 生產線平衡的相關概念
生產流程中的節(jié)拍是指完成兩個完全相同的產品之間間隔的時間，也就是完成一個產品需要的平均時間。在工廠的生產流程中節(jié)拍是影響整個流水線產能的主要因素之一，如何根據需求制定節(jié)拍時間至關重要。
我們通常把生產流程中最慢的那個環(huán)節(jié)叫作瓶頸。生產流程中的瓶頸既限制了流水線的速度，也影響到了上下道工序的順暢銜接。因此，生產流程中的瓶頸環(huán)節(jié)決定了整個流水線的產出速度。
為了解決生產流程中節(jié)拍不一致的問題，必須對各個工序的作業(yè)時間平衡化，調整各工序的作業(yè)強度。對作業(yè)做標準化，這是工業(yè)生產流程設計和崗位作業(yè)標準化考慮的重要問題。
3.2生產率和標準時間
無論全球化如何向前發(fā)展，低價、簡便、迅速、準確地制造產品是制造業(yè)永恒的目標。在IE的領域中，用生產效率來表示測定、管理、低價、簡便、迅速和準確。也就是說，并非制造越多的產品越好，生產效率指通過投入可以獲得多少產量。
使用標準時間可以將勞動生產率，設備生產率用以下算式表示：
生產率=產出/投入
勞動生產率=產量/投入的人力所消耗的時間=產量*標準時間/人數*上班工時
設備生產率=產量/投入的設備所使用的時間=產量*設備的標準時間/設備臺數*可使用時間
3.3標準時間的構成
標準時間指一位擁有平均技術水平的作業(yè)人員，以規(guī)定的作業(yè)方法，用正常的速度完成一定單位兩的工作所需要的時間，其中包括人所必需的寬放時間和由于疲勞，延遲所需的寬放時間。
擁有平均技術水平的作業(yè)人員指進行作業(yè)的人員既不是非常優(yōu)秀的員工，也不是新上崗的員工，而是擁有一定的水平可以扎實的完成每天工作量的作業(yè)人員。
3.4 標準時間的作用
標準時間是在企業(yè)經營的各個方面進行定量的，科學的判斷時最重要的工具之一。尤其是在成本方面，標準時間是必不可少的基準。
3.5 標準時間的設定方法
一般來說有三種方法設定標準時間：(1)經驗上的估測;(2)觀察，測定實際作業(yè);(3)利用標準時間的資料。
標準時間從設定到應用的步驟如下：
(1)確認標準時間的使用目的。
(2)選擇設定標準時間的方法，制訂人工作業(yè)的標準時間資料。
(3)決定流程時間。
(4)根據不同的工序，產品決定標準時間。
(5)實際應用標準時間。
3.6 具體改進的實施
首先介紹幾個名詞的概念：
(1)生產周期時間(Cycle Time)：指產品在該工序，從開始生產到生產完成所需要的時間。
(2)任務時間(TAKT TIME)：指客戶節(jié)拍時間。
TAKT TIME=Available Time/Customer Demands
該時間是根據客戶的訂單數量和要求交貨時間推算出來，每天的訂單產能數量安排。
桌板線每天的客戶需求數量是300塊，開料工位的生產時間是所有步驟時間相加，得出開料鋸工位的生產時間為：
TIME=120秒
由于該工位25MM厚度的木板是兩塊疊在一起開料，所以，除第一步外，其余時間按每塊計算都是減半的，所以真正的周期加工時間為：
Actual Time=70秒
冷壓工位的生產時間：TIME=36秒
數控機床的生產時間：TIME=180秒
直線封邊工位的生產時間：TIME=187秒
直線封邊機工位，根據桌板的尺寸每次可以放置2～4塊桌板同時進行循環(huán)作業(yè)，這里按同時放置三塊桌板做循環(huán)作業(yè)。則上面的生產周期變?yōu)椋?/p>
Time=187/3=62秒
修邊工位的時間：TIME=5+20+10+5=40秒 清潔和組裝工位的時間：TIME=120秒
包裝工位的時間：TIME=60秒
桌板線整條線生產一塊桌板的生產周期時間=開料鋸時間+冷壓時間+數控機 床時間+直線封邊時間+修邊時間+清潔和組裝時間+包裝時間=70+36+180+62+40+120+60=568秒
