基于ecrs的激光头基站准备生产线流水线平价方案研究

基于ecrs的激光头基站准备生产线流水线平价方案研究

1生产线问题的改善方法一家企业是三通光学有限公司（香港）有限公司的合作企业。主要从事三洋各种机型激光头的加工生产,产品主要用于各种CD、CD-ROM、CD-RW中。在整个生产工艺中,H-S准备工段是整个生产过程中的关键工段。目前,由于设备能力不足、工位布置和作业分工不合理,导致生产线平衡率较低,降低了生产线应有的生产能力。企业为了完成生产任务,不得不采取扩线、加班等措施,极大地增加了企业的生产成本。因此,急需对现行生产线问题进行分析,找出影响产线平衡的因素,并实施改善。在改善过程中,主要应用工作研究理论中的方法研究和作业测定技术。方法研究是对现有的或拟议的工作(加工、制造、装配、操作)方法进行系统的记录和严格的考察,作为开发和应用更容易、更有效的工作方法,以及降低成本的一种手段。作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准,完成某项工作所需要的时间。由于H-S准备工段是以手工作业为主,所以采用作业测定理论中的模特法为主要手段,同时也用时间研究(秒表测时法)来进行工时分析。2工段作业设计不合理H-S准备工段共有13条流水线,每条线有20个作业工位(见表1)。其中,后三个工位(LD脚剪切、扩散镜粘接1、扩散镜粘接2)是专门为LD组件装配工位加工LD组件的,总称为D-L准备。从工艺的角度来看,其作业内容应该独立于H-S准备工段,但目前工段把这三个工位也安排到生产线上,按照整条线的节拍进行加工生产,这样的工位布置方式明显不合理。H-S准备工段主要生产W33、W34、W35机型(W33、W34、W35是激光头的机型名称)。该工段目前定员513人,其中H-S准备工段(包括D-L准备)标准定员493人,其他19人为工段管理人员。工作时间每天10.5h,人均日产量108台。该工段的完成品是供应给合拢组装工段使用。如果该工段的生产不顺畅,将影响后续工段的加工生产,从而影响整个产品的产出计划。为了解决H-S准备工段存在的问题,开展了以下工作。2.1改善工作内容计划和组织是保证成功开展改善提案的前提,如果没有一个统一的计划和合理的组织,很难保证改善提案能顺利进行。所以,在改善工作开展之前,必须制定统一计划,并成立改善小组。由于该改善工作涉及到技术问题、品质问题、物料协调和生产安排问题,所以组成由IE工程师、技术人员、设备管理人员、品保工程师、物资管理人员、生产管理人员,以及生产制造人员等参加的改善小组。2.2产线平衡率低作业时间是核算产线平衡率的基础数据,也是找出瓶颈工位的前提条件。由于该工段是以手工作业为主,所以主要通过模特法对各工位现行作业时间进行测定。另外,由于外观检查工位的作业时间受不良率和其他因素的影响,这里主要采用秒表测时的办法来制定。测定数据结果如表1所示。从表1可以计算出H-S准备工段的产线平衡率(流水线负荷系数)。计算公式如下:W=∑(ti×si)/(t0×a)其中,W——产线平衡率;ti——第i工位标准时间;si——第i工位定员数;t0——流水线节拍;a——流水线定员数(或采用的工作地数)。产线平衡率=[215.2/(9.2×38)]×100%=61.6%这意味着在生产过程中,有38.4%的时间由于产线配置不平衡而损失了。由表1中数据可以看出,导致产线平衡率低的主要原因是瓶颈工位(第8,1,7,15工位)的作业时间与其他工位的作业时间相差较大,同时后三个工位(第18,19,20)组成的D-L准备子工段的能力存在过剩现象。如果能将这四个瓶颈工位的作业时间降下来,且将D-L准备子工段从H-S准备工段中分离出来,实行小组作业和分段管理的办法,就可以既改善H-S准备工段的产线平衡率,又能将D-L准备子工段过剩的生产能力降下来。