裝配線的布置受設備、產品、人員、物流運輸以及生產方式等多種因素的影響。合理的裝配線應盡量減少迂回、停整和搬運,保持裝配生產的靈活性,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效率。
企業(yè)或工廠不論大小,終目的是要以高質量的產品、低成本、短的交貨期以及的投產時間去開拓市場,因此企業(yè)需從經營的角度論證和確定裝配線的設計原則。首先應確定設計思想,具體設計從大而全向專業(yè)化、柔性化方向發(fā)展,不斷改善裝配線的布置,從而適應新的生產經營要求。
確定基本指導思想
怎樣的裝配線布置才稱之為合理呢?它應該達到以下幾個目標:盡量減少迂回、停整和搬運;保持裝配生產的靈活性;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,而且需要一個經濟的裝配線設計,盡量做到少投入、多產出。
裝配線的設計要精心,否則,設計好的產品、昂貴的設備和良好的銷售都會斷送于拙劣的裝配線設計。同時,裝配線的布置要與現代化管理相結合,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,如質量管理、均衡生產管理、生產現場計算機管理、一個流生產方式、定置管理及物料管理等。將這些管理納入裝配線的設計能提高管理的有效性。
裝配線布置要精心,否則,設計好的產品、昂貴的設備和良好的銷售都會斷送于拙劣的裝配線布置。同時,裝配線布置要與現代化管理相結合,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。
1.設備
裝配線設備的選擇是根據產品技術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備和工裝,不僅能提高生產效率、降低制造成本,還可使裝配線布置工藝合理化。選擇裝配線設備時要考慮的問題包括:產品生產綱領;產品質量要求;設備的先進性;設備的可靠性;設備的價格;
2.產品
產品結構和裝配過程設計是裝配線布置中首要考慮的重點。對產品結構進行分析、研究,提出改進產品結構的意見,可以大大簡化裝配線生產過程。
3.生產方式
生產方式是裝配線布置時需要考慮的一個方面,確定生產方式需明確以下幾點:生產綱領;工作制度,這里指工作班次和每班工作時間;生產線型式,要考慮采用自動線還是流水線生產,是單機生產還是機群生產;管理方式,指保證生產所規(guī)定的管理方法、制度和規(guī)定。
4.裝配線物流及運輸
物料流動是通過運輸來完成的。物料運輸在工廠必不可少,我們應選擇經濟合理的運輸方式??梢缘贸鲞@樣一個概念:物料移動的多少取決于其生產因素,裝配線布置必須保證物料流的運距短,并始終不停地向產品裝配線的終點流去,建立控制系統(tǒng)保證物料的流動。
5.倉儲及輔助設施
物料流始終向裝配過程終點流去,但無論何時,只要物料中斷,就會出現停產待料。因此,需要保留一定數量的儲備,以保證裝配線上物料流的流動,這在保持生產和平衡工序能力方面是經濟合理的。此外,輔助設備為生產提供維修保養(yǎng)和服務,在也起著重要作用。
6.廠房結構
廠房一旦建立,其可變動性比較小,因此在設計時就應認真考慮,根據生產特點確定廠房結構。在裝配工藝上有特殊要求的,需對廠房進行專門設計。一般應采用通用廠房,多層廠房應根據裝配線布置工藝特點和占地情況來綜合考慮。
7.裝配線布置的靈活可變性
流水生產方式創(chuàng)造了高度的勞動生產率,是現有生產組織形式中的一種形式。但是,實行流水生產,必須具備一定的先決條件。首先,產品及其生產工藝都是高度標準化的,設計完全定型,零件互換性高,生產中消除任何修配與調整操作,工藝方法穩(wěn)定,能組織高度專業(yè)化的勞動分工。同時,應有穩(wěn)定的大量的市場需求。這樣,才有條件為每種產品建立專用流水線,流水線上配備率的專用設備。這些設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經濟效果。
本文所寫的關于流水線裝配線線平衡問題正是具體到生產TFT-LCD的一條生產流水線,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方式,但對其裝配線線平衡卻分配不合理,造成了生產能力的浪費。
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兩個相同制品的時間間隔。當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——計劃期應完成的產量,或預期的生產大綱產量。
2. 少工作地數計算
工作地也叫工作站。它們分別承擔生產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在用少的工作地數來完成制品的生產過程,即完成所有的作業(yè)元素。因為工作地數減少,工作地上的負荷越飽滿,流水線的利用效率也就越高。在給定了節(jié)拍后,少工作地數應為:
Smin=[W/C]
公式中[]符號表示大于或等于W/C的小整數。
流水線的少工作地數可以作為衡量流失線利用程度的一個標準,用來檢查任務分工組織的合理性。
3. 流水線平衡
少工作地數只是一種理想情況。在生產中,有許多因素限制著作業(yè)元素的分配,使工作地的負荷不能達到滿負荷,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。一種是技術上的約束。為了保證技術要求,必須防止工序之間的干擾。當然,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,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,合理調配人力等辦法進行流水線的平衡。
對于流水線負荷率 為:
E=W/SC
在75%以上即可認為滿意,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荷率,通過工作地負荷率可檢查負荷分配的均衡性,若負荷分布不均衡,也應調整作業(yè)元素的分配,即總負荷率有些降低,也是值得的。因為有利于產量的提高,也利業(yè)于員工積極性的調動。
從上世紀 80 年代初開始,受益于改革開放的政策,我國的制造企業(yè)得以購進大量的自動化設備或設備的制造技術,發(fā)達國家制造企業(yè)在中國投資建廠時,車間的設備、生產線的組織形式,物流模式等一般是直接原樣復制其全球化的樣板工廠。這些都使得中國制造業(yè)的自動化程度得到迅猛的提高。許多制造企業(yè)購置并使用了自動化的制造系統(tǒng),在生產方面發(fā)揮了不可比擬的優(yōu)勢,以柔性制造系統(tǒng)為例:其具有很大的柔性,能夠實現多品種、小批量的生產,提高生產效率;但是,由于我國的勞動力密集的特點, 人工成本較低,企業(yè)在自動化系統(tǒng)的一次性高投資和人力的低成本之間傾向于選擇人力,這就導致生產過程的全自動化的實現還需要很長一段的時間。因此,為了能夠更好的解決生產過程的優(yōu)化重組問題,就非常有必要進行裝配線的平衡研究。