工廠每天的生產時間是7小時(扣除休息，午飯時間)
生產線一天的工作時間=7*3600=25200秒
客戶的訂單需求量是300塊/天
客戶節(jié)拍時間=一天可用的工作總時間/客戶需求的產量=25200/300=84秒
改善前，桌板線的生產效率計算如下：
生產效率=產能*生產時間/總人數*工作時間 *100%
=300*568/31*7*3600=21.8%
CNC 的改善措施：
CNC加工工序具體步驟如圖1。
從圖1中可以看出從第二塊板開始，檢查的時間都是涵蓋在對板進行加工的過程中，理論上說，這段加工的時間利用率越高就越能節(jié)省整體的生產周期。同樣生產兩塊桌板，總的時間降低為160秒。這樣平均每塊板加工的時間為80秒，滿足了客戶節(jié)拍時間84秒的要求。
作業(yè)員分別站在滾輪臺的兩側，當桌板完成封邊，移動到滾輪臺上后，直接對板進行四邊的修邊喝表面清潔工作。這樣可以省去板多次搬運的時間。修邊的作業(yè)時間為40 秒。
改善后修邊作業(yè)時間=40+40=80秒。
客戶的節(jié)拍時間是84秒，可以得出結論，改善后的作業(yè)時間可以滿足客戶需求。
清潔組裝工位在圖1中可以看到總的作業(yè)時間為120秒。當改善后去掉了清潔桌面的動作后，時間變?yōu)椋?/p>
改善后時間=120-40=80秒。
改善后的工位時間：
整個生產周期時間=70+36+80+62+80+80+60=468秒。
比原來的568秒提高了100秒的時間。
3.7 縮短生產周期
對桌板生產線的兩個主要瓶頸工位作了調研和改進后，新的VSM(價值流程)圖，如圖2。
從圖2中可以看到每個工位的作業(yè)時間，即圖2中底部凹凸線中凸出來的值。
把這些值相加就得到了增值時間：
增值時間=1.16+0.6+60+3+1+1.33+1.33+1=69.42分鐘
而每個凹凸線上凹下去的值是這個相鄰兩個工位間的物料移動等待時間， 是上個工位的客戶節(jié)拍時間和這個工位的半成品數量的乘積來表示的。
客戶的節(jié)拍時間是84秒，即1.4分鐘，于是就得到了每個工位的物料等待時間：
庫存的等待時間140分鐘，開料鋸的等待時間是70分鐘，涂膠的等待時間是33.6分鐘，冷壓的等待時間是35分鐘，數控機床的等待時間70分鐘，封邊的等待時間16.8分鐘，修邊的等待時間9.8分鐘，清潔和組裝的等待時間 35分鐘，包裝的等待時間420分鐘。
總的等待時間(非增值時間)=140+70+33.6+35+70+16.8
+9.8+35+420=830.2分鐘
桌板線的增值率=(增值時間/等待時間)*100%=(69.42/830.2)
*100%=8.36%
生產周期=增值時間+等待時間(非增值時間)=69.42+830.2
=899.62分鐘
桌板線改善前的數據為：
增值時間=72.26分鐘
總的等待時間(非增值時間)=630+70+33.6+35+70+11.2+7
+21+420=1297.8分鐘
增值率
=(增值時間/等待時間)*100%
=(72.26/1297.8)*100%=5.57%
增值率提高=8.36%-5.57%=2.79%
生產周期=等待時間(非增值時間)+增值時間=1297.8+72.26
=1370.06分鐘
生產周期提高=1297.8+72.26-830.2-69.42=470.44分鐘
生產周期時間都在客戶需要的節(jié)拍時間線之下，可以滿足產能得需要。同時，比較改善前和改善后的整條桌板線，可以發(fā)現，產品生產周期縮短了470.44分鐘。增值率提高了2.79%。
生產效率=產能*生產時間/總人數*工作時間*100%=40%。
參考文獻：
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