混流生產(chǎn)在物料調(diào)配中的應(yīng)用

混流生產(chǎn)在物料調(diào)配中的應(yīng)用

0混流生產(chǎn)線的研究隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，許多制造行業(yè)使用了混合流量生產(chǎn)。混流生產(chǎn)線是指能夠在一段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出幾種不同型號(hào)規(guī)格產(chǎn)品的流水線。它能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)企業(yè)的資源的高效利用,同時(shí)能夠避免過(guò)量生產(chǎn),可以根據(jù)客戶的需求而改變。但它不同于一般的可變流水線,混流生產(chǎn)線可以進(jìn)行幾種產(chǎn)品的交替生產(chǎn)。混流生產(chǎn)線的平衡作為混流生產(chǎn)線規(guī)劃中最重要的一部分,逐漸成為學(xué)者的研究重點(diǎn)。利用Flexsim軟件對(duì)混流生產(chǎn)線投產(chǎn)順序問(wèn)題進(jìn)行建模與仿真,可以預(yù)先為企業(yè)的混流生產(chǎn)線設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析、評(píng)估,減少不必要的浪費(fèi)1求出符合節(jié)拍要求的最小病料(1)把綜合作業(yè)順序圖按照作業(yè)的先后次序分別劃出不同的區(qū)間,用流程圖表示。(2)確定生產(chǎn)線節(jié)拍(C),由每天計(jì)劃班產(chǎn)量與實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間確定,如下:C:生產(chǎn)線節(jié)拍;Fe:生產(chǎn)線每天的實(shí)際生產(chǎn)時(shí)間;計(jì)劃期內(nèi)產(chǎn)品組的產(chǎn)量,即計(jì)劃班產(chǎn)量。(3)求出符合節(jié)拍要求的最少工作站(S)理論值,取最小整數(shù)表示:Ni:i類產(chǎn)品的計(jì)劃總產(chǎn)量;Fi:每加工一件i類產(chǎn)品需要的時(shí)間。由上式可以得出生產(chǎn)線的節(jié)拍:(4)進(jìn)行作業(yè)元素分配,分配原則為:(1)按區(qū)間順序進(jìn)行分配;(2)優(yōu)先考慮占用作業(yè)時(shí)間較大的元素。(3)發(fā)生無(wú)法繼續(xù)分配的情況時(shí),考慮調(diào)整作業(yè)元素。(5)平衡混流生產(chǎn)線,分配流水線作業(yè)給工作站。具體方法:首先分配給工作站1,將作業(yè)依次添加,直到所需時(shí)間和節(jié)拍相等,或者由于其他方面的原因,比如時(shí)間,操作順序等,導(dǎo)致其他作業(yè)不能繼續(xù)添加。按照這種方法將所有的作業(yè)分配到后續(xù)的工作站。(6)算出平衡生產(chǎn)線效率,如下公式。其中,Ni:i類產(chǎn)品的計(jì)劃總產(chǎn)量;Fi:每加工一件i類產(chǎn)品需要的時(shí)間;C:混合流水線的平均節(jié)拍,S:符合節(jié)拍要求的最少工作站;E表示工作效率。2案例分析2.1包裝流程和布局圖蘇州某企業(yè)電視機(jī)主要分兩種不同的類型:FG和SKD,以下簡(jiǎn)稱F和S。他們的包裝流程和布局圖分別如圖1,圖2,圖3所示。2.2作業(yè)流程及標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間根據(jù)秒表測(cè)量法測(cè)出了兩種機(jī)種每個(gè)步驟的加工時(shí)間,每個(gè)測(cè)量十次取平均值,時(shí)間上考慮10%的寬放率,最后得出兩機(jī)種包裝步驟的定額時(shí)間,如表1所示。(1)把綜合作業(yè)順序圖按照作業(yè)的先后次序分別劃出不同的區(qū)間。