基于柔性制造的制造企業(yè)生產(chǎn)流水線研究

1、基于柔性制造的制造企業(yè)生產(chǎn)流水線研究    基于柔性制造的制造企業(yè)生產(chǎn)流水線研究第一章 引言第一節(jié) 課題研究的背景全球化生產(chǎn)給制造企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營帶來了巨大的挑戰(zhàn):產(chǎn)品的生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品更新加快，產(chǎn)品的生產(chǎn)由少品種大批量向多品種小批量甚至是單件生產(chǎn)的生產(chǎn)類型過渡，產(chǎn)品上市時間縮短，產(chǎn)品質(zhì)量要求日益提高，產(chǎn)品成本日趨降低，產(chǎn)品的售后服務(wù)日趨完善，傳統(tǒng)的剛性制造系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)這種多變市場的實(shí)際需求。這一切都迫使工業(yè)界努力尋找一種具有高柔性、高生產(chǎn)率、高質(zhì)量和低成本，能夠快速響應(yīng)市場需求的產(chǎn)品零件加工制造系統(tǒng)，柔性制造系統(tǒng)正是在這種情況下產(chǎn)

2、生的。對于處在經(jīng)濟(jì)危機(jī)中的我國制造業(yè)企業(yè)應(yīng)如何在盡可能短的時間內(nèi)提高制造水平以適應(yīng)世界制造業(yè)市場的激烈競爭，便成為一個迫切需要解決的問題。而“柔性制造”這一先進(jìn)制造方式的實(shí)施是我國制造業(yè)企業(yè)迅速提高制造水平可供選擇的路徑之一。第二節(jié) 課題研究的現(xiàn)狀目前，我國機(jī)械制造工業(yè)普遍存在經(jīng)濟(jì)效益差、自動化程度低、勞動生產(chǎn)率低的弊病。我國中小批量產(chǎn)品所占的比例很大,即便是不到10%的大批量生產(chǎn)企業(yè)也存在產(chǎn)品多樣化的問題。但我國現(xiàn)在中小批量的制造企業(yè)中占主導(dǎo)地位仍是傳統(tǒng)的生產(chǎn)模型,即基于普通機(jī)床、特殊工裝和大量的勞動輸入,盡管中國擁有的機(jī)床和工人在數(shù)目上是全世界上最多的,但與發(fā)達(dá)國家相比,相同數(shù)目

3、的產(chǎn)出需要付出20倍的生產(chǎn)時間及2倍的能源及原材料。面對日趨激烈的世界競爭環(huán)境,我們的企業(yè)應(yīng)變能力差。因而要改變我國機(jī)械制造工業(yè)的落后局面,對傳統(tǒng)的制造方式進(jìn)行技術(shù)革新不可避免,我國特別需要發(fā)展適合于多品種中小批量的柔性制造設(shè)備。目前我國汽車、柴油機(jī)、拖拉機(jī)、工程機(jī)械、冷凍機(jī)、兵器、航空、航天等部門都已提出對FMS的需求,這也標(biāo)志著我國有了發(fā)展FMS技術(shù)的市場基礎(chǔ)。但我國目前的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)基礎(chǔ)同工業(yè)發(fā)達(dá)國家還有差距。除了受資金短缺、有關(guān)FMS控制和配套技術(shù)不過關(guān)、研制和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)不足、自動化機(jī)床基礎(chǔ)元部件的質(zhì)量存在問題、微電子技術(shù)水平不高等“硬”條件的制約之外,還由于受傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的思維和觀念的束

4、縛,存在著許多思想和觀念上的問題,對新技術(shù)新觀念心存顧慮。主要表現(xiàn)如下:(1)領(lǐng)導(dǎo)者缺乏魄力,面臨“投資大、難度大、風(fēng)險大”的FMS系統(tǒng),下不了決心,頂不住壓力,喪失了企業(yè)增強(qiáng)競爭力的良機(jī)。從而使企業(yè)陷入“效益不好不舍得投資改造失去市場競爭力效益更差”的怪圈。(2)認(rèn)為中國人多,沒必要開發(fā)自動程度高的FMS。殊不知我國雖然擁有最多的從業(yè)人口,但比起人數(shù)少自動化程度高的發(fā)達(dá)國家,我國傳統(tǒng)制造方式的生產(chǎn)率極低、市場應(yīng)變能力差。另外由于大量的勞動輸入,也產(chǎn)生了許多人為的質(zhì)量降低。目前世界范圍內(nèi)開展的人機(jī)結(jié)合的“混合制造系統(tǒng)”的研究,盡管強(qiáng)調(diào)了其中人的重要作用,但它著重于人的智能和認(rèn)知因素而不是人的體

