杜 毅陳慶新毛 寧

基于EM-PLANT的單元式生產(chǎn)方式研究

杜 毅1,2陳慶新1,2毛 寧1,2

（1 廣東工業(yè)大學(xué)，廣州 510006；2 廣東省計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣州 510006）

為了適應(yīng)制造業(yè)“多品種、小批量、短交期”的轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)方式也要由原來(lái)的剛性“流水線”逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿嵝曰娜毡締卧a(chǎn)方式，以更好地促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展。本文通過(guò)EM-PLANT，仿真比較新進(jìn)電子廠唯一一條流水線轉(zhuǎn)拉單元生產(chǎn)線各項(xiàng)指標(biāo)的改善情況，并展示其在中國(guó)電子企業(yè)實(shí)施的可行性。

EM-PLANT 單元化 轉(zhuǎn)拉

日本單元化生產(chǎn)方式的基礎(chǔ)來(lái)自于豐田的精益“一個(gè)流”生產(chǎn)，是在豐田“一個(gè)流”生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)電子行業(yè)所作的適應(yīng)性應(yīng)用、提升和改進(jìn)的結(jié)果。

當(dāng)前，大部分中國(guó)電子企業(yè)還普遍采用批量生產(chǎn)方式，單元化生產(chǎn)的企業(yè)只在少數(shù)。而這種批量生產(chǎn)方式和單元化生產(chǎn)方式主要存在五方面的不同：生產(chǎn)周期不同，庫(kù)存不同，產(chǎn)品的品質(zhì)不同，現(xiàn)場(chǎng)管理的重視程度不同，人的重視程度不同。

本文結(jié)合新進(jìn)廠的一條流水線改造成單元化的實(shí)際例子，試圖用仿真和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)相結(jié)合的方法，說(shuō)明兩種方式的異同點(diǎn)。

1 現(xiàn)狀描述及問(wèn)題分析

圖1　密碼鎖流水線生產(chǎn)示意圖

根據(jù)企業(yè)情況，企業(yè)所用的工作臺(tái)一般組裝位的臺(tái)面規(guī)格為700×500×950，測(cè)試位規(guī)格為800×700×950，定義s=800mm，節(jié)奏r=59s，所以v=0.8/59=0.0136（m/s），流水線傳送帶的長(zhǎng)度計(jì)算公式為：L=ms=X。這里，L為傳送帶長(zhǎng)度，m為工作站數(shù)量，X為傳送帶兩端的富裕量。根據(jù)企業(yè)情況，定義傳送帶兩端的富裕量為X=1m，參考流水線平面圖（見(jiàn)圖1），m=21，所以L為17.8m。

傳送帶的長(zhǎng)度為17.8m，設(shè)走道距離為1m，傳送帶的寬帶為3m，那么一條傳送帶的面積為17.8×（1+3）=71.2m2，三條傳送帶的面積則為213.6m2。

2 仿真

在仿真圖圖2中，按照表1的數(shù)據(jù)，建了四個(gè)生產(chǎn)線，分別是右上方的流水線，中間的單U和雙U單元生產(chǎn)線，和下面的直線單元生產(chǎn)線。各條生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品種類和數(shù)量一致，建拉時(shí)間也相同，產(chǎn)品的產(chǎn)生時(shí)間也一致。只是生產(chǎn)線的形式不同。

表1　小液晶顯示屏生產(chǎn)線工序表

圖2　EM-PLANT仿真各設(shè)備運(yùn)行情況

3 結(jié)論

改變產(chǎn)品的數(shù)量，仿真各條生產(chǎn)線完成時(shí)間和平均單件的生產(chǎn)時(shí)間，平均到生產(chǎn)線每個(gè)工人的單人單件生產(chǎn)時(shí)間，得到圖3。

圖3 不同生產(chǎn)線單人單件所用時(shí)間的比較圖

圖3的橫坐標(biāo)是生產(chǎn)件數(shù)，縱坐標(biāo)是時(shí)間。從圖3中可以看出，其他條件相同，只是采用不同的生產(chǎn)線，單位產(chǎn)品的生產(chǎn)時(shí)間存在很大差別。單線生產(chǎn)單人單件所用時(shí)間最少，其次是雙U、單U，最后是流水線。由于單線生產(chǎn)物流通道所占面積較大，現(xiàn)場(chǎng)一般采用U型單元生產(chǎn)線。電子類行業(yè)的訂單不是太大，也不是很小，所以仿真的數(shù)量取在25000到1000000之間。有條件的企業(yè)采用雙U生產(chǎn)線。