根據(jù)F、S電視機(jī)的包裝流程及其標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,表1寫出兩種電視機(jī)裝配的所有作業(yè)元素,并畫出產(chǎn)品的作業(yè)流程圖,如圖4,圖5,圖6所示。(2)確定生產(chǎn)節(jié)拍(C)。假設(shè)工作站為7,兩種機(jī)型中F型電視機(jī)計(jì)劃生產(chǎn)30臺(tái),S型電視機(jī)計(jì)劃生產(chǎn)20臺(tái),根據(jù)公式求得節(jié)拍:(3)選擇作業(yè)分配:根據(jù)作業(yè)分配原則與實(shí)際情況綜合考慮,實(shí)際的各個(gè)工作站作業(yè)安排如下:(4)生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍為30(秒/臺(tái))。由表2中可以看出工作站1、2、6的總加工時(shí)間超過(guò)30。由于是采用固定節(jié)拍,同時(shí)不能繼續(xù)細(xì)分作業(yè),并且有著先后順序,所以此處增加一名員工,能夠避免工時(shí)的損失以及瓶頸現(xiàn)象,使得流水線能夠順利運(yùn)行。(5)計(jì)算流水線負(fù)荷率:從上面E的值可以看出,流水線能夠達(dá)到高效率的狀態(tài),滿足生產(chǎn)要求。3模擬分析機(jī)包裝過(guò)程3.1實(shí)際樣品模擬加工以電視機(jī)包裝線中的一條生產(chǎn)線為例,假設(shè)該條生產(chǎn)線要包裝F、S兩種機(jī)種的電視機(jī),需求量分別為30、20臺(tái)。圖7是一條混流包裝線,負(fù)責(zé)F、S的包裝,是根據(jù)蘇州某企業(yè)的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況模擬的。工作臺(tái)一是附件包裝工位,工作臺(tái)二是附件稱重檢查包裝主板工位,工作臺(tái)三是紙箱加工貼紙箱標(biāo)簽工位,工作臺(tái)四是拆底座工位,工作臺(tái)五是套紙箱工位,工作臺(tái)六是包裝底座貼標(biāo)簽放置附件工位,工作臺(tái)七是封箱抱機(jī)臺(tái)工位。電視機(jī)由工作臺(tái)一到工作臺(tái)七,結(jié)束包裝過(guò)程。利用Flexsim軟件建立模型時(shí),首先確定兩種加工實(shí)體:F、S,然后更改每個(gè)工作臺(tái)的加工時(shí)間,如表3。最后為了使模擬仿真結(jié)果更有代表性,結(jié)合實(shí)際情況,將F、S的加工比例設(shè)置為3:2。3.2fqp加工時(shí)間通過(guò)對(duì)隨機(jī)生成的加工順序進(jìn)行模擬,并對(duì)總加工時(shí)間進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)主要有三個(gè)因素影響總加工時(shí)間:(1)投產(chǎn)的首批次機(jī)種,(2)投產(chǎn)的順序,(3)加工數(shù)量,運(yùn)用Flexsim軟件分別對(duì)這三個(gè)因素進(jìn)行仿真研究以得到較優(yōu)的投產(chǎn)組合。(1)不同首選批次對(duì)總加工時(shí)間的影響首批次總加工時(shí)間為該機(jī)種的非瓶頸工位的總工時(shí)加上瓶頸工時(shí)與批量數(shù)P的乘積。F的總加工時(shí)間為208.69s,非瓶頸工位的總加工時(shí)間為171.69s,S機(jī)種總加工時(shí)間為230.98s,非瓶頸工位的總加工時(shí)間為197.98s。F機(jī)種作為首批次機(jī)種的非瓶頸工位加工時(shí)間最短。圖8,圖9為Flexsim仿真得到的報(bào)告,圖示位置為總加工時(shí)間。(2)投產(chǎn)順序?qū)偧庸r(shí)間的影響首先從最小的組合開始研究,研究過(guò)程中不計(jì)首批次的影響。假設(shè)批量為12臺(tái)/批,分別模擬FS、SF兩種組合,算出總加工時(shí)間和節(jié)約時(shí)間,如表4所示:從節(jié)約時(shí)間可以看出,當(dāng)兩機(jī)種組合生產(chǎn)時(shí),某些情況下會(huì)節(jié)約加工時(shí)間,某些情況也可能導(dǎo)致加工時(shí)間的增加。