数字化工厂产品数量分析江衡仿真.doc

产品数量分析（P-Q Analysis）1目的产品数量（P-Q）分析是一个很简单但是非常有用的工具。它可以用来对生产的产品按照数量进行分类，然后根据分类结果对生产车间进行布局优化。在组装作业中，可以使用产品数量分析按照物料清单分析零部件的通用性和消耗数量。零部件的通用性是判断不同的产品是否可以混流生产的一个评估标准，而零部件的消耗量判断如何组织零部件的供应很有帮助。没有进行产品数量分析的公司，通常会认为他们的生产不是重复性的，很难利用精益工具进行优化。实际上，产品数量分析能够找出表面上没有规律的市场需求，使得生产型企业能够重新组织生产线，来满足客户的实际需求。2产品数量（P-Q）分析概念产品数量分析通过将成品的客户需求量（通常3-6个月）分成主要的三类产品：A产品：这些是很少的几种产品，但是其需求量却大到需要为它们建立专门的生产线。通过只有5-10中产品却占据了70%的市场需求。B产品：这些产品通常是一个产品系列需要一个专门的生产线。其中产品系列通产是根据技术方面的相似性来分类的。通常有大约200个B产品，占据大约25%的需求。C产品：在一个工厂中偶尔才需要生产的产品。对于这些产品，不需要对它们的零部件保留在制品。有时候有大约2000个产品，但是只占总需求量的5%。在实际应用中，一个完整的产品数量分析需要绘制多个图形。因为在销售收入，产品产量和零部件产量中，主要数量的产品（如A类）不一定是完全一样的。有时在销售额方面的分析会产生误导。比如有的行业中，生产数量最多的产品是用于促销的赠品，他们不产生任何直接销售收入，但是却需要划分为A类产品。3混流生产线的物料清单（BOM）在同一条生产线生产的产品物料清单包含的信息可以有以下用途： 识别零部件数量的差异。一个产品需要的零部件数量是另一个的4倍，如果把它们两个在一条生产线上生产的话就会出现问题。 确定每个工位的产品的零部件数量差异。 来计算产品之间零部件的通用性。 进行零部件类型分析，如内部生产零部件，采购零部件和标准件等。 通过对于零部件的使用频率排序，找出消耗量最大的零部件，并防置在离作业员最近的地方。物料清单（BOM）通常是树形结构，同时包括了生产需要的组件，不能直接用来分析。我们要做的第一步就是只保留BOM的“叶子”并直接连到其“根部”。如下表所示，零部件的数量变化很大，从46到136. 这说明我们不能忽略产品直接的组装时间差异，最好不要把他们放在一条生产线上生产。一种方法是把零件数量从47到80的产品放到一条线上，而90到136的到另一条线上。产成品内部价加工件采购件标准件合计CP0119154680CP02234370136CP0321463198CP0415182760CP0514192558CP061372646CP077414290CP08184746111总计130236313679 通过一个交叉表，可以构成一个数据矩阵。该矩阵的第一列是生产需要的所有零部件，该列后面的每一行表示每个产品需要的零部件的数量。通过这个表格，可以很容易的计算生产中每个零部件每天的消耗数量。通过对消耗数量进行排序，就很容易知道最好把哪个零件放在离作业员最近的地方。每天需求=50产成品分类CP01CP02CP03CP04CP05合计每天用量p1003采购件46741206000p1001内部加工件1546451065300p1008标准件4746934650p1014标准件681113924600p1007标准件4142834150p1013采购件4040804000p1005采购件192535793950p1010内部加工件181818542700p1012采购件201020502500p1011采购件101616422100p1015标准件101616422100p1009内部加工件61218361800p1006标准件726331650p1016标准件44412600p1002内部加工件33150p1004采购件22100这个表格的每一列是一个产成品需要的一系列零件的数量。如果我们用1来表示这个产品使用该零件，用0表示不使用。则每一列的合计就表示每个产成品需要的零部件的种类数量。然后通过excel的SUMPRODUCT函数，就可以得出产品直接的零部件通用性，如下图所示4按照订单生产的订单履行在安照订单生产或是配置选项比较多的产品中，我们应当更多的关注一个能够完成大多数订单的零部件组合。