5、力勞動,這種系統(tǒng)也是基于自動化程度較高的制造系統(tǒng)之上的。(3)缺乏全局意識和系統(tǒng)觀念。在FMS規(guī)劃時不能從工廠的全盤出發(fā),有時僅考慮少數(shù)車間少數(shù)產(chǎn)品效率的提高,而從工廠的整體來看,則提高的不多。(4)管理水平落后。有時盡管引進(jìn)了先進(jìn)的FMS設(shè)備,但沒有與之配套的管理作為后盾,影響了FMS的實(shí)際運(yùn)行效果。(5)不注重人員培訓(xùn),缺乏專業(yè)技術(shù)人才。分析以上制約因素,FMS成功實(shí)施的關(guān)鍵不僅在技術(shù)上,而更為重要的是在于解決思想上的問題,避免不正確的看法和思維。我國國營大中型企業(yè)普遍面臨經(jīng)濟(jì)效益不好的困境,在FMS的決策上是“等”還是“上”,領(lǐng)導(dǎo)者應(yīng)果斷決策,周密考慮。第三節(jié) 課題研究的意義柔

6、性制造系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)信息控制系統(tǒng)、物料儲運(yùn)裝置和一組數(shù)控加工設(shè)備組成的一種智能型的生產(chǎn)方式。它具有根據(jù)制造任務(wù)和生產(chǎn)環(huán)境的變化進(jìn)行迅速調(diào)整的能力，即具有多方面的“柔性”特征：1.機(jī)器柔性，系統(tǒng)的機(jī)器設(shè)隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的能力；2.工藝柔性，系根據(jù)加工對象的變化或原材料的變化而確定相應(yīng)的工藝流程；3.產(chǎn)品柔性，產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后，系統(tǒng)不僅對的有用特性有繼承能力和兼容能力，而且還具有迅地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力；4.生產(chǎn)能力柔性，當(dāng)生產(chǎn)量改變時，系統(tǒng)能及時作出反應(yīng)而經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行；5.維護(hù)     urnal of Advanced Manufacturing

7、 Systems Vol. 6, No. 2 (2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex（J）. International Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of

8、 constraints and linear programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol. 6, No. 2 (2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simpl

9、e or Complex（J）. International Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints and linear programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol

10、. 6, No. 2 (2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex（J）. International Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints

11、 and linear programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol. 6, No. 2 (2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex

12、（J）. International Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints and linear programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol. 6, No. 2 (

13、2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex（J）. International Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints and linear

14、programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol. 6, No. 2 (2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex（J）. Interna

15、tional Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints and linear programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol. 6, No. 2 (2007) 145157

16、.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex（J）. International Journal of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints and linear programming:

17、 a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     urnal of Advanced Manufacturing Systems Vol. 6, No. 2 (2007) 145157.21 Paying attention to cost（J/OL）. Business and Finance February 26, 2009.22 Gideon Halevl. Production Management Simple or Complex（J）. International Journ

18、al of Innovation and Technology Management  Vol. 1, No. 4 (2004) 359 371.23 LUEBBE R,FINCH B. Theory of constraints and linear programming: a comparisonJ.INT.PROD.PRRES,1992(6).論文出處(作者):admin     局 圖 4-2 U型 特點(diǎn)：（1）、長度6.79m；寬度4.7m     占用的總面積 6.79x

19、4.7=31.9平方米（2）、在線板轉(zhuǎn)彎處不會有阻礙；（3）、員工排位比較緊湊；（4）、物流比較舒暢；（5）、可以根據(jù)排產(chǎn)數(shù)量安排操作人員；方案二：o型布局 圖4-3 O型特點(diǎn)：（1）、長度5.75m；寬度3.3m；占用的總面積 5.75x3.3=18.975平方米（2）、在線板轉(zhuǎn)彎處很靈活；（3）、員工排位比較緊湊；（4）、物流不順暢。方案三：直線型布局            圖 4-4直線型 特點(diǎn)：（1）、長度 12m；寬度3.23m；占用的總面積 1

