節(jié)拍TT的計(jì)算方法

1、圖一:精益屋為消除企業(yè)的muda、mura、 muri等現(xiàn)象,大野耐一提出精益生產(chǎn)理論。精益生產(chǎn)理論的核心是“精益屋如圖一所示。精益屋的三大骨干(JIT,JIDOKA,HEIHUNKA)以Heijunka(平衡生產(chǎn))為最基層應(yīng)用, Heijunka box(生產(chǎn)均衡柜)說(shuō)明了混排生產(chǎn)的生產(chǎn)平衡一種方法。也就是說(shuō)要到達(dá)精益生產(chǎn)首先要先完成生產(chǎn)線平衡。所謂生產(chǎn)線的平衡，是指生產(chǎn)線工作地之間的生產(chǎn)時(shí)間都要趨于一致而到達(dá)沒(méi)有瓶頸工作地存在。生產(chǎn)平衡要到達(dá)以下三個(gè)目標(biāo):1、總數(shù)量平衡：這取決于生產(chǎn)線的產(chǎn)能,不管生產(chǎn)什么產(chǎn)品，什么數(shù)量都不能超過(guò)該生產(chǎn)線所能生產(chǎn)的最大數(shù)量。2、產(chǎn)品品種均衡：精益生產(chǎn)的生產(chǎn)線

2、大都是多任務(wù)生產(chǎn)線,所以生產(chǎn)線的平衡生產(chǎn)不僅是到達(dá)單一品種的均衡,也要到達(dá)多品種之間數(shù)量的均衡。3、混排生產(chǎn)：混排生產(chǎn)是多種產(chǎn)品同時(shí)生產(chǎn)時(shí),要到達(dá)品種之間的混排,如某條生產(chǎn)線可以同時(shí)生產(chǎn)A,B,C,D四種品種產(chǎn)品,混排生產(chǎn)不是按A,B,C,D依序生產(chǎn)而是以A(2),B(2),D(1),C(3)為一循環(huán)的方式生產(chǎn),混排生產(chǎn)不僅考慮客戶的需求品種,也要考慮品種之間的生產(chǎn)的相似度來(lái)到達(dá)客戶需求與生產(chǎn)效率的最大化。一、生產(chǎn)線平衡理論一節(jié)拍1、節(jié)拍計(jì)算節(jié)拍(takt time)是指連續(xù)完成相同的兩個(gè)產(chǎn)品或兩次效勞，或兩批產(chǎn)品之間的間隔時(shí)間。換句話說(shuō)，即指完成一個(gè)產(chǎn)品所需的平均時(shí)間。節(jié)拍計(jì)算的公式:R=T

3、效/Q公式中: R節(jié)拍 (分/件)T效: 方案期有效工作時(shí)間 (分)Q: 方案期制品產(chǎn)量(件)方案期有效工作時(shí)間=方案期制度工作時(shí)間時(shí)間利用系數(shù)方案期制品產(chǎn)量: 除方案中規(guī)定的任務(wù)外,還包括不可防止的廢品如果R很小，且加工制品的體積小重量輕，不適于按件傳遞，那么可以按批傳遞。順序出產(chǎn)相鄰兩批同樣制品之間的時(shí)間間隔就稱為節(jié)奏。節(jié)奏的計(jì)算公式如下:即：Rg=Rn 其中 Rg: 節(jié)奏 n: 批量節(jié)拍的決定有以下三種方法:1依照客戶的需求來(lái)決定節(jié)拍在精益生產(chǎn)環(huán)境下,節(jié)拍計(jì)算是要依客戶的需求量來(lái)決定。例如：顧客每天需求900個(gè)產(chǎn)品，每天生產(chǎn)時(shí)間為450分鐘。生產(chǎn)節(jié)拍=450/900=0.5分鐘2根據(jù)設(shè)備

