某企業(yè)總裝生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析和優(yōu)化

1、某企業(yè)總裝生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析和優(yōu)化    某企業(yè)總裝生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析和優(yōu)化第一節(jié) 企業(yè)的生產(chǎn)調(diào)度介紹一、企業(yè)介紹某企業(yè)是中國領(lǐng)先的自動化與信息化技術(shù)、產(chǎn)品、解決方案供應(yīng)商，業(yè)務(wù)涉及工廠自動化、公用工程信息化、裝備自動化等領(lǐng)域。在工廠自動化領(lǐng)域，中控能夠為用戶提供從底層到上層的全面解決方案，包括自動化儀表、控制系統(tǒng)、優(yōu)化與先進(jìn)控制軟件、過程信息管理系統(tǒng)等產(chǎn)品。本文所研究的是機柜裝配生產(chǎn)線，裝配生產(chǎn)線是離散制造領(lǐng)域內(nèi)廣為應(yīng)用的一類典型生產(chǎn)線，國內(nèi)外對裝配生產(chǎn)線調(diào)度控制系統(tǒng)的研究始于20世紀(jì)90年代前后，隨著社會需求的個性化和多樣化，制造產(chǎn)品趨向于“客戶化、變種變批

2、量、快速交貨”，制造企業(yè)的一切活動開始轉(zhuǎn)向利用信息與自動化技術(shù)滿足以用戶要求為核心的競爭，市場的動態(tài)多變性迫使制造企業(yè)改變競爭戰(zhàn)略，把市場響應(yīng)速度提高到首位。二、企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度與管理模式(一)企業(yè)各職能部門及相互關(guān)系與生產(chǎn)直接相關(guān)的部門主要有制造部、技術(shù)部、儲運部、采購部、品質(zhì)部、生產(chǎn)管理部，它們之間的關(guān)系如下圖所示。  生產(chǎn)計劃   調(diào)度 技術(shù)支持          物料供應(yīng) 原材料   圖3-1企業(yè)各主要職能部門的

3、相互關(guān)系(二) 企業(yè)總裝生產(chǎn)線的主要生產(chǎn)流程我在該企業(yè)所研究的主要是總裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度，其主要流程如下圖所示                               半成品庫   圖3-2    總裝生產(chǎn)線主要生產(chǎn)流程A倉庫發(fā)料：倉庫

4、主要負(fù)責(zé)將下道崗位總裝裝配所要用到的原材料及半成品發(fā)到下道崗位。B總裝裝配：總裝崗位主要完成機柜的裝配工作，將倉庫發(fā)到該崗位的原材料及半成品按圖紙裝配到機柜中。C總裝測試：主要負(fù)責(zé)對上道崗位流轉(zhuǎn)下來的機柜進(jìn)行外觀檢查，裝配情況的檢查以及機柜的通電性測試。D聯(lián)調(diào)測試：主要負(fù)責(zé)對總裝測試后合格的機柜進(jìn)行高壓環(huán)境下的通電測試測試。E系統(tǒng)聯(lián)調(diào)：對整個機柜的性能做一個系統(tǒng)的檢測。F聯(lián)調(diào)裝機：負(fù)責(zé)組裝與機柜配套的工控機。G聯(lián)調(diào)出庫：集成所有與機柜一起發(fā)貨的物品，如線纜、軟件、說明書等。H搬運打包：將機柜搬運、打包最后發(fā)貨。(三)該企業(yè)生產(chǎn)計劃及調(diào)度結(jié)構(gòu)在該企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)中，產(chǎn)品的生產(chǎn)依賴于具體客戶的訂單按

