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智能IE叫料系統(tǒng)在企業(yè)的實(shí)際應(yīng)用

2020-03-26 15:13鄧永朋
機(jī)電工程技術(shù) 2020年2期
關(guān)鍵詞:備料產(chǎn)線(xiàn)工單

鄧永朋

(深圳市財(cái)智菁英企業(yè)管理咨詢(xún)有限公司,廣東深圳 518000)

0 引言

工業(yè)信息化IT技術(shù)在制造型企業(yè)的不斷發(fā)展[1],給工業(yè)工程在企業(yè)的應(yīng)用帶來(lái)了很大的便利。例如:IE的標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)、線(xiàn)平衡分析、物流仿真軟件[2]、IMS[3]等等,這些都是利用信息化手段讓工業(yè)工程技術(shù)更便捷、更智能地進(jìn)行運(yùn)用。論文中研究的課題就是工業(yè)工程IE技術(shù)與工業(yè)信息化IE的融合實(shí)現(xiàn)的叫料系統(tǒng),將物料配送這一復(fù)雜、繁瑣的過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)化,消除了中間不增值的環(huán)節(jié),改變了以往線(xiàn)邊倉(cāng)庫(kù)傳統(tǒng)的配送模式,解決了企業(yè)物料配送環(huán)節(jié)的人員浪費(fèi)問(wèn)題,消除了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物料到處堆放的局面。

1 方法介紹

1.1 IE基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立

根據(jù)生產(chǎn)線(xiàn)崗位的區(qū)域放置物料量來(lái)設(shè)計(jì)出放置數(shù)量(放置數(shù)量即在工位上的物料最大放置量);根據(jù)UPH,BOM用量設(shè)計(jì)出叫料頻率、叫料數(shù)量(叫料頻率即多久時(shí)間系統(tǒng)發(fā)生一次叫料,叫料數(shù)量即每次叫料的多少數(shù)目);根據(jù)備料時(shí)間、送料時(shí)間、UPH設(shè)計(jì)出預(yù)警數(shù)量(預(yù)警數(shù)量即工位上的存放物料在到達(dá)一定數(shù)量時(shí)就會(huì)預(yù)警)。

式中:y1為叫料數(shù)量,a為叫料頻率,x為BOM用量,b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能(UPH)。

式中:y2為預(yù)警數(shù)量,m為備料時(shí)間,n為送料時(shí)間,x為BOM用量,b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能(UPH)。

式中:y3為叫料頻率,q為放置總數(shù)量,x為BOM用量,b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能(UPH)。

式中:q為放置總數(shù)量,u為周轉(zhuǎn)最小數(shù)量,l為生產(chǎn)線(xiàn)放置單位數(shù)。

將BOM清單中的每種物料根據(jù)上述公式分別計(jì)算出叫料數(shù)量、預(yù)警數(shù)量、叫料頻率這些基礎(chǔ)數(shù)據(jù),作為叫料系統(tǒng)運(yùn)行的邏輯支撐。

1.2 扣料邏輯

依據(jù)產(chǎn)品線(xiàn)的掃描工站,每個(gè)掃描工站管理下一個(gè)掃描工站之前的所有物料。每掃描一次,該段就會(huì)根據(jù)BOM用量相應(yīng)地減少物料的在線(xiàn)存放數(shù)量??哿献⒁馐马?xiàng):前加工的物料統(tǒng)一放在充電樁第一個(gè)工位扣數(shù);螺絲等多工位使用的物料,由第一個(gè)鎖螺絲工位一起扣除;測(cè)試工位不能扣數(shù)。

1.3 配送時(shí)間&配送人員計(jì)算說(shuō)明

物料配送作業(yè)包含:叫料提示、找料點(diǎn)數(shù)、倉(cāng)庫(kù)運(yùn)到合箱區(qū)、合箱上架、運(yùn)至生產(chǎn)線(xiàn)、返回倉(cāng)庫(kù)作業(yè)。

式中:t為單位物料配送時(shí)間,t1為作業(yè)時(shí)間,u0為寬放率,q0為每車(chē)的數(shù)量。

式中:q1為人員需求數(shù)量,t為單位物料配送時(shí)間,b為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)能(UPH),t2為每天的工作時(shí)間。