4、能力確定生產(chǎn)節(jié)拍。例如：顧客每天需求900個(gè)產(chǎn)品，但是，有一臺(tái)車床每天只能車540個(gè)產(chǎn)品。生產(chǎn)節(jié)拍=540/900=0.6分鐘3根據(jù)人員生產(chǎn)能力確定生產(chǎn)節(jié)拍。例如：顧客每天需求900個(gè)產(chǎn)品，但是，其中一道焊接工序要求很高，只有三名工人能夠完成這項(xiàng)操作，三人每天能加工630個(gè)產(chǎn)品。生產(chǎn)節(jié)拍=630/900=0.7分鐘2、節(jié)拍計(jì)算的影響節(jié)拍會(huì)因生產(chǎn)線只生產(chǎn)單一產(chǎn)品或生產(chǎn)多種產(chǎn)品或是混合生產(chǎn)多種產(chǎn)品的節(jié)拍計(jì)算會(huì)有所不同。3、單品種節(jié)拍計(jì)算例某制品流水線方案年銷售量為20000件，另需生產(chǎn)備件2000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時(shí)，時(shí)間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。(年生產(chǎn)天數(shù)為：254

5、天)解T效 = 254826095% = 231648 分鐘Q = (20000+2000) / (12%) = 22449 件r = T效 / Q = 231648 / 22449 = 11(分/件這種節(jié)拍的計(jì)算方式是最簡(jiǎn)單的一種,由于生產(chǎn)線只生產(chǎn)單一產(chǎn)品,所以節(jié)拍不是按流水生產(chǎn)線的產(chǎn)能就是按客戶的需求量來(lái)決定節(jié)拍。4、多品種拍計(jì)算設(shè)某種可變流水線加工A、B、C三種零件，其方案年產(chǎn)量分別為QA、QB、QC；流水線上加工各零件的單件時(shí)間定額為TA、TB、TC。節(jié)拍計(jì)算有兩種方法:1代表產(chǎn)品法代表產(chǎn)品法是在流水線所生產(chǎn)的制品中選擇一種產(chǎn)量大、勞動(dòng)量大、工藝過(guò)程復(fù)雜的制品為代表產(chǎn)品，將其它產(chǎn)品按勞

6、動(dòng)量換算為代表產(chǎn)品的產(chǎn)量，此后以代表產(chǎn)品來(lái)計(jì)算節(jié)拍。假設(shè)A為代表產(chǎn)品，那么：換算后的總產(chǎn)量為Q = QA+ QBe B+ QCe C其中：e B = TB/ TA，eC= TC/ TA那么各零件的節(jié)拍為：RA = T效 /Q= T效 / (QA+ QBe B+ QCe C)RB= RAe BRC= RAe C例設(shè)可變流水線加工A、B、C三種零件，其方案月產(chǎn)量分別為2000、1875、1857件；每種產(chǎn)品在流水線上各工序單件作業(yè)時(shí)間之和分別為40、32、28分鐘。流水線按兩班制生產(chǎn)，每月有效工作時(shí)間為24000分鐘。用代表產(chǎn)品法和勞動(dòng)量比例法計(jì)算每種產(chǎn)品的節(jié)拍?！窘狻浚哼xA為代表產(chǎn)品，用A表示的

7、方案期總產(chǎn)量：Q = QA + QBe B + QCe C=2000+187532/40+1857 28/40=2000+1500+1300=4800(件)代表產(chǎn)品A的節(jié)拍:RA = T效 /Q=24000/4800=5(分/件)產(chǎn)品B的節(jié)拍:RB= RAe B=532/40=4(分/件)產(chǎn)品C的節(jié)拍:RC= RAe C= 528/40=3.5(分/件)2勞動(dòng)量比重法勞動(dòng)量比重法是指按各種制品在流水線上總勞動(dòng)量中所占的比重來(lái)分配有效工作時(shí)間，然后據(jù)以計(jì)算各制品的節(jié)拍。設(shè)ABC的加工勞動(dòng)量在總勞動(dòng)量中的比重分別為A 、B、C，那么A = QATA/ (QATA+ QBTB+ QCTC)B= QB

