“虛擬生產(chǎn)線”在實(shí)際生產(chǎn)中的探索及應(yīng)用

“虛擬生產(chǎn)線”在實(shí)際生產(chǎn)中的探索及應(yīng)用摘要］科學(xué)合理的針對現(xiàn)有制造設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)劃變得越發(fā)重要，本文主要分析了車間目前生產(chǎn)現(xiàn)狀，設(shè)備現(xiàn)狀，公益現(xiàn)狀，并針對性的提出"虛擬生產(chǎn)線〃的概念及其應(yīng)用設(shè)想與實(shí)踐，對于產(chǎn)能的提升起到了很大的作用。［關(guān)鍵詞］虛擬生產(chǎn)線生產(chǎn)線平衡原理瓶頸工序石化機(jī)械江鉆分公司機(jī)加工車間擔(dān)負(fù)著牙輪鉆頭主要零件一一牙掌的加工任務(wù)。自1984年11月牙掌生產(chǎn)線引進(jìn)工程竣工投產(chǎn)以來，通過開展多期技術(shù)改造，從德國、美國、意大利、韓國等國家引進(jìn)具有當(dāng)今世界先進(jìn)水平的設(shè)備40多臺（套），使產(chǎn)品加工工藝、制造技術(shù)、市場反應(yīng)速度、產(chǎn)品技術(shù)性能均達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先、國際先進(jìn)水平，車間秉承"準(zhǔn)時、柔性、零缺陷〃的制造理念，優(yōu)質(zhì)高效地完成牙掌半成品的生產(chǎn)任務(wù)。一、 虛擬生產(chǎn)線的產(chǎn)生背景車間的生產(chǎn)特點(diǎn)是產(chǎn)品加工難度大、工藝復(fù)雜、質(zhì)量要求高、設(shè)備加工能力差異較大等。隨著市場競爭的加劇，傳統(tǒng)的大批量、單一品種的加工方式已不能滿足現(xiàn)代化企業(yè)快速響應(yīng)市場的要求。目前車間面臨的是小品種多批量、交貨期逐漸縮短的生產(chǎn)現(xiàn)狀。多重形勢要求車間在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上探索出適合實(shí)際加工條件的生產(chǎn)模式，以適應(yīng)公司柔性、準(zhǔn)時、零缺陷的生產(chǎn)理念。所以我們提出"虛擬生產(chǎn)線”，通過對車間的瓶頸工序進(jìn)行持續(xù)改善，控制生產(chǎn)節(jié)拍、提升生產(chǎn)線平衡率，使產(chǎn)品在生產(chǎn)線上的流動更加順暢，最終達(dá)到生產(chǎn)過程有效控制、生產(chǎn)周期顯著縮短的目的。二、 虛擬生產(chǎn)線模型及理論依據(jù)1、 虛擬生產(chǎn)線概念虛擬生產(chǎn)線，即根據(jù)產(chǎn)品的工藝要求、設(shè)備的加工能力、工裝的配備等條件產(chǎn)生的一組設(shè)備的集合，它能夠?qū)崿F(xiàn)一組產(chǎn)品加工。同時便于利用生產(chǎn)線平衡原理對虛擬生產(chǎn)線的生產(chǎn)周期和生產(chǎn)效率進(jìn)行有效地分析，找出車間的瓶頸工序并進(jìn)行持續(xù)改善，有效靈活的安排生產(chǎn)計(jì)劃，降低物料等待時間，提高設(shè)備、人員的利用率，從而達(dá)到降低生產(chǎn)周期的目的。2、 虛擬生產(chǎn)線的理論依據(jù)一一生產(chǎn)線平衡原理通常用生產(chǎn)線平衡率來衡量生產(chǎn)線平衡狀態(tài)的效果。其計(jì)算公式如下：生產(chǎn)線平衡率=X100%式中：C.T表示生產(chǎn)線中作業(yè)時間最長工序的作業(yè)周期，即通常所說的瓶頸工序的時間。從式中可以看出，C.T越大，生產(chǎn)平衡率就越低。