流水线技术论文(2)
流水线技术论文
流水线技术论文篇二
提高木板生产流水线产能研究
摘 要：首先对制造业的国内外现状进行阐述，对制造业发展历程进行简单的回顾，分析国内外制造业的差距;随后对公司生产的背景进行分析，介绍公司的基本情况和工艺，通过对公司内部环境和外部环境分析，对公司推行提高生产效率的必要性进行论证。指出公司目前生产中存在的问题，从物流上、管理上、生产上分析现况中的不足，以及造成目前这种不足的原因;然后针对三个主要方面进行案例应用研究，通过有效的平衡生产线各个工位间的作业时间到达使整条流水线节拍平衡的目的;最后对H公司推行提高生产效率的效果和成功经验进行总结。
关键词：价值流程图(VSM) 瓶颈工位 客户节拍时间 生产效率
中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：1007-3973(2013)012-123-03
1 生产工艺流程上的问题
在生产过程中，由于每个工序加工的工艺不同而造成了完成的加工时间不相同，这样就造成了一个问题，在整个生产过程中，必然有等待工位和瓶颈工位，等待工位就是加工时间相对较短的工位，瓶颈工位就是加工时间相对较长，且是影响整条流水线产能的关键工位。
2 节拍不平衡形成的生产瓶颈
价值流程图是一种用来描述实物流和信息流的形象化工具。利用价值流程图可以识别并且消除价值过程中的浪费，使价值流得到不断的优化，实现其所有工序和步骤为增值过程，进而增加客户的满意度。
价值流程图中的时间包括排队时间，周期时间，加工时间，流水线或在制品。排队时间：前一道工序结束时间至后一道工序开始时间的等待时间。
周期时间：某个活动从开始到结束所需要的全部时间。
加工时间：单纯用于处理生产的时间。
3 生产线提高生产效率的方法
3.1 生产线平衡的相关概念
生产流程中的节拍是指完成两个完全相同的产品之间间隔的时间，也就是完成一个产品需要的平均时间。在工厂的生产流程中节拍是影响整个流水线产能的主要因素之一，如何根据需求制定节拍时间至关重要。
我们通常把生产流程中最慢的那个环节叫作瓶颈。生产流程中的瓶颈既限制了流水线的速度，也影响到了上下道工序的顺畅衔接。因此，生产流程中的瓶颈环节决定了整个流水线的产出速度。
为了解决生产流程中节拍不一致的问题，必须对各个工序的作业时间平衡化，调整各工序的作业强度。对作业做标准化，这是工业生产流程设计和岗位作业标准化考虑的重要问题。
3.2生产率和标准时间
无论全球化如何向前发展，低价、简便、迅速、准确地制造产品是制造业永恒的目标。在IE的领域中，用生产效率来表示测定、管理、低价、简便、迅速和准确。也就是说，并非制造越多的产品越好，生产效率指通过投入可以获得多少产量。
使用标准时间可以将劳动生产率，设备生产率用以下算式表示：
生产率=产出/投入
劳动生产率=产量/投入的人力所消耗的时间=产量*标准时间/人数*上班工时
设备生产率=产量/投入的设备所使用的时间=产量*设备的标准时间/设备台数*可使用时间
3.3标准时间的构成
标准时间指一位拥有平均技术水平的作业人员，以规定的作业方法，用正常的速度完成一定单位两的工作所需要的时间，其中包括人所必需的宽放时间和由于疲劳，延迟所需的宽放时间。
拥有平均技术水平的作业人员指进行作业的人员既不是非常优秀的员工，也不是新上岗的员工，而是拥有一定的水平可以扎实的完成每天工作量的作业人员。
3.4 标准时间的作用
标准时间是在企业经营的各个方面进行定量的，科学的判断时最重要的工具之一。尤其是在成本方面，标准时间是必不可少的基准。
3.5 标准时间的设定方法
一般来说有三种方法设定标准时间：(1)经验上的估测;(2)观察，测定实际作业;(3)利用标准时间的资料。
标准时间从设定到应用的步骤如下：
(1)确认标准时间的使用目的。
(2)选择设定标准时间的方法，制订人工作业的标准时间资料。
(3)决定流程时间。
(4)根据不同的工序，产品决定标准时间。
(5)实际应用标准时间。
3.6 具体改进的实施
首先介绍几个名词的概念：
(1)生产周期时间(Cycle Time)：指产品在该工序，从开始生产到生产完成所需要的时间。
(2)任务时间(TAKT TIME)：指客户节拍时间。
TAKT TIME=Available Time/Customer Demands
该时间是根据客户的订单数量和要求交货时间推算出来，每天的订单产能数量安排。
桌板线每天的客户需求数量是300块，开料工位的生产时间是所有步骤时间相加，得出开料锯工位的生产时间为：