8、TB / (QATA+ QBTB+ QCTC)C= QCTC / (QATA+ QBTB+ QCTC)三種零件的節(jié)拍分別為：RA=A T效 /QARB=BT效 /QBRC=C T效 /QC以上例為例,勞動(dòng)量比重法的計(jì)算為:產(chǎn)品A勞動(dòng)量占總勞動(dòng)量的比重:A = QATA / (QATA + QBTB + QCTC)=200*4/(200*40+1875*32+1857*28)=41.67%產(chǎn)品B勞動(dòng)量占總勞動(dòng)量的比重:B = QBTB / (QATA + QBTB + QCTC)=1875*32/(200*40+1875*32+1857*28)=31.25%產(chǎn)品C勞動(dòng)量占總勞動(dòng)量的比重:C =

9、QCTC / (QATA + QBTB + QCTC)=1857*28/(200*40+1875*32+1857*28)=27.085、多品種混合流水線節(jié)拍計(jì)算流水線節(jié)拍計(jì)算以這種方式最為復(fù)雜, 因?yàn)樯a(chǎn)線的平衡不僅要到達(dá)產(chǎn)量上的均衡，而且還要保證品種、工時(shí)和生產(chǎn)負(fù)荷的均衡。所以，它實(shí)際上是均衡生產(chǎn)的高級(jí)階段?！纠?設(shè)某混合流水線成組地生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，方案產(chǎn)量分別為3000、2000、1000件。如何設(shè)計(jì)混合排產(chǎn)?排產(chǎn)的方法有很多種.有的用仿真排法,有的用制約排法,但最簡(jiǎn)單的方法是用生產(chǎn)比倒數(shù)法,其規(guī)那么如下:(1)求取生產(chǎn)產(chǎn)品的最大公約數(shù)來(lái)確定一個(gè)循環(huán)流程的產(chǎn)量(2)計(jì)算各產(chǎn)品生產(chǎn)比

10、倒數(shù)mj,(3)按計(jì)算過(guò)程的順序逐行從全部品種中選出生產(chǎn)比倒數(shù)值最小的品種先投;如果有幾個(gè)品種的生產(chǎn)比倒數(shù)都同為相等的最小值,那么最晚出現(xiàn)生產(chǎn)比倒數(shù)最小值的品種先投,應(yīng)盡量選擇與前次不重復(fù)的品種,以防某一品種連續(xù)投入.(4)更新生比倒數(shù)值mj,選定后續(xù)品種。在已經(jīng)選定的品種的生產(chǎn)比倒數(shù)上,再加上一個(gè)該品種的生產(chǎn)比倒數(shù),形成該品種的新的mj值。將該新mj值與其他品種的mj值相比擬,并按前述規(guī)那么確定本輪應(yīng)投入的品種。如此逐次逐行進(jìn)行下去,直到將一個(gè)循環(huán)流程的產(chǎn)品全部安排完畢?！纠?設(shè)某混合流水線成組地生產(chǎn)A、B、C三種產(chǎn)品，方案產(chǎn)量分別為3000、2000、1000件。那么三種產(chǎn)品的混合生產(chǎn)順

11、序如何?1 確定生產(chǎn)比和構(gòu)成找出三種產(chǎn)品產(chǎn)量的最大公約數(shù)，最大公約數(shù)即為零件組的組數(shù)。本例為1000。然后用組數(shù)去除各產(chǎn)品產(chǎn)量，得生產(chǎn)比。即：XA = 3000/1000 = 3; XB = 2000/1000 = 2; XC = 1000/1000 = 1。這樣即可確定一個(gè)零件組有6件產(chǎn)品，其中有3個(gè)A產(chǎn)品，2個(gè)B產(chǎn) 品，1個(gè)C產(chǎn)品。2 計(jì)算生產(chǎn)比倒數(shù)MA = 1/XA = 1/3, MB = 1/XB = 1/2, MC = 1/XC = 13 確定組內(nèi)產(chǎn)品順序,如表一表一結(jié)果是按照ABABAC方式來(lái)混排生產(chǎn)二確定工作地確定工作地是工序同期化的一個(gè)很重要概念，工序的同期化是在決定多少工作地