另外，根據(jù)新進(jìn)廠各條單元生產(chǎn)線和長(zhǎng)拉生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)從產(chǎn)品不良率、單位工位占用面積、單元拉的專用性、單位走動(dòng)路徑管理工人人數(shù)、多能工的重要性等幾個(gè)方面來(lái)進(jìn)行比較。

圖4 cell line和long line產(chǎn)品不良率比較圖

圖4的橫坐標(biāo)是新進(jìn)不同的生產(chǎn)線，縱坐標(biāo)是百分比。從圖4中可以看出，相對(duì)于long line線，cell line各條生產(chǎn)線不良率都有所下降，下降最大幅度40%，最小也有約11%。這說(shuō)明單元拉生產(chǎn)線的優(yōu)點(diǎn)。

圖5的橫坐標(biāo)是新進(jìn)不同的生產(chǎn)線，縱坐標(biāo)是面積，單位是m2。從圖5中可以看出，相對(duì)于long line線，cell line各條生產(chǎn)線平均每個(gè)工位占用面積都有所下降，下降最大幅度3m2，最小也有1m2左右。這說(shuō)明單元拉生產(chǎn)線節(jié)省廠房面積，即節(jié)省投資。

圖5　cell line和long line平均每個(gè)工位占用面積

圖6的橫坐標(biāo)是新進(jìn)不同cell line生產(chǎn)線，縱坐標(biāo)是數(shù)量。圖6中，2B06這條拉近期產(chǎn)品種類、型號(hào)、轉(zhuǎn)拉次數(shù)頻繁，但工藝和人員變化不大。從圖中可以看出，cell拉更適合產(chǎn)品工藝大體相同的生產(chǎn)，其靈活性主要體現(xiàn)于適應(yīng)多種新產(chǎn)品的生產(chǎn)，方便進(jìn)行建拉和組拉。同時(shí)，專用性高，也說(shuō)明其cell的指標(biāo)較好。

圖6 各cell line轉(zhuǎn)拉次數(shù)的比較

圖7的橫坐標(biāo)是新進(jìn)不同的生產(chǎn)線，縱坐標(biāo)是單位走動(dòng)路徑管理員工人數(shù)，單位是人/m。從圖中可以看出，相對(duì)于long line線，cell line各條生產(chǎn)線更加方便管理人員進(jìn)行管理。

圖7　cell line和long line單位走動(dòng)路徑管理員工人數(shù)

cell較適合工藝相差不大的產(chǎn)品，這樣培養(yǎng)多能工的意義十分重大。培訓(xùn)多能員工，可調(diào)配到任何工位生產(chǎn)，以減少因拉部分員工離職造成的產(chǎn)能效率降低，減少標(biāo)準(zhǔn)上數(shù)時(shí)間，減少物料報(bào)廢，增加員工歸屬感。

[1]楊文慧.基于佳能細(xì)胞生產(chǎn)方式的生產(chǎn)改善研究[J].精密制造與自動(dòng)化，2007，（1）：27-30.

[2]劉勝軍.精益“一個(gè)流”單元生產(chǎn)[M].深圳：海天出版社，2009.

Based on EM - placing of cellular the production mode

DU Yi,CHENG Qingxin,MAO Ning
(Guangdong university of technology Guangzhou,Key Laboratory of Computer Integrated Manufacturing Systems Guangdong Province,Guangzhou 510005)

In order to adapt to the manufacturing “many varieties, small batch, short delivery time”, the transition from the original production methods also want the rigid “l(fā)ine” gradual transformation of Japan for flexibility cell line production mode. To better promote the development of productivity. This article through EM - placing simulation compared the new electronic only a line for unit production line, turn to pull each index improvement in China, show the feasibility of the implementation of electronic enterprise.

EM-placing,cell line,turned to pull

國(guó)家自然基金（51376050）。