浅谈精益布局layout.doc
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浅谈精益布局layout.doc
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浅谈精益布局实施步骤
在市场竞争日益激烈的今天,市场环境不断发生变化,大批量的生产方式已一去不复返,取而代之的为多品种小批量的生产方式。
在这种生产方式下,制造企业传统的功能式布局模式日益凸显出其劣势:
生产过程中七大浪费严重,在制品大量积压,产品的制造周期长……,造成企业的制造成本高居不下,不能快速响应市场的变化。
众多企业管理者也在不断思考,企业如何降低库存,缩短制造周期?
针对存在功能式布局模式的制造企业,我们给出的建议是实施精益布局,实现企业的流畅制造。
那么企业如何实施精益布局?
精益布局实施的步骤又是什么呢?
下面就我在企业咨询过程中的实践经验谈谈个人心得。
在了解精益布局实施步骤之前,我们首先要弄清楚什么是精益布局。
所谓精益布局是以现状布局为基础,通过消除人、机、料、法、环各个环节上的浪费,来实现5者最佳结合的布局。
精益布局的目的:
追求单件流
1. 提高工序能力;
2. 消除搬运;
3. 提高设备使用率;
4. 提高空间使用率;
5. 减少作业量;
6. 作业环境改善。
下面就来谈谈实施精益布局的步骤。
首先要了解现状布局,因为现状布局是我们改善的基础。
了解现状就要从以下方面着手调研:
现状布局图、物流路线图、工艺流程图,通过充分了解现状,制定改善目标及改善方向。
确定了改善方向后,我们要选定试点区域重点推动。
通过试点区域的快速见效以赢得客户的信心与信任。
选取试点区域时要对产品产量分析并排序,选择产量大的产品系列,并结合现状布局选择投入少、见效快的产品系列作为试点。
试点区域及改善目标确定后,就要制定项目规划方案,并与高层沟通,得到高层对项目推动方案的认可,以便在项目推动过程中得到高层对项目的支持。
要实现产品的“一个流”生产方式,就要从三个方面调研、分析并优化:
第一、布局优化。
按照最短路径原则优化工序间的物理位置,为实现工序间紧密衔接提供基础保证。
第二、节拍平衡。
节拍平衡是实现流动的必要条件。
收集各工序的加工信息,包括:
节拍,人员,班次,产量需求等信息,掌握各个工序在有效时间下的生产能力、工作量大小和人员配置关系等管理资源的配置结构。
首先根据产量需求确定定拍,然后根据定拍与各工序节拍的差异分析,确定瓶颈环节的解决方向。
第三、生产异常的分析和解决。
工装、模具的切换、设备故障、品质不稳定等因素直接影响到生产过程中各工序之间的紧密衔接,为保证布局后生产过程的稳定性,必须通过工装改善等改善方法突破以上不稳定因素带来的生产停滞、等待的浪费,追求生产的连续性和稳定性。
通过以上各环节的分析及改善,我们针对每个工序的设备、工装、模具、人员、信息等要素进行了重新分布,输出未来布局图。
我们需要对比新旧布局的差异,寻找布局过程中需解决的问题,形成改善计划。
在实施精益布局前需对布局方案进行风险分析及风险评估,减少精益布局可能带来的负面影响。
各个生产硬件的布局结构和位置确定后,我们需要通过现场改善的思想推动精益布局结构的优化和改善,如:
减少动作浪费、等待浪费等。
