制造系统设计.ppt

制造系统设计 MSD 表面处理 车加工 焊接 冲压 日程安排 简介价值链生产模块和需求节拍 takttime 生产工艺顺序和设备平衡图工艺布局和生产员工平衡图批量和库存防错 制造系统设计 MSD是用于设计和优化生产工艺的标准程序是目前制造业最先进的通用工艺设计方法 利润和效益 目标 流动生产的保证 精益生产的基础 员工环境和参与 流动生产 工作场地组织 质量 生产可运行性 物料流动 六个相关元素 流动 生产周期 生产需求 生产资源 制造系统设计步骤 建立或回顾价值链 确定生产模块的大小 计算客户需求节拍 生产顺序图 设备平衡图 工艺布局并优化工艺中的增值行为 员工平衡图 库存 批量和生产周期分析 进出货包装和工艺间周转箱的需求 防错系统 更新价值链 行动计划表 价值链图 Cycle 45sec C Over 5min 2Shifts 2 Scrap Cycle 2sec C Over 90min 1Shifts 10 Scrap 20000件 月 钢材 日生产计划 生产控制 日耗用量 周 月计划 3天 5天 4分钟 8分钟 2天 10天 0 01天 0 1 增值 客户节拍 每日运营时间 分钟 1 440 餐饮和休息时间 228 计划停机时间 0 实际运营时间 1 1 212 运营天数 实际运营时间 1 x60 sec min 日产量 2 年份 生产量 日产量 2 客户节拍 2000 197 000 235 838 87secs pc 2001 275 000 235 1 170 62secs pc 2002 550 000 235 2 340 31secs pc 客户节拍 确定生产模块大小的基本原则 每个主要客户最好至少有一个生产模块于之对应 这样做的好处是当该客户停止生产或启动生产时 我们可以相应停止或进行生产 尽量使每个生产模块的TaktTime高于20秒 TaktTime介于30至60秒之间是比较理想的 充分考虑设备生产节拍和设备成本之间的关系对于某些工艺设备目前不具备单件流或小批量生产的技术 建议单独建立生产模块 确定生产模块大小的基本原则2 考虑产品在其生命周期内的市场需求波动在启动阶段 分批交错地投入资金 使企业保持充裕的现金流量如产品发生改变 需有充分的弹性 以投入最少量的资金完成对工艺的改变如产品需求不如预想的规模 应该有能力转移计划的投入资金当需求有变化时 产品的成本不会产生剧烈波动 成本是时间概念 投入成本 运作成本改进 变 成本 生命周期成本 精益生产的产品生命周期成本 一个好的模块有以下特点 随着产量起伏 单件成本变化不大自动化程度适中营运中方便做出追加投入的决策方便产品可能发生的更改和工艺的改进使用和柔性的生产设备设备有机动性 方便安装 容易维修循环时间一致 产量弹性化 V 2V 产量 生命周期成本 Pc V 目标产量 产品成本随着产品产量波动变化较小 传统生产和精益生产的产品生命周期成本 传统生产在极小的产量区间内可以获得巨大利润 V2toV3 精益生产可以在整个产量范围内获取利润传统生产在产量较小和产量较大时成本增长迅速 低于V1 高于V4 工艺优先表 工艺顺序表 项目 流量表总装 日期 Jan 14 01 压装冷却管 气密性试验 压装轴承 安装簧杆 总装阀门 安装传感器 包装 安装进气螺栓 安装马达 安装压扣 敲钢印 安装塞子 气密性试验敲钢印 压装冷却管 包装 STATION1 STATION2 STATION3 STATION4 STATION9 STATION6 STATION7 STATION8 工艺顺序表 压装轴承 安装簧杆 总装阀门 安装塞子 安装进气螺栓安装压扣 安装马达 安装传感器 STATION5 STATION10 设备安排 工艺描述框 Manualtime 20sec Manualtime 15 8sec Manualtime 12 8sec Manualtime 13 8sec Manualtime 16 1sec 压装冷却管 安装塞子 安装进气螺栓安装压扣 压装轴承 MachVA 15sec MachVA 27sec MachVA 0 MachVA 2sec MachVA 15sec MachNVA 12sec MachNVA 6sec MachNVA 0 MachNVA 0 MachNVA 22sec Downtime 25 Downtime 5 Downtime 2 Downtime 2 Downtime 5 Scrap 3 Scrap 1 Scrap 1 Scrap 1 Scrap 1 C OTime 5min C OTime 0 C OTime 0 C OTime 5min C OTime 0 ConTool 0 ConTool 0 ConTool 0 ConTool 0 ConTool 0 Other 1sec Other 1sec Other 0 Other 0 Other 0 Cost 50 000 Cost 25 000 Cost 7 000 Cost 11 000 Cost 240 000 Manualtime 46 9sec Manualtime 21 8sec Manualtime 24 8sec Manualtime 23 9sec Manualtime 18 6sec 安装传感器 安装马达 总装阀门 安装簧杆 MachVA 5sec MachVA 0 MachVA 0 MachVA 12sec MachVA 0 MachNVA 0 MachNVA 0 MachNVA 0 MachNVA 16sec MachNVA 0 Downtime 5 