裝配線的布置受設(shè)備、產(chǎn)品、人員、物流運輸以及生產(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,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)時間去開拓市場,因此企業(yè)需從經(jīng)營的角度論證和確定裝配線的設(shè)計原則。首先應(yīng)確定設(shè)計思想,具體設(shè)計從大而全向?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)該達到以下幾個目標(biāo):盡量減少迂回、停整和搬運;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。我們不僅需要一個理想的裝配線布置,而且需要一個經(jīng)濟的裝配線設(shè)計,盡量做到少投入、多產(chǎn)出。
裝配線的設(shè)計要精心,否則,設(shè)計好的產(chǎn)品、昂貴的設(shè)備和良好的銷售都會斷送于拙劣的裝配線設(shè)計。同時,裝配線的布置要與現(xiàn)代化管理相結(jié)合,要考慮如何進行管理,先進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)場計算機管理、一個流生產(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)計能提高管理的有效性。
裝配線設(shè)計中離散事件系統(tǒng)仿真方法多應(yīng)用于實踐連續(xù)變化但使用變量離散變化的系統(tǒng)仿真問題。離散事件系統(tǒng)在建模時有以下基本仿真方法:事件調(diào)度法(事件時間推進法),活動掃描法,進程交互法等。多數(shù)仿真采用事件時間推進法,即采用仿真時鐘、統(tǒng)計計數(shù)器等來作為通用的部件對系統(tǒng)開展仿真[27]。
此類系統(tǒng)的仿真,一般有按以下步驟:
(1) 問題的定義;
(2) 制定目標(biāo)和定義系統(tǒng)效能測度;
(3) 描述系統(tǒng)和列出假設(shè);
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(4) 列舉可能的替代方案;
(5) 收集數(shù)據(jù)和信息;
(6) 構(gòu)造計算機模型;
(7) 驗證和確認(rèn)模型;
(8) 運行可替代實驗?zāi)P停?
(9) 輸出分析。
但仿真研究也不只簡單的遵循上述流程圖,可能還會出現(xiàn)在不同的步驟之間運行的情況,而且,每個過程都會包括結(jié)果的驗證和確認(rèn)。
流水生產(chǎn)方式創(chuàng)造了高度的勞動生產(chǎn)率,是現(xiàn)有生產(chǎn)組織形式中的一種形式。但是,實行流水生產(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)化的勞動分工。同時,應(yīng)有穩(wěn)定的大量的市場需求。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,因為管理人員缺乏IE方面的理論知識,雖然采用了流水生產(chǎn)方式,但對其裝配線線平衡卻分配不合理,造成了生產(chǎn)能力的浪費。
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)兩個相同制品的時間間隔。當(dāng)流水線的運輸批量等于1的情況下,節(jié)拍按下面公式計算。
C=Fe/N
式中 C——流水線節(jié)拍;
Fe——計劃期有效工作時間;
N——計劃期應(yīng)完成的產(chǎn)量,或預(yù)期的生產(chǎn)大綱產(chǎn)量。
2. 少工作地數(shù)計算
工作地也叫工作站。它們分別承擔(dān)生產(chǎn)過程中至少一個或多個無法在分解的作業(yè)元素。工作站需完成的作業(yè)元素及其工時定額總和,分別稱為站工作含量及站工作含量時間。流水線上所有站工作含量時間的總和為總工作含量時間。
流水線共做地合理分工的合理性體現(xiàn)在用少的工作地數(shù)來完成制品的生產(chǎn)過程,即完成所有的作業(yè)元素。因為工作地數(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,少工作地數(shù)應(yīng)為:
Smin=[W/C]
公式中[]符號表示大于或等于W/C的小整數(shù)。
流水線的少工作地數(shù)可以作為衡量流失線利用程度的一個標(biāo)準(zhǔn),用來檢查任務(wù)分工組織的合理性。
3. 流水線平衡
少工作地數(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)荷不能達到滿負(fù)荷,即各站工作含量時間不能不能與節(jié)拍時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,還有一個基本的約束,即任何工作地的含量時間不能大于節(jié)拍。若一項作業(yè)元素的作業(yè)時間大于節(jié)拍時間,必須將它分為在兩個或多個工作地平行進行。于是,在工藝與技術(shù)的約束下,按流水線的節(jié)拍要求,為每個工作地分配作業(yè)任務(wù),使它們的作業(yè)時間盡可能地達到或接近節(jié)拍時間,這就是流水線平衡,或工序同期化。
對于裝配流水線,主要采取分解與合并工序,合理調(diào)配人力等辦法進行流水線的平衡。
對于流水線負(fù)荷率 為:
E=W/SC
在75%以上即可認(rèn)為滿意,若達不到這個比率,則需法改進。用同樣方法也可計算工作地負(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。因為有利于產(chǎn)量的提高,也利業(yè)于員工積極性的調(diào)動。
應(yīng)用基礎(chǔ)工業(yè)工程的聯(lián)合操作分析、單元設(shè)計和裝配線平衡方法時裝配流水線予以改善。(1) 流水線生產(chǎn)單面作業(yè)
(2) 流水線投資高,占地面積大
(3) 采用節(jié)拍生產(chǎn)方式
對各個部件欲裝的工時定額以及個裝配中間環(huán)節(jié)的消費工時進行簡單的相加,對操作的步驟進行簡單的分配,可以計算出整個裝配過程的工作量為453秒;線平衡損失為(630.20-453)=177.20秒;線體負(fù)荷率為E=71.88%