1.4 看板說(shuō)明

1.4.1 倉(cāng)庫(kù)發(fā)料看板

倉(cāng)庫(kù)發(fā)料看板:位置,備料區(qū)。提醒倉(cāng)庫(kù)需要備的物料及數(shù)量,備完后記錄將消除掉,如圖1所示。

圖1 倉(cāng)庫(kù)發(fā)料看板

1.4.2 倉(cāng)庫(kù)配送看板

倉(cāng)庫(kù)配送看板:配送人員根據(jù)叫料配送看板信息,用計(jì)算機(jī)(PDA)進(jìn)行綁定臺(tái)車(chē)(核對(duì)在制工單、數(shù)量、物料信息)并進(jìn)行實(shí)時(shí)配送,如圖2所示。

圖2 倉(cāng)庫(kù)配送看板

1.4.3 車(chē)間收料看板

車(chē)間收料看板:位置,車(chē)間。提醒產(chǎn)線(xiàn)及時(shí)做物料接收,如圖3所示。

圖3 車(chē)間收料看板

1.5 現(xiàn)場(chǎng)管理

上料標(biāo)識(shí)牌:在對(duì)應(yīng)的工位上懸掛物料的標(biāo)識(shí)牌,通過(guò)目視化管理方便物料員上料;規(guī)劃物料放置區(qū)域:針對(duì)每個(gè)工位所需要的物料規(guī)劃出每個(gè)物料放置的位置;現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)物料員新作業(yè)模式:現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)物料員,針對(duì)一種物料,從備料開(kāi)始一直送到產(chǎn)線(xiàn)工位的所有環(huán)節(jié)。

1.6 硬件投入及用途

計(jì)算機(jī):查詢(xún)相關(guān)的物料信息,叫料預(yù)警聲音的傳輸接口;電視機(jī):作為看板;PDA:用于接收、綁定臺(tái)車(chē)。

2 企業(yè)實(shí)證分析

2.1 現(xiàn)狀說(shuō)明

某集團(tuán)公司一工廠(chǎng)主要生產(chǎn)掃地機(jī)器人產(chǎn)品,因產(chǎn)品物料種類(lèi)多,加上傳統(tǒng)的物料上料模式(線(xiàn)邊倉(cāng)庫(kù)),有收料、發(fā)料、記賬、退換料等流程。因組織復(fù)雜、流程繁瑣,導(dǎo)致人員嚴(yán)重浪費(fèi)、空間浪費(fèi)、現(xiàn)場(chǎng)混亂,易出現(xiàn)錯(cuò)料的質(zhì)量問(wèn)題。

現(xiàn)狀流程描述,如圖4所示。步驟1:倉(cāng)庫(kù)提前2天通過(guò)工單BOM進(jìn)行工單備料,采用手動(dòng)打備料單。步驟2:備好的物料,整個(gè)工單配送至物料房。步驟3:物料房收料進(jìn)行配送到線(xiàn)邊倉(cāng)。

圖4 現(xiàn)狀示意圖

圖5 優(yōu)化后示意圖

2.2 優(yōu)化思路

通過(guò)叫料系統(tǒng)對(duì)物料進(jìn)行實(shí)時(shí)配送。首先由工單綁制令單,工單是同步了ERP,扣料邏輯是從制令單的工藝路線(xiàn)中的工序名稱(chēng)中扣料,SN過(guò)站的時(shí)候,就在對(duì)應(yīng)BOM設(shè)置工序名稱(chēng)進(jìn)行扣料;如改物料低于設(shè)置的預(yù)警值后,系統(tǒng)就生成叫料單推送給倉(cāng)庫(kù),倉(cāng)庫(kù)就根據(jù)叫料單進(jìn)行備料;當(dāng)線(xiàn)上的物料低于預(yù)警值時(shí),系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)做出提醒,物料員通過(guò)看板信息的提醒將物料直接送到生產(chǎn)線(xiàn)指定的工位上。優(yōu)化后流程描述如圖5所示。步驟1:倉(cāng)庫(kù)提前2天通過(guò)工單BOM進(jìn)行工單備料,自動(dòng)生成備料單。步驟2:備好的物料,根據(jù)IE規(guī)則設(shè)置,首套物料提前1天配送到生產(chǎn)線(xiàn)。步驟3:生產(chǎn)進(jìn)行扣數(shù),達(dá)到預(yù)警值,看板提醒倉(cāng)庫(kù)進(jìn)行送料。步驟4:配送人員根據(jù)看板[4]和報(bào)表把物料直接配送到線(xiàn)上,生產(chǎn)人員直接在線(xiàn)上接收。