在此过程,我们需要发动员工参与到精益布局的完善过程中,提高精益布局的稳定性和合理性,并不断优化和局部调整,以不断提升企业的作业效率和运行质量。
试点区域布局完成后就需要进行方案的全面推广。
在试点推广时,我们首先需要选择布局的产品,即按照20/80原则选择产量大的主要产品进行分析。
其次,就要分析其生产工艺,按照工序相同或相似原则进行归类,以便确定布局的流水线数量。
第三,分析过程块信息,包括设备资源统计、绘制车间平面布置图,统计车间面积、设备占地面积等。
第四,根据各流水线的生产工序并结合现有资源输出未来整体布置图,并对整体布置图研讨,确定其可行性。
第五,设备搬迁并布置。
实施设备搬迁前需进行风险分析及控制,在保证不影响生产的情况下对设备进行逐步搬迁。
最后,设备搬迁后就要对各流水线内部进行优化,包括:
节拍平衡,动作分析及优化,工序物流优化,工位5S优化、目视化,工装料架改善等。
企业推动精益布局的过程,不是简单的设备、工装的搬迁,需要各个部门的人员的认同和支持,他是一个系统的工程,特别是企业领导人,需要一份韧性和耐性,即使实现精益布局结构,也会由于一系列的原因导致产能的波动,我们报着容忍和信心的态度,实现我们既定的目标,这样才会在精益之路上走得更远。
新工厂的精益布局方式
与传统的“以资产为核心”的布局方式截然相反,精益工厂布局从顾客开始,然后围绕作业员工来设计工序流动。
资产为核心的布局方式先从设备、工装开始,最后再考虑工序的流动。
精益布局的目标是为了使作业流程中的浪费和过载最小化,同时增强现场的目视沟通。
以下是评估和设计精益工厂布局的常用工具:
价值流图分析–观察整体的材料和信息流动,理解其内在的关联。
办公布局"意大利面图"–画出员工移动的路线来识别无效的移动。
关系矩阵–识别流程和资源之间的内部顾客和供应商关系从而确定适当的位置。
物流评估–理解在不同顾客需求下工厂中的材料和人力的交通繁忙度。
生产准备流程(3P)–重新评估现存的生产设备,或按照精益流程原则设计新的生产线。
新工厂的布局,应该减少或消除产品和物料的大量搬动时间。
此外,若把供料(组装)工序,具体放置在生产线的物料被消耗在下游产品上的装配点上,将会减少搬动和等候时间。
应该为新企业进行一种纸上模拟仿真,将工厂布置成精益结构。
用创制一张大纸布局的办法,来开始资源的布局,表明了新精益生产线的所占面积。
让团队参与时,所用纸张越大越好。
标记出所有不能搬动的物体(“界标”),如电源地沟、房间立柱、排水沟、大型的搬动费用昂贵的设备和其他永久性的建筑结构等。
对于每一种确定的资源装备,按照图纸设定比例,准备好同比例尺寸的纸样。
从最靠近顾客的点(通常是发货点)开始向上游工作,把算出的资源装备的纸样,顺着混合产品的流程图进行布局。
对可以使搬动量最小,以及使产品从一个工位到另一个工位的流动最佳化的所有想法,要加以检验。
对所有用于产品生产的辅助性夹具、支架和小车,都要制作相应比例的纸样,虽然它们本身并不是资源装备。
一定要为所需物料的搬动留出容纳的空间,例如自动装卸车的通道和大型的物料集装箱。
要把工位设计得紧凑些,但是对操作人员,要尽可能符合人机工程学的要求。
最佳生产线的设计必须不受当前遗留的工作流的限制。
头脑里要考虑到“界标”,布局时应该在没有障碍的为理想的生产线准备干净的空地上。
最佳的布局可能会建议横穿一条现有的通道。
通道并不是一种界标!