5、訂單組織生產(chǎn)及管理過程，稱為按訂單生產(chǎn)，具體的過程是生產(chǎn)計劃員根據(jù)客戶訂單制定生產(chǎn)計劃，然后將生產(chǎn)計劃交給生產(chǎn)調(diào)度員，生產(chǎn)調(diào)度員再按照生產(chǎn)計劃將生產(chǎn)任務(wù)分配到生產(chǎn)車間既制造部，最后生產(chǎn)車間根據(jù)調(diào)度下達(dá)的任務(wù)單完成生產(chǎn)任務(wù)。其結(jié)構(gòu)圖如下圖所示。       圖3-3   生產(chǎn)計劃、調(diào)度結(jié)構(gòu)圖第二節(jié)  該企業(yè)生產(chǎn)調(diào)度存在的主要問題隨著社會需求的個性化和多樣化，制造產(chǎn)品趨向于“客戶化、變種變批量、快速交貨”.該企業(yè)的生產(chǎn)方式主要是面向訂單的生產(chǎn)，根據(jù)客戶的訂單來裝配機柜，由于客戶的個性化需求，其產(chǎn)品種類繁多，配

6、置也各不相同，造成了各個機柜的裝配時間也各不相同。這給該生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度帶來了很大的困難，同時由于其調(diào)度的不合理造成生產(chǎn)周期大于交貨期，為了能使產(chǎn)品能夠按時交貨給客戶，其生產(chǎn)方式變?yōu)榘肜胪剖缴a(chǎn)，首先根據(jù)預(yù)測生產(chǎn)半成品，并入半成品庫，再根據(jù)客戶訂單將半成品庫中半成品生產(chǎn)為成品，在這種情況下勢必造成企業(yè)庫存積壓嚴(yán)重，庫存占用資金多。同時2008     年爆發(fā)的全球金融危機，給企業(yè)的發(fā)展帶來很大的影響，尤其是對企業(yè)的資金鏈造成很大的影響。因此，通過優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度，減少半成品，降低庫存占用資金顯得尤為重要。通過對該企業(yè)總裝生產(chǎn)線主要生產(chǎn)流程的調(diào)查分析以及對現(xiàn)

7、有生產(chǎn)調(diào)度的研究，我發(fā)現(xiàn)該企業(yè)的總裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度主要存在以下問題：1庫存積壓嚴(yán)重，由于該企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)周期不能滿足客戶訂單要求的交貨期，零部件的制造周期不能滿足裝配要求的交付期。因此需根據(jù)預(yù)測生產(chǎn)半場品，造成半成品庫存積壓嚴(yán)重，資金占用量大。2整個生產(chǎn)計劃系統(tǒng)缺乏反饋機制，上層計劃部門不能實時掌握車間計劃執(zhí)行情況，在制品的生產(chǎn)情況不能及時掌握，一旦出現(xiàn)問題，需要很長時間才能發(fā)現(xiàn)，造成大量浪費，有時甚至影響了交貨期。3生產(chǎn)過程中，由于計劃、調(diào)度與控制是獨立分開的，在生產(chǎn)調(diào)度與控制過程中缺乏必要的現(xiàn)場信息，不能及時根據(jù)實際生產(chǎn)情況的變化，進(jìn)行重調(diào)度或者修訂生產(chǎn)計劃。實際生產(chǎn)進(jìn)度滯后于計劃進(jìn)度時

8、也不能及時發(fā)現(xiàn)問題并解決之，導(dǎo)致交貨期被延誤。4對產(chǎn)品的加工工時沒有進(jìn)行定量分析，造成編制生產(chǎn)計劃與進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度決策的依據(jù)不足。因此會造成調(diào)度員給車間下達(dá)任務(wù)的不合理，有時出現(xiàn)任務(wù)負(fù)荷過重，車間不能及時完成任務(wù)，而有時卻任務(wù)過輕，車間無活可干的情況，在這個總裝生產(chǎn)線的主要流程中，總裝裝配是最為復(fù)雜的，也是整個生產(chǎn)調(diào)度的瓶頸所在，原因在于總裝裝配機柜的工時根據(jù)機柜配置差異性很大。目前其總裝裝配的機柜的型號主要有兩種XP202和FW206。XP202主要由電源、機籠、HUB交換機等部件組成。但是由于這些部件的數(shù)量是根據(jù)客戶的要求來定的，如電源可以是4電源也可以使2電源，機籠則可以有一機籠、二機籠、

