钣金加工厂生产线如何计算生产率,可用性和效率?
现在生产制作中产生以及要处理的板块数量的增加,而钣金加工所出产的制作线越来越自动化。知道如何平衡出产系统已成为出产司理的战略技术,以优化出产线,并前进了出产功率。出产系统由一系列机器组成,每台机器执行该进程的一部分。例如,在金属板加工线中,系统可包括开卷,冲孔,激光切开,成形,辊轧成形,焊接和包装。要核算给定出产系统的出产率和功率,有必要了解出产线的每台机器/模块的功用以及这些模块的联接方法。本攻略说清楚依据每个模块的主要参数核算复杂出产系统的出产率,可用性和功率的简略方法。
指数
1定义出产线和处理模块
2核算出产线的出产率
3核算可用性
4承认功率
5注意事项
6定论定义线和处理模块
从现在开始,我将一条线定义为一系列处理模块,每个模块的特征在于参数“循环时间”或出产率P:以每个部件的秒数标明,是模块用于完成其进程的时间量,包括装载,处理和卸载时间。表征模块的另一个参数是可用性A,由此公式定义:A =(均匀缺点距离时间)/((均匀缺点距离时间)+(均匀批改时间))每个模块都由前两个参数定义,每个模块之间我们可以有一个缓冲区(并行处理)或不是(串行处理)。
上一个参数将与其他考虑要素一同用于预算出产线功率E.以百分比标明,这是长时间内的预期出产率,包括预防性维护和设置时间。例如,功率为85%的出产线意味着它将在85%的时间内涵出产中处于活动状态。
核算线的出产率,当我们知道每个模块的出产率时,我们可以在三种不同的情况下核算出产线的出产率。一同处理,在一种情况下,模块之间有缓冲区,因此每个模块在线路流下的不同部分上一同进行操作。在这种情况下,出产率P将是每个模块的出产率P的很大值。该模块是系统的瓶颈。P = MAX(P1,P2,P3 ......,Pn)
例如,在百叶帘的加工出产线中,我们承认了三个模块:滚压成型和冲孔,每个部件P1 = 10秒,头针定位模块,P2 = 5秒,用于挂钩刺进和环带组装的模块,P3 = 8秒完整出产线的出产率将是每个零件10秒。以下视频显现了操作中百叶帘的一行。一切用于出产卷帘门的现代出产线也在一同加工。一同处理的线的第三个比方是线圈冲压和一同激光切开线。这儿,冲压和激光操作由作为缓冲器的辊道分隔,并且冲压和激光操作一同发生。
例如,在处理零件时,我们承认了两个模块:开卷和冲孔,P4 = 25秒,激光切开,P5 = 33秒在这种情况下,出产线的出产率为33秒。以下视频具体介绍了冲压和同步激光切开线的功用。
串行处理
在第二种情况下,模块严密联接并且在没有缓冲器的情况下作业,即在串行处理中。在这种情况下,出产率P将是每个模块的出产率P的总和。P = P1 + P2 + P3 + ... + Pn
一些较低的百叶窗出产线具有这种操作。
运用以前的百叶帘线的相同示例,出产率变为:
P = P1 + P2 + P3 = 10s + 5s + 8s = 23秒 - 循环时间增加130%。
线圈馈电冲头激光组合也可以通过联接的两个模块构建,以串行配备作业,如下面的视频所示。
这种情况下的出产力是:
P = P4 + P5 = 25s + 33s = 58秒 - 循环时间增加75%。
很明显,增加缓冲区可以明显前进出产率,也可以前进系统的可用性。在大型工厂中,缓冲区或许非常大,假定其间一个模块存在功用问题,它们有时或许会将出产流程转移到第二个备份模块。
串行+同步处理
在第三种情况下,一些模块定位在一同处理中,而其他模块定位在串行处理中。在这种情况下,串行模块将被视为一个新模块,其出产率P等于两个出产率的总和。
例如,假定该行具有:
一个模块,功用P6 = 8秒,后跟缓冲区
以下模块,P7 = 7秒,P8 = 12秒,位于串行处理配备中。该出产线的出产率将导致:
P = MAX(P6,(P7 + P8))= MAX(8s,(7s + 12s))
P = MAX(8s,19s)= 19秒
核算可用性
与任何机器相同,每个模块的特征在于可用百分比标明的可用性。可用性定义为:
A =(均匀缺点距离时间)/((均匀缺点距离时间)+(均匀批改时间))
也写成:
A = MTBF /(MTBF + MTTR)
在出产线中,每个模块的可用性直接影响整条出产线的可用性。线路可用性的保存核算如下。
A = A1 * A2 * A3 * ...... * An
考虑具有不同可用性的三个模块:
A1 = 99%= 0,99
A2 = 99,9%= 0,999
A3 = 98,5%= 0,985A = 0,99 * 0,999 * 0,985 = 0,974 = 97,4%
我以为相同的核算对于串行或一同配备是有用的,由于其间一个模块的缺点在两种情况下都会中止整行。
定义功率
核算的出产率标明连续出产中每个零件的循环时间。可是,由于多种原因,该出产线或许无效:
原材料改动 - 例如线圈替换
更改工具或配备 - 例如在一个出产批次的末尾
用于预防性维护当然,这些时间取决于机器规划,还取决于出产的组织,每周或每天的材料替换次数(例如,在频频的色彩改动的情况下)和技术人员的技术。
我把这些时间称为设置时间或ST,它们有必要被丈量或估计。由于功率被定义为在较长时间内的预期出产率,我建议在出产满足很多的N个零件时预算ST值 - 例如估计在一周内出产的数量。
功率E可以保存地核算如下:
E = N * P /(N * P + ST)* A.
我运用可用性值来考虑模块引起的任何中止。
例如,假定我们有:
N = 10000份
P =每部分12秒
ST = 7小时
A = 97,4%E = 120000 /(120000 + 25200)* 0,974 = 0,805 = 80,5%
出产司理可以运用此功率值 - 知道它是一种预算 - 来核算出产线总出产率GP并简化其核算。
GP = P / E.
在前面的比方中,P = 12秒,E = 80,5%:
GP = 12 / 0,805 =每个部件14.9秒
这意味着,即便机器每12秒生成一个零件,我们也要考虑14,9秒来考虑设置时间和系统的可用性。
在一周内,彻底可用144000秒,该出产线将可以出产:
N = 144000s / 14,9s = 9660份
笔记
核算以保存的方法呈现,但应考虑另外两个要素。
假定机器或系统依赖于操作员进料或排出出产线,则出产率有必要考虑操作员的功率。
我们假定该出产线出产100%的好零件:假定出产线功率较低,废钢的百分比将下降出产线的核算功率。定论
我提出的公式代表了一种简略的方法,可以应用于许多钣金加工系统:冲床,激光切开系统,FMS,辊压成型机和包装系统。
在文章中,我指出了功率如何也取决于制造商的组织。实际上,较大的批次会削减Setup Times ST在核算中的影响。可是,在当今竞赛剧烈的商场中,钣金加工制造商需要可以快速响应客户的要求:批量较小,设置时间缩短,功率下降。
即便在这种情况下,通过仔细组织出产也可以前进功率,当然,运用现代化和灵活的出产线,设置时间更短