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基于车间单元生产线布局研究?

来源/作者:岭南商道     发布时间:2022-06-29     浏览次数:

基于车间单元生产线布局研究?新益为单元线咨询公司概述:单位生产模式在我国制造业得到广泛应用,取得了显著成效。它是解决传统大批量生产模式下库存、材料、时间、空间、搬运等方面浪费的有效途径之一。以单位生产模式理论为基础,结合当前企业生产线模式,从发展现状、形态模式、功能特点以及对企业生产率的影响等方面比较了H型生产线和U型生产线,并通过实例论证了u型生产线与线性生产线相比在生产应用上的优越性,为企业生产经营提出了合理可行的指导思想。

 

精益生产咨询

 

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01、引言

 

现如今,随着经济飞速的发展,人们对产品种类和功能多样性的需求越来越高,给企业带来的压力也越来越重,企业必须根据市场需求调整产品的生产周期和交货期,才能在日益激烈的市场竞争中生存下去,这种状况使得传统大批最的生产方式无法应对持续多变、不可预测的市场环境。因此一种能够迅速适应市场订单品种和数量高低起伏变化,适合品种多、批最小、交易期短的市场需求的生产方式应运而生——单元生产。

 

单元生产模式是一种基于追求无浪费理念,以工作单元(机械设备、生产人员和在制品的物流系统)为基本组成,对生产线合理布置,进行单一或多品种的生产方式。单元式生产可根据人员配备情况将生产线分为单人、多人循环类型,即U型布置。

 

单元生产方式的某本H的就是消除浪费,该生产模式主要消除七大浪费中的搬运浪费、等待浪费、生产线平衡浪费。同时可有效的降低生产成本,提高质量及工作效率,增强系统的柔性能力。

 

02、单元生产线模式与传统生产线模式比较

 

2.1传统生产模式

 

传统市场环境竞争压力小,产品需求种类单一,大批量生产成为大多数企业的主导生产方式,最典型的就是流水线式生产也称为直线式生产模式,如图1所示。

 

这种模式用于按照规定的顺序从一台设备到下一台设备而没有回流的生产线,物件流动总是沿一个方向,其传输系统的柔性与存储特征决定了能否可以在系统内局部回流物件。这种生产模式只使用于大批量、少工序的产品生产。传统大批量生产方式浪费的表现形式大致可分为:资源组合不佳的时间流失、产能过剩与不足的时间流失、工序生产节拍差异的时间流失、生产线切换时间的流失、搬运时间流失、冗员过多的时间流失等。

 

正因为生产线的局限性才导致了传统大批量无法应对需求多样性变化,产品生产周期缩短、更新换代加快以及前面工序因零部件质量而产生的断料和JIT供货等新情况、新问题,从而产生不必要的损失浪费。

 

减少人员配备,提高人力资源的利用率也是提高企业生产效率的有效方法,所以通常会合理的安排设备的操作人员操控多台机械设备,负责多段工序,这样在直线型生产线的生产方式下,人员在一个周期内的来回时间及行走距离较多,如图2所示。

 

某个单元生产周期不能够得到合理限制造成整个系统的周期过长,产品成本增加,如局部环节出现问题会影响整个生产线的连续性,形成在制品堆积的严重现象。

 

2.2单元式生产线模式

 

单元式生产方式可以实现对市场需求不断变化的柔性生产,采用柔性的生产方式能够有效的满足产品的小批量、多品种,对于企业生产过程中减少半成品库存、缩短产品的生产周期、提高人员及设备利用率都有重要的意义。

 

单元式制造模式的首要条件是采用单件物件流动的生产线方式,即按照加工、传送、检查的顺序将在制品变成成品的过程。依据产品的相似性原理来布置人员和设备的布局模式,通常单元式生产线采用U型或C型生产线的模式,在这种生产线模式中设备和工作、位按照工艺流程的顺序紧密配置,这样能够减少不必要的人员走动和物料的搬运时间,使得生产线的运行更加顺畅,U型生产线的最大特征就是实现生产线的平衡,该生产线为了减少工作人员由于生产线布局不当所造成的行走时间浪费现象,把生产的投入点,即原材料的放置点与半成品或成品的产出点的位置,尽可能的缩短其二者间距离,叫做“IO一致”原则,如图3。

 

这种生产线方式将投入点与取货点靠近,避免了人员折返造成的时间浪费。

 

车间流水线布局的原则,可以概括为:“两个遵守、两个回避”。

 

两个遵守:逆时针排布、出入口一致。

 

两个回避:孤岛型布局、鸟笼型布局

 

单元装配线的理想布局之一是花瓣型布局

 

1.流畅原则:各工序的有机结合,相关联工序集中放置原则,流水化布局原则。

 

