裝配線平衡問題是一個與設(shè)施規(guī)劃相牽連的問題。一個工作站要完成的工作總量與分配到該工作站的基本工作單元總數(shù)是一致的。裝配線平衡問題就是將所有基本工作單元分派到各個工作站,以使每個工作站在節(jié)拍(即相鄰兩產(chǎn)品通過裝配線尾端的間隔時間)內(nèi)都處于繁忙狀態(tài),完成多的操作量,從而使各工作站的未工作時間(閑置時間)少。
裝配線的平衡是裝配線的設(shè)計與管理中的一個很重要的問題,因為裝配線的平衡與否直接影響到制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率。在過去的幾十年里,人們對裝配線的平衡問題進行了大量的研究,已得到了大量的理論成果。
裝配線節(jié)拍
所謂裝配線節(jié)拍,是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同產(chǎn)品的時間間隔。
裝配線布置要精心,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布置。同時,裝配線布置要與現(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)。
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)備的先進性;設(shè)備的可靠性;設(shè)備的價格;
2.產(chǎn)品
產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和裝配過程設(shè)計是裝配線布置中首要考慮的重點。對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行分析、研究,提出改進產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的意見,可以大大簡化裝配線生產(chǎn)過程。
3.生產(chǎn)方式
生產(chǎn)方式是裝配線布置時需要考慮的一個方面,確定生產(chǎn)方式需明確以下幾點:生產(chǎn)綱領(lǐng);工作制度,這里指工作班次和每班工作時間;生產(chǎn)線型式,要考慮采用自動線還是流水線生產(chǎn),是單機生產(chǎn)還是機群生產(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(yīng)選擇經(jīng)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(chǎn)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(chǎn)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(shè)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(xiàn)停產(chǎn)待料。因此,需要保留一定數(shù)量的儲備,以保證裝配線上物料流的流動,這在保持生產(chǎn)和平衡工序能力方面是經(jīng)濟合理的。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,其可變動性比較小,因此在設(shè)計時就應(yīng)認真考慮,根據(jù)生產(chǎn)特點確定廠房結(jié)構(gòu)。在裝配工藝上有特殊要求的,需對廠房進行專門設(shè)計。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和占地情況來綜合考慮。
7.裝配線布置的靈活可變性
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);
18
(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。
流水生產(chǎn)裝配線線是由設(shè)備、工作地和傳送裝置組成4的設(shè)施系統(tǒng),而且是為特定的產(chǎn)品和預(yù)定的產(chǎn)品和預(yù)定的生產(chǎn)大綱所專門設(shè)計的。因此,大量流水生產(chǎn)的生產(chǎn)計劃工作的關(guān)鍵在于合理設(shè)計后調(diào)整好流水線,這包括確定流水線的生產(chǎn)節(jié)拍,合理而均衡地組織流水線上各工作地的分工,這種分工的組織稱為流水線平衡。
所謂流水生產(chǎn)方式是指生產(chǎn)對象按照一定的工藝路線順序地通過各個工作地,并按照統(tǒng)一的生產(chǎn)速度,即生產(chǎn)節(jié)拍完成工藝作業(yè)的連續(xù)的重復(fù)生產(chǎn)過程。這種生產(chǎn)方式一般具有以下的特點:
1) 流水線上固定生產(chǎn)一種或幾種制品,每個工作地固定完成一道或幾道工序。生產(chǎn)過程實行很細的專業(yè)化分工。
2) 工藝過程是封閉的,在流水線上完成生產(chǎn)對象的全部或大部分工序。
3) 組成流水線的各個工作地,設(shè)備沿工藝過程的順序排列。生產(chǎn)對象在工序間作單向移動。
4)制品的生產(chǎn)過程被分解為許多獨立的可在相等時間間隔內(nèi)完成的工序,這種時間間隔即為節(jié)拍。將這些工序分配到各工作地,并同時而平行地進行生產(chǎn),使生產(chǎn)過程達到節(jié)奏性。
5) 工作地之間有傳送裝置連接。生產(chǎn)對象能流水般地在工序之間流動,生產(chǎn)過程具有高度的連續(xù)性。