裝配線的布置受設(shè)備、產(chǎn)品、人員、物流運(yùn)輸以及生產(chǎn)方式等多種因素的影響。合理的裝配線應(yīng)盡量減少迂回、停整和搬運(yùn),保持裝配生產(chǎn)的靈活性,并有效利用人力和面積,這不僅能使物流更加暢通,而且能有效提高生產(chǎn)效率。
企業(yè)或工廠不論大小,終目的是要以高質(zhì)量的產(chǎn)品、低成本、短的交貨期以及的投產(chǎn)時(shí)間去開拓市場(chǎng),因此企業(yè)需從經(jīng)營(yíng)的角度論證和確定裝配線的設(shè)計(jì)原則。首先應(yīng)確定設(shè)計(jì)思想,具體設(shè)計(jì)從大而全向?qū)I(yè)化、柔性化方向發(fā)展,不斷改善裝配線的布置,從而適應(yīng)新的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要求。
確定基本指導(dǎo)思想
怎樣的裝配線布置才稱之為合理呢?它應(yīng)該達(dá)到以下幾個(gè)目標(biāo):盡量減少迂回、停整和搬運(yùn);保持裝配生產(chǎn)的靈活性;有效利用人力和面積;提高士氣;為車間管理提供方便。我們不僅需要一個(gè)理想的裝配線布置,而且需要一個(gè)經(jīng)濟(jì)的裝配線設(shè)計(jì),盡量做到少投入、多產(chǎn)出。
裝配線的設(shè)計(jì)要精心,否則,設(shè)計(jì)好的產(chǎn)品、昂貴的設(shè)備和良好的銷售都會(huì)斷送于拙劣的裝配線設(shè)計(jì)。同時(shí),裝配線的布置要與現(xiàn)代化管理相結(jié)合,要考慮如何進(jìn)行管理,先進(jìn)的管理方式有的直接與裝配線布置相關(guān),如質(zhì)量管理、均衡生產(chǎn)管理、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)管理、一個(gè)流生產(chǎn)方式、定置管理及物料管理等。將這些管理納入裝配線的設(shè)計(jì)能提高管理的有效性。
裝配線布置要精心,否則,設(shè)計(jì)好的產(chǎn)品、昂貴的設(shè)備和良好的銷售都會(huì)斷送于拙劣的裝配線布置。同時(shí),裝配線布置要與現(xiàn)代化管理相結(jié)合,要考慮如何進(jìn)行管理,先進(jìn)的管理方式有的直接與裝配線布置相關(guān)。
1.設(shè)備
裝配線設(shè)備的選擇是根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求和裝配工藝方法確定的。正確選擇裝配線布置的工藝設(shè)備和工裝,不僅能提高生產(chǎn)效率、降低制造成本,還可使裝配線布置工藝合理化。選擇裝配線設(shè)備時(shí)要考慮的問題包括:產(chǎn)品生產(chǎn)綱領(lǐng);產(chǎn)品質(zhì)量要求;設(shè)備的先進(jìn)性;設(shè)備的可靠性;設(shè)備的價(jià)格;
2.產(chǎn)品
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝配過程設(shè)計(jì)是裝配線布置中首要考慮的重點(diǎn)。對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析、研究,提出改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的意見,可以大大簡(jiǎn)化裝配線生產(chǎn)過程。
3.生產(chǎn)方式
生產(chǎn)方式是裝配線布置時(shí)需要考慮的一個(gè)方面,確定生產(chǎn)方式需明確以下幾點(diǎn):生產(chǎn)綱領(lǐng);工作制度,這里指工作班次和每班工作時(shí)間;生產(chǎn)線型式,要考慮采用自動(dòng)線還是流水線生產(chǎn),是單機(jī)生產(chǎn)還是機(jī)群生產(chǎn);管理方式,指保證生產(chǎn)所規(guī)定的管理方法、制度和規(guī)定。
