容芷君,張國軍,錢 欣
(武漢科技大學(xué)工業(yè)工程系,湖北 武漢 430081)
生產(chǎn)線是決定企業(yè)敏捷性和生產(chǎn)效率的關(guān)鍵要素之一。生產(chǎn)線上的主要產(chǎn)品或多數(shù)產(chǎn)品的工藝路線和工序勞動量比例,決定了線上機器設(shè)備的數(shù)量、排列和布置。隨著技術(shù)的發(fā)展,制造模式向客戶定制化方向發(fā)展,產(chǎn)品品種多、批量小、生命周期變短的特征,要求生產(chǎn)線必須具有較大的靈活性和敏捷性。
目前,全球臺式電腦市場需求量為1億臺。臺式電腦市場已經(jīng)較為成熟,相對于平板電腦和一體電腦市場而言,臺式電腦市場保持穩(wěn)步發(fā)展,但增速明顯放緩[1]。傳統(tǒng)臺式電腦產(chǎn)品較為單一,在外觀上很少有突破,相對一體電腦,臺式電腦在產(chǎn)品性能方面占據(jù)明顯優(yōu)勢,但隨著產(chǎn)品更新?lián)Q代步伐的加快,消費者對傳統(tǒng)臺式電腦的處理器、內(nèi)存容量等配置要求均有所提升,未來的臺式電腦制造,面臨著來自新興市場的多重壓力,制造企業(yè)需要求尋求新的生產(chǎn)模式,從而制定更加積極的應(yīng)對策略,以面對愈加激烈的市場競爭。臺式電腦的生產(chǎn),正在向著大規(guī)模定制的方向發(fā)展。多樣化和定制化的產(chǎn)品,對企業(yè)的生產(chǎn)制造能力提出了更高的要求。
傳統(tǒng)的剛性生產(chǎn)線,是專門為一種產(chǎn)品而設(shè)計的,因此不能滿足多樣化和個性化的制造要求[2~3]。生產(chǎn)線是產(chǎn)品生產(chǎn)過程所經(jīng)過的路線,即從原料進(jìn)入生產(chǎn)現(xiàn)場開始,經(jīng)過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產(chǎn)活動所構(gòu)成的路線。
狹義的生產(chǎn)線,是按對象原則組織起來的,完成產(chǎn)品工藝過程的一種生產(chǎn)組織形式,即按產(chǎn)品專業(yè)化原則,配備生產(chǎn)某種產(chǎn)品(零、部件)所需要的各種設(shè)備和各工種的工人,負(fù)責(zé)完成某種產(chǎn)品(零、部件)的全部制造工作,對相同的勞動對象進(jìn)行不同工藝的加工。
廣義的生產(chǎn)線,是按客戶需求原則組織起來的,完成定制產(chǎn)品工藝過程的一種生產(chǎn)組織形式,要求生產(chǎn)線具有柔性和敏捷性。
生產(chǎn)線的種類,按范圍大小,分為產(chǎn)品生產(chǎn)線和零部件生產(chǎn)線;按節(jié)奏快慢,分為流水生產(chǎn)線和非流水生產(chǎn)線;按自動化程度,分為自動化生產(chǎn)線和非自動化生產(chǎn)線。
生產(chǎn)線的主要產(chǎn)品或多數(shù)產(chǎn)品的工藝路線和工序勞動量比例,決定了一條生產(chǎn)線上擁有為完成某幾種產(chǎn)品的加工任務(wù)所必需的機器設(shè)備,以及機器設(shè)備的排列和工作地的布置等[4~5]。電子產(chǎn)品生產(chǎn)車間,一般使用兩種生產(chǎn)線,即Conveyer線和Shuttle線。Conveyer線,是機械自動流水線;而Shuttle線,因其使用小推車運送料件,也被稱為小推車線。生產(chǎn)線的組織和布局,直接影響生產(chǎn)作業(yè)的效率,因此對生產(chǎn)線的組織和應(yīng)用進(jìn)行分析評價,十分必要。
Conveyer線具有較高的自動化水平。其主要特點是:在檢料段,作業(yè)員將料件去掉包裝袋后,放到檢料制具內(nèi);組裝站再將料件拿出來,組裝到機臺內(nèi)。其優(yōu)點是組裝段無料件的話,看起來比較整潔,缺點是浪費料件拿取動作和時間;組裝段每站作業(yè)人員,根據(jù)IE排站的動作作業(yè),每隔固定時間,流動板會自動前進(jìn)一塊,檢料線頭和組裝線尾,各有一個緊急停止按鈕,當(dāng)出現(xiàn)異常時,按下此按鈕即可停止運行;組裝完成后,將機臺抱上臺車ghost,臺車上ghost能有效節(jié)省空間和成本,但是會浪費人員的搬運動作和時間;測試站工程根據(jù)CT(Cycle Time)將程序進(jìn)行分割,Conveyer線測試能有效節(jié)省制具和設(shè)備,但是當(dāng)出現(xiàn)不良時,不能在流動板上進(jìn)行重測。Conveyer線采取的是直線型流水線,平面布局圖如圖1所示。