12、讓工地間彼此的節(jié)拍趨于一致從而到達(dá)生產(chǎn)線的平衡。工作地與節(jié)拍息息相關(guān)，節(jié)拍長(zhǎng)表工作地少，節(jié)拍短表示工作地多。理論工作地?cái)?shù)=產(chǎn)品的總生產(chǎn)時(shí)間/節(jié)拍時(shí)間.如產(chǎn)品的總生產(chǎn)時(shí)間為130秒,節(jié)拍為30秒,那么理論上工作地(人或設(shè)備數(shù))=130/30=4.333,取整數(shù)為5個(gè)。1、工作地調(diào)整(ECRS)對(duì)于可變流水線可以透過(guò)以下方法來(lái)調(diào)整節(jié)拍與工作地的平衡。2、消除(elimination):可以將某工作地的任務(wù)轉(zhuǎn)給它工作去執(zhí)行,從而到達(dá)各工作地的節(jié)拍趨于一致。3、分派(reassign)可以將某工作地的部份工作重新分配給工作地或重新增加一個(gè)工作地去完成。4、簡(jiǎn)化(simplicity)可以透過(guò)將某工作地

13、的任務(wù)予以簡(jiǎn)化來(lái)減少該工作地的時(shí)間接近節(jié)拍。5、合并(combine)可以將兩個(gè)工作地的任務(wù)予以合并來(lái)減少工作地到達(dá)工作地的節(jié)拍趨于一致.三負(fù)荷率又稱流水線的負(fù)荷率,用來(lái)判段該流水線的節(jié)拍是否平衡的一個(gè)重要依據(jù),平衡率越高,表示工作地節(jié)拍越趨于相同。計(jì)算公式為=理論工作地/實(shí)際工作地流水線設(shè)備負(fù)荷系數(shù)應(yīng)在0.751.05內(nèi)表示該生產(chǎn)線可以做為流水線生產(chǎn),假設(shè)低于0.75以下,表示該生產(chǎn)現(xiàn)工作地之間有嚴(yán)重不平衡。四平衡率可以根據(jù)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的流水線來(lái)計(jì)算各工作地彼此之間的平衡度.計(jì)算公式為：各工作地的工時(shí)總和/(最大工作時(shí)間(瓶頸工作地)*工作地?cái)?shù))*100%平衡損失: 各工作之間由于作業(yè)量的不公

14、平導(dǎo)致的作業(yè)要素時(shí)間的不均衡程度的比.計(jì)算公式為：(各工作地?cái)?shù)*節(jié)拍-各工作地時(shí)間總合)/節(jié)拍時(shí)間*100%一般來(lái)說(shuō), 生產(chǎn)線平衡率在90%100%之間，為理想；生產(chǎn)線平衡率在80%90%，為良好；生產(chǎn)線平衡率在70%80%，需改善。二、生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)步驟生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)是生產(chǎn)線平衡重要工作,我以以下例子說(shuō)明生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)步驟【例】:生產(chǎn)某J型玩具小車要在一個(gè)傳送帶上組裝，每天需生產(chǎn)500輛。每天的生產(chǎn)時(shí)間為420分。表4-3列出了J型小車的裝配步驟及其定額時(shí)間，請(qǐng)根據(jù)節(jié)拍和作業(yè)次序的限制，求使工作站數(shù)量最少的生產(chǎn)線平衡方式線平衡釋例。步驟列出產(chǎn)品所有任務(wù)任務(wù)是最小的工作單元,任務(wù)要消耗時(shí)間的,