9、三機籠、四機籠，HUB交互機可以有零、一、二、三不等，同時還要根據(jù)客戶的具體要求加裝其他一些部件，如光纖續(xù)接盒、溫控盒等。而另一種型號的產(chǎn)品其配置就更為復(fù)雜。FW207主要由電源、機籠、HUB交換機這些常用配置，還有光纖續(xù)接盒、光電轉(zhuǎn)接盒、RS232/485轉(zhuǎn)換模塊 、TB/GS252溫控盒等這些常用附件配置以及TB366-220V/110V、TB367-R/TB367-GPR、TB366-D(B)/TB366-D(A)等這些常用端子板組成。這些部件的數(shù)量也是根據(jù)客戶的具體要求而定。因此配置的差異性比較大，工時相差也比較大?，F(xiàn)在的實際情況是調(diào)度員規(guī)定了一個算法，給每種部件配置設(shè)置點數(shù)，根據(jù)配置

10、的數(shù)量算出總點數(shù)，然后根據(jù)實際情況規(guī)定員工每人每小時的能完成的點數(shù)為16點，從而可以計算出產(chǎn)品的工時，但是其點數(shù)是由員工在裝配完機柜后由員工自己計算出，再報調(diào)度審批的。而調(diào)度在安排生產(chǎn)計劃時由于沒有計算出具體的點數(shù)及工時，會造成生產(chǎn)計劃的不合理。究其原因：主要在于生產(chǎn)管理過程缺乏高效的計劃體系特別是精準(zhǔn)計劃制訂、有力執(zhí)行和及時跟蹤反饋控制系統(tǒng)。無法根據(jù)產(chǎn)能在推算的基礎(chǔ)上形成嚴(yán)密高效的計劃、調(diào)度及控制體系。生產(chǎn)未能有效地制訂各個時期的生產(chǎn)、庫存及產(chǎn)能水平，以此保證生產(chǎn)效率的極大發(fā)揮。最后，因為沒有排出詳細(xì)精準(zhǔn)的計劃與調(diào)度方案，工序之間沒有確切的轉(zhuǎn)運時間節(jié)點，造成工序之間轉(zhuǎn)運責(zé)任不明確，形成嚴(yán)重等

11、待浪費。第四章    某企業(yè)總裝生產(chǎn)線生產(chǎn)調(diào)度優(yōu)化第一節(jié)  優(yōu)化方法針對在上節(jié)中提出的該企業(yè)總裝生產(chǎn)線生產(chǎn)調(diào)度過程中存在的問題，利用所學(xué)的知識，我提出了以下幾條措施優(yōu)化該企業(yè)總裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度：1、由于該企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類復(fù)雜，同時每種產(chǎn)品配置各不相同，差異性較大，尤其是在總裝裝配時，加工工時相差很大。同時不可能給每種產(chǎn)品都計算出其具體的點數(shù)，因此根據(jù)產(chǎn)品的點數(shù)和實際加工工時進(jìn)行分類，將工時不超過一個小時的歸為一類，并對每類產(chǎn)品的加工工時進(jìn)行定量分析，給每類產(chǎn)品設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)工時。如表3-1及圖3-4所示。表3-1 分類后各類機柜加工工時符號 型號

12、 點數(shù)(點） 加工工時（小時/臺）B1 XP202 50-74 4.625B2 XP202 74-98 6.125B3 FW206 98-122 7.625B4 FW206 122-146 9.125B5 FW206 146-170 10.625B6 XP202 170-194 12.125B7      XP202 194-218

13、60;13.625 圖3-4 分類后各類機柜加工工時同時，通過多次在現(xiàn)場對總裝生產(chǎn)線各工序加工工時的定量分析，確定各工序的加工工時，相關(guān)數(shù)據(jù)見表3-2。表3-2 各工序加工工時符號 工序 加工工時A 倉庫發(fā)料 0.5小時/臺C 總裝測試 0.3小時/臺D 聯(lián)調(diào)測試 0.5小時/臺E 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 1小時/臺F 聯(lián)調(diào)出庫 0.4小時/臺G 聯(lián)調(diào)裝機 1小時/臺H 打包搬運 0.4小時/臺   2、將計劃