要牢记OSHA(职业安全与卫生条例)的规定,以及环境与安全性的考虑,最佳精益方案的车间场地布局,应该优先于先前任何主观武断的阻塞性布置。
如果钱不成问题,就可搬动任何东西和每一样东西。
作为一个实际问题,有一些物件的搬动,也许是太昂贵而负担不起的。
对于某些搬动来说,从投资的回收看来,搬动到新的地方就不能认为是正确的。
具体的实例包括:
安装在经过特别工程设计的混凝土底座上的重型车床、污秽而危险的工序、需要特殊通风或维护要求的EPA(工程实践修正)工序,或吵闹的工序等。
应该将实用而价格恰当的办法,推荐给最后的生产线设计,以便使精益生产管理方法的作用达到最大限度,并且显得通情达理。
在结束布局时,所有这些问题都应该考虑到。
在完成时,团队的全体成员,都必须同意新的生产线的设计。
程序指导委员会还必须对新的精益生产线的布局,给予批准和签字。
然后,应该把采用资源装备的纸样所进行的纸张布局,转变为一张正式的企业布置图,这通常要由生产或设备工程师,使用CAD系统来进行。
根据最后的布局,必须制订安装生产线的设备计划。
这通常涉及风道的设置和电线的布线、钳工桌的重新搬动,以及和索具公司和其他承包人签合同等。
如果新的布局需要生产关停一段时间,也必须对关停和重新布局制订计划。
生产布局(LAYOUT)
1、生产方式决定布局
加工、组装生产线的机器配置一般可分为两种,一种是将相同的机器聚集在一起的“机器别配置”,另一种是按工程顺序,将不同的机器排列起来的“工程顺配置”。
因为机器别配置只担当一个工程,所以有员工很快就可熟练工程的优点,但是工程间的半成品会增加,产品无法顺畅地流到下工程,还会导致生产周期延长。
对策时考虑工程顺配置,此种场合的机器排列方法如适合一个人作业的,可将设备排列成分开排列的分离小岛型、一条直线排列的步行传递货物直线型、把直线型弄弯曲的U字形生产线等。
如此多种的生产线,在进行新的布局的时候,要满足物的流动、人的流动以及情报流动三个条件,其中最重要的是作业流。
2、布局设计的要点
(1)辅助生产线的终点,应尽量接近供给对象的主生产线工序;
(2)充分探讨供应各工序零部件的方法;
(3)研究空卡板、包装箱、夹具等的返回方法;
(4)沿生产线设置大小适当的零部件暂放场所;
(5)不要忘记在生产线中设置检查工序和修理工序;
(6)确保设备的保养与修理所需空间;
(7)生产线的形状(直线型、圆弧形、Z字型、U字型等)受到产品和场地的制约,可从安装、零部件供应、管理方面考虑,采用最为合适的形状。
3、注意事项:
(1)入口和出口在一起,正面宽敞,里面可狭窄一些:
● 固定工程内的存放量;
● 固定人的工作领域;
● 消除机器空转现象;
● 实施适应工作量的少人化作业。
(2)排除“分离的小岛”、“笼子里的小鸟”等现象,集中人的作业范围。
(3)不可让1台马达驱动多条生产线运转。
虽然说马达还有多余的动力,但如果让其驱动两条生产线,可能会出现:
A无法运转,B也无法运转;或者在只需要A运转而不需要B运转的时候,B生产线也在运转的浪费现象。
工厂生产布局改善要点
工厂的布局是工厂生产过程组织的一项重要工作。
工厂布局必须符合工艺要求、生产流程及物流方向合理,共享设施和全车间的布置协调一致,单位面积产出值高,人机关系和各设备之间配合协调,便于设备安装维修和保养,还要考虑生产线进一步发展,以及节能、环保、安全、采光等。
简单说来是材料进厂直至成品出厂的生产过程中,人员、材料、机器、设备能安排在最适宜的位置上,使生产能以最短的流程、最少的操作、最快的周期、最低的成本实现。
布局工作实质上是管理水平和技术水平的联合反映。
工厂的布局就是合理确定各个组成部分及其各种设备、装置的具体位置。
一般工厂有六个部分组成:
生产部分,包括各种生产设备和辅助生产设备;辅助生产部分,如模具与设备检修等;仓库部分,如原材料、半成品、工具存放处;通道部分,包括各种主辅通道;管理部门,如生产办公室、资料室、质量控制室等;生活部分,如休息室、更衣室、盥洗室等。
改变传统的生产组织形式,是一件重大的质量策划,确实会遇到不少难题。
改变现行的生产布局,首先权衡一下有没有可能,也可不妨先搞一、两条生产线试点,摸索一些经验,再加以推广。