15、任務(wù)要注明先后之間關(guān)系表二:玩具車的作業(yè)任務(wù)2、繪制車的工藝流程圖圖二:玩具車的工藝流程圖3、計(jì)算節(jié)拍節(jié)拍=每天的工作時(shí)間量/每天產(chǎn)量=(6*430)/500=50.4秒(輛)4、計(jì)算理論工作地工作地:產(chǎn)品的生產(chǎn)總時(shí)間/節(jié)拍=195/50.4=45、選擇作業(yè)分配規(guī)那么研究說(shuō)明，對(duì)于特定的問(wèn)題有些規(guī)那么會(huì)優(yōu)于其他規(guī)那么。一般來(lái)說(shuō)，首先安排有許多后續(xù)作業(yè)或者持續(xù)時(shí)間很長(zhǎng)的作業(yè)，因?yàn)樗鼈儠?huì)限制裝配生產(chǎn)線平衡的實(shí)現(xiàn)。這種情況下，我們選用如下規(guī)那么：規(guī)那么一：按后續(xù)作業(yè)數(shù)量最多規(guī)那么優(yōu)先安排作業(yè)；規(guī)那么二：按作業(yè)時(shí)間最長(zhǎng)規(guī)那么優(yōu)先安排作業(yè)；規(guī)那么三：按該項(xiàng)作業(yè)元素時(shí)間與后續(xù)作業(yè)元素時(shí)間的總和最大規(guī)那么優(yōu)

16、先安排作業(yè)階位法,從而盡量減少工作地?cái)?shù)。6、平衡裝配生產(chǎn)線，將所有作業(yè)分配到各工作站平衡方案A：選用規(guī)那么一，按后續(xù)作業(yè)數(shù)量最多規(guī)那么來(lái)平衡裝配生產(chǎn)線。各項(xiàng)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量如表所示。根據(jù)后續(xù)作業(yè)最多規(guī)那么給工作站1，2.安排作業(yè)，在規(guī)那么一遇到問(wèn)題時(shí)，采用規(guī)那么二，直至所有作業(yè)安排完畢。表三: 各項(xiàng)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)數(shù)量表四:按后續(xù)作業(yè)最多的規(guī)那么來(lái)平衡生產(chǎn)線結(jié)果7、計(jì)算流水線的負(fù)荷率負(fù)荷率= 195/(5*50.4)= 77.38%表五: 各工作地的負(fù)荷率77.38%的負(fù)荷率意味著該裝配線不平衡或閑置時(shí)間達(dá)22.62%有57秒閑置，最空閑的是工作站5.顯然有很大的改善空間。平衡方案B：如果我們

17、另外一種平衡方式, 選用規(guī)那么三階位法，即按該項(xiàng)作業(yè)元素時(shí)間與后續(xù)作業(yè)元素時(shí)間的總和階位值最大規(guī)那么優(yōu)先安排作業(yè)。表六:作業(yè)元素階位表表七:按階位表分配作業(yè)元素過(guò)程最后得到的工作地?cái)?shù)為5個(gè)，與平衡方案A相同，負(fù)荷率為7738%，該裝配線平衡的效果仍然不夠理想。還是有很大的改善空間。平衡方案C：選用規(guī)那么二，按作業(yè)元素時(shí)間最長(zhǎng)規(guī)那么安排作業(yè)，并用規(guī)那么一作為輔助規(guī)那么，以到達(dá)裝配生產(chǎn)線的平衡。表八:各項(xiàng)作業(yè)的后續(xù)作業(yè)表九: 按最長(zhǎng)的作業(yè)時(shí)間先排表十:各工作地的負(fù)荷系數(shù)那么得到的結(jié)果,最大的工作地為4個(gè),負(fù)荷率為 96.73%,是所有平衡方法中最接近節(jié)拍的生產(chǎn)線平衡設(shè)計(jì)。圖三:為XXX公司裝配流水

18、線的工作地與節(jié)拍之間的關(guān)系圖三三、ERP設(shè)計(jì)目前除了oracle的ERP軟件有類似流水線生產(chǎn)的模塊,市面上沒(méi)有看到全面的流水線的生產(chǎn)軟件,但Oracle軟件也有其缺陷。一解決場(chǎng)景一個(gè)好的流水線生產(chǎn)的軟件要能解決以下客戶常用的場(chǎng)景1、重復(fù)制造多批模式流水線生產(chǎn)制造；2、流水線生產(chǎn)制造混合模式流水線生產(chǎn)制造；3、精益制造生產(chǎn)單原的流水線生產(chǎn)制造；二系統(tǒng)流程圖4在此扼要說(shuō)明每個(gè)子功能的目的1、流水線設(shè)計(jì)流水線的設(shè)計(jì)是一般的ERP制造軟件沒(méi)有的,我們傳統(tǒng)的就把產(chǎn)品依造工序順序來(lái)排列,在每個(gè)工序間輸入所須的固定與變動(dòng)時(shí)間,就完成了工藝的設(shè)定,這在流水線生產(chǎn)是做不到的。流水線的設(shè)計(jì)是讓流水線列出產(chǎn)品的所有

