論汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

論汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1工廠或車間該系統(tǒng)是豐田公司通過美國先進(jìn)的供應(yīng)方式創(chuàng)建的生產(chǎn)系統(tǒng)。它以需求為導(dǎo)向進(jìn)行生產(chǎn)組織,大大提高生產(chǎn)敏捷性,減小庫存,提升生產(chǎn)效率。在組裝工廠(或車間)中,拉動(dòng)系統(tǒng)由看板,周期,超市等幾個(gè)基本要素組成。拉動(dòng)系統(tǒng)就是運(yùn)行在它們之上。1.1向上游工序傳遞在拉動(dòng)系統(tǒng)中,看板是最基本信息傳遞載體,它將需求信息向上游工序傳遞,是生產(chǎn)開始的信號(hào)。在實(shí)際使用中,看板通常是一張固定格式的卡片,上面有各種生產(chǎn)所需的信息,比如:料號(hào)、需求數(shù)量、需求位置、需求時(shí)間、生產(chǎn)線等。(1)貨物消耗權(quán)①貨物只隨看板移動(dòng);②看板的數(shù)量等于貨物的數(shù)量;③貨物只按看板生產(chǎn);④使用看板減少庫存;⑤貨物之儲(chǔ)存在看板標(biāo)示的位置;⑥貨物上一直貼著看板;⑦在已制訂的周期有秩序地拉動(dòng);⑧貨物按看板的順序接收(先進(jìn)先出);⑨貨物消耗后才運(yùn)行看板;⑩不良品不被傳遞到下工序。(2)物料的兩重式正常情況下,看板的數(shù)量與生產(chǎn)線的產(chǎn)能和供料周期(頻率)成正比,與單位包裝數(shù)成反比。在供料過程中存在著不確定性,對于某一種物料,可能存在第一個(gè)供料周期的最開始得到需求信息,但是在第二個(gè)供料周期的結(jié)束時(shí),物料才到達(dá)需求工位。并且要形成拉動(dòng),保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行,必須要有兩個(gè)看板才可以。所以,看板數(shù)量=Max[2,2×INT(產(chǎn)能×供料周期/單位包裝數(shù))+1]此公式中的“+1”的含義為:增加一張看板以保證生產(chǎn)的連續(xù)性,以避免由于物料輸送中的隨機(jī)性而導(dǎo)致的物料中斷。1.2次供料情況下的最大使用時(shí)間的確定周期是指在車間與倉庫或者生產(chǎn)線于物料超市之間,相鄰兩次傳遞物料過程的最小時(shí)間間隔。周期(供料)的確定可遵循以下的方法。(1)確定生產(chǎn)線的基本信息,如每小時(shí)產(chǎn)能,生產(chǎn)線在車間內(nèi)的位置,生產(chǎn)線的工位分布,做出物料流動(dòng)簡圖;(2)取得物料清單BOM;(3)取得物料清單BOM中每一種物料的單位包裝數(shù)(QuantityperBox);(4)確定每一種物料在生產(chǎn)線物料架/物料容器內(nèi)能容納的包裝/周轉(zhuǎn)箱的最大數(shù)量(正常狀態(tài)下);(5)用(包裝/周轉(zhuǎn)箱的數(shù)量x單位包裝數(shù)/物料清單BOM中的用量)得出此種物料在一次供料情況下的最大使用時(shí)間,即此種物料的最大供料周期;(6)計(jì)算完此生產(chǎn)線所有的物料,并建立數(shù)據(jù)表;(7)在數(shù)據(jù)表中找出最小的“在一次供料情況下的最大使用時(shí)間”。此數(shù)據(jù)便是此條生產(chǎn)線的最大供料周期。生產(chǎn)中實(shí)際的供料周期應(yīng)小于或等于“最大供料周期”的一半。1.3非連續(xù)超市的拉動(dòng)在工廠中,有很多生產(chǎn)過程由于種種原因是非連續(xù)的。例如:半成品生產(chǎn)速度與成品的有差異,工藝的限制,物料供應(yīng)的限制,生產(chǎn)設(shè)備的限制等。為了保證生產(chǎn)的連續(xù)性,就需要在生產(chǎn)中斷的地方保持一定種類/數(shù)量的庫存。