因此确定问题点如下:(1)第一瓶颈:FMD粘接(9.2s);(2)第二瓶颈:反射镜装配(8.4s);(3)第三瓶颈:LD支架点胶(7.1s);(4)第四瓶颈:ACT装配\ACT焊接\H-S成品检查三个工位(平均时间6.6s);(5)后三个工位(LD脚剪切、扩散镜粘接1、扩散镜粘接2)构成的D-L准备子工段。2.3各岗位任务问题意见存在的问题根据工段实际状况,运用“5W1H”提问技术对各工位完成任务的目的、方法、人员、时间、地点及原因等方面进行提问,逐项进行分析,发现存在如下问题:(1)闲置的转盘式六眼底的机器经提问分析发现,FMD粘接工位所用的粘接机是双导轨两底座的机器,而企业有闲置的转盘式六底座的机器,闲置的原因主要是转盘式粘接机需要进行适当改造,才能满足生产要求,经分析企业具备改进机器的所有条件,只是没人提出该问题而已,从而造成一方面设备闲置,另一方面生产线生产紧张,无形中增加了生产成本。(2)定员工艺的确定目前该工位定员2人,作业时间8.4s,而整条流水线的平均作业时间为5.6s,相差2.8s。如果增加一个定员,则作业时间变为5.6s。从整体产能增加量来衡量,增加一个定员是合理的。并且,企业内有一套反射镜装配设备闲置,可以追加到生产线上,把该瓶颈工位消除。(3)作业均衡原则分配不均衡。FPC装配工位的作业时间为5.9s,而LD焊接工位的作业时间为4.2s,从工艺要求上可以对FPC装配工位及LD焊接工位的工作内容进行重新分配,使得两工位的作业均衡。(4)平均作业时间这三个工位的作业时间分别为6.8s,6.4s和6.5s,均超过整条流水线平均作业时间(5.6s)。由于工位的作业内容和设备比较简单,企业资源完全可以满足改进要求,因此可根据工位作业时间适当增加人员和设备。(5)橡胶支撑块的制造能力不足该工位的作业时间以设备为主,手动时间被设备时间所时限,改进的主要方向是降低设备工作时间。(6)提高设备工作时间通过人机操作分析,得知目前扩散镜粘接机的工作时间为9.42s,手动时间为5.28s,有4.14s的空闲时间。如果能对设备时间进行改善,可以将人体的闲余能量充分利用上。另外,D-L准备子工段是为H-S准备工段提供备件加工的工段,其作业内容和工艺相对独立,完全可以从H-S准备段独立出来,进行小组作业,将过剩的生产能力降下来。2.4生产线生产减少升级通过以上分析可知,如果能将生产线的节拍由9.2s降到5.6s至6s之间,可使产线平衡率由61.6%提升到85%左右,也就是可以使每条生产线的总体生产能力提升24%,那么原来由13条生产线完成的生产任务,改善后配置10条生产线就可以完成,这将为企业节约3条生产线的资源和100个左右的劳动力,所以,改善目标是将生产线的节拍降至6s以下,人均产量由原来的108台/人.天提升到160台/人.天。3生产线平衡理论在对生产线存在问题分析基础上,利用ECRS(取消、合并、重排、简化)四大原则,结合动作经济性原则和生产线平衡理论,对生产线的瓶颈工位进行改善,减少闲余能量,并重新布置生产线,提高生产能力。3.1改进的双x-转盘式六眼底内粘机FMD粘接工位是整个改善过程中最为关键的工位,决定整条生产线的生产能力。改进方案为将原来的双导轨两底座的粘接机改为转盘式六底座的粘接机。改进后该工位的作业时间由9.2s降到5.6s,完全可以消除瓶颈。3.2装配工位的作业均衡性对这两个工位的作业内容进行重新分配,把原来FPC装配工位“打色点”的作业内容分配到LD焊接工位。改进后,FPC装配工位的作业时间由5.9s降为5.3s,LD焊接工位的作业时间由4.2s升至5.1s,作业基本均衡。此改进不影响产品性能和质量要求,但要注意作业内容重新分配后,要对作业人员的操作方法和注意事项进行培训。