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智能工廠車間布局規劃的三大改善要點

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發表時間:2019-03-06 14:17作者:德誠智能制造網址:http://www.bhienkdf.cn

工廠企業在開展智能制造升級時,不可避免的就需要開展數字化工廠規劃設計,對原來的生產現場進行改善。車間布局規劃簡單地說布局就是對設備、工作臺、物料、工裝、半成品、水、電、氣等的綜合配置。


工廠布局規劃主要是研究工序之間、車間之間以及工廠整體的設備、工作臺、原材料、成品倉庫等配置的合理性,以達到整個生產系統的人流與物流暢通化、搬運最優化、流程最優化、效率最大化的目標。


工廠規劃設計與改善的六大原則:

1、統一原則,在布局設計與改善時,必須將各工序的人、機、料、法4要素有機結合起來并保持充分的平衡。因為,四要素一旦沒有統一協調好,作業容易割裂,會延長停滯時間,增加物料搬運的次數。


2、最短距離原則,在布局設計與改善時,必須要遵循移動距離、移動時間最小化。因為移動距離越短,物料搬運所花費的費用和時間就越小。


3、人流、物流暢通原則,在進行工廠布局設計與改善時,必須使工序沒有堵塞,物流暢通無阻。在工廠布局設計時應注意:盡量避免倒流和交叉現象,否則會導致一系列意想不到的后果,如品質問題、管理難度問題、生產效率問題、安全問題等。


4、充分利用立體空間原則,隨著地價的不斷攀升,企業廠房投資成本也水漲船高,因此,如何充分利用立體空間就變得尤其重要,它直接影響到產品直接成本的高低。


5、安全滿意原則,在進行工廠布局設計與改善時,必須確保作業人員的作業既安全又輕松,因為只有這樣才能減輕作業疲勞度。請切記:材料的移動、旋轉動作等可能會產生安全事故,抬升、卸下貨物動作等也可能會產生安全事故。


6、靈活機動原則,在進行工廠布局設計與改善時,應盡可能做到適應變化、隨機應變,如面對工序的增減、產能的增減能靈活對應。為了能達成靈活機動原則,在設計時需要將水、電、氣與作業臺分離、不要連成一體,設備盡量不要落地生根而采用方便移動的裝置。


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我們在對生產車間進行產線布局設計時,需要遵從一些車間流水線布局的原則,而這些原則可以概括為:“兩個遵守、兩個回避”。兩個遵守:逆時針排布、出入口一致;兩個回避:孤島型布局、鳥籠型布局。


一、兩個遵守

遵守一:逆時針排布

逆時針排布,主要目的是希望員工能夠采用一人完結作業方式,能夠實現一人多機。一人完結與一人多機要求一個員工從頭做到尾,因此員工是動態的,稱之為“巡回作業”。


大部分作業員是右撇子,因此如果逆時針排布的話,當員工進行下一道加工作業時,工裝夾具或者零部件在左側,員工作業并不方便,這也正是逆時針的目的,員工就會走到下一工位,巡回的目的也就達到了。


遵守二:出入口一致轉

出入口一致,是指原材料入口和成品出口在一起。首先,有利于減少空手浪費。假設出入口不一致,作業員采用巡回作業,那么當一件產品生產完了,要去重新取一件原材料加工的話,作業員就會空手(手上沒有材料可以生產)從成品產出口走到原材料投入口,這段時間是浪費。如果出入口一致的話,作業員立刻就可以取到新的原材料進行加工,從而避免了空手浪費。


其次,有利于生產線平衡。由于出入口一致,布局必然呈現類似“U”的形狀,這使得各工序非常接近,從而為一個人同時操作多道工序提供了可能,這就提高了工序分配的靈活性,從而取得更高的生產線平衡率。


二、兩個回避

避免一:孤島型布局

孤島型布局把生產線分割成一個個單獨的工作單元,其缺陷在于單元與單元之間互相隔離,無法互相協助;


避免二:鳥籠型布局

鳥籠型布局往往沒有考慮到物流、人流順暢的結果,這種布局錯誤的用機器設備或者工作臺把作業員圍在中間,使得物流不順暢,在制品增加,單元與單元之間的相互支援也變得幾乎不可能。


三、三種布局

1、花瓣型布局

花瓣型布局是由多個單元共同組成,是按照“兩個遵守、兩個回避”原則進行布局的結果。這種布局有助于提高單元間的互相協助,從而提高生產線平衡率。花瓣式布局是進行“互助協作”的必要條件。


互助作業就好像運動場上的接力賽一樣,在交接區,實力強的選手可以適當的彌補實力弱的選手。在工作中也是一樣,單元之間的作業員也要把產品像接力棒一樣去傳遞。如果前單元的作業員耽誤了時間,后單元的作業員就幫助前單元從機器上卸下產品。這種做法,顯然依靠“花瓣式”布局為前提。


2、“一個流”生產線布局

按精益生產的理念,除了以上的兩個方面,還有更重要的因素需要考慮,精益生產布局追求的目標主要有以下幾方面:使物料搬運成本最小化;空間的有效利用;勞動力的有效利用;便于員工之間、員工與管理者之間、員工與用戶之間的信息溝通。一個流(One—Piece Flow)”生產方式是指產品在生產過程中盡量實現小批量的輪轉,最好是單件的流動。


它是減少在制品數量的最好方法,是消除生產線浪費的良策。它的基礎是要使加工生產線像流水裝配線一樣流水化,但要犧牲非瓶頸工序設備的利用率,因此要盡量平衡生產線,減少設備的產能損失。


3、“U”型布置

車間流水線布置一般歸納為如下兩種:傳統“一”字型生產線布置(即按加工順序排列設備)和u型布置。隨著精益生產思想的推廣,傳統生產線越來越多地被U型生產線所代替,因為傳統生產線布置有如下缺點:一個人操作多臺設備時將存在“步行的浪費”,增加了勞動強度,同時也不能實現人員的柔性化調整。


而在U型布置中,生產線擺放如U型,一條流水線的出口和人口在相同位置,一個加工位置中可能同時包含幾個工藝,所以U型布置需要培養多能工。它減少了步行浪費和工位數,從而縮短周期、提高效率,同時也減少了操作工,降低了成本等。


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