圖1 Conveyer生產(chǎn)線布局圖
Shuttle線一般作為臺式電腦廠的主流線,其主要特點是:Shuttle線無檢料區(qū),不存在將料件放入檢料制具內(nèi)這個步驟。因此減少了拿取的動作和時間,但是其占用空間較多,生產(chǎn)線整潔性較差;Shuttle推車前進(jìn)的時間,主要取決于生產(chǎn)線操作員的熟練度,沒有固定時間。雖然生產(chǎn)線靈活性較高,但是無法控制時間;Shuttle線測試段的測試程序不需要分割,降低了工程部門的難度,有利于程序的順利運行。Shuttle布局比較靈活,可以采用U型線或Y型線,其中U型線布局如圖2所示。
圖2 Shuttle生產(chǎn)線布局圖
以某臺式電腦制造企業(yè)為例,首先對Conveyer線和Shuttle線的人力及產(chǎn)能進(jìn)行對比,如表1所示。
表1 人力對照表 單位:人
如果按照產(chǎn)能人力比來看,shuttle線是700/54(臺 /人),而 Conveyer線是 1000/74(臺 /人),Conveyer線明顯優(yōu)于Shuttle,當(dāng)然這一指標(biāo)只是評價生產(chǎn)線的因素之一,對生產(chǎn)線的評價,要考慮綜合指標(biāo)。
表2是Conveyer線和Shuttle線作業(yè)性比較。
表2 作業(yè)性比較表
因為Conveyer線不同機種布線比較簡單,自動化程度較高,可以減少人員的搬運,所以適用于產(chǎn)量大、機種單一的定單。Shuttle線因為能快速調(diào)整站別以滿足產(chǎn)能,可采用分流作業(yè),避免布線過長,所以適用于產(chǎn)量小、機種多的定單。Shuttle線的線速,人員可以控制;而Conveyer線的線速,人員不可控制,只能靠機器運行。
由以上分析可知,Shuttle線的設(shè)計產(chǎn)能為700臺/日,所以當(dāng)生產(chǎn)訂單為數(shù)量大于700臺/日時,機種為同系列機種或重要結(jié)構(gòu)改變不大時,可直接采用Conveyer線進(jìn)行生產(chǎn);當(dāng)接到訂單為小于700臺/日時,直接采用Shuttle線。因為Shuttle線本身具有能快速滿足產(chǎn)能、可分多段獨立制程的特點,而其產(chǎn)能也能滿足,所以使用Shuttle線。當(dāng)訂單大于700臺/日,且機種多時,可考慮Conveyer線和Shuttle線混合使用,借以彌補Conveyer線增加站別的困難,如表3所示。
表3 生產(chǎn)線使用表
這樣,首先解決了產(chǎn)能大規(guī)模浪費的問題,其次針對不同的訂單,采用不同的生產(chǎn)線也節(jié)省了人力,Conveyer線和Shuttle線的相互配合使用,使兩種生產(chǎn)線的優(yōu)缺點都得到了互補。
生產(chǎn)線的發(fā)展,一直是生產(chǎn)模式發(fā)展的主題之一。從里程碑式的第一條汽車生產(chǎn)流水線,到大規(guī)模生產(chǎn)流水線,到U型生產(chǎn)線,到柔性生產(chǎn)線,不難看出先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展,離不開生產(chǎn)線組織和布局的發(fā)展。臺式電腦生產(chǎn),正向著客戶定制化方向發(fā)展,采用合理的生產(chǎn)線,能有效地幫助企業(yè)面對激烈的市場競爭,采取有效的應(yīng)對方式。
[1]梁瑾.中國臺式電腦市場研究年度報告[DB/OL].中關(guān)村在線,http://zdc.zol.com.cn/268/2685927.html.
[2]王大明,譚健祥,等.優(yōu)化生產(chǎn)線布局提高生產(chǎn)效率[J].大眾科技,2009,(11):123-123.
[3]陳宇航,等,某企業(yè)裝配生產(chǎn)線的布局設(shè)計與優(yōu)化研究[J].物流技術(shù),2011,(1):116-119.
[4]王 進(jìn),樊樹海.混流生產(chǎn)車間布局研究[J].機械設(shè)計與制造,2010,(8):252-253.
[5]劉 強,任泳圭.U型布局在生產(chǎn)線布局中的應(yīng)用[J].汽車實用技術(shù),2010,(4):81-84.