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柔性装配生产体系的构建与分析

2014年09月23日 来源:烟草在线据《东方烟草报》 作者:严重阳
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  烟草在线据《东方烟草报》报道  自2009年以来,常德烟草机械有限责任公司认真研究当今装备制造业发展趋势,参照德马吉(DMG)中国公司、小巨人机床有限公司的装配模式,从基础数据、计划模型、物流模型、标准作业和工艺规范等方面着手,自主构建了一套节拍化、单个流、信息化、移动连续生产的柔性装配生产体系。经过几年的运行,柔性装配在提高产能、缩短装配周期、减少场地占用、加快物流周转速度、提高市场个性化适应能力等方面均取得了较好效果。

  构建背景与理念

  当前,装备制造业面临的生存环境正在发生深刻变化,按订单生产、满足个性化是大趋势,传统批量装配的模式受到极大挑战。在这一趋势下,按订单装配、一个流(注)、个性化的装配生产模式开始发展起来。

  在导入这一理念时,常德烟机公司参观学习了DMG的数控机床装配流水线,调查了国内中联重科的吊车装配流水线、南车集团的火车装配流水线等按工位、一个流的装配模式。让笔者感受更深的是美国波音公司,据介绍,其飞机装配采用移动式流水线,从2007年起,737、777、787等畅销机型均采用这一装配模式。

  流水线式装配生产在装备制造业方兴未艾,尤其是在这些年产量在几十到数百台的复杂产品上的推广应用,使得我们对其适用范围不得不跳出传统的思维模式认真审视。

  常德烟机公司就是在这种背景下探讨并构建了烟机产品的柔性装配线,其主旨就是订单式装配、一个流、节拍化、工位化,物流和任务管理依靠严谨的信息化系统支撑,实现完全个性化的多型号混流流水线装配生产。

  常德烟机公司柔性装配生产系统以产品装配先后次序为基础,通过节拍与工位划分,将装配所需物料实现网格节点化,并按节拍、时间地点配送物料,坚持一个流的生产模式和当日任务当日完成的要求,实现了任务均衡、物流有序、现场物料存量最低、物料监管相对精细、产出节奏受控、总体效率较高的生产组织,将信息系统的优势发挥到了较高水平,有力推动了企业管理向更高、更精细的水平迈进。

  柔性装配的创新要素

  装配BOM(Bill of Material,物料清单)的构建。严格按装配次序重组产品装配BOM结构,实现物料组织、物料管理的网格化、时点化。

  动态立体的物料计划配送系统。策划构建网格化、时点化的协同物料配餐体系,实现了装配物料管理的目标化,极大提升了装配物流的服务职能,支持每一订单的个性化物料监管。

  工位和节拍体系。合理的工位划分和作业标准的制定,实现了车间任务负荷平准化、产品产出周期可预见、任务进度目标更加明晰。

  一个流的组织模式。产品装配按订单单台依次投入,降低了产品生产的不确定性,减少了产品改制、物流反复回流、工人经常待料等情况,提高了生产效能。

  作业标准化设计。生产人员作业内容相对固定,利于保证质量;工位划分为培训常态化提供了条件;相同场景按节拍重现,便于工人多方面技能的训练,成长过程短且能力更加全面。

  可视化和问题快速处理机制。基于信息技术的进度可视化和异常报警共享信息手段,提高了管理沟通效率,明确了问题点和解决时限,问题广播系统实现了“一点有问题、全局皆响应”的快速传导效果。

  可纵向、横向扩充的灵活调节机制。对批量小、需求时间不规律的产品,可采用按节拍装配、产品固定的方式;对大修产品建立了可用件返修协同机制;订单不足时设计了间隔排产方式,使装配统一到一种大的模式下,实现了管理过程一致化。

  与传统装配模式的对比观察

  问题一:单台装配生产效率是否下降?

  就单个装配对象而言,这种现象的确存在。但由于常德烟机公司的装配是小批量、纯手工作业,提高熟练程度可减少这种影响。与传统装配模式相比,单台装配物料保障更加有力,装配待料概率降低,生产人员作业更加专注。测试显示,效率下降不明显。

  问题二:单台装配物流环节是否不堪重负?

  这种现象的确存在。物流环节是系统保障的重点,解决途径有两种:一是提高物流设备的可靠性和运行速度,加快出库频次;二是优化物料出库模式,如一定期间内按2台或3台合并出库,分期发料。

  问题三:物料按时点、节拍配送,协同性能否得到保证?

  常德烟机公司构建了支持大修的柔性装配模式,支持包括厂外配送件、油漆件、仓库物料及返修件四位一体的物料协同管理系统,严格物料环节日清日结,规定统一送料时段,保证物料协同到达。

  问题四:流水线操作工人自由度低,是否会产生抵触情绪?

  操作工人来料装配,送达物料清点有序,不用东翻西找,且任务完成目标清晰,做事更加顺手,因此工人在起步阶段有疑虑,适应后,柔性装配模式反倒更受欢迎。

  问题五:异常问题产生是否导致停线或瘫痪?

  批量装配时问题不突出,但解决效率低。流水线模式下整体监控更精细,问题处理机制更完善,暂时影响有,但不会导致瘫痪。一旦出现严重问题,可启动应急机制,避免发生连锁反应。

  问题六:产量变化时人力资源是否产生严重浪费?

  如果订单量与节拍产能不能匹配,在产量变化期会形成浪费,但通过多技能培训、任务平准化安排等措施,可实现产量变化时速度不变、作业人员负荷小幅波动的状态。

  问题七:装配批次增多,缺件情况是否更加混乱?

  缺件总量不会因为装配批次增多而增多,相反一个流装配能减少因批量物料数量不够产生的缺料影响。同时,网格化和时点化的物料需求使物料的短缺时间更加明确具体,应急管理目标性更强,提高了问题解决的速度和质量。

  柔性装配模式效果评价

  1.装配现场规范化,物料存量少,物流更顺畅。

  2.物流个性化,不同规格不会混淆,降低错漏装概率,提高BOM准确性。

  3.装配任务均衡化,批量装配时“前期等缺料,中间慢慢干,后期加加班”的规律被打破。作业人员自我管理能力加强,整体进度更加受控。

  4.产出均衡,调试、包装环节作业均衡,整个场地占用大为减少,如产销顺畅,资金占用也大大降低,综合效能好。

  5.出现问题限时解决,目标化管理明确,问题处理及时,并有助于缓解重复性问题反复发生的困扰。

  6.效率方面,常德烟机公司装配车间产能由年产ZJ17机组84组提高到120组,同样队伍生产效率提高近43%。

  7.装配现场多余物料减少80%,且能够实现快速追查与反馈,大大减少了物料重复清理返库量,并消除了BOM数据不准的隐患,提高了系统效能。

  8.单台产品ZJ17装配生产周期由35天降为28天,速度提高20%;ZJ112由55天降为38天,速度提高30.9%,且产出更加准时。

  9.单个流促成了装配拉动模式的形成,实现了对物流、机加、供应链、市场及技术系统的快速有力支持,使企业生产要素全局化、系统化的观念更加统一,提高了各分系统的运行质量、速度和效能。

  注:一个流生产,即各工序只有一个工件在流动,从毛坯到成品的加工过程始终处于不停滞、不堆积、不超越的流动状态。

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