在FS、SF兩種不同組合情況下,產(chǎn)生加工時(shí)間差異主要是由于前一批次對(duì)后面的影響。不考慮首批次對(duì)加工的影響,從FS、SF的總加工時(shí)間計(jì)算式中可以看出,F對(duì)S影響因子大于S對(duì)F的影響因子。對(duì)于FS組合,S機(jī)種的加工時(shí)間從原來(lái)的444s(37×12),減到了438s(35×4+2+37÷8),節(jié)約了6s;對(duì)于SF組合,F機(jī)種的總加工時(shí)間從原來(lái)的444s(37×12),增加到446s(37×12+2),增加了2s。通過(guò)對(duì)這兩機(jī)種組合的比較,觀察FS組合,對(duì)照兩機(jī)種的加工時(shí)間表,FS組合節(jié)約的加工時(shí)間最大,所以應(yīng)優(yōu)先選擇較優(yōu)的FS組合,見(jiàn)圖10,圖11。(3)加工數(shù)量對(duì)總加工時(shí)間的影響比較FS和SF兩個(gè)組合,對(duì)比當(dāng)加工數(shù)量的大小發(fā)生變化時(shí)加工時(shí)間的變化。用Flexsim軟件依次模擬加工量為3、6、9、12等兩機(jī)種組合的情況,此處仿真結(jié)果圖略,結(jié)果如表5所示。可以看出隨著加工量的增長(zhǎng),FS組合的加工時(shí)間也呈增長(zhǎng)的趨勢(shì),并且都符合等差數(shù)列的增長(zhǎng)。然后選取組合SF進(jìn)行模擬,結(jié)果為:不管加工量的大小,總加工時(shí)間同樣隨著加工量的增長(zhǎng)而增大,同樣符合等差數(shù)列的增長(zhǎng)趨勢(shì)。3.3企業(yè)信息化平臺(tái)的仿真模擬通過(guò)上文對(duì)影響總加工時(shí)間的三個(gè)要素進(jìn)行分析,可以確定較優(yōu)的生產(chǎn)組合。首先,在首批次選擇上面,F機(jī)型優(yōu)于S機(jī)型。其次,企業(yè)中F、S兩種產(chǎn)品的生產(chǎn)比例為3:2,F的產(chǎn)量高于S,同時(shí)從節(jié)約的加工時(shí)間來(lái)看,FS更占優(yōu)勢(shì)。再次,根據(jù)加工量對(duì)時(shí)間的影響以及企業(yè)的情況,將加工批量設(shè)置為12臺(tái)為較合理的數(shù)字。運(yùn)用軟件進(jìn)行分析后,可以發(fā)現(xiàn)很多組合能滿足這些條件,再對(duì)他們進(jìn)行模擬仿真,能夠確定最合適的幾種組合。本次結(jié)果中組合FSFSFS為最優(yōu)組合之一。3.4機(jī)臺(tái)閑置空間的改造電視機(jī)包裝流程中存在的問(wèn)題:(1)附件包裝站離附件稱重站較遠(yuǎn),需要物料員將包裝好的附件運(yùn)到稱重站前,浪費(fèi)人力;(2)自動(dòng)封箱機(jī)處有一個(gè)人專門在封箱,浪費(fèi)人力;(3)紙箱加工工位時(shí)間較短,人員閑置時(shí)間較長(zhǎng);(4)機(jī)臺(tái)包裝完后由拖車?yán)綍捍鎱^(qū),待OOB抽檢完畢再送至裹膜包裝機(jī)處進(jìn)行裹膜,再送至倉(cāng)庫(kù),暫存區(qū)區(qū)域閑置較多,浪費(fèi)資源。改善方案:(1)將附件包裝站移至附件稱重站前,節(jié)省搬運(yùn)時(shí)間;(2)自動(dòng)封箱機(jī)處由放置附件的人員進(jìn)行作業(yè),節(jié)省人力;(3)紙箱加工站安排在線外加工,避免人力閑置;(4)需要抽檢的機(jī)臺(tái)直接送至OOB處進(jìn)行抽檢,其它機(jī)臺(tái)直接送至裹膜包裝機(jī)處進(jìn)行裹膜。3.5避免人員閑置改善后比改善前節(jié)省了3個(gè)人,節(jié)省了人力;采取線外加工的方式,避免了人員閑置,節(jié)省了時(shí)間;取消暫存區(qū),增加了空間