4.裝配線物流及運(yùn)輸
物料流動(dòng)是通過運(yùn)輸來完成的。物料運(yùn)輸在工廠必不可少,我們應(yīng)選擇經(jīng)濟(jì)合理的運(yùn)輸方式。可以得出這樣一個(gè)概念:物料移動(dòng)的多少取決于其生產(chǎn)因素,裝配線布置必須保證物料流的運(yùn)距短,并始終不停地向產(chǎn)品裝配線的終點(diǎn)流去,建立控制系統(tǒng)保證物料的流動(dòng)。
5.倉(cāng)儲(chǔ)及輔助設(shè)施
物料流始終向裝配過程終點(diǎn)流去,但無論何時(shí),只要物料中斷,就會(huì)出現(xiàn)停產(chǎn)待料。因此,需要保留一定數(shù)量的儲(chǔ)備,以保證裝配線上物料流的流動(dòng),這在保持生產(chǎn)和平衡工序能力方面是經(jīng)濟(jì)合理的。此外,輔助設(shè)備為生產(chǎn)提供維修保養(yǎng)和服務(wù),在也起著重要作用。
6.廠房結(jié)構(gòu)
廠房一旦建立,其可變動(dòng)性比較小,因此在設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)認(rèn)真考慮,根據(jù)生產(chǎn)特點(diǎn)確定廠房結(jié)構(gòu)。在裝配工藝上有特殊要求的,需對(duì)廠房進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。一般應(yīng)采用通用廠房,多層廠房應(yīng)根據(jù)裝配線布置工藝特點(diǎn)和占地情況來綜合考慮。
7.裝配線布置的靈活可變性
流水生產(chǎn)方式創(chuàng)造了高度的勞動(dòng)生產(chǎn)率,是現(xiàn)有生產(chǎn)組織形式中的一種形式。但是,實(shí)行流水生產(chǎn),必須具備一定的先決條件。首先,產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝都是高度標(biāo)準(zhǔn)化的,設(shè)計(jì)完全定型,零件互換性高,生產(chǎn)中消除任何修配與調(diào)整操作,工藝方法穩(wěn)定,能組織高度專業(yè)化的勞動(dòng)分工。同時(shí),應(yīng)有穩(wěn)定的大量的市場(chǎng)需求。這樣,才有條件為每種產(chǎn)品建立專用流水線,流水線上配備率的專用設(shè)備。這些設(shè)備所需的大量投資能為大量的銷售量所消化,而為企業(yè)取得率和低成本的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。
本文所寫的關(guān)于流水線裝配線線平衡問題正是具體到生產(chǎn)TFT-LCD的一條生產(chǎn)流水線,因?yàn)楣芾砣藛T缺乏IE方面的理論知識(shí),雖然采用了流水生產(chǎn)方式,但對(duì)其裝配線線平衡卻分配不合理,造成了生產(chǎn)能力的浪費(fèi)。
1. 流水線重要的概念節(jié)拍。節(jié)拍是指流水線上前后出產(chǎn)兩個(gè)相同制品的時(shí)間間隔。當(dāng)流水線的運(yùn)輸批量等于1的情況下,節(jié)拍按下面公式計(jì)算。
C=Fe/N
式中 C——流水線節(jié)拍;
Fe——計(jì)劃期有效工作時(shí)間;
N——計(jì)劃期應(yīng)完成的產(chǎn)量,或預(yù)期的生產(chǎn)大綱產(chǎn)量。
2. 少工作地?cái)?shù)計(jì)算
工作地也叫工作站。它們分別承擔(dān)生產(chǎn)過程中至少一個(gè)或多個(gè)無法在分解的作業(yè)元素。工作站需完成的作業(yè)元素及其工時(shí)定額總和,分別稱為站工作含量及站工作含量時(shí)間。流水線上所有站工作含量時(shí)間的總和為總工作含量時(shí)間。