TIME=120秒
由于该工位25MM厚度的木板是两块叠在一起开料，所以，除第一步外，其余时间按每块计算都是减半的，所以真正的周期加工时间为：
Actual Time=70秒
冷压工位的生产时间：TIME=36秒
数控机床的生产时间：TIME=180秒
直线封边工位的生产时间：TIME=187秒
直线封边机工位，根据桌板的尺寸每次可以放置2～4块桌板同时进行循环作业，这里按同时放置三块桌板做循环作业。则上面的生产周期变为：
Time=187/3=62秒
修边工位的时间：TIME=5+20+10+5=40秒 清洁和组装工位的时间：TIME=120秒
包装工位的时间：TIME=60秒
桌板线整条线生产一块桌板的生产周期时间=开料锯时间+冷压时间+数控机 床时间+直线封边时间+修边时间+清洁和组装时间+包装时间=70+36+180+62+40+120+60=568秒
工厂每天的生产时间是7小时(扣除休息，午饭时间)
生产线一天的工作时间=7*3600=25200秒
客户的订单需求量是300块/天
客户节拍时间=一天可用的工作总时间/客户需求的产量=25200/300=84秒
改善前，桌板线的生产效率计算如下：
生产效率=产能*生产时间/总人数*工作时间 *100%
=300*568/31*7*3600=21.8%
CNC 的改善措施：
CNC加工工序具体步骤如图1。
从图1中可以看出从第二块板开始，检查的时间都是涵盖在对板进行加工的过程中，理论上说，这段加工的时间利用率越高就越能节省整体的生产周期。同样生产两块桌板，总的时间降低为160秒。这样平均每块板加工的时间为80秒，满足了客户节拍时间84秒的要求。
作业员分别站在滚轮台的两侧，当桌板完成封边，移动到滚轮台上后，直接对板进行四边的修边喝表面清洁工作。这样可以省去板多次搬运的时间。修边的作业时间为40 秒。
改善后修边作业时间=40+40=80秒。
客户的节拍时间是84秒，可以得出结论，改善后的作业时间可以满足客户需求。
清洁组装工位在图1中可以看到总的作业时间为120秒。当改善后去掉了清洁桌面的动作后，时间变为：
改善后时间=120-40=80秒。
改善后的工位时间：
整个生产周期时间=70+36+80+62+80+80+60=468秒。
比原来的568秒提高了100秒的时间。
3.7 缩短生产周期
对桌板生产线的两个主要瓶颈工位作了调研和改进后，新的VSM(价值流程)图，如图2。
从图2中可以看到每个工位的作业时间，即图2中底部凹凸线中凸出来的值。
把这些值相加就得到了增值时间：
增值时间=1.16+0.6+60+3+1+1.33+1.33+1=69.42分钟
而每个凹凸线上凹下去的值是这个相邻两个工位间的物料移动等待时间， 是上个工位的客户节拍时间和这个工位的半成品数量的乘积来表示的。
客户的节拍时间是84秒，即1.4分钟，于是就得到了每个工位的物料等待时间：
库存的等待时间140分钟，开料锯的等待时间是70分钟，涂胶的等待时间是33.6分钟，冷压的等待时间是35分钟，数控机床的等待时间70分钟，封边的等待时间16.8分钟，修边的等待时间9.8分钟，清洁和组装的等待时间 35分钟，包装的等待时间420分钟。
总的等待时间(非增值时间)=140+70+33.6+35+70+16.8
+9.8+35+420=830.2分钟
桌板线的增值率=(增值时间/等待时间)*100%=(69.42/830.2)
*100%=8.36%
生产周期=增值时间+等待时间(非增值时间)=69.42+830.2
=899.62分钟
桌板线改善前的数据为：
增值时间=72.26分钟
总的等待时间(非增值时间)=630+70+33.6+35+70+11.2+7
+21+420=1297.8分钟
增值率
=(增值时间/等待时间)*100%
=(72.26/1297.8)*100%=5.57%
增值率提高=8.36%-5.57%=2.79%
生产周期=等待时间(非增值时间)+增值时间=1297.8+72.26
=1370.06分钟
生产周期提高=1297.8+72.26-830.2-69.42=470.44分钟
生产周期时间都在客户需要的节拍时间线之下，可以满足产能得需要。同时，比较改善前和改善后的整条桌板线，可以发现，产品生产周期缩短了470.44分钟。增值率提高了2.79%。
生产效率=产能*生产时间/总人数*工作时间*100%=40%。
参考文献：
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