生產(chǎn)線平衡率好比流過瓶子流水的速度，顯然流水速度的快慢取決于瓶頸的直徑。由于有瓶頸工序的限制，瓶身的直徑d再大，也不能提高其流速。三、 虛擬生產(chǎn)線應(yīng)用的創(chuàng)新點(diǎn)虛擬生產(chǎn)線在實(shí)際生產(chǎn)中的探索及應(yīng)用的主要目標(biāo)以降低產(chǎn)品生產(chǎn)周期為目的，以生產(chǎn)平衡原理作為理論依據(jù)，圍繞虛擬生產(chǎn)線這條主線，逐步展開對車間生產(chǎn)模式的改善。最終達(dá)到了降低生產(chǎn)周期的目的，主要創(chuàng)新點(diǎn)有：1、 對車間生產(chǎn)模式做出了改善，加強(qiáng)生產(chǎn)信息的交流與溝通，以小批量流為創(chuàng)新點(diǎn)，加快了生產(chǎn)流轉(zhuǎn)速度；2、 對傳統(tǒng)的推動式生產(chǎn)方式做出創(chuàng)新，改為拉動式生產(chǎn)方式，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確控制；3、 通過瓶頸工序的改善，提升了車間的生產(chǎn)能力。4、 利用預(yù)防性維修為后盾，保證生產(chǎn)連續(xù)、穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)。四、 生產(chǎn)現(xiàn)狀歸納與虛擬生產(chǎn)線建設(shè)思路主要問題點(diǎn)：1、 待料區(qū)過大、過多而且生產(chǎn)信息不夠清晰明確2、 加工流向機(jī)臺不明確，物料流轉(zhuǎn)缺乏計(jì)劃性3、 各班組之間生產(chǎn)組織相對獨(dú)立，缺乏生產(chǎn)信息的溝通，未能形成統(tǒng)一拉動4、 單筐數(shù)量過多，影響了流轉(zhuǎn)速度5、 KIA、DMG瓶頸工序突出6、 設(shè)備突發(fā)故障嚴(yán)重影響生產(chǎn)進(jìn)度虛擬生產(chǎn)線建設(shè)思路：1、 針對不同品種的產(chǎn)品設(shè)定相對固定的生產(chǎn)、流轉(zhuǎn)流程，使生產(chǎn)專業(yè)化程度更高，過程控制更加容易2、 在安排生產(chǎn)計(jì)劃的同時選定其加工的設(shè)備和流動路線，出現(xiàn)意外狀況時提前做好調(diào)整方案3、 使用高度信息化的配送流程保證工序間物流的順暢，在機(jī)床之間用無形的"流程〃保證工序之間的銜接，成為一條"虛擬〃存在的流水線4、 利用現(xiàn)代設(shè)備管理方法保證設(shè)備處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，保證每一條虛擬生產(chǎn)線間的工序正常緊固銜接。五、 生產(chǎn)線改善的主要措施和內(nèi)容結(jié)合車間虛擬生產(chǎn)線的思路，從以下六個主要方面對生產(chǎn)線進(jìn)行了不斷的改善：1、 小批量流的實(shí)施：拆分原則:按照產(chǎn)能最低的工序班產(chǎn)進(jìn)行拆分，只允許按照拆分后批量的產(chǎn)品量在各工序流轉(zhuǎn)。通過對機(jī)床各工序的生產(chǎn)能力以及工序之間機(jī)床的數(shù)量進(jìn)行分析，最終確定：流轉(zhuǎn)批量＜30件。小批量流的實(shí)施在很大程度上提升了產(chǎn)品的流轉(zhuǎn)速度，減少了在制品的數(shù)量，并對我們實(shí)現(xiàn)"虛擬流水線〃奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2、 對不同尺寸段零件加工線路進(jìn)行相對固化通過大量的生產(chǎn)實(shí)踐和過去幾年產(chǎn)量分析，將產(chǎn)品按照尺寸段的不同進(jìn)行分類，完成了5大類零件生產(chǎn)的機(jī)床分布圖。