用友黄义璋:节拍在生产排程中的应用

互联网 | 编辑: 黄蔚 2011-12-15 00:00:00转载 一键看全文

用友软件技术型指导

用友软件技术型指导:当前制造业生产面临的困难

21世纪对制造业而言是非常具有挑战性的一年。众所周知,当今的客户需求与变化越来越多,产品越来越复杂,质量要求也越来越高,致使接单生产无法达到经济效益,导致生产成本越来越高,浪费行为无所不在。显然,寻找另外一种有效的生产组织模式刻不容缓。

精益生产的精髓就在“精”和“益”之中。所谓“精”,就是“少而精”,不投入多余的生产要素,只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品(或下道工序急需的产品);所谓“益”,即所有经营活动都要有益有效,具有经济效益。精益生产方式既是一种以最大限度地减少企业生产所占用的资源和降低企业管理和运营成本为主要目标的生产方式,又是一种理念、一种文化。

著名的丰田生产方式创始人、有日本“生产管理的教父”之称的大野耐一认为,企业最常犯以下三种毛病:

Muda(无駄):简言之就是浪费的意思,他认为制造业最容易犯下七种重要浪费(制造过多,库存过多,不良品重修过多,无效动作过多,加工过多,等待过多,搬运过多);

mura(无稳):无稳意为不规律化,如生产线的断料造成生产不平稳;

muri(无理):而无理意为劳累,未对员工加以训练就给员工提出过分的要求等等。

图一:精益屋

为消除企业的muda、mura、 muri等现象,大野耐一提出精益生产理论。精益生产理论的核心是“精益屋”(如图一所示)。精益屋的三大骨干(JIT,JIDOKA,HEIHUNKA)以Heijunka(平衡生产)为最基层应用, Heijunka box(生产均衡柜)说明了混排生产的生产平衡一种方法。也就是说要达到精益生产首先要先完成生产线平衡。所谓生产线的平衡,是指生产线工作地之间的生产时间都要趋于一致而达到没有瓶颈工作地存在。生产平衡要达到下列三个目标:

1、总数量平衡:

这取决于生产线的产能,不管生产什么产品,什么数量都不能超过该生产线所能生产的最大数量。

2、产品品种均衡:

精益生产的生产线大都是多任务生产线,所以生产线的平衡生产不仅是达到单一品种的均衡,也要达到多品种之间数量的均衡。

3、混排生产:

混排生产是多种产品同时生产时,要达到品种之间的混排,如某条生产线可以同时生产A,B,C,D四种品种产品,混排生产不是按A,B,C,D依序生产而是以A(2),B(2),D(1),C(3)为一循环的方式生产,混排生产不仅考虑客户的需求品种,也要考虑品种之间的生产的相似度来达到客户需求与生产效率的最大化。

一、生产线平衡理论(一)节拍

1、节拍计算

节拍(takt time)是指连续完成相同的两个产品(或两次服务,或两批产品)之间的间隔时间。换句话说,即指完成一个产品所需的平均时间。

节拍计算的公式:

R=T效/Q

公式中: R—节拍 (分/件)

T效: —计划期有效工作时间 (分)

Q: —计划期制品产量(件)

计划期有效工作时间=计划期制度工作时间×时间利用系数

计划期制品产量: 除计划中规定的任务外,还包括不可避免的废品

如果R很小,且加工制品的体积小重量轻,不适于按件传递,则可以按批传递。顺序出产相邻两批同样制品之间的时间间隔就称为节奏。

节奏的计算公式如下:

即:Rg=R·n 其中 Rg: 节奏 n: 批量

节拍的决定有下列三种方法:

(1)依照客户的需求来决定节拍

在精益生产环境下,节拍计算是要依客户的需求量来决定。

例如:顾客每天需求900个产品,每天生产时间为450分钟。

生产节拍=450/900=0.5分钟

(2)根据设备能力确定生产节拍。

例如:顾客每天需求900个产品,但是,有一台车床每天只能车540个产品。

生产节拍=540/900=0.6分钟

(3)根据人员生产能力确定生产节拍。

例如:顾客每天需求900个产品,但是,其中一道焊接工序要求很高,只有三名工人能够完成这项操作,三人每天能加工630个产品。

生产节拍=630/900=0.7分钟

2、节拍计算的影响

节拍会因生产线只生产单一产品或生产多种产品或是混合生产多种产品的节拍计算会有所不同。

3、单品种节拍计算

[例]某制品流水线计划年销售量为20000件,另需生产备件2000件,废品率2%,两班制工作,每班8小时,时间有效利用系数95%,求流水线的节拍。(年生产天数为:254天)

[解]

T效 = 254×8×2×60×95% = 231648 分钟

Q = (20000+2000) / (1-2%) = 22449 件

r = T效 / Q = 231648 / 22449 = 11(分/件)

这种节拍的计算方式是最简单的一种,由于生产线只生产单一产品,所以节拍不是按流水生产线的产能就是按客户的需求量来决定节拍。

4、多品种拍计算

设某种可变流水线加工A、B、C三种零件,其计划年产量分别为QA、QB、QC;流水线上加工各零件的单件时间定额为TA、TB、TC。

节拍计算有两种方法:

(1)代表产品法

代表产品法是在流水线所生产的制品中选择一种产量大、劳动量大、工艺过程复杂的制品为代表产品,将其它产品按劳动量换算为代表产品的产量,尔后以代表产品来计算节拍。

假设A为代表产品,则:换算后的总产量为

Q = QA+ QBe B+ QCe C

其中:e B = TB/ TA,eC= TC/ TA

则各零件的节拍为:

RA = T效 /Q

= T效 / (QA+ QBe B+ QCe C)

RB= RAe B

RC= RAe C

[例]设可变流水线加工A、B、C三种零件,其计划月产量分别为2000、1875、1857件;每种产品在流水线上各工序单件作业时间之和分别为40、32、28分钟。流水线按两班制生产,每月有效工作时间为24000分钟。用代表产品法和劳动量比例法计算每种产品的节拍。

【解】:

选A为代表产品,用A表示的计划期总产量:

Q = QA + QBe B + QCe C

=2000+1875×32/40+1857 ×28/40=2000+1500+1300=4800(件)

代表产品A的节拍:RA = T效 /Q=24000/4800=5(分/件)

产品B的节拍:RB= RAe B=5×32/40=4(分/件)

产品C的节拍:RC= RAe C= 5×28/40=3.5(分/件)

(2)劳动量比重法

劳动量比重法是指按各种制品在流水线上总劳动量中所占的比重来分配有效工作时间,然后据以计算各制品的节拍。

设ABC的加工劳动量在总劳动量中的比重分别为αA 、αB、

αC,则αA = QATA/ (QATA+ QBTB+ QCTC)

αB= QBTB / (QATA+ QBTB+ QCTC)

αC= QCTC / (QATA+ QBTB+ QCTC)

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