19、任務(wù)及任務(wù)之間關(guān)系,透過(guò)產(chǎn)品的任務(wù)關(guān)聯(lián)圖計(jì)算理論工作地,及節(jié)拍得出實(shí)際工作地,并透過(guò)工作地排產(chǎn)規(guī)那么及ECRS技巧,來(lái)提高生產(chǎn)線的平衡率,使各工作地間節(jié)拍趨于一致,減少不平衡損失。這中間的活動(dòng)含蓋了生產(chǎn)線階層設(shè)定,工步設(shè)定,如何透過(guò)排成規(guī)那么將工步分配到各生產(chǎn)在線,并得出各工作地?cái)?shù),及節(jié)拍,盡量利用ECRS調(diào)整方法盡可能到達(dá)各流水線的工作地的節(jié)拍平衡。在流水線設(shè)計(jì)過(guò)程中要能提供產(chǎn)品的任務(wù)關(guān)聯(lián)圖,平衡率查詢,并能隨時(shí)依據(jù)ECRS來(lái)隨時(shí)計(jì)算工作地及節(jié)拍,平衡率,這在以按單生產(chǎn)的流水線或精益制造的環(huán)境里顯得相當(dāng)重要。2、流水線的排程流水線的排程是將外在獨(dú)立需求經(jīng)過(guò)MPS/MRP或直接由MRP排到流水

20、生產(chǎn)在線,依照需求排程所產(chǎn)生的實(shí)際節(jié)拍與生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的理論節(jié)拍往往會(huì)有差異,這時(shí)要透過(guò)流水線的平衡調(diào)整來(lái)盡量到達(dá)理論與實(shí)際節(jié)拍的平衡,日本的豐田會(huì)在每周檢查實(shí)際與理論差異在15%的需求,并決定如何改善生產(chǎn)線的平衡。流水線的排程要能隨時(shí)查看平衡率的查詢,及生產(chǎn)線的平衡調(diào)整。在流水線排程要特別注意的是排程調(diào)整與輔線的同步排程,排程調(diào)整是指在流水在線去修改生產(chǎn)品種的數(shù)量及交期或?qū)⒛巢糠莸臄?shù)量轉(zhuǎn)移給它流水線或它工廠或委外生產(chǎn),這些調(diào)整都會(huì)影響輔線的平衡生產(chǎn),輔線的同步排程是指流水線的生產(chǎn)調(diào)整能同步調(diào)整輔線的排程,這在生產(chǎn)線間的平衡生產(chǎn)是很重要的一環(huán)。3、流水線的平衡調(diào)整只要實(shí)際的節(jié)拍與理論的節(jié)拍超過(guò)10%以上都可透過(guò)流水線的平衡調(diào)整來(lái)調(diào)整節(jié)拍,特別是在裝配流水在線,工作地是可以依需調(diào)整,更是如此,如果實(shí)際節(jié)拍大于理論節(jié)拍,表示產(chǎn)能大于需求,這時(shí)可以透過(guò)減少工作地來(lái)加大理論節(jié)拍,如依照需求只要12.5分產(chǎn)出一個(gè)產(chǎn)品,但現(xiàn)有流水線是按5個(gè)工作地的10分節(jié)拍來(lái)設(shè)計(jì)的,這時(shí)可以減少一工作地,使理論節(jié)拍加大為12.5來(lái)滿足需求。流水線的平衡調(diào)整是在實(shí)現(xiàn)ECRS的應(yīng)用來(lái)增加或檢少工作地或重安排工作地的任務(wù)或檢化任務(wù)的等活動(dòng)。4、混排生產(chǎn)按單的流水線生產(chǎn)都會(huì)涉及多品種的混排生產(chǎn),混排生產(chǎn)目前使用的有高級(jí)排程(A