這個(gè)保證生產(chǎn)連續(xù)性的最小庫存就是安全庫存。而存放這些庫存的地方,就是生產(chǎn)超市(看板區(qū))。最常見的非連續(xù)過程與超市的實(shí)例是肯德基的漢堡包超市。由于點(diǎn)餐和制作是兩個(gè)分開的過程,為了滿足顧客的需求,減少顧客的等待時(shí)間,肯德基在點(diǎn)餐臺(tái)和制作間之間建立也一個(gè)食品超市。超市的優(yōu)點(diǎn):適應(yīng)快速的換型(應(yīng)對突發(fā)的生產(chǎn)變化),控制簡單,各種半成品定量生產(chǎn)/儲(chǔ)存。超市的缺點(diǎn):如果半成品的種類繁多,那么會(huì)占用大量的儲(chǔ)存空間,并產(chǎn)生大量的庫存。如果半成品有保質(zhì)期/使用期限制,或者有工程變更,就可能會(huì)導(dǎo)致大批半成品報(bào)廢。我們稱這種應(yīng)用物料超市的拉動(dòng)為超市式拉動(dòng),即向超級(jí)市場一樣,保持固定的庫存,以適應(yīng)顧客(工程)的不同需求(肯德基模式)。供料周期和看板數(shù)量是由生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)決定的,兩者成正比,而安全庫存是保證生產(chǎn)車間內(nèi)生產(chǎn)能連續(xù)進(jìn)行的零部件的最小庫存。如果零部件的庫存小于這個(gè)安全庫存,在正常生產(chǎn)型況下,生產(chǎn)線就可能會(huì)出現(xiàn)由于缺少零件而停止生產(chǎn)的情況。一般來說,如果供料周期長,所需要的安全庫存(生產(chǎn)線上零件)就要大。反之亦然,如果要安全庫存小,就應(yīng)縮短供料周期,增加供料次數(shù)。1.4看板懸掛系統(tǒng)超市式的缺點(diǎn)看板管理是豐田制造系統(tǒng)(TPS)的核心部分,但是如果實(shí)施不好,很容易丟掉原生產(chǎn)系統(tǒng)中優(yōu)良的流程。(1)板數(shù)量對生產(chǎn)線的影響看板拉動(dòng)生產(chǎn)之所以能在生產(chǎn)車間內(nèi)連續(xù)的進(jìn)行,是依靠零部件的安全庫存進(jìn)行的。安全庫存與供料周期,看板數(shù)量相關(guān),由生產(chǎn)線設(shè)計(jì)決定。按照看板數(shù)量公式,看板數(shù)量=Max[2,2×INT(產(chǎn)能×供料周期/單位包裝數(shù))+1],如果我們選擇的供料周期較長,對于一些物料,則看板數(shù)量會(huì)相應(yīng)的增大,并且是供料周期增大比例的2倍。看板數(shù)量的增大,意味著正常情況下的零部件庫存也會(huì)按比例增大2倍。庫存變大也意味著在相同空間內(nèi)所容納的物料種類變少,生產(chǎn)線可能會(huì)變得擁擠。生產(chǎn)線的擴(kuò)充性變差,當(dāng)有新產(chǎn)品進(jìn)入時(shí),重新布置物料的工作會(huì)變得更加麻煩。(2)物料管理現(xiàn)狀在看板拉動(dòng)生產(chǎn)中,整個(gè)生產(chǎn)過程是一個(gè)連續(xù)過程,沒有間斷。成品看板拉動(dòng)生產(chǎn)線生產(chǎn),生產(chǎn)線產(chǎn)生物料需求,物料看板拉動(dòng)倉庫的超市,超市物料的短缺又會(huì)拉動(dòng)供應(yīng)商送料……在這個(gè)過程中,對物料沒有流程明晰的帳務(wù)控制,只要WIP庫位的容量足夠大,能掩蓋相當(dāng)數(shù)量的帳務(wù)混亂(如:物料超用,庫位不明等)。而工單(WorkOrder)生產(chǎn)中,有領(lǐng)料/發(fā)料單控制物料數(shù)量,物料損耗、丟失能用物料超領(lǐng)的形式發(fā)現(xiàn)。在拉動(dòng)生產(chǎn)中,只有在進(jìn)行物料盤點(diǎn)的時(shí)候,才能發(fā)現(xiàn)問題。