优化流程和减少浪费是精益制造的两个基本要素。这些概念在装配线的布局中也起着关键作用。

工作站和工具的排列方式可以影响人体工程学、生产力和吞吐量。精益生产线应该适应不断增加的产品种类,而不影响质量或引入浪费的过程。无论是高批,低混合环境还是低音量,高混合线,灵活性都至关重要。

不幸的是,许多制造商与与行布局相关的问题斗争。一个原因是产品今天更频繁地变化。许多工程师不愿意修改其装配线,因为更换线路布局往往是相当颠覆的。

“在装配线上同时生产多个型号呈现了许多挑战,”生产力工程服务LLC管理校长Jeffrey Miller,P.E.。“由于每个模型的工作内容将不同,因此这可能导致沿线的流量不均匀。除非线路均衡,否则您将最终与过度划分或定期安排加班以满足客户需求。

“随着模型混合的增加,需要呈现线侧的零件和子组件的扩散,”Notes Miller。“因此,我看到很多制造商都在努力在三磅袋中最适合五磅东西的问题挣扎。

米勒说:“这不是一个简单的过程,但这个问题可以通过适当的材料管理系统来解决,比如实施即时装配、排序和小批量战略。”“但是,(这)需要大量的前期规划和专业知识来做好。”

旧的或新的,大的或小的;没关系。许多行业的制造商都面临着类似的生产线布局问题和挑战。

“我倾向于看到有几个问题,”精益公司艺术总裁的Art Smalley说,Toyota Motor Corp.的前工程师“一个是当新的过程或产品线放入旧设施时。

“从一开始就将产品流挖成一个不最佳的空间,”Smalley解释。“这是为了节省纸张的钱。但是,它还倾向于以现实成本建立,这是不完全理解的。它不仅有困难不仅涉及产品流,而且贡献信息流,通信和日常监督。

“另一个问题,即使在较新的设施中,也不能完全策划到足够的细节前面,”Smalley加剧。“从10,000英尺的水平,事情看起来很好。但是,当人们的实际运动,材料,传送和产品到位时,问题更清楚地跳出来。“

制造工程师应该不断调整装配线,以最大限度地提高流量,减少浪费。事实上,这必须是每日或每周的玄巴散步的一部分。

“你应该寻找浪费遗漏回到你的线路的方法,”变更管理委员会的董事总经理Drew Locher说。“问题通常与布局无关。许多次,运营商不遵循标准工作组合,即在过程(WIP)规则中设计或标准工作。

“根据经验,如果需求以任何实质性的方式变化或下降,那么你应该仔细检查你的生产线布局,”Locher补充说。“如果你对产品设计做出了任何改变,那么这样做也很重要。

Locher指出:“线路布局总是与流程有关。“这就是为什么在设计布局之前,你必须先设计作品组合。”

常见的错误

制造工程师经常会犯一些布局错误,这些错误会阻碍装配线的效率。不灵活设计和不涉及操作符是两个应该避免的错误。

“灵活性总是很重要的,”Locher说。“只要安全,试着把所有东西都装上轮子,使用快速断开。如果可能的话,工作站应该安装照明设备。

Locher说:“此外,一些工程师没有充分地让运营商参与管线设计过程。“每当丰田改变布局时,他们总是从生产线上的工作人员那里获得信息。”

考虑材料处理问题也很重要,比如零件的储存、移动和运输。

“设备位置是静态的,但材料、人员和信息流是动态的,在布局时很难可视化,”斯莫利说。“工程师倾向于从设备的角度来看布局,而实际的日常操作涉及动态事件,很难在纸上看到。这就像照片和电影的区别一样。”

“许多公司试图改善他们的过程,但忽视了经营,反之亦然,”精益工厂美国贫民窟销售工程师Swapnil yeole Zepnil Yeole。“有些公司在其运营中努力忽视该过程。

“流程专注于材料的流动,”叶掌解释道。“操作侧重于运营商执行的操作。在非增值活动中花费的时间,如运输时间,物料处理时间,工作站之间的距离,检查和返工之间的距离都是常见的错误。

