隨著處理模塊數(shù)量的增加，現(xiàn)在鈑金加工生產(chǎn)線越來越自動化。知道如何 平衡生產(chǎn)系統(tǒng)已成為生產(chǎn)經(jīng)理的戰(zhàn)略技能，以優(yōu)化生產(chǎn)線，并 提高了生產(chǎn)效率。

　　生產(chǎn)系統(tǒng)由一系列機器組成，每臺機器執(zhí)行該過程的一部分。例如，在金屬板加工線中，系統(tǒng)可包括開卷，沖孔，激光切割，成形，輥軋成形，焊接和包裝。

　　要計算給定生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)率和效率，必須了解生產(chǎn)線的每臺機器/模塊的性能以及這些模塊的連接方式。

　　本指南說明了根據(jù)每個模塊的主要參數(shù)計算復(fù)雜生產(chǎn)系統(tǒng)的生產(chǎn)率，可用性和效率的簡單方法。

　　指數(shù)

　　1定義生產(chǎn)線和處理模塊

　　2計算生產(chǎn)線的生產(chǎn)率

　　3計算可用性

　　4確定效率

　　5注意事項

　　6結(jié)論定義線和處理模塊

　　從現(xiàn)在開始，我將一條線定義為一系列處理模塊，每個模塊的特征在于參數(shù)“循環(huán)時間”或生產(chǎn)率P：以每個部件的秒數(shù)表示，是模塊用于完成其過程的時間量，包括裝載，處理和卸載時間。

　　表征模塊的另一個參數(shù)是可用性A，由此公式定義：

　　A =(平均故障間隔時間)/((平均故障間隔時間)+(平均修復(fù)時間))

　　每個模塊都由前兩個參數(shù)定義，每個模塊之間我們可以有一個緩沖區(qū)(并行處理)或不是(串行處理)。

　　上一個參數(shù)將與其他考慮因素一起用于估算生產(chǎn)線效率E.以百分比表示，這是長時間內(nèi)的預(yù)期生產(chǎn)率，包括預(yù)防性維護和設(shè)置時間。例如，效率為85%的生產(chǎn)線意味著它將在85%的時間內(nèi)在生產(chǎn)中處于活動狀態(tài)。

　　計算線的生產(chǎn)率

　　當(dāng)我們知道每個模塊的生產(chǎn)率時，我們可以在三種不同的情況下計算生產(chǎn)線的生產(chǎn)率。

　　同時處理

　　在第一種情況下，模塊之間有緩沖區(qū)，因此每個模塊在線路流下的不同部分上同時進行操作。

　　在這種情況下，生產(chǎn)率P將是每個模塊的生產(chǎn)率P的最大值。該模塊是系統(tǒng)的瓶頸。

　　P = MAX(P1，P2，P3 ......，Pn)

　　例如，在百葉簾的加工生產(chǎn)線中，我們確定了三個模塊：

　　滾壓成型和沖孔，每個部件P1 = 10秒

　　頭針定位模塊，P2 = 5秒

　　用于掛鉤裝入和環(huán)帶組裝的模塊，P3 = 8秒完整生產(chǎn)線的生產(chǎn)率將是每個零件10秒。

　　以下視頻顯示了操作中百葉簾的一行。

　　所有用于生產(chǎn)卷簾門的現(xiàn)代生產(chǎn)線也在同時加工。

　　同時處理的線的第三個例子是線圈沖壓和同時激光切割線。

　　這里，沖壓和激光操作由作為緩沖器的輥道分開，并且沖壓和激光操作同時發(fā)生。

　　例如，在處理零件時，我們確定了兩個模塊：

　　開卷和沖孔，P4 = 25秒

　　激光切割，P5 = 33秒在這種情況下，生產(chǎn)線的生產(chǎn)率為33秒。

　　以下視頻詳細(xì)介紹了沖壓和同步激光切割線的功能。

　　串行處理

　　在第二種情況下，模塊緊密連接并且在沒有緩沖器的情況下工作，即在串行處理中。

　　在這種情況下，生產(chǎn)率P將是每個模塊的生產(chǎn)率P的總和。

　　P = P1 + P2 + P3 + ... + Pn

　　一些較低的百葉窗生產(chǎn)線具有這種操作。

　　使用以前的百葉簾線的相同示例，生產(chǎn)率變?yōu)椋?/p>

　　P = P1 + P2 + P3 = 10s + 5s + 8s = 23秒 - 循環(huán)時間增加130%。

　　線圈饋電沖頭激光組合也可以通過連接的兩個模塊構(gòu)建，以串行配置工作，如下面的視頻所示。

　　這種情況下的生產(chǎn)力是：

　　P = P4 + P5 = 25s + 33s = 58秒 - 循環(huán)時間增加75%。

　　很明顯，添加緩沖區(qū)可以顯著提高生產(chǎn)率，也可以提高系統(tǒng)的可用性。在大型工廠中，緩沖區(qū)可能非常大，如果其中一個模塊存在功能問題，它們有時可能會將生產(chǎn)流程轉(zhuǎn)移到第二個備份模塊。