(3)erp/mis數(shù)據(jù)的傳遞在看板拉動(dòng)生產(chǎn)中,生產(chǎn)信息的傳遞是人工的。紙質(zhì)的生產(chǎn)看板被人工的從一個(gè)工序傳遞到上個(gè)工序,這是拉動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)自發(fā)產(chǎn)生的信息的流動(dòng)。在ERP/MIS的時(shí)代,很多生產(chǎn)信息可以通過電子的方式進(jìn)行傳遞,傳遞的速度和準(zhǔn)確性比人工要好很多。所以,不能把看板僅僅看作一張紙質(zhì)卡片?？窗鍖?shí)際上只是一個(gè)需求信號(hào),可以是紙質(zhì)的看板,空的周轉(zhuǎn)箱,標(biāo)簽,發(fā)貨票,也可是電話,電子郵件,電子工單,這些都可以是看板,及拉動(dòng)的信號(hào)。所以在導(dǎo)入拉動(dòng)生產(chǎn)時(shí),要注意信息的傳遞,而不只是強(qiáng)調(diào)紙質(zhì)看板的傳遞。(4)生產(chǎn)部門對生產(chǎn)安排的影響計(jì)劃生產(chǎn)中,會(huì)有主生產(chǎn)計(jì)劃產(chǎn)生,并分發(fā)至全部的相關(guān)部門。在拉動(dòng)生產(chǎn)中,生產(chǎn)線按看板生產(chǎn),看板是根據(jù)客戶訂單產(chǎn)生的,如果生產(chǎn)部門,物料/計(jì)劃部門,銷售部門溝通不足,會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)信息的中斷,使生產(chǎn)部門不知道整體的生產(chǎn)計(jì)劃,無法進(jìn)行中長期的生產(chǎn)安排,導(dǎo)致生產(chǎn)安排的彈性變小。2看板牽引系統(tǒng)的變化為避免看板拉動(dòng)系統(tǒng)(超市式)的缺陷,我們可以采用另外一種拉動(dòng)生產(chǎn)。2.1超市式拉動(dòng)主要分為3個(gè)市當(dāng)完全照搬看板原則進(jìn)行生產(chǎn)時(shí),可能與實(shí)際情況相沖突——例如,生產(chǎn)線空間小,道路窄,物料種類多,生產(chǎn)速度快等——這時(shí)可以考慮適時(shí)(順序)拉動(dòng),即JIT形式的拉動(dòng)。如果生產(chǎn)穩(wěn)定,可以采用適時(shí)(順序)拉動(dòng)。即在生產(chǎn)需要的時(shí)間點(diǎn),將物料或半成品按下工序的需求地先后順序生產(chǎn)并送達(dá)。這樣,就可以把安全庫存去掉,生產(chǎn)線所需要的看板數(shù)量公式變?yōu)?看板數(shù)量=Max[2,INT(產(chǎn)能×供料周期/單位包裝數(shù))+1],如果采用二次周轉(zhuǎn)位置來處理一些單位包裝數(shù)量很大的小零件的話,則看板數(shù)量的公式可以簡化為:看板數(shù)量=INT(產(chǎn)能×供料周期/單位包裝數(shù))+1。即看板數(shù)量減少一半,意味著生產(chǎn)線的物料庫存減少一半,生產(chǎn)線的相當(dāng)部分的庫存空間被釋放出來。原公式中的乘數(shù)2代表著如果在一個(gè)供料周期中,物料看板(需求信息)沒有傳遞,生產(chǎn)線可以支持到下一個(gè)供料周期,而不會(huì)出待料問題。在適時(shí)(順序)拉動(dòng)中,取掉了這個(gè)2,代表著,在一個(gè)供料周期中,必須完成送料和取得看板的工作,如果兩個(gè)工作中的任何一個(gè)沒有完成的話,在下一個(gè)供料周期中,生產(chǎn)線就會(huì)立即由于缺料而停線。這說明適時(shí)(順序)拉動(dòng)要更加嚴(yán)格的要求供料的準(zhǔn)確性。超市式拉動(dòng)與順序式拉動(dòng)的比較在超市式拉動(dòng)中,每一種半成品都有一個(gè)固定的庫位來儲(chǔ)存固定數(shù)量。當(dāng)半成品種類多的時(shí)候,會(huì)占用大量的空間來存放可能并不立即需要的半成品。