3.3新增设备要确保方案影响这四个工位生产能力的主要问题是设备能力和定员不足。目前这四个工位的设备和人员都处于满负荷工作状态,没有闲余能量,要降低工位作业时间,只有通过追加设备和定员的办法。根据前述分析结果,反射镜装配工位增加1名人员和1套设备(企业有闲置设备),工位时间可降至5.6s。由于H-S准备工段生产线是两条线并排且流向相同,后三个工位每并排的两条线增加1个定员,即每条线增加0.5个定员,就将作业时间由6.8s、6.4s、6.5s降到5.4s、5.1s和5.2s。3.4增加照射强度该工位机器工作时间主要由两部分构成。一是点胶时间,二是光枪照射时间,可以改进的部分主要是机架运动时间和照射时间。由于照射时间主要是满足胶点拨离强度要求,要降低照射时间必须增加照射强度,并满足光枪寿命要求和质量规格。经实验可以通过适当增加照射强度,降低照射时间来降低机器作业时间。改进后,照射时间降低3s,点胶机架运动时间降低1s,总工作时间可以从7.1s降到5.7s(照射时间和点胶时间有交叉部分),接近生产线平均工作时间5.6s。3.5利用d-l段进行分段作业通过对扩散镜粘接机的工作原理和机器参数分析,采取通过追加两根光枪的办法,对扩散镜粘接机进行图1所示的改造。为了满足产品生产技术的规格要求,分别将照度设定到375mw/cm2、照射量设定为6000mj/cm2(生产技术要求分别为250~400mw/cm2,5000~8000mj/cm2),并且此时的参数均在设备允许的量程内。通过这一改进,机器的作业时间由原来的9.4s降为5.4s,减少了4s。为了降低盈余生产能力,减少过多生产的浪费,将D-L段从原来的H-S准备工段的生产线上分离出来,成立一个独立的D-L加工组,实行分段管理,进行小组作业。另外,需要对工作台进行重新布置。改进后,在完成H-S准备段的需求计划的情况下,还从整体上节约13名人力(改进前工段白晚班为52人,包括管理人员,改进后42人就可以满足作业要求),节约6台显微镜、6台气吹、6台GT插入治具,同时,方便了物料管理和调配。3.6产量和目标均能达到目标的数量改善方案设计好后,先选择一条生产线进行试点,以发现和解决原来忽略的问题和产生的新问题。改善后试点生产线产量达标情况见图2。从图2可以看出,在调查的10个时间段中,只有第4和第6段的产量没有达到目标产量600台/小时。其中,第4段没达标的原因是FPC工位的工人送产品到高温房而离岗,从而影响约20分钟的作业时间;第6段没达标是由于LD支架供料不及时所致。总之,如果在正常的生产条件下,小时产量均能达到或超过600台的目标。试点成功后,改善方案全面展开,将第1,2,3条生产线做备用,其余生产线改建后用于生产。4影响评估的效果(1)改善前后作业时间变化改进后,H-S准备工段生产线更加顺畅,流程更加合理,产线平衡率得到较大提升。表2为各工位改善前后作业时间变化情况。改善前,生产线的节拍为9.2s,改善后为5.7s,产线平衡率由61.6%提升至91.1%。这意味着每条生产线的生产能力提升了61.4%,另外,人均产量也从108台/天提升到165台/天。(2)节约了城市总数的数量和效益通过对H-S准备工段的改善和对D-L准备子工段的分段管理,减少约3条生产线的人力,总计共节约111人。(改善前总人数513人,其中494人是生产线定员数,另外19人是管理人员等。改善后总人数为402人,其中379人是生产线定员数,另外23人是管理人员等)。依据企业平均劳动工资700元/月.人计算,一年可节约人工成本93.24万元。(3)节约了3条生产线的资源生产线上有较多的生产设施比较贵重。改善前需要13条生产线,改善后10条生产线就能满足要求,节约了3条生产线的资源,可以留作扩大生产能力时使用。(4)改变工作段“5s”的形象通过对D-L准备子工段实行小组作业和分段管理的办