Downtime 2 Downtime 2 Downtime 2 Downtime 2 Scrap 3 Scrap 1 Scrap 1 Scrap 20 Scrap 1 C OTime 30min C OTime 0 C OTime 0 C OTime 0 C OTime 0 ConTool 5min ConTool 0 ConTool 0 ConTool 0 ConTool 0 Other 0 Other 0 Other 0 Other 0 Other 0 Cost 53 000 Cost 11 000 Cost 11 000 Cost 45 000 Cost 25 000 气密性试验敲钢印 包装 设备运行状况分析 客户需求节拍报废换工装停机换型人工上下料机器运作 非增值 机器运作 增值 设备平衡表 机器运作 增值 人工上下料 机器运作 非增值 停机 换型 换工装 报废 练习 增值和非增值 增值操作改变产品的形状为产品增添新的性能例如 焊接 喷漆 装配以外为非增值操作 必需取消或尽量减少从客户的角度来考虑勿以恶小而为之 生产周期分析 原状态 非增值 增值 改进后 非增值 增值 理想状态 非增值 增值 下料 等待 上料 磨削 下料 等待 上料 加工 移动 等待 设备平衡图 标准作业表 WorkElement ElementTime Seconds ID DESCRIPTIONOFOPERATORWORK VA Manual Operation NVA Manual Operation Machine Time NVA Walking NVA Waitfor Cycle O p e r 1 PRESSCOOLANTTUBES 2 Unclamp UnloadFMAtoW I P 3 0 3 Getcastingfromtote 2 0 4 ApplyLoctitetotubeholesincasting 5 0 5 LoadcastingtoNest ManualClamp 2 4 1 0 6 Get loadtubestoholders 5 6 7 Initiatemachinecycle 1 0 27 0 8 WalktoPack 2 0 9 SHIPPINGAIRSET 10 Get LoadFMAtonest ManualClamp 2 0 1 0 11 ManualconnecttoMotor 2 0 12 ManualconnecttoSensor 2 0 13 Manualturnchamberon chamberfills 1 0 5 0 14 Manualapplylabel 3 0 15 AdvanceMotortoclosedposition 2 0 16 ManualsetshippingairtoMAP 6 0 17 ManualretractMotor 3 0 18 Manualremovetestconnectors 2 0 19 ManualpunchFMA 3 0 20 ManualUnclamp UnloadFMA 3 0 21 InspectFMA Movetotubepress 8 0 2 0 TOTALTIMEBYCATEGORY 35 0 23 0 4 0 OPERATORTIMEBYCATEGORY 56 37 6 TOTALOPTIME CYCLICAL NON CYCLICALTIME 62secs TOTALCYCLICALTIME 62 0 THROUGHPUT SHIFT AVAILABLEMINSPERSHIFT TOTALOPTIME 391pcs 0 10 20 30 40 50 60 70 10 9 8 7 6 4 3 2 1 5 人 17 4机 27 人 15 8机 33 人 12 8机 0 人 13 8机 2 人 36机 5 人 21 8机 0 人 24 8机 0 人 23 9机 28 人 18 6机 8 人 16 1机 37 所需人工 手工操作时间之和 客户节拍 200SEC 62 2SEC 3 2人工 初步的工艺布局 10 9 8 7 6 4 3 2 1 5 练习 生产流程布局 人 17 4机 27 人 15 8机 33 人 12 8机 0 人 13 8机 2 人 36机 5 人 21 8机 0 人 24 8机 0 人 23 9机 28 人 18 6机 8 人 16 1机 37 请按照4个员工操作模式安排所需人工 1 6个员工 10 9 8 7 6 4 3 2 1 5 练习 生产流程布局 人 17 4机 27 人 15 8机 33 人 12 8机 0 人 13 8机 2 人 36机 5 人 21 8机 0 人 24 8机 0 人 23 9机 28 人 18 6机 8 人 16 1机 37 员工1 53 4MANUAL 4WALK 57 4SEC 员工2 49 4MANUAL 8WALK 57 4SEC 员工3 48 5MANUAL 6WALK 54 5SEC 员工4 48 7MANUAL 3WALK 51 7SEC 员工平衡图 人工产量线性关系 件 小时 每人每小时件数 操作方式 1 15 9 15 9 单人操作单元 2 29 14 5 3 43 9 14 6 4 58 1 14 5 5 85 7 17 1 6 85 7 14 3 7 94 7 13 5 0 0 10 0 20 0 30 0 40 0 50 0 60 0 70 0 80 0 90 0 100 0 15 9 15 9 1 14 5 29 2 14 6 43 9 3 14 5 58 1 4 17 1 85 7 5 14 3 85 