2.3 方案推進(jìn)

2.3.1 人員職責(zé)

IE:(1)工單BOM管理(數(shù)據(jù)維護(hù):叫料數(shù)量、預(yù)警數(shù)量、扣料工序);(2)現(xiàn)場(chǎng)放置區(qū)域的規(guī)劃;(3)配送人力的核算及優(yōu)化;(4)叫料的持續(xù)優(yōu)化。

工程:制令單的建立。

PC:MES[5]制令單與ERP[6]工單綁定。

IT:異常分析處理、叫料系統(tǒng)的持續(xù)優(yōu)化。

備料組:根據(jù)PC釋放的工單BOM、按照叫料系統(tǒng)推送的匯總領(lǐng)料單進(jìn)行備料。

配送組:(1)按工單計(jì)劃物料提前合箱備料,根據(jù)叫料看板信息進(jìn)行實(shí)時(shí)配送;(2)用計(jì)算機(jī)(PDA)進(jìn)行綁定臺(tái)車(chē)(核對(duì)在制工單、數(shù)量、物料信息)。

生產(chǎn):(1)產(chǎn)線(xiàn)接收人員核對(duì)(工單、數(shù)量、物料信息),接收物料;(2)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)物料區(qū)域框、標(biāo)識(shí)的維護(hù)。

2.3.2 實(shí)施步驟

第1步:工程建立制令單;第2步:PC將MES制令單與ERP工單綁定;第3步:IE維護(hù)工單BOM;第4步:PC根據(jù)上線(xiàn)時(shí)間觸發(fā)首發(fā),叫料系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)推送備料信息到對(duì)應(yīng)看板;第5步:物料組根據(jù)PC釋放的工單BOM,按照叫料系統(tǒng)推送的匯總領(lǐng)料單進(jìn)行備料過(guò)賬,已備好的物料看板信息會(huì)自動(dòng)清除;第6步:配送組將備好的物料拉入合箱區(qū)提前合箱備好(進(jìn)行手工賬交接:數(shù)量、物料信息);第7步:配送人員根據(jù)叫料配送看板信息,用計(jì)算機(jī)(PDA)進(jìn)行綁定臺(tái)車(chē)(核對(duì)在制工單、數(shù)量、物料信息)并進(jìn)行實(shí)時(shí)配送(看板顯示的預(yù)計(jì)停線(xiàn)時(shí)間)至產(chǎn)線(xiàn);第8步:物料配送上線(xiàn)由產(chǎn)線(xiàn)接收人員進(jìn)行核對(duì)(工單、數(shù)量、物料信息),無(wú)誤后進(jìn)行臺(tái)車(chē)接收,如圖6所示。

圖6 叫料操作流程圖

2.4 項(xiàng)目難點(diǎn)分析

項(xiàng)目難點(diǎn)[7]:(1)因跨生產(chǎn),倉(cāng)庫(kù)、計(jì)劃、IT、工程多的部門(mén)導(dǎo)致項(xiàng)目推動(dòng)困難。應(yīng)對(duì)舉措:(a)日清會(huì)各部門(mén)經(jīng)理參加、項(xiàng)目周會(huì)總經(jīng)理參加;(b)建立微信交流群,有問(wèn)題及時(shí)在群里溝通。(2)因是創(chuàng)新型項(xiàng)目,只是論理的思路,都沒(méi)有項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。應(yīng)對(duì)舉措:和IT人員組織集團(tuán)智慧研究院人員定期進(jìn)行項(xiàng)目研討。群力群策,發(fā)揮集體的智慧。