因此在实施前必须做好充分准备。
整个策划过程大致有以下几个阶段:
一、调查阶段
1. 现有机器设备的稳定性(故障率、完好程度)的调查;
2. 现有设备的工程能力系数(CP值、CM值)的调查;
3. 人员的素质和技能调查;
4. 现行生产能力的调查;
5. 目前磨削工序生产成本的调查;
6. 加工过程中的质量水平的调查(不良率、散失率、一次性交检合格率);
7. 各工序在制品周转量的调查。
二、准备阶段
1. 场地的准备;
2. 人员技能的培训,明确各工种(操作工、调整工、维修工、检验员等)的职责;
3. 生产线上人员的配置方案(一人多岗、一岗多人);
4. 机器设备、工位器具、工量装、检测装置的安置;
5. 作业要领书、作业指示书、设备点检表等规定的制订(包括记录表式);
6. 检查方式和检查规定的制订(包括各种质量记录表式);
7. 定额的确定和产、质量考核办法的制订;
8. 备品备件(包括电气、机械)的准备。
三、实施阶段
1. 经考核后的操作工上岗,经资格认定的检验员到位;
2. 全部按新制订的工艺规程进行操作;
3. 作好每日、每班的生产日报和质量记录;
4. 出现设备故障、产品质量异常及时报告。
四、总结阶段
1. 总结实施过程中的存在的问题,提出加以改进的对策;
2. 实施一段时间后,从产品流转的加快,产品在库的减少,产品质量的提高,产品成本的下降等方面给予总结。
五、推广阶段
在试点的基础上,逐步扩大线生产的规模,关键是人员素质的提高,机器设备的稳定,生产管理的规范。
流水线布局心得
单一品种流水线又称为不变流水线,是指只生产一种产品,品种是固定不变的,且流水线上的设备有足够的工作负荷。
因此,它一般适用于大量生产类型。
一、单一品种流水线组织设计的内容
单一品种流水线组织设计的一般内容有:
①确定流水线的生产节拍;
②组织工序同期化及工作地(设备)需要量;
③确定流水线的工人需要量,合理地配备人数;
④选择合理的运输工具;
⑤流水线生产的平面布置;
⑥制定流水线标准计划指示图;
⑦对流水线组织的经济效果进行评价。
二、单一品种流水线组织设计的一般步骤
单一品种流水线的组织设计可以分七个步骤来说明它的设计方法。
1.计算流水线的节拍
流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。
它表明了流水线生产率的高低,是流水线最重要的工作参数。
其计算公式如下:
r=F/N
其中:
r—流水线的节拍(分/件),F—计划期内有效工作时间(分),N—计划期的产品产量(件).这里:
F=F0K,F0—计划期内制度工作时间(分),K—时间利用系数。
确定系数K时要考虑这样几个因素:
设备修理、调整、更换模具的时间,工人休息的时间。
一般K取0.9—0.96,两班工作时间K取0.95,则F为:
F=FOK=306×2×8×0.95×60=279072(分)
计划期的产品产量N.除应根据生产大纲规定的出产量计算外,还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。
当生产线、生产线制造上加工的零件小,节拍只有几秒或几十秒时,零件就要采用成批运输,此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏,它等于节拍与运输批量的乘积。
流水线采取按批运输制品时,如果批量较大,虽然可以简化运输工作,但流水线的在制品占用量却要随之增大。
所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量;反之,则应扩大运输的批量。
2.进行工序同期化,计算工作地(设备)需要量
流水线的节拍确定以后,要根据节拍来调节工艺过程,使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系,这个工作称为工序同期化。
工序同期化是组织流水线的必要条件,也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法。
进行工序同期化的措施有:
①提高设备的生产效率。
