吳建龍

?

基于SAP系統(tǒng)中自動扶梯裝配型材配置優(yōu)化的研究

吳建龍

（通力電梯有限公司，江蘇 昆山 215300）

根據(jù)自動扶梯的特征值、型材裝配工藝要求及包裝運輸技術規(guī)范，導出了自動扶梯直線段型材實際需要裝配長度的配置計算公式，通過在SAP系統(tǒng)中進行配置方法的優(yōu)化，避免了因系統(tǒng)配置6 m長型材需要進行實配切割而造成的浪費現(xiàn)象，從而降低了自動扶梯裝配型材的報廢率。在確保產(chǎn)品裝配方法不變的前提下，通過改善SAP系統(tǒng)配置方法來實現(xiàn)縮減制造成本。

自動扶梯；型材；配置優(yōu)化；SAP系統(tǒng)

性價比高是自動扶梯設備生產(chǎn)企業(yè)競爭發(fā)展并贏得市場訂單份額的一個關鍵因素。在保證產(chǎn)品裝配、品質完全不變的前提下，通過改善工藝方法來實現(xiàn)縮減材料、工時等制造成本，從而最大程度滿足客戶需求。

自動扶梯裝配過程中，中間段位置需要使用如梯級導軌、反