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均衡生产
蓝色海平线 2018-10-27
  1. 均衡目的

(1)使客户波动与生产分离——使自己的生产订单与客户提取分离开来,最小化客户波动对价值链产生的影响,此时需要一个提前设置好的库存。

(2)需要一个稳定的生产计划——恒定的产量和顺序,对组件有一个稳定的需求

(3)引入标准的步骤——物流搬运步骤、换型等

2、均衡生产

均衡生产与大批量累计生产相对应,可以预见,对于高量产品(high runner)而言,如果采用日生产计划,可以使该产品的补货周期缩短,从而能够提高其供应柔性,因此,可以将高量产品的生产计划平均到每一天,然后再来穿插稀有产品(exotics)的生产,这样就能够制定一个标准化的生产流程,得到均衡的生产顺序,

3、执行步骤

(1)选择定拍点工序

1)定拍点是生产系统中唯一接受生产计划的工序,接受客户订单,控制生产的数量和顺序。定拍点的上游工序通过消耗控制相连接,下游工序通过FIFO连接,不再产生产品类型的变化

2)在下游工序可以保证FIFO连接的情况下,选择尽可能靠上游的工序作为定拍点(保证价值流中的库存最小化)

3)判断将定拍点向下游工序移动

FIFO顺序生产中有不稳定工序,不柔性工序(大的生产批量),以及客户预测质量得到提高。

(2)定义计划周期

均衡周期是对于生产批量和生产模式的短期考虑,理想情况下是2~4周

规划周期根据客户预测、交付计划、机器设备的分配、供应商产能,当需求大于产能时需要的补偿进行更长时间的考虑,即在规划周期内如果有某一段时间客户需求大于实际产能,那么会考虑将客户的增量转嫁到没有达到生产数量的时期来进行生产,规划周期最少6个月。

(3)分析产品序列

根据客户需求,通过ABC分类法确定highrunner和exotics,可以通过客户的提货频率以及需求产量的大小共同确定

(4)分析客户的订货行为

即分析客户的订货行为和波动,可以将客户分为以下四类:可靠的客户(计划与实际需求基本吻合),不稳定的客户(计划经常改变),谨慎的客户(计划多于实际需求),冒险的客户(计划少于实际需求)。

(5)生产能力的计算

考虑可用能力(考虑损失后的生产线日产能,不包括换型时间)与能力需求(高量产品与稀有产品需要的能力),两者之间的差值就是可用于换型的时间,再除去换型时间就得到每天的换型次数,得到每天可以生产的产品种类数

(6)确定EPEI(Every Part Every Interval)

EPEI表示所有高量产品的生产序列重复发生的时间间隔,即多长时间间隔内安排生产一次,如EPEI=1,则表示每一天生产一次,而EPEISNR表示某一特定料号的生产时段重复发生的时间间隔,如EPEI3表示3天生产一次。为了得到均衡的生产,目标是所有高量产品的EPEI=1,这样的话每天就能执行相同的生产顺序,同样的操作步骤,对上游工序也能形成更小的提取峰值。在确定EPEI时,可以根据现有条件(根据当前的换型时间和其他损失)或目标条件(例如想要其为1,此时的换型时间等就有根据目标确定)来确定EPEISNR。

如,已知可换型次数为5换型/天,高量型号数量为4种,稀有型号数量为10种,那么可以分配高量的可用换型次数:3换型/天;稀有的可用换型次数2换型/天。这时候我们发现并不是所有的高量产品每天都能进行生产,为了得到一个平稳的生产序列,在安排生产时需要使每个生产批量占用的时间间隔相同。

(7)生产批量的确定

每个料号的生产批量是根据整个均衡周期的需求以及以及EPEISNR来确定,还应该考虑到给定的最小生产批量以及NPK(每张看板代表的零件数量)。在这里有一个问题,如果是两个EPEISNR=2的料,那么这两个料在两天之内间隔生产,这将导致生产的波动(相邻两天的波动),是需要考虑的问题。

(8)确定均衡生产计划

1)首先排出需求量最大的runner零件的生产计划——根据确定的EPEISNR对此型号进行排产,根据包装数量向上取整。剩余的highrunner根据其需求量大小递减顺序编排均衡计划。

2)根据要求的交期以及exotic的生产时间段(生产能力)编排exotic的生产计划

3)检查每天的生产能力和换型次数

4)在每个计划周期内留一定时间的空余生产能力,用于消除由于OEE(Overall Equipment Effectiveness)波动等原因积压的订单

确定生产顺序需考虑的因素:利用换型矩阵制定生产顺序,使换型损失最小;尽量实现对上游工序的零件需求量均衡;考虑不同工作内容以及不同零件对于人员的要求,将有类似需求的零件型号安排在同一班次;尽量将exotic的生产时间安排在核心工作时间,通常这些产品问题更多。

(9)缓冲库存的计算

在这里的库存包括两个方面,一是用于平衡波动的客户提取和均衡生产之间的差异,二是覆盖生产中的过程问题以及客户预测与客户提取之间的差异。

缓冲库存的量通过流入和流出的比较加上一个可能缺料的量构成,其中流入指的是物料按照均衡计划从生产进入缓冲库存,到达时间取决于生产时间点和生产前置期;流出指的是客户提取,流出时间取决于客户提货的时间点和之前的打包时间以及发货部门的装卸时间。

公式:客户提取前缓冲库存中的物料—根据客户的计划提取从缓冲库存中出货=客户计划提取后缓冲库存中的物料+根据均衡生产计划从生产线向缓冲库存入库的物料=生产入库后缓冲库存中的物料

10)均衡板设计

横轴给出milkrun的循环节奏或生产节拍,纵轴为每个料号列出一排,划分high runner和exotic,均衡板控制定拍点工序,可以直观看到不同时间段应该给哪一个runner进行喂料。


总结:

  1. 均衡创建了一个“完美客户”,定期、小批量提取零件
  2. 均衡为引入标准化流程创建了基础
  3. 均衡计划显示了生产量、生产顺序以及生产时间,控制定拍点的生产
  4. 除定拍点外,不存在其他控制点
  5. 上游工序通过消耗控制连接,下游工序通过FIFO控制

精益物流的第一篇,主要涉及到均衡的生产理念以及在这之下生产计划的确定,接下来的内容还有消耗控制及其看板管理,均衡与消耗的结合,涉及到一些具体数据的计算,有兴趣的小伙伴可以一起探讨。


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