流水線共做地合理分工的合理性體現(xiàn)在用少的工作地?cái)?shù)來完成制品的生產(chǎn)過程,即完成所有的作業(yè)元素。因?yàn)楣ぷ鞯財(cái)?shù)減少,工作地上的負(fù)荷越飽滿,流水線的利用效率也就越高。在給定了節(jié)拍后,少工作地?cái)?shù)應(yīng)為:
Smin=[W/C]
公式中[]符號(hào)表示大于或等于W/C的小整數(shù)。
流水線的少工作地?cái)?shù)可以作為衡量流失線利用程度的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn),用來檢查任務(wù)分工組織的合理性。
3. 流水線平衡
少工作地?cái)?shù)只是一種理想情況。在生產(chǎn)中,有許多因素限制著作業(yè)元素的分配,使工作地的負(fù)荷不能達(dá)到滿負(fù)荷,即各站工作含量時(shí)間不能不能與節(jié)拍時(shí)間完全相等或接近相等。一種是工藝順序的約束,也就是作業(yè)元素的分解合并必須遵循裝配過程的要求,不能任意插補(bǔ)或顛倒。一種是技術(shù)上的約束。為了保證技術(shù)要求,必須防止工序之間的干擾。當(dāng)然,還有一個(gè)基本的約束,即任何工作地的含量時(shí)間不能大于節(jié)拍。若一項(xiàng)作業(yè)元素的作業(yè)時(shí)間大于節(jié)拍時(shí)間,必須將它分為在兩個(gè)或多個(gè)工作地平行進(jìn)行。于是,在工藝與技術(shù)的約束下,按流水線的節(jié)拍要求,為每個(gè)工作地分配作業(yè)任務(wù),使它們的作業(yè)時(shí)間盡可能地達(dá)到或接近節(jié)拍時(shí)間,這就是流水線平衡,或工序同期化。
對(duì)于裝配流水線,主要采取分解與合并工序,合理調(diào)配人力等辦法進(jìn)行流水線的平衡。
對(duì)于流水線負(fù)荷率 為:
E=W/SC
在75%以上即可認(rèn)為滿意,若達(dá)不到這個(gè)比率,則需法改進(jìn)。用同樣方法也可計(jì)算工作地負(fù)荷率,通過工作地負(fù)荷率可檢查負(fù)荷分配的均衡性,若負(fù)荷分布不均衡,也應(yīng)調(diào)整作業(yè)元素的分配,即總負(fù)荷率有些降低,也是值得的。因?yàn)橛欣诋a(chǎn)量的提高,也利業(yè)于員工積極性的調(diào)動(dòng)。
從上世紀(jì) 80 年代初開始,受益于改革開放的政策,我國(guó)的制造企業(yè)得以購(gòu)進(jìn)大量的自動(dòng)化設(shè)備或設(shè)備的制造技術(shù),發(fā)達(dá)國(guó)家制造企業(yè)在中國(guó)投資建廠時(shí),車間的設(shè)備、生產(chǎn)線的組織形式,物流模式等一般是直接原樣復(fù)制其全球化的樣板工廠。這些都使得中國(guó)制造業(yè)的自動(dòng)化程度得到迅猛的提高。許多制造企業(yè)購(gòu)置并使用了自動(dòng)化的制造系統(tǒng),在生產(chǎn)方面發(fā)揮了不可比擬的優(yōu)勢(shì),以柔性制造系統(tǒng)為例:其具有很大的柔性,能夠?qū)崿F(xiàn)多品種、小批量的生產(chǎn),提高生產(chǎn)效率;但是,由于我國(guó)的勞動(dòng)力密集的特點(diǎn), 人工成本較低,企業(yè)在自動(dòng)化系統(tǒng)的一次性高投資和人力的低成本之間傾向于選擇人力,這就導(dǎo)致生產(chǎn)過程的全自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)還需要很長(zhǎng)一段的時(shí)間。因此,為了能夠更好的解決生產(chǎn)過程的優(yōu)化重組問題,就非常有必要進(jìn)行裝配線的平衡研究。