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工厂精益布局规划及生产线布置原则

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设施规划与物流布局是工厂IE和精益3P设计中至关重要的职能,尤其是在建新厂新车间新生产线,或改造生产线、车间及工厂结构期间,总体上,车间流水线以灵活和高效为前提,但仍以 科学布局 的 原则——可概括为:“ 两个遵守、两个回避 ”:

► 两个遵守:逆时针排布、出入口一致

► 两个回避:孤岛型布局、鸟笼型布局

工厂单元装配线的理想布局之一是花瓣型布局

▪️1. 流畅原则: 各工序有机结合,关联工序集中放置原则,流水化布局

▪️2. 最短距离原则: 尽量减少搬运,流程不交叉,直线运行。

▪️3. 平衡原则: 工站之间资源配置,速率配置尽量平衡。

▪️4. 固定循环原则: 尽量减少诸如搬运、传递Non-Value Added的活动。

▪️5. 经济产量原则: 适当最小批量生产,尽可能利用空间,减少地面放置。

▪️6. 柔韧性原则: 对未来变化具有充分柔性,方案有弹性。如果是小批量多种类的产品,优先考虑“U”型线布局、环型布局等。

▪️7. 防错原则: 生产布局尽可能充分考虑这项原则,首要一步先从低成本的硬件布局上预防错误,减少生产上的损失!

1

逆时针排布

逆时针排布,主要目的希望员工能够采用一人完结作业方式、实现一人多机。一人完结与一人多机要求一个员工从头做到尾,因此员工是动态的,称之为“巡回作业”。

大部分人是右撇子,因此如果顺时针排布的话,当进行下一道加工作业时,工装夹具或者零部件在左侧,员工作业并不方便,这也正是逆时针的目的——员工就会走到下一工位——巡回的目的也就达到了。

2

出入口一致

出入口一致,是指原材料入口和成品出口在一起。

为什么要求出入口一致呢?

第一,有利于减少空手浪费。 假设出入口不一致,作业员采用巡回作业,那么当一件产品生产完,要去重新取一件原材料加工的话,就会空手(手上没有材料可以生产)从成品产出口走到原材料投入口,这段时间是浪费。如果出入口一致的话,作业员立刻就可以取到新的原材料进行加工,从而避免了空手浪费。

第二,有利于生产线平衡。 由于出入口一致,布局必然呈现类似“U”的形状,这使得各工序非常接近,从而为一个人同时操作多道工序提供了可能,这就提高了工序分配的灵活性,从而取得更高的生产线平衡率。

3

避免孤岛型布局

孤岛型布局生产线分割成一个个单独的工作单元,其缺陷在于单元与单元之间互相隔离,无法互相协助。

4

避免鸟笼型布局

鸟笼型布局往往没有考虑到物流和人流的顺畅,这种布局错误的用机器设备或者工作台把作业员围在中间,使得物流不顺畅,在制品增加,单元与单元之间的相互支援也变得几乎不可能。

5

花瓣型布局

花瓣型布局是由多个单元共同组成,是按照“两个遵守、两个回避”原则进行布局的结果。这种布局有助于提高单元间的互相协助,从而提高生产线平衡率。花瓣式布局是进行“互助协作”的必要条件。

互助作业就好像运动场上的接力赛一样,在交接区,实力强的选手可以适当弥补实力弱的选手。在工作中也是一样,单元之间的作业员也要把产品像接力棒一样去传递。如果前单元的作业员耽误了时间,后单元的作业员就帮助前单元从机器上卸下产品。这种做法,显然依靠“花瓣式”布局为前提。

6

“一个流”生产线布局

按精益生产方式的理念,除了以上两个方面,还有一个更重要的因素需要考虑,精益生产布局追求的目标主要有以下几方面:

1

使物料搬运成本最小化;

2

空间的有效利用;

3

劳动力的有效利用;

4

便于员工之间、员工与管理者之间以及用户之间的信息沟通。

为了实现目标,最好的方法就是要将设备布局成“U”型,实现连续流甚至“一个流”的生产。“一个流(One Piece Flow)”生产方式是指产品在生产过程中尽量实现小批量的轮转,最好是单件或单批量的流动。

它是减少在制品数量的最好方法,是消除生产线浪费的良策。它的基础是要使加工生产线像流水装配线一样流水化,但要牺牲非瓶颈工序设备的利用率,因此要尽量平衡生产线,减少设备的产能损失。

7

“U”型布置

车间流水线布置一般归纳为两种:传统“一”字型生产线布置(即按加工顺序排列设备)和U型布置。

随着精益生产思想的实践应用,传统生产线越来越多被U型生产线所代替,因为传统生产线布置有显著缺点:一个人操作多台设备时将存在“步行的浪费”,增加了劳动强度,同时也不能实现人员的柔性化调整。

而在U型布置中,生产线摆放如“U”型,一条流水线的出口和人口在相同位置,一个加工位置中可能同时包含几个工艺,所以U型布置需要培养多能工。它减少了步行浪费和工位数,从而缩短周期、提高效率,同时也减少了操作工,降低了成本等。

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