生产节拍 | 数字化精益制造执行系统(LDMES)

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2.2.1  生产节拍





同步流程的概念:

       同步流程管理(SFM)指为了匹配市场需求而尝试使物料快速、平稳地通过工厂内各种资源设施的系统方法。

       “同步”的含义是在同系统中的各个组成部分必须步调统一、协调一致,保持一个合适的速度,以避免生产流程中产生存货积压或者由于工作量不足而导致停工。

       丰田式生产中主要依靠后道工序的需求拉动,以看板或其他类似物发出工作需求拉动。在限制理论TOC中,限制产能是拉动生产的因素,凭借“缓冲器”和“绳子”与其他工序产生连结;而福特汽车的装配线既不是拉动式生产,也不是精确的推动式生产,严格地说它应该是一个平衡的工厂,其凭借设备的预防性保养、自动化和工作细分解决了在限制理论中可能会产生的波动与偏差,福特的流水线生产速率由装配线的设计决定。

生产节拍:

       生产节拍 (Takt Time) 是根据客户需求量与工厂可供时间所得之生产节拍,既是瓶颈站时间也是可满足客户需求的生产节拍。

       生产节拍又称客户需求周期、产距时间,是客户需求一件产品的市场必要时间。

       生产节拍通常可简称“节拍”或者“线速“。

       生产节拍上实现同步生产的重要概念之一,它是控制生产速度的指标。明确的生产节拍可以指挥整个工厂的各个生产工序,保证各工序按统一的速度生产加工零件、半成品以及成品,从而达到生产同步化。

       如同在音乐的节奏中,整个乐队和指挥棒的摆动保持同步,节拍的思想在流水线的管理上扮演着非常重要的角色。事实上,“节拍”一词来自欧洲,就是反映指挥棒的挥动节拍。

       在以客户为导向并要求减少库存的生产管理中,生产数量必须依据生产计划而制定,而生产计划是依据订单要求而形成,因此,每天的生产节拍并不是固定不变的,而是伴随着客户/市场的需求而变动。

生产节拍的作用:

       生产节拍对生产的作用首先体现在对生产的调节控制,通过节拍和生产周期的比较分析,在市场稳定的情况下,可以明确需要改进的环节,从而采取针对性的措施进行调整。

       能够有效防止生产过剩造成的浪费和生产过迟造成的分段供应不连续问题,并确定工序间的标准半成品数量。从成本的角度出发,生产过剩和不足都是一种浪费,应用生产节拍就是解决这个问题。相对于JIT的零库存理念,应用生产节拍就要改变生产越多越好的观念,建立起适量生产的观念。为保证生产中分段连续供应,必要的、合理的分段贮备在实际生产中也是必须的,因此在平衡生产节奏的同时,通过工序能力的分析就可以建立起各工序间必要的保持分段数量,避免分段库存过多造成的严重浪费。

       生产节拍的使用将会使生产现场的作业规律化,达到生产活动的稳定,实现定置管理,并作为现场生产效率改善的依据。

生产节拍的计算:

       生产节拍计算公式:
       生产节拍 = 生产净可用时间除以实际客户需求量

       例如:某工厂规定每班的上班时间为8小时,但是班会、保养点检、换模、预热等会占用1小时,这样实际净可用时间便是7小时,工厂的生产线是两班轮倒,也就是每天实际净可用时间为7乘以2 乘以3600秒/小时=50400秒。客人每天需求150只/天,节拍时间等于50400除以150等于336秒每件。

       这种由顾客需求来直接得出生产节拍,适合于生产能力充足的工厂,并公司具有“一切以客户为中心“的企业文化。但是如果在产能不足的情况,只能以”瓶颈工序“的产能来计算生产节拍,也就是:生产净可用时间除以”瓶颈工序“的产量,例如:切割机每天最大产能为140只/天;生产节拍 = 50400 ÷ 140 =360 秒/只。

装箱节拍:

       装箱节拍是根据生产节拍计算,要求上游作业向下游作业发送预定批量的半成品所需的时间。

       在拉动生产中的理想状态是消除所有的浪费现象,从发货开始往前追溯到原材料,形成在整个生产系统中单件流的状况。但在现实作业中,单件流的实施是一个渐进过程,且客户是以发货时某种形式的包装箱批量订货,因此可以将生产节拍转成装箱节拍进行管理。依装箱节拍进行生产虽未能达到单件流的理想,但仍可以达到节拍生产的好处,一则较大批量生产有更短的库存时间,二则当某些工序因故无法按事前装箱节拍完成生产,可以立即采取行动。

       装箱节拍的计算方法:
             装箱节拍 = 生产节拍 × 装箱批量

       计算装箱节拍是实施大批量生产和单件生产的过渡方法,在实际中有时单件生产并不完全切合实际,假如生产节拍很小,比如0.6秒生产一个产品,则必须靠小批量生产来处理生产线上的物流。

       上个例子中客人每天需求150只,并要求包装为10只一箱,已经计算出生产节拍为336秒/只,装箱节拍 = 336 × 10 = 3360 秒/箱 = 0.93 小时/箱。


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