14、與調(diào)度合為一體，由現(xiàn)場調(diào)度員來制定生產(chǎn)計劃，因為調(diào)度員能夠掌握現(xiàn)場的生產(chǎn)信息，能夠及時的根據(jù)實際生產(chǎn)情況的變化，進(jìn)行重調(diào)度或者修訂原來的生產(chǎn)計劃。3、加強整個生產(chǎn)計劃系統(tǒng)的反饋機制，生產(chǎn)調(diào)度員時刻關(guān)注生產(chǎn)車間的生產(chǎn)執(zhí)行情況，掌握現(xiàn)場信息。如下圖所示。                             &

15、#160;                                                 &

16、#160;                                                 &

17、#160;                                                 &

18、#160;                         調(diào)整生產(chǎn)任務(wù)           根據(jù)反饋信息及時修改生產(chǎn)計劃           

19、60;                                  反饋                 

20、;   將調(diào)整后的生產(chǎn)任  務(wù)下達(dá)到車間                                           &#

21、160;         圖3-5 生產(chǎn)計劃系統(tǒng)反饋機制4、制作產(chǎn)線跟蹤表，給每道工序設(shè)置了要求完成時間，各崗位員工在完成自己的工作后將實際的生產(chǎn)情況填寫到產(chǎn)線跟蹤表中，并將自己的工作中出現(xiàn)的一些情況也填寫到表中，這樣調(diào)度員通過產(chǎn)線跟蹤表可以及時掌握產(chǎn)品生產(chǎn)情況，生產(chǎn)進(jìn)度，將實際生產(chǎn)進(jìn)度與計劃進(jìn)度作比較，如果實際進(jìn)度與計劃進(jìn)度相差較大時，及時修改生產(chǎn)計劃，并且調(diào)度員還可以通過產(chǎn)線跟蹤表及時了解生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一些問題。產(chǎn)線跟蹤表的版式如下表3-3所示。表3-3 產(chǎn)線跟蹤表產(chǎn)線跟蹤表批次 

22、0;   崗位職責(zé)     倉庫 總裝 總裝 聯(lián)調(diào) 聯(lián)調(diào) 聯(lián)調(diào) 聯(lián)調(diào) 打包 備注 時間 發(fā)料 裝配 測試 測試 系統(tǒng)聯(lián)調(diào) 裝機 出庫 打包搬運  要求時間          實際時間     

23、0;    要求時間          實際時間          要求時間          實際時間          要求時間  &#

24、160;       實際時間          要求時間          實際時間         5、采用網(wǎng)絡(luò)計劃優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)調(diào)度的優(yōu)化，具體方法將會在下一節(jié)中介紹。第二節(jié) &n   

25、;  bsp; 利用網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)是目前比較盛行的一種現(xiàn)代生產(chǎn)管理的科學(xué)方法 其基本原理是將擬定進(jìn)行的工作按其各項具體任務(wù)的先后順序通過網(wǎng)絡(luò)圖的形式對整個項目進(jìn)行全面規(guī)劃達(dá)到以最少的時間和資源消耗來完成整個系統(tǒng)的預(yù)定目標(biāo)取得最好的經(jīng)濟(jì)效益。網(wǎng)絡(luò)計劃技術(shù)的基本原理是從需要管理的任務(wù)的總進(jìn)度著眼，以任務(wù)中各工作所需要的工時為時間因素，按照工作的先后順序和相互關(guān)系作出網(wǎng)絡(luò)圖，以反映任務(wù)全貌，實現(xiàn)任務(wù)管理過程的模型化。然后進(jìn)行時間參數(shù)計算，找出計劃中的關(guān)鍵工作和關(guān)鍵路線，對任務(wù)的各項工作所需的人、財、物通過改善網(wǎng)絡(luò)計劃作出合理安排，得到最優(yōu)方案并付諸實施。還可對各種評價

