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智能工厂车间布局规划的三大改善要点

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发表时间:2019-03-06 14:17作者:德诚智能制造网址:http://www.danbokj.com

工厂企业在开展智能制造升级时,不可避免的就需要开展数字化工厂规划设计,对原来的生产现场进行改善。车间布局规划简单地说布局就是对设备、工作台、物料、工装、半成品、水、电、气等的综合配置。


工厂布局规划主要是研究工序之间、车间之间以及工厂整体的设备、工作台、原材料、成品仓库等配置的合理性,以达到整个生产系统的人流与物流畅通化、搬运最优化、流程最优化、效率最大化的目标。


工厂规划设计与改善的六大原则:

1、统一原则,在布局设计与改善时,必须将各工序的人、机、料、法4要素有机结合起来并保持充分的平衡。因为,四要素一旦没有统一协调好,作业容易割裂,会延长停滞时间,增加物料搬运的次数。


2、最短距离原则,在布局设计与改善时,必须要遵循移动距离、移动时间最小化。因为移动距离越短,物料搬运所花费的费用和时间就越小。


3、人流、物流畅通原则,在进行工厂布局设计与改善时,必须使工序没有堵塞,物流畅通无阻。在工厂布局设计时应注意:尽量避免倒流和交叉现象,否则会导致一系列意想不到的后果,如品质问题、管理难度问题、生产效率问题、安全问题等。


4、充分利用立体空间原则,随着地价的不断攀升,企业厂房投资成本也水涨船高,因此,如何充分利用立体空间就变得尤其重要,它直接影响到产品直接成本的高低。


5、安全满意原则,在进行工厂布局设计与改善时,必须确保作业人员的作业既安全又轻松,因为只有这样才能减轻作业疲劳度。请切记:材料的移动、旋转动作等可能会产生安全事故,抬升、卸下货物动作等也可能会产生安全事故。


6、灵活机动原则,在进行工厂布局设计与改善时,应尽可能做到适应变化、随机应变,如面对工序的增减、产能的增减能灵活对应。为了能达成灵活机动原则,在设计时需要将水、电、气与作业台分离、不要连成一体,设备尽量不要落地生根而采用方便移动的装置。


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我们在对生产车间进行产线布局设计时,需要遵从一些车间流水线布局的原则,而这些原则可以概括为:“两个遵守、两个回避”。两个遵守:逆时针排布、出入口一致;两个回避:孤岛型布局、鸟笼型布局。


一、两个遵守

遵守一:逆时针排布

逆时针排布,主要目的是希望员工能够采用一人完结作业方式,能够实现一人多机。一人完结与一人多机要求一个员工从头做到尾,因此员工是动态的,称之为“巡回作业”。


大部分作业员是右撇子,因此如果逆时针排布的话,当员工进行下一道加工作业时,工装夹具或者零部件在左侧,员工作业并不方便,这也正是逆时针的目的,员工就会走到下一工位,巡回的目的也就达到了。


遵守二:出入口一致转

出入口一致,是指原材料入口和成品出口在一起。首先,有利于减少空手浪费。假设出入口不一致,作业员采用巡回作业,那么当一件产品生产完了,要去重新取一件原材料加工的话,作业员就会空手(手上没有材料可以生产)从成品产出口走到原材料投入口,这段时间是浪费。如果出入口一致的话,作业员立刻就可以取到新的原材料进行加工,从而避免了空手浪费。


其次,有利于生产线平衡。由于出入口一致,布局必然呈现类似“U”的形状,这使得各工序非常接近,从而为一个人同时操作多道工序提供了可能,这就提高了工序分配的灵活性,从而取得更高的生产线平衡率。


二、两个回避

避免一:孤岛型布局

孤岛型布局把生产线分割成一个个单独的工作单元,其缺陷在于单元与单元之间互相隔离,无法互相协助;


避免二:鸟笼型布局

鸟笼型布局往往没有考虑到物流、人流顺畅的结果,这种布局错误的用机器设备或者工作台把作业员围在中间,使得物流不顺畅,在制品增加,单元与单元之间的相互支援也变得几乎不可能。


三、三种布局

1、花瓣型布局

花瓣型布局是由多个单元共同组成,是按照“两个遵守、两个回避”原则进行布局的结果。这种布局有助于提高单元间的互相协助,从而提高生产线平衡率。花瓣式布局是进行“互助协作”的必要条件。


互助作业就好像运动场上的接力赛一样,在交接区,实力强的选手可以适当的弥补实力弱的选手。在工作中也是一样,单元之间的作业员也要把产品像接力棒一样去传递。如果前单元的作业员耽误了时间,后单元的作业员就帮助前单元从机器上卸下产品。这种做法,显然依靠“花瓣式”布局为前提。


2、“一个流”生产线布局

按精益生产的理念,除了以上的两个方面,还有更重要的因素需要考虑,精益生产布局追求的目标主要有以下几方面:使物料搬运成本最小化;空间的有效利用;劳动力的有效利用;便于员工之间、员工与管理者之间、员工与用户之间的信息沟通。一个流(One—Piece Flow)”生产方式是指产品在生产过程中尽量实现小批量的轮转,最好是单件的流动。


它是减少在制品数量的最好方法,是消除生产线浪费的良策。它的基础是要使加工生产线像流水装配线一样流水化,但要牺牲非瓶颈工序设备的利用率,因此要尽量平衡生产线,减少设备的产能损失。


3、“U”型布置

车间流水线布置一般归纳为如下两种:传统“一”字型生产线布置(即按加工顺序排列设备)和u型布置。随着精益生产思想的推广,传统生产线越来越多地被U型生产线所代替,因为传统生产线布置有如下缺点:一个人操作多台设备时将存在“步行的浪费”,增加了劳动强度,同时也不能实现人员的柔性化调整。


而在U型布置中,生产线摆放如U型,一条流水线的出口和人口在相同位置,一个加工位置中可能同时包含几个工艺,所以U型布置需要培养多能工。它减少了步行浪费和工位数,从而缩短周期、提高效率,同时也减少了操作工,降低了成本等。


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