基于一个当前需求的代表性的样本，我们可以把零部件分为A，B和C三类，分类标准如下：A项： 用于50%以上的订单B项：除A以外的最常用的零部件，A和B总共占需求量的80%；C项：剩下的所有零件。这种分类是构成物料策略的基础。例如，零部件可以根据下面的原则进行管理：A项： 发到生产线上并不断的进行补货B项：在仓库里建立固定的库位，并对仓库进行补货C项：对于不长使用的零部件建立独立的储存位置，根据订单进行采购而不进行补货。识别零部件的组合是很复杂的。我们可以使用下面的方法进行近似的管理：1.对零部件的使用频率进行排序。注意，这里的使用频率不是零部件需要的数量，而是需要该零件的订单数量。2.统计使用频率最高的N个零件可以完成的订单数量： 识别需要很少使用的零件的订单 从列表中删除这些订单。剩下的订单就是使用频率最高的零件可以完成的订单。接着，对于A类零件一个接一个建立从仓库到组装线的物料运输方法。数字化工厂解决方案数字化工厂简介数字化工厂以产品全生命周期的相关数据为基础，在计算机虚拟环境中，对整个生产过程进行仿真、评估和优化，并进一步扩展到整个产品生命周期的新型生产组织方式。数字化工厂主要解决产品设计和产品制造之间的“鸿沟”，实现产品生命周期中的设计，制造、装配、物流等各个方面的功能，降低设计到生产制造之间的不确定性，在虚拟环境下将生产制造过程压缩和提前，并得以评估与检验，从而缩短产品设计到生产的转化的时间，并且提高产品的可靠性与成功率。包括：l 三维布局仿真：在三维环境中对工厂布局以及车间生产线布局方案进行可视化仿真，为方案评审提供评估工具l 生产线物流仿真：通过物流过程逻辑建模，对物流规划方案进行仿真分析与评估，并为优化物流提供建议l 装配工艺仿真：在装配工艺流程进行仿真，进行装配空间、时间、人机工程学评价，并生成作业指导书三维布局仿真工厂布局规划与仿真使用自主研发的VRLayout三维虚拟布局平台，以三维沉浸式虚拟环境取代传统的二维环境进行布局规划，建立厂房结构、行车、设备、工装、机器人、物流容器、标识线、输送线等生产资源的三维数字模型，并实现交互式设施布置与漫游，大大提高布局规划的效率。（1） 厂区建筑布局规划：将厂区的主要建筑物以及周围地形、道路等在三维环境中真实再现，能够实时对建筑的布局方案进行调整，进行布局方案讨论以及评审生产线布局规划：对生产线的设备、产品、物料、工装等进行三维布局规划，并实时对布局方案进行调整（2） 物流路径显示：显示整个厂区或某个生产线的物流路径，辅助布局规划方案评估生产线物流仿真采用物流仿真软件完成结构件车间、装配车间的物流过程建模，包括车间内部、车间之间、以及公司内各供货地点到生产线上的物流，通过仿真分析是否存在通道堵塞、节拍不平衡、寻找瓶颈等状况，并提供改善建议。（1） 生产线物流方案：对生产车间物流规划进行建模与仿真，模拟生产过程中车间内加工设备、物料缓冲区、物流设备（行车、AGV等）等运行情况（2） 产量估算：根据实际生产设备以及物流设备的运行参数，对生产线进行仿真运行，估算各个品种产品的产量（3） 瓶颈分析与改进：根据仿真运行数据，分析物料阻塞、节拍不平衡、设备等待等问题，并针对相应的问题进行物流模型的改进装配工艺仿真装配工艺仿真在三维环境下对典型工位的装配工艺进行人机装配仿真，对装配作业顺序、作业路径、作业时间、作业质量控制点等进行验证与优化，创建与优化作业指导书（1） 三维作业指导书：在三维环境下对典型工位的装配方式、人的动作、机械臂的运作等进行模拟，生成三维装配作业指导书，对工人进行培训（2） 装配时间分析：根据当前的装配序列以及实际基本装配操作所需的时间，计算当前工位在指定装配方案下所需的时间，分析瓶颈工位并进行改进（3） 装配空间分析：对整个装配过程进行三维空间的实时动态碰撞检测，分析装配中的干涉，提前发现工艺可能存在的不合理问题（4） 人机工程学分析：对装配中的人进行人机工程学评价与分析，改进工人的装配方式，提高效率并防止可能出现的意外情况疲劳度分析可及性分析视野分析江衡仿真是专注于3D 数字化工厂整体解决方案、复杂机电产品虚拟装配、复杂3D 场景交互布局与漫游、虚拟现实系统集成、半实物仿真等应用与研发服务的高科技企业，以自主知识产权的虚拟仿真软件平台、数字化