26、指標(biāo)進(jìn)行定量化分析，在計劃的實施過程中，進(jìn)行有效地監(jiān)督與控制，以保證任務(wù)優(yōu)質(zhì)優(yōu)量的完成。根據(jù)，總裝生產(chǎn)線的主要流程畫出其網(wǎng)絡(luò)圖，如下圖所示。 圖3-6 網(wǎng)絡(luò)計劃圖A 倉庫發(fā)料  B 總裝裝配  C 總裝測試  D聯(lián)調(diào)測試  E 系統(tǒng)聯(lián)調(diào)F 聯(lián)調(diào)裝機  G聯(lián)調(diào)出庫   H搬運打包  I出庫計算網(wǎng)絡(luò)圖中時間參數(shù)，主要目的是找出關(guān)鍵路線，為網(wǎng)絡(luò)計劃的優(yōu)化、調(diào)整和執(zhí)行提供明確的時間概念。由于在這個網(wǎng)絡(luò)圖中，每種不同型號不同配置B總裝裝配的工時也不同，前面共分為7類，現(xiàn)以B1為例，計算其時間參數(shù) 

27、0;   0.5                                1        0.4      0.40.5  

28、;      4.625 0.3  0.5 1圖3-7網(wǎng)絡(luò)計劃圖時間參數(shù)   該網(wǎng)絡(luò)圖從始點A到終點I共有兩條路線，分別為A   F   G   H   I              0.5+1+0.4+0.4=2.3(小時）A   B1 

29、 C   D   E   G   H   I 0.5+4.625+0.3+0.5+1+0.4+0.4=7.725(小時)可以看出A   B1   C  D   E   G   H   I，所需時間最長，它表明整個任務(wù)的總完工期為7.725小時，很明顯，這條線上的工作，若有一個延時，整個工期就要推遲。若某一工作提前完成，整個任務(wù)就可以提前完成。而不再這條線上的工作對總工

30、期則沒有這種直接的關(guān)系。通常我們將網(wǎng)絡(luò)圖中工期最長的路線叫做關(guān)鍵路線。我們要想任務(wù)按期完成就要在關(guān)鍵路線上想辦法。由于我們優(yōu)化生產(chǎn)調(diào)度的最終目標(biāo)是滿足顧客的交貨期要求，同時，減少庫存，即做到在規(guī)定的時間生產(chǎn)規(guī)定數(shù)量的產(chǎn)品。因此，我們可以根據(jù)客戶的交貨期，以及上面的網(wǎng)絡(luò)圖及時間參數(shù)來制定生產(chǎn)計劃，計算出每個工序的開始時間及完成時間。同時在制定生產(chǎn)計劃時，不僅要考慮時間因素，因為其車間都是有限資源的，因此在安排生產(chǎn)計劃是應(yīng)考慮車間的最大產(chǎn)能。如總裝裝配車間，其每個員工每小時的最大產(chǎn)能是16點，每天7.5小時工作時間，總裝共有15個員工，其每天的最大產(chǎn)能為16×7.5×15=18

31、00點。因此調(diào)度員在制定生產(chǎn)計劃時給總裝裝配車間每天的最大任務(wù)     量不能超過1800點。當(dāng)任務(wù)量過重超過1800點，大于其車間的產(chǎn)能時就應(yīng)該安排加工。同樣的當(dāng)交貨期過短，交貨期與現(xiàn)時之差小于其各工序加工時間之和時也應(yīng)該安排加班。同時生產(chǎn)調(diào)度員應(yīng)及時掌握車間的實際生產(chǎn)情況，當(dāng)實際生產(chǎn)與計劃出現(xiàn)偏差時，應(yīng)及時調(diào)整生產(chǎn)計劃。通過對該企業(yè)總裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度進(jìn)行以上的優(yōu)化，取得了比較明顯的效果，首先是減少了產(chǎn)品的庫存，同時減少了因生產(chǎn)調(diào)度的不合理而造成的車間任務(wù)分配不合理，從而提高了車間的生產(chǎn)效率，使企業(yè)的產(chǎn)品基本能做到按期交貨，提高客戶的滿意度。