對加工線路進(jìn)行相對固化之后，就使整個生產(chǎn)線形成了一條"虛擬〃的流水線。3、 合理清晰的生產(chǎn)計(jì)劃編排和執(zhí)行計(jì)劃的編排遵循兩條基本原則：1） 改推動式生產(chǎn)為拉動式生產(chǎn)，后工序需要什么前工序才生產(chǎn)什么。2） 控制主關(guān)鍵點(diǎn)（DMG），關(guān)注現(xiàn)場料區(qū)物料狀況。4、 生產(chǎn)現(xiàn)場物流管理及精確調(diào)度牙掌車間對現(xiàn)場進(jìn)行了3定（定量、定置、定向）管理，并制作物流牌，實(shí)現(xiàn)了物料的精確調(diào)度：一、 對不同工序的不同設(shè)備做了定量設(shè)置，并將料區(qū)劃歸至具體的機(jī)臺（定置）；二、 將現(xiàn)場放置的工件控制流向（定向），都只有自己的物流牌，作了明確的標(biāo)識；三、 精確的現(xiàn)場管理：一方面采取了明顯的視覺標(biāo)識，為現(xiàn)場操作員工提供強(qiáng)烈的物流配送信息，另一方面部分借鑒了空間限制法，在物流區(qū)域劃定擺放的位置，所劃定的空間只夠擺放需要的數(shù)量，出現(xiàn)異常即可及時發(fā)現(xiàn)并作出調(diào)整。5、 瓶頸工序生產(chǎn)效率的提高在關(guān)鍵的瓶頸工序如KIA基準(zhǔn)集成和DMG集成加工工序，我們通過對加工程序的優(yōu)化、刀具的改型、調(diào)試方法的改善、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)的開展及員工技能水平提升的培訓(xùn)等方式，使瓶頸工序的加工效率有了大幅的提升，瓶頸的"直徑〃得以顯著擴(kuò)大。一、 KIA基準(zhǔn)集成加工效率提升：首先改變工作臺旋轉(zhuǎn)角度，減少不必要的時間浪費(fèi)。在主程序結(jié)束后，進(jìn)入工作臺交換子程序前插入一個工作臺旋轉(zhuǎn)命令B0，使工作臺利用主程序的最近角度識別功能提前轉(zhuǎn)到0°其次建立#137參數(shù)，用于指定基準(zhǔn)面尺寸并參與程序運(yùn)算。將沒有互相關(guān)聯(lián)的兩個因素修改為帶#的參數(shù)，同時將零散分布在程序各部位的#參數(shù)集中在一起，便于調(diào)整，最終調(diào)試時間縮短18分鐘，同時不增加單件加工時。二、 DMG集成加工工序效率的提升：將塞銷孔X坐標(biāo)位置的計(jì)算方法總結(jié)出公式，并制作成EXECL表格，操作工在調(diào)試時運(yùn)用表格進(jìn)行計(jì)算，配合掉線法粗估得到的塞銷孔位置即可迅速地調(diào)試出合格的首件。減少設(shè)備對生產(chǎn)線的制約生產(chǎn)過程中會因?yàn)樵O(shè)備的非正常停機(jī)造成生產(chǎn)中斷而影響工作進(jìn)度，因此，車間也針對此點(diǎn)提出了解決方案，主要包括例行維修、預(yù)防維修和立即維修三種，根據(jù)每個月機(jī)床的故障分布圖，詳細(xì)分析故障原因，找出關(guān)鍵、急需解決的故障點(diǎn)，合理安排下個月維修重點(diǎn)以及進(jìn)度，最終確認(rèn)維修結(jié)果，以保證設(shè)備最大程度的處于良好的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，減少對生產(chǎn)的影響。在設(shè)備管理上，根據(jù)維修記錄，及時適當(dāng)補(bǔ)充備件庫存，定期對關(guān)鍵工序以及瓶頸工序的機(jī)床進(jìn)行全面檢查。借助TPM管理工具，做好設(shè)備專業(yè)保全和設(shè)備