“以精益为基础的方法(蜂窝制造)致力于将材料在工厂内的运输距离最小化,”约尔说。“它稳定了整个生产过程的前置时间,消除了零件短缺的问题,并专注于减少在制品库存。

“传统技术,如流程分析,专注于物料搬运和空间利用,但忽略了批量尺寸和高混合的产品,”叶掌。“精益的方法有助于公司实现两个重要目标:单件流量和高生产组合。”

高效布局的另一个缺陷是,忽视了装配线与工厂整体布局的整合,未能从大局出发。例如,如果产品从制造到喷漆到组装到测试再到成品存储,那么确定组装装卸站相对于这一流程的位置是很重要的。

“建立最佳位置对于避免浪费的运输,过量的库存和实现同步制造至关重要,”米勒说。“我是一个大倡导者进行适当的材料流程和产品流分析,例如意大利面条图,以帮助指导这一决定。”

根据米勒,另一个普通线布局的错误,工程师使得“将CAD推车放在马之前。在完成作业之前,开始开发一个CAD布局很诱人,“他指出。

“然而,我不鼓励[工程师]这样做,”米勒说。“谈到绘画房屋时,大约80%的专业油漆工作是在准备中。同样,足够的准备工作是实现成功装配线布局的关键。

米勒解释说:“这包括建立一个跨职能团队,建立具体的目标和目标,收集关于产量、模型混合、工作内容、周期时间、停机时间、零件包装和开发流程图的数据。”“在不遵循稳健的设计方法的情况下进行CAD设计,可能会产生不成熟的解决方案,需要在安装后进行昂贵的重新设计。”

涉及运营商

跨官能设计团队应包括来自生产船员的主要球员。“这些人有丰富的部落知识,”米勒指出。“捕获产品的实际建造,用于获取事项的操作方法以及当前布局的问题和缺点是未来状态布局成功设计所需的信息的宝贵块。

“促进主动参与和关键员工的参与不仅会导致更好的线路平衡和布局解决方案,而且在实施计划时,阻力也会大得多,”笔记米勒。“[运营商]将拥有他们帮助发展的布局。”

博世力士乐(Bosch Rexroth Corp.)的联网行业顾问安德烈亚斯•哈索德(Andreas Hassold)补充说:“把客户放在第一位,对市场有良好的理解,比如发展或改变预期,再加上系统和整体的方法,将产生最好的整体结果。”

“生命周期规划、面向流程的布局、风险分析和价值流设计等要素需要协同工作,”Hassold说。“运营商的早期整合是接受新工艺和新技术的关键,将为生产线开发提供关键的见解。”

基于精益的线路布局方法与传统技术不同。例如,精益布局通常使用某种类型的Andon系统来解决生产状态,质量检查和异常等问题。

精益布局也依赖于产品和过程规划(3P)方法。

TBM咨询集团副总裁David Pate说:“我们称之为生产准备。“它涉及的布局设计既可以适用于单个工作单元,也可以适用于整个工厂。”

根据Pate,任何使用这种方法的布局工程都应该满足以下标准:

  • 使材料流向和从线路中流动。
  • 允许人们在灵活的环境中轻松快速地进行界面操作。
  • 确保所有设备尽可能多功能。
  • 不要创造纪念碑。“较小,可移动的设备比大型整体物品更好,”索赔挂钩。
  • 让它变得易于改变。
  • 最大限度地减少浪费的运动。
  • 分开的人和机器。
  • 启用使用拉动系统。

“创建精益布局的另一个最佳做法是使用一种设计材料流程过程的线路后面,”米勒说。“这需要每个部分的详细计划,从操作员开始,然后通过管道向供应商返回,以消除浪费和支持操作员。

索赔米勒,可以通过以操作员友好的方式提出零件和设备来消除工作站的废物。“要提出站内的所有材料,可以利用几种技术。一个是使用在重力流量架或定制的管道和联合演示装置上显示的小模块化容器。

“如果在站在车站内的太多变型或零件太大以适合小容器,它们可以在测序的推车中呈现给操作员,”米勒解释。“这允许操作员从单个位置获取所有部件,而不是步行和搜索几个不同的大散装容器。”

配套部件也常用于精益布局。该技术改善了对操作者的零件展示,减少了运动浪费,消除了生产线侧库存。它还降低了心理负担,从而通过减少安装错误部件的机会来提高质量。

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