32、0; 第五章 結(jié)論與展望一、結(jié)論生產(chǎn)調(diào)度是生產(chǎn)管理的核心，生產(chǎn)調(diào)度水平的提高已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程能否穩(wěn)定高效運轉(zhuǎn)的決定性因素之一。因此，加強生產(chǎn)調(diào)度工作，對于及時了解、掌握生產(chǎn)進(jìn)度，研究分析影響生產(chǎn)的各種因素，根據(jù)不同情況采取相應(yīng)對策。調(diào)度的意義就在于組織協(xié)調(diào)生產(chǎn)，使得各工種密切配合，保證生產(chǎn)連續(xù)進(jìn)行；合理調(diào)配生產(chǎn)資料和生產(chǎn)力，提高生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性。生產(chǎn)調(diào)度對于企業(yè)生產(chǎn)意義重大，可以統(tǒng)籌管理，合理地把工作分配到各個生產(chǎn)車間；可以降低成本，增加企業(yè)應(yīng)對市場的速度，提高企業(yè)的綜合競爭力，還可以對勞動力、生產(chǎn)資料、技術(shù)工藝和生產(chǎn)關(guān)系按照既定的計劃進(jìn)行統(tǒng)籌、優(yōu)化、管理。 

33、0;  本文通過對某企業(yè)總裝生產(chǎn)線的生產(chǎn)調(diào)度研究，提出了優(yōu)化該生產(chǎn)調(diào)度方法并且通過實施這些優(yōu)化方法得到了比較理想的效果。二、展望作為生產(chǎn)管理的核心，生產(chǎn)調(diào)度已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注和研究，并已取得了一些成果。生產(chǎn)調(diào)度問題作為企業(yè)在競爭中得以生存的關(guān)鍵問題，為了解決這一問題，必須有效地利用企業(yè)現(xiàn)有資源，合理地制定企業(yè)和車間生產(chǎn)計劃，保證按時交貨，提高企業(yè)信譽，以贏得更多的客戶。由于生產(chǎn)調(diào)度問題屬于一種難解的組合優(yōu)化問題，人們?yōu)榱私鉀Q它己經(jīng)付出了多年的努力，并取得了相當(dāng)大的成果，但要徹底解決這一難題今后還需要做大量的工作。目前對于具體的調(diào)度問題，只能采用具體方法分析解決，并且在實踐中不斷

34、改進(jìn)。 【參考文獻(xiàn)】1朱釩,連志剛,管在林,邵新宇.離散制造業(yè)機械裝備企業(yè)車間生產(chǎn)調(diào)度問題與方法研究以廣東科達(dá)機電為例J，華東經(jīng)濟(jì)管理，2008年7月,133-137.2龐慶華,潘郁.多品種小批量生產(chǎn)環(huán)境下的柔性調(diào)度研究N,南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003年3月.3徐俊剛,戴國忠,王宏安.生產(chǎn)調(diào)度理論和方法研究綜述J,計算機研究與發(fā)展,2004年2月,257-267.4鄭華林,劉飛,熊峰,尹超.一種新型的單件小批量生產(chǎn)車間調(diào)度方法N,重慶大學(xué)學(xué)報,2001年1月.5金鋒,吳澄.大規(guī)模生產(chǎn)調(diào)度問題的研究現(xiàn)狀與展望D,清華大學(xué)自動化系,2006年2月.6劉文濤.基于大規(guī)模定制的重調(diào)度M,北京:

35、社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社 2007年12月,144-213.7潘爾順.生產(chǎn)計劃與控制M.上海:上海交通大學(xué)出版社,2003,222-230.8MICHAEL PINEDO Scheduling：Theory， Algorithms， and Systems (Second Edition) M New York University April 2002,230-342.9L. Wang and D.-Z. Zheng. An Effective Hybrid Heuristic for Flow Shop SchedulingJ Int J Adv Manuf Technol 2003, 45-54.10M Fox  Constrain-Directed Search： A Case Study of Job Shop Scheduling D Camegie-Melbn University, Pittsburgh  1983.11Johnson Optimal