7 6 13 5 94 7 7 PCS HR PIECES HOUR PIECES HOUR PERSON NO OFOPERATORS 双人操作单元 三人操作单元 四人操作单元 五人操作单元 六人操作单元 七人操作单元 物料包装计划表 零件 包装规范 线上呈送方法 每包装数量 每包装使用小时 Shaft Lever Cam SC241510 滑道 管 方式 60 1 0 IACVScrew SC090504 重力滑道货架 要返回 500 4 2 IACV Tray 震动整理器 35 0 6 Spring Box 铁丝 100 1 7 ShippingAirScrew SC090504 RollerRackToWorkplace 250 4 2 FinishCasting SC241510 Cart A Frame Holds2 24 0 4 Bearings PlasticTube ChuteToWorkplace 120 1 0 StraightCoolantTube SC090504 RollerRackToWorkplace 125 2 1 CurvedCoolanttube SC090504 RollerRackToWorkplace 125 2 1 RetainerClip SC090504 RollerRackToWorkplace 250 4 2 ValveScrews SC090504 RollerRackToWorkplace 500 4 2 TPSScrews SC090504 RollerRackToWorkplace 500 4 2 TPS BagsinaBox RollerRackToWorkplace 125 2 1 Valve SC090504 RollerRackToWorkplace 100 1 7 Stud SC090504 RollerRackToWorkplace 250 4 2 CupPlug SC090504 RollerRackToWorkplace 250 4 2 库存和批量大小 争取单件流 考虑库存存在的必要性 无法流动 质量问题 是否方便运输 拿取和操作 数量和包装方式标准化 小批量的优点有哪些 小批量 优点 降低生产周期减少库存灵活应变客户需求变化降低质量成本方便生产换型减少人机工程学问题 降低员工负担支持标准生产和拉动系统 人员和设备安排 超市库存 大件库存 小件库存可用手工搬动易于上货架 需有铲车移动无法分包装至小周转箱先进先出困难 物料流动 超市库存 超市库存固定频率运送固定路线运送类似公共汽车 B C A Parts Card 11504515 操作员使用零件并取出看板 送料员上料并取走看板 及空周转箱 操作员将看板放置于指定位置 4 2 在原料库取料 并将看板放进周转箱 5 物料流动 物料流动 员工和设备都会犯错误客户的要求越来越吹毛求疵把质量控制在源头 防错 产品质量员工安全设备完好以及其它任何影响流动的因素 何谓防错 请考虑 国外的称呼 PokaYokeMistakeProofingFailSafeFoolProofing 防错 最佳法门 设计 设计出无法安装错误的产品工艺 工艺本身使错误不能通过采用简单 便宜的方法基本假设 员工愿意把事情做好 但是光靠他们的眼睛检查和集中注意力是不够的如果工艺出现问题 人往往不能及时发现如果出现错误后不及时发现 错误就会变成废品 事故等只有100 检查 才能真正实现 零缺陷 用系统和方法 设备 工装等等 来替代人 防错 依靠员工的工作受到以下因素的制约 知识 技巧 警惕性 细心 疲劳 生理和心理 员工 防错 为何错误出现 我们的产品 设备等等总是向着错误的方向发展普通预防错误的办法往往是要依靠操作人员的 防错可以是 前瞻性的 反应性的 制造导向的设计 D PFMEA 在产品设计期间在工艺设计期间 不断改进基于质量历史分析新设备 工装的改进 防错 防错 防错 透过现象看本质 普通设计 防错设计 防错 前瞻性防错的产品设计 防错 前瞻性防错的工艺设计 防错 质量控制的5阶段 防错 阶段 检查 效果 如何达到ZQC 1 制造病发送出不合格品 无 批量废品和客户抱怨 关厂 2 制造但不发送出不合各品 事后检查 成品 批量报废 增加大量成品检验员 3 不合格品的数量逐渐减少 过程检查 开始使用统计控制技术 有废品 4 各个工位的不合各品数量减少 各个工艺 工人 独立检查和对前道检查 废品不再能够通过后道工艺 培训员工 增加人员 5 不再制造出不合各品 控制源头 防错 发生错误时或者可能发生错误时 无法进行生产 零缺陷 增加大量工艺检验员 防错带来的好处 防治产生缺陷产品是质量问题更明显易见是工作环境更安全消除了检查和返工降低成本支持单件流和低库存 防错 在以下情况考虑防错措施 1 调整2 工装更换3 混批生产4 生产步骤多5 需要仔细测量时6 缺少标准时7 人员变动时8 有易损工装或设备 9 对称10 不对称11 快速重复工作12 大批量13 环境变化 物料 运送 光线 现场组织14 以及所有的可变量 防错 遗漏某工艺工艺设定错误漏装 多装错装 混装员工受伤造成客户 使用者 的伤害设备损坏工装 量具损坏 防错 错误造成的结果 并不是说人的因素要忽略不计简单的人工Go NoGoTAKTtime保持在30秒以上人工检查后进行备忘操作 如贴一个标签 记录和完善质量问题 防错 工艺A 工艺B 操作前事先检查 操作完事后检查 对上道工艺检查 反馈 防错 再看一下你的价值链图 最后的判断 当MSD完成某一个系统设计时 或者当你有不止一个系统设计时 最后的判断依据是 系统的成