数字化转型网灯塔制造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。
三种生产方式将平行顺序放在最后介绍,因为它是既综合前两种生产方式的优点,也综合了它们的缺点。
不同于顺序移动,它并不是一定要前道工序整批零件都加工完了,才开始后到工序,而是在一定程度上,前后工序并行生产。如果前工序生产速度快,后工序慢,这两道工序同时开始生产,后面工序也不会出现等待物料加工情况。如果前工序慢,后工序快,则需要计算,前工序加工到什么程度,后工序再开始加工,避免后工序出现等待物料加工情况。
不同于平行移动,它不对零件生产进行批量分隔,不论每个工序加工速度快或慢,都是整批零件一次加工完。
一、平行顺序的优点:
1、加工周期相对短。因为工序之间在时间上有并行加工的情况,所以它的加工周期比顺序移动短,和平行移动相比,其生产周期长。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
2、设备利用率高。因为平行顺序生产方式,零件批量不分隔,整批一次性加工完,所以设备切换成本低。
缺点:
1、生产排程麻烦。当前工序生产的慢,而后工序生产的快,需要计算前工序完成多少数量后,后工序才能开始加工,有一定计算量。
二、平行顺序的适用场合:
当客户交货期足够,生产企业又希望降低设备切换成本,可以采用此种生产方式。
平行顺序生产周期计算方式:
注:
T:平行顺序移动方式加工周期;
n:零件批量数量;
ti:第i道工序的生产时间;
tl:单件生产工时,比前后两相邻工序加工时间长的单件工时;可以在第一工序前和最后一道工序后设置时间为0的虚拟工序。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
ts:与前后两相邻工序中单件工时比,比前后工序都短的工序的单件工时;
例:一批制品,批量为4件,须经四道工序加工,各工序时间分别为:
t1=11,t2=5,te=15,t4=10
三、采用平行顺序移动方式计算:
=(11+5+15+10)+(4-1)×(11+15-5)=104
平行移动最优批量分割方式
这3种流转方式中,最复杂的是平行移动,因为平行移动中有个批量分隔的问题。平行移动在生产过程中需要进行批量分隔,最简单的批量分隔方式是各个工序批量分隔数量相同,本文上面介绍的例子就是这种方式。
平行移动的例子,一次生产1000个零件,如果分成4个批次,每批生产250个,开始下一个工序;如果分成5个批次,每批生产200个,就开始下一个工序。分隔成不同的批次数量,影响着两个生产评价因素:
切换成本;
生产周期。
从生产计划安排的角度,我们希望生产成本低、生产周期短,可实际中,这两个目标又存在矛盾。往往生产周期短,就意味着需要频繁切换,生产成本高;反之,如果希望生产成本低,就需要减少切换次数,生产周期就长。
各工序分隔批量一样是可行方法,但不是最优批量分隔方法,因为不同工序切换成本不一致,更合理的是切换成本高的工序批量分割次数少,或者不分隔,切换成本低的工序可以多分隔工序。第一工序和加工时间最长的工序不需要批量分隔。 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
平行移动需要求解最优分隔次数,前面介绍用的例子是各个工序分隔次数相同,是为了说明平行移动的生产特点。事实上不同工序切换成本是不一样的甚至差别相当大,以笔者所在机械加工厂为例,加工中心因为其自动化程度高,一次加工尺寸多,切换繁琐,一般需要几个小时。企业经营时间就是金钱,切换时间长,就意味着成本高。而很多主要依靠手工操作的工序切换就很快,例如钻床,耗时才几分钟;如果是完全依靠手工的工序,就几乎没有什么切换成本。所以说,不考虑零件不同工序切换成本的不同,零件各个工序按照同样的数量分隔工序不是最优的平行移动方式,对于切换成本高的工序减少批量分隔数量,对于切换成本低的工序可以有更多的批量分隔数量,这种方式可以在同样的生产周期情况下,切换成本更少,进而生产成本更低。
设法求解零件在平行移动生产过程中,不同工序设置不同的批量分隔数量,进而达到生产周期满足客户订单要求的情况下,生产成本最小的目标。笔者认为有三种求解方式可以采用:
1、穷举法。该方法是通过计算机程序列出零件不同工序各种可能批量分隔方案,然后比较这些方案的生产周期和生产成本,选择在生产周期满足客户交货期要求情况下,生产成本低的方案;
2、提前人工设置好各个工序流转的批量。例如,不论一个工序总加工数量是多少,加工好500个之后,就开始下一工序; 数字化转型网(www.szhzxw.cn)
3、先人工设置若干模式,然后程序在模式中选择批量分隔方式。例如设置一种模式,当生产批量大于200并小于500个时,一工序不分隔,二工序分隔三次,三工序分隔二次。
数字化转型网灯塔智造专题
数字化转型网灯塔智造专题活动将涵盖灯塔工厂、黑灯工厂、未来工厂、智能工厂等,从设计规划到落地实践的全流程。并融合人工智能、数字化转型、智能制造、机器人与自动化等技术与理念,帮助中国制造业企业打通客户订单到生产的全流程,实现世界一流灯塔标杆。数字化转型网灯塔智造专题活动包含以下内容:
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