20、2x3.23=38.76平方米；（2）、員工排位比較分散；（3）、物流 通暢，但路程遠(yuǎn)；（4）、不能體現(xiàn)柔性特點(diǎn)。綜上所述，經(jīng)各方面考慮，最終采用方案一，即U型生產(chǎn)線。六、柔性生產(chǎn)線的具體設(shè)計(jì)柔性生產(chǎn)線布局圖方案已經(jīng)確定，具體設(shè)計(jì)有以下原則：（1）、對人負(fù)責(zé)為操作者創(chuàng)造舒適的工作場所，就不得不考慮人雙臂的操作范圍、腳的活動范圍及不能有彎腰動作；工作時光線是否充足、是否有風(fēng)扇、固定螺釘所用的分批的位置是否便于拿取等等。（2）、對物負(fù)責(zé)物料的擺放要做到三定：定位、定容、定量。每一種物料對應(yīng)于柔性線一個位置，所用的容器是固定的，容器中物料的數(shù)量的一定的。表 4-4 物料擺放標(biāo)準(zhǔn)工序名稱 物

21、料名稱 容器 數(shù)量底殼上線 底殼 工裝車 30 電池盒 塑料盒340x260x130 30 海綿條(3*10*780) 工裝 60 爐腳組件 塑料盒340x260x130 30 閥體固定支架 塑料盒340x260x130 60 閥體部件 工作臺 20 M4*16十字槽盤頭自攻螺釘 螺釘盒 200 M4*6十字槽盤頭自攻螺釘 螺釘盒 200

22、 M4*10十字槽盤頭自攻螺釘 螺釘盒 200裝配爐頭 爐頭 工裝車 60 左點(diǎn)火針組件 工作臺 30 右點(diǎn)火針組件 工作臺 30 熱電偶 工作臺 30 脈沖點(diǎn)火器 工作臺 30 M4*10十字凹槽六角頭螺栓 螺釘盒 200論文出處(作者):admin M4*25十字槽盤頭自攻螺釘 螺釘盒 200 M4*20十字槽盤頭自攻螺釘 螺釘盒&#

23、160;200     （3）、柔性線足夠靈活柔性線很柔性，以致可以根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃排單的數(shù)量通過計(jì)算確定所需要的人數(shù)，甚至可以進(jìn)一步縮短線體的長度。它必須是一個一個單元組成，每個單元單元自稱一體，不需要時可以隨意移出，設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)圖如下4-5：        圖 4-5一、 柔性生產(chǎn)線實(shí)施圖     實(shí)物如下圖4-6： 圖 4-6 第三節(jié) 柔性線的改善一、通過增加工裝夾具使柔性線更柔性設(shè)計(jì)

24、時以嵌入式灶具Q652為樣板制作的，后續(xù)又要求能生產(chǎn)所有的灶具，并且現(xiàn)場美觀整潔，為了達(dá)到此要求，做一些工裝來保證，具體如下： 圖 4-7 圖 4-8二、通過安裝警示燈使物流更順暢物料容器清單告訴每一種物料所用的容器及數(shù)量，使定時化送料成為可能。在實(shí)施過程中，發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象，急切需要的物料沒有到，而不急需的物料又送來，面對這種情況，在每個柔性單元臺上增加警示燈，通過目視可以直觀告訴物料員現(xiàn)在那幾種物料處于何種狀態(tài)綠色燈常亮表物料正常，黃色燈亮表示需增加物料或異常出現(xiàn)，紅色燈亮表示物料沒有，急需。三、多能工的培養(yǎng)生產(chǎn)線越柔性，對員工的技能要求就越高，以前一個員工只做一件事情，而

25、在柔性線上，一個員工卻要求做幾件不同事情，因此為了實(shí)現(xiàn)這種柔性，就必須培養(yǎng)能做幾件事情的員工，即多能工。經(jīng)過一個多月在線培訓(xùn)，柔性線的員工的技能有了質(zhì)的飛躍。四、品質(zhì)改善普通生產(chǎn)線的質(zhì)量控制主要依靠巡檢員來實(shí)現(xiàn)，生產(chǎn)線長，工序多，要做到全檢很難。而柔性線需要巡檢員來檢驗(yàn)，但最主要是教育員工：a、一次把事情做好；b、發(fā)生錯誤時可以立即停止裝配線；c、員工是自己的質(zhì)檢員，對自己的產(chǎn)出品質(zhì)負(fù)責(zé)。第四節(jié) 項(xiàng)目改善效益1.提高個人效率（由3.6臺/人/小時提升至5.0臺/人/小時）；2.縮短轉(zhuǎn)產(chǎn)時間（由30分鐘左右減少至10分鐘）3.裝配一次合格率達(dá)成97%以上；因員工在工作過程中，進(jìn)行護(hù)檢和自檢，一發(fā)現(xiàn)問題，就馬上解決，不存在不合格現(xiàn)象。4.培養(yǎng)一批改善隊(duì)伍及多能