2.最短距离原则:尽量减少搬运,流程不可以交叉,直线运行。

 

3.平衡原则:工站之间资源配置,速率配置尽量平衡。

 

4.固定循环原则:尽量减少诸如搬运,传递这种Non-ValueAdded的活动。

 

5.经济产量原则:适应最小批量生产的情形,尽可能利用空间,减少地面放置原则

 

6.柔韧性的原则:对未来变化具有充分应变力方案有弹性,如果呈小批量多种类的产品,优先考虑U型线布局、环型布局等。

 

7.防错的原则:生产布局要尽可能充分的考虑这项原则,第一步先从硬件布局上预防错误,减少生产上的损失。

 

一、逆时针排布

 

逆时针排布,主要目的是希望员工能够采用一人完结作业方式、能够实现一人多机。一人完结与一人多机要求一个员工从头做到尾,因此员工是动态的,称之为“巡回作业”。大部分作业员是右撇子,因此如果逆时针排布的话,当员工进行下一道加工作业时,工装夹具或者零部件在左侧,员工作业并不方便,这也正是逆时针的目的一一员工就会走到下一工位一一巡回的目的也就达到了。

 

二、出入口一致

 

出入口一致,是指原材料入口和成品出口在一起。为什么要求出入口一致呢?

 

首先,有利于减少空手浪费,假设出入口不一致,作业员采用巡回作业,那么当一件产品生产结束,要去重新取一件原材料加工的话,作业员就会空手(手上没有材料可以生产)从成品产出口走到原材料投入口,这段时间是浪费。如果出入口一致的话,作业员立刻就口可以取到新的原材科迸行加工,从而避免了浪费。第二,有利于生产线平衡。由于出入口一致,布局必然呈现类似U的形状,这使得各工序非常接近,从而为一个人同时操作多道工序提供了可能,这就提高了工序分配的灵活性,从而取得更高的生产线平衡率。

 

三、避免孤岛型布局

 

孤岛型布局把生产线分割成一个个单独的工作单元,其缺陷在于单元与单元之间互相隔离,无法互相协助。

 

四、避免鸟笼型布局

 

鸟笼型布局往往没有考虑到物流、人流顺畅的结果,这种布局错误的用机器设备或者工作台把作业员围在中间,使得物流不顺畅,在制品増加,单元与单元之间的相互支援也变得几乎不可能。

 

五、花瓣型布局

 

花瓣型布局是由多个单元共同组成,是按照“两个遵守、两个回避”原则进行布局的结果。这种布局有助于提高单元间的互相协助,从而提高生产线平衡率。花瓣式布局是进行“互助协作”的必要条件。

 

互助作业就好像运动场上的接力赛一样,在交接区,实力强的选手可以适当的弥补实力弱的选手。在工作中也是一样,单元之间的作业员也要把产品像接力棒一样去传递。如果前单元的作业员耽误了时间,后单元的作业员就帮助前单元从机器上卸下产品。这种做法,显然依靠“花瓣式”布局为前提。

 

六、“一个流”生产线布局

 

按精益生产的理念,除了以上的两个方面,还有更重要的因素需要考虑,精益生产布局追求的目标主要有以下几个方面:

 

(1)使物料搬运成本最小化;

 

(2)空间的有效利用;

 

(3)劳动力的有效利用;

 

(4)便于员工之间、员工与管理者之间、员工与用户之间的信息沟通。

 

为了实现上面的目标,最好的方法就是要将设备布局成U型,实现“一个流”生产。“一个流(One—PieceFlow)”生产方式是指产品在生产过程中尽量实现小批量的轮转,最好是单件的流动。它是减少在制品数量的最好方法,是消除生产线浪费的良策。它的基础是要使加工生产线像流水装配线一样流水化,但要牺牲非瓶颈工序设备的利用率,因此要尽量平衡生产线,减少设备的产能损失。

 

七、“U”型布局

 

车间流水线布置一般归纳为如下两种:传统“一”字型生产线布置(即按加工顺序排列设备)和U型布置。随着精益生产思想的推广,传统生产线越来越多地被U型生产线所代替,因为传统生产线布局有如下缺点:一个人操作多台设备时将存在“步行的浪费”,増加了劳动强度,同时也不能实现人员的柔性化调整。而在U型布局中,生产线摆放如U型,一条流水线的出口和入口在相同位置,一个加工位置中可能同时包含几个工艺,所以U型布局需要培养多能工。它减少了步行浪费和工位数,从而缩短周期、提高效率,同时也减少了操作员工数量,降低了生产成本。

 

基于车间单元生产线布局研究?以上就是新益为单元线咨询公司的相关介绍,做好企业的单元线工作就是为精益生产管理活动打下基础,让精益生产管理在企业中发展有一个良好的前提。


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