在順序式拉動(dòng)中,所有需求的半成品都共用一個(gè)或幾個(gè)公用/自由庫位,按照下工程的需求先后順序排列在庫位中。而暫時(shí)沒有需求的半成品則沒有庫存。2.2車間內(nèi)部物料車運(yùn)行圖的進(jìn)化單行線是一種道路形式,只允許車輛往一個(gè)方向前進(jìn),從而減少交通擁堵。MilkRun是一種特殊的供應(yīng)商送料模式,和每天早上牛奶車給用戶送牛奶相反,最終用戶的貨運(yùn)車到各個(gè)供應(yīng)商處收零件,使得運(yùn)輸效率最高,運(yùn)輸成本最小。在車間內(nèi)部,我們也可以采用相同的原理來優(yōu)化物料車的運(yùn)行。請看下面的圖,圖中表明了一個(gè)車間中,物料車運(yùn)行圖的進(jìn)化。在一般模式中,物料車圍繞著生產(chǎn)線運(yùn)行,這樣物料會(huì)被運(yùn)送到全部需求的地方,但由于在某條道路上存會(huì)有兩輛車在同時(shí)運(yùn)行,會(huì)造成交通堵塞,導(dǎo)致效率降低。在單行線模式中,一輛物料車只在一條道路上運(yùn)行,物料可能會(huì)人工的搬到某些工位,但是由于一條道路上只有一輛車,所以沒有交通堵塞的事情。但是在主干路上,還是存在著這種可能。在MilkRun模式中,對于生產(chǎn)線來講,供料周期變?yōu)樵瓉淼囊话?也就是說在同一時(shí)間,兩條生產(chǎn)線上只有一輛車,這樣交通堵塞的問題就被解決掉了,但是對于部分工位,由于物料車不能到達(dá),物料只能由人工來協(xié)助搬運(yùn)。2.3供應(yīng)商不愿配合VMI是供應(yīng)商庫存管理(VendorManagedInventory)。VMI是在一個(gè)相互同意的目標(biāo)框架下由供應(yīng)商管理庫存,以對雙方來說都是最低的成本來優(yōu)化零部件的生產(chǎn),儲(chǔ)存,與運(yùn)輸。對于部分實(shí)施VMI的公司,實(shí)際上是把庫存轉(zhuǎn)嫁給了供應(yīng)商,使得VMI的優(yōu)勢并沒有完全的展示出來,供應(yīng)商也不愿配合。對于汽車零配件產(chǎn)業(yè),其零部件的特點(diǎn)為:通用件多,批量小,本地供應(yīng)商少,海外供應(yīng)商多。這使得VMI很難在供應(yīng)商端開展。供應(yīng)商看板拉動(dòng)適應(yīng)了汽車零配件行業(yè)的特點(diǎn),使得供應(yīng)商容易接受各種零件供應(yīng)模式。客戶將原材料使用后釋放出來的看板收集好,在供應(yīng)商送貨的時(shí)候?qū)⑦@些看板交給供應(yīng)商,供應(yīng)商根據(jù)這些看板進(jìn)行生產(chǎn),和送貨;以保證客戶生產(chǎn)的正常進(jìn)行,從而做到了真正的雙贏。在進(jìn)行供應(yīng)商看板拉動(dòng)的同時(shí),采取MilkRun的運(yùn)輸方式,會(huì)取得更大的效益,使得供應(yīng)商,物流,和客戶三方的效率最大化。3看安裝拉倒系統(tǒng)的實(shí)施情況公司在實(shí)施看板拉動(dòng)過程中采用了一系列的方法,來優(yōu)化拉動(dòng)系統(tǒng),揚(yáng)長避短。3.1調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,定期溝通為適應(yīng)拉動(dòng)生產(chǎn)中生產(chǎn)管理方面的變化,引入平準(zhǔn)化生產(chǎn),根據(jù)客戶預(yù)測的訂單量,合理的調(diào)整生產(chǎn)計(jì)劃,使生產(chǎn)計(jì)劃在一個(gè)周期內(nèi)(一星期/一個(gè)月)不作較大改變,且做到每一天的生產(chǎn)計(jì)劃一致,使生產(chǎn)組織、物料采購、銷售部門根據(jù)此生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行中期的安排,并定期溝通,來減少信息的中斷。