2.5 項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防控制

項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)[8]:(1)物料無(wú)法在理論的時(shí)間要求內(nèi)配送到產(chǎn)線(xiàn),會(huì)導(dǎo)致停線(xiàn)。應(yīng)對(duì)舉措:在線(xiàn)邊倉(cāng)做一個(gè)臨時(shí)的物料倉(cāng),存上一個(gè)小時(shí)的物料量,如叫料后物料無(wú)法及時(shí)送到線(xiàn)上,就使用該暫存的物料。(2)扣料失敗導(dǎo)致停線(xiàn)。應(yīng)對(duì)舉措:IT人員帶電腦在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)辦公,并且安排夜班,如有問(wèn)題立即快速處理。

2.6 項(xiàng)目推行中常見(jiàn)的異常問(wèn)題分析

項(xiàng)目在試運(yùn)行階段出現(xiàn)了倉(cāng)庫(kù)缺料、倉(cāng)庫(kù)未過(guò)賬、數(shù)據(jù)未同步等系列的異常,共統(tǒng)計(jì)了85次,如表1所示。

表1 異常匯總表

針對(duì)表1中的85次異常記錄,通過(guò)研究分析得知,由系統(tǒng)改善可解決82%的異常問(wèn)題,剩下的18%可以通過(guò)流程、標(biāo)準(zhǔn)來(lái)解決,如表2所示。試產(chǎn)料、替代料問(wèn)題解決方案是:驗(yàn)證物料PMC提前一天通知倉(cāng)庫(kù),替代料需要告知IE在系統(tǒng)中更改。條碼遺失,產(chǎn)線(xiàn)未補(bǔ)打而使用了新條碼解決方案是:產(chǎn)線(xiàn)補(bǔ)打印,并做好記錄,由主管簽字確認(rèn)。工單未上線(xiàn)解決方案是:由PC人員互檢,做好檢查記錄。

表2 異常問(wèn)題解決分析表

2.7 方案收益說(shuō)明

2.7.1 定量收益分析

(1)人工成本投入共計(jì)5人,如表3所示。

(2)改善效果為節(jié)省人力51人,收益280.6萬(wàn)/年,投資回收期為0.11年,如表4所示。

表3 成本投入清單

表4 投資收益分析表

收益具體說(shuō)明:消減了助拉、多能工、收料、配發(fā)崗位,共計(jì)精簡(jiǎn)42人;通過(guò)物料員作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的制定、人力標(biāo)準(zhǔn)的配置、作業(yè)流程梳理、作業(yè)工序重組,優(yōu)化了拉叉車(chē)、送料、合箱、拆包工5人,合計(jì)節(jié)省47人,年節(jié)省人力成本280萬(wàn)元;取消了2個(gè)物料房、2個(gè)線(xiàn)邊倉(cāng),節(jié)省出來(lái)的空間現(xiàn)已搭建了新的生產(chǎn)線(xiàn)體。

2.7.2 定性收益分析

美化了車(chē)間環(huán)境,提升了5S形象;培養(yǎng)跨部門(mén)協(xié)作的能力,提升管理人員的項(xiàng)目能力。

3 結(jié)束語(yǔ)

叫料系統(tǒng)的應(yīng)用就是實(shí)現(xiàn)工業(yè)信息化IT技術(shù)與工業(yè)工程IE技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用的融合,讓生產(chǎn)加工中物料的配送工作更加精益化,真正打破了以往傳統(tǒng)的線(xiàn)邊倉(cāng)的配送模式,做到了物料從倉(cāng)庫(kù)實(shí)時(shí)配送到產(chǎn)線(xiàn)。這種方法解決了線(xiàn)邊倉(cāng)作業(yè)模式中的收料、配發(fā)、點(diǎn)數(shù)的無(wú)效環(huán)節(jié),減少了浪費(fèi),降低了生產(chǎn)勞動(dòng)成本,同時(shí)也對(duì)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)物料實(shí)現(xiàn)了最小存放量,改善現(xiàn)場(chǎng)的管理水平,提升工廠(chǎng)的精益化生產(chǎn)水平。此方案可推廣性強(qiáng)、且投入成本低、產(chǎn)生效益大,對(duì)于任何物料加工型企業(yè)都可實(shí)施智能IE叫料系統(tǒng),可致力于企業(yè)降本增效。

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