可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几个制件来提高生产效率;
②改进工艺装备。
采用快速安装卡具、模具,减少装夹零件的辅助时间;
③改进工作地布置与操作方法,减少辅助作业时间;
④提高工人的工作熟练程度和效率;
⑤详细地进行工序的合并与分解。
首先将工序分成几部分,然后根据节拍重新组合工序,以达到同期化的要求,这是装配工序同期化的主要方法。
工序同期化以后,可以根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量,它可以用下式计算:
m(i)=t(i)/r
式中:
mi—第i道工序所需工作地数(设备台数),ti—第i道工序的单件时间定额(分)包括工人在传送带上取放制品的时间。
一般来说,计算出的设备数不是整数,所取的设备数为大于计算数的邻近整数。
若某设备的负荷较大,就应转移部分工序到其它设备上或增加工作时间来减少设备的负荷。
3.计算工人需要量,合理配备工人
工业流水线、涂装线的工序数确定以后,就可计算流水线上的工人需要量。
(1)以手工劳动和使用手工工具为主的流水线工人需要量可用下式计算:
pi=sigwi
式中:
Pi—第i道工序工人需要量(人),g—日工作班次,si—第i道工序工作地数,wi—每个工作地同时工作人数(人)
p=∑mi=1pi=∑mi=1sigwi
这里P为流水线操作工人总数(人)。
(2)以设备加工为主的流水线工人需要量可采用下式计算:
p=(1+b100)∑mi=1Sigfi
式中:
b—后备工人百分比,fi—第i道工序每个工人的设备看管定额。
4.流水线上传送带的速度与长度的计算
传送带运行的速度(V)可由下式求得:
V=s[]r(米/分)
式中s表产品间隔长度。
由上式可知节拍r为定值时,产品间隔长度s越大,传送带运行速度越大;s越小,V亦越小。
产品间隔长度的选取要根据具体情况来确定,其最小限度为0.7-0.8米,为照顾其它原因,还要给予附加的宽裕长度。
流水线传送带的长度可由右式计算:
L=mB+X
其中:
L—传送带长度,m—工序数,B—工序间隔长度,X—传送带两端附加富裕量。
5.流水线平面布置设计
流水线的平面设计应当保证零件的运输路线最短,生产工人操作方便,辅助服务部门工作便利,最有效地利用生产面积,并考虑流水线之间的相互衔接。
为满足这些要求,在流水线平面布置时应考虑流水线的形式、流水线内工作地的排列方法等问题。
生产流水线、自动化流水线的形状有直线形、直角形、开口形、环形等,如图2-1所示。
流水线内工作地的排列要符合工艺路线,当工序具有两个以上工作地时,要考虑同一工序工作地的排列方法。
一般当有两个或两个以上偶数个同类工作地时,要考虑采用双列布置,将它们分列在运输路线的两例。
但当一个工人看管多台设备时,要考虑使工人移动的距离尽可能短。
流水线的位置涉及到各条流水线间的相互关系,要根据加工部件装配所要求的顺序排列,整体布置要认真考虑物料流向问题,从而缩短路线,减少运输工作量。
总之,要注意合理地、科学地进行流水生产过程空间组织。
6.流水线标准计划指示图表的制定
流水线上每个工作地都按一定的节拍重复地生产,所以可制订出流水线的标准计划指示图表,表示出流水线生产的期量标准、工作制度和工作程序等等,为生产作业计划的编制提供依据。
连续流水线的标准计划指示图表比较简单,只要规定整个流水线工作的时间与程序就可以了。
间断流水线的标准计划指示图表比较复杂,要规定每一工序的各工作地工作的时间与程序。
7.流水线经济效果指标的评价
流水线的经济效果指标主要有,产品产量增加额及增长率,劳动生产率及增长速度,流动资金占用量的节约额,产品成本降低额及降低率,追加投资回收期,年度综合节约额等等。
除了上述数量指标外,还要考虑一些不可定量的指标,如劳动条件,环境保护的改善等。
企业应根据本身的实际情况进行单一品种流水线设计,所设计的流水线应符合企业的生产要求,能给企业带来良好的经济效益。
否则,就必须对流水线进行适当的调整、重新设计或直接淘汰。
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