3.2采用訂單式拉動(dòng),背景下增加了編庫位,使其加速流動(dòng)率,減輕庫存要改變超市式看板拉動(dòng)的被動(dòng)性,要將不連續(xù)的生產(chǎn)過程,變?yōu)檫B續(xù)的生產(chǎn)過程,或者變?yōu)檫m時(shí)(順序)的拉動(dòng)。麥當(dāng)勞制作方式的變化。麥當(dāng)勞采用了電子看板的形式,將點(diǎn)餐,制作,送餐變成了一個(gè)連續(xù)的流程,去掉了制作和點(diǎn)餐中間的超市,由顧客的訂單直接拉動(dòng)漢堡包的制作。在實(shí)際生產(chǎn)中,有一個(gè)半成品超市,共有42種半成品,分別供給14條生產(chǎn)線使用。開始時(shí)使用超市式拉動(dòng),共設(shè)了42個(gè)庫位,每種半成品各有10~12個(gè)庫存。所以共有440個(gè)的固定庫存,占用了70平米(5×14)的空間,部分半成品的在庫時(shí)間可能長達(dá)一個(gè)月。后仿照麥當(dāng)勞的模式,改用順序式拉動(dòng),每條生產(chǎn)線提前半小時(shí)給此條生產(chǎn)線下達(dá)生產(chǎn)訂單,此條生產(chǎn)線按訂單順序生產(chǎn),將42個(gè)半成品庫位改為14個(gè)線別庫位,庫存量減少到2~4個(gè),在庫時(shí)間在30min之內(nèi)。從而達(dá)到了加快流動(dòng)率,減小庫存的效果。對生產(chǎn)來講,使用了小批量,多頻次交付的方法,來節(jié)約空間,減小庫存。3.3材料和樣品的流動(dòng)由于各種零件的屬性不同,所以不是所有的零件都適合使用看板進(jìn)行拉動(dòng),有一些要進(jìn)行特殊處理。(1)零組件拉動(dòng)+超市式①對于一般的零件和通用件,在工廠內(nèi)部,可采用超市式看板拉動(dòng);對外部用應(yīng)商采用供應(yīng)商看板拉動(dòng),并結(jié)合MilkRun的運(yùn)輸模式以增加零部件運(yùn)輸?shù)男?。但是對于體積大,型號(hào)多的零組件,在工產(chǎn)內(nèi)部,不宜采用單純的超市式看板拉動(dòng),而應(yīng)該采用順序式拉動(dòng)或與超市式看板拉動(dòng)相結(jié)合,以減少庫存量,增加資金的流動(dòng)率。②對于耗材和包裝材料,可以采用VMI和安全庫存相結(jié)合的方式,來進(jìn)行供料,安排供應(yīng)商的人員來控制這些材料的庫存,當(dāng)發(fā)現(xiàn)工廠內(nèi)的庫存小于安全庫存時(shí),就通知送料。這樣可以減少的物料管理工作,節(jié)約人力,也可以幫助供應(yīng)商來控制庫存量。對于部分耗材(消耗量很小),還可以將部分此類物料的倉庫庫位取消,直接投放到生產(chǎn)線,由生產(chǎn)線直接控制數(shù)量,從而進(jìn)一步減少倉庫的庫存量。(2)物流中心采用milpwell和單行線模式,增加物料車補(bǔ)由于車間的面積,生產(chǎn)線布置等因素的影響,導(dǎo)致通道的寬度有限,且物料車的裝載量較小,如果流動(dòng)路線、供料周期與模式設(shè)計(jì)不好,就會(huì)使物料輔助人員的數(shù)量增多,還會(huì)造成阻塞,影響生產(chǎn)效率。為避免這些問題,采用MilkRun和單行線模式,并合理的設(shè)計(jì)了供料周期和出發(fā)時(shí)間——供料周期為30min,每輛物料車出發(fā)時(shí)間間隔15min,并且將一輛物料車供料的生產(chǎn)線數(shù)量增加一倍,并合理的增大物料車的尺寸,讓物料員在車間內(nèi)工作的時(shí)間增長,提高物料員的工作效能,使同一時(shí)間在車間內(nèi)的物料車數(shù)量下降了33%;對于生產(chǎn)線,每15min,就有物料員經(jīng)過,從而使看板數(shù)量(零件庫存)也下降了33%。拆包、換箱由于生產(chǎn)線的空間有限,部分物料的包裝尺寸較大,