　　串行+同步處理

　　在第三種情況下，一些模塊定位在同時處理中，而其他模塊定位在串行處理中。在這種情況下，串行模塊將被視為一個新模塊，其生產(chǎn)率P等于兩個生產(chǎn)率的總和。

　　例如，如果該行具有：

　　第一個模塊，性能P6 = 8秒，后跟緩沖區(qū)

　　以下模塊，P7 = 7秒，P8 = 12秒，位于串行處理配置中。該生產(chǎn)線的生產(chǎn)率將導(dǎo)致：

　　P = MAX(P6，(P7 + P8))= MAX(8s，(7s + 12s))

　　P = MAX(8s，19s)= 19秒

　　計算可用性

　　與任何機器一樣，每個模塊的特征在于可用百分比表示的可用性?？捎眯远x為：

　　A =(平均故障間隔時間)/((平均故障間隔時間)+(平均修復(fù)時間))

　　也寫成：

　　A = MTBF /(MTBF + MTTR)

　　在生產(chǎn)線中，每個模塊的可用性直接影響整條生產(chǎn)線的可用性。線路可用性的保守計算如下。

　　A = A1 * A2 * A3 * ...... * An

　　考慮具有不同可用性的三個模塊：

　　A1 = 99%= 0,99

　　A2 = 99,9%= 0,999

　　A3 = 98,5%= 0,985A = 0,99 * 0,999 * 0,985 = 0,974 = 97,4%

　　我認(rèn)為相同的計算對于串行或同時配置是有效的，因為其中一個模塊的故障在兩種情況下都會停止整行。

　　定義效率

　　計算的生產(chǎn)率表示連續(xù)生產(chǎn)中每個零件的循環(huán)時間。但是，由于多種原因，該生產(chǎn)線可能無效：

　　原材料變化 - 例如線圈更換

　　更改工具或配置 - 例如在一個生產(chǎn)批次的末尾

　　用于預(yù)防性維護當(dāng)然，這些時間取決于機器設(shè)計，還取決于生產(chǎn)的組織，每周或每天的材料更換次數(shù)(例如，在頻繁的顏色變化的情況下)和技術(shù)人員的技能。

　　我把這些時間稱為設(shè)置時間或ST，它們必須被測量或估計。由于效率被定義為在較長時間內(nèi)的預(yù)期生產(chǎn)率，我建議在生產(chǎn)足夠大量的N個零件時估算ST值 - 例如預(yù)計在一周內(nèi)生產(chǎn)的數(shù)量。

　　效率E可以保守地計算如下：

　　E = N * P /(N * P + ST)* A.

　　我使用可用性值來考慮模塊引起的任何停頓。

　　例如，如果我們有：

　　N = 10000份

　　P =每部分12秒

　　ST = 7小時

　　A = 97,4%E = 120000 /(120000 + 25200)* 0,974 = 0,805 = 80,5%

　　生產(chǎn)經(jīng)理可以使用此效率值 - 知道它是一種估算 - 來計算生產(chǎn)線總生產(chǎn)率GP并簡化其計算。

　　GP = P / E.

　　在前面的例子中，P = 12秒，E = 80,5%：

　　GP = 12 / 0,805 =每個部件14.9秒

　　這意味著，即使機器每12秒生成一個零件，我們也要考慮14,9秒來考慮設(shè)置時間和系統(tǒng)的可用性。

　　在一周內(nèi)，完全可用144000秒，該生產(chǎn)線將能夠生產(chǎn)：

　　N = 144000s / 14,9s = 9660份

　　筆記

　　計算以保守的方式呈現(xiàn)，但應(yīng)考慮另外兩個因素。

　　如果機器或系統(tǒng)依賴于操作員進料或排出生產(chǎn)線，則生產(chǎn)率必須考慮操作員的效率。

　　我們假設(shè)該生產(chǎn)線生產(chǎn)100%的好零件：如果生產(chǎn)線效率較低，廢鋼的百分比將降低生產(chǎn)線的計算效率。結(jié)論

　　我提出的公式代表了一種簡單的方法，可以應(yīng)用于許多鈑金加工系統(tǒng)：沖床，激光切割系統(tǒng)，F(xiàn)MS，輥壓成型機和包裝系統(tǒng)。

　　在文章中，我指出了效率如何也取決于制造商的組織。實際上，較大的批次會減少Setup Times ST在計算中的影響。然而，在當(dāng)今競爭激烈的市場中，鈑金加工制造商需要能夠快速響應(yīng)客戶的要求：批量較小，設(shè)置時間縮短，效率降低。

　　即使在這種情況下，通過仔細(xì)組織生產(chǎn)也可以提高效率，當(dāng)然，使用現(xiàn)代化和靈活的生產(chǎn)線，設(shè)置時間更短

推薦閱讀：

鈑金加工產(chǎn)品在自動化及電梯行業(yè)中的應(yīng)用

激光焊接技術(shù)隨著鈑金加工行業(yè)需求而高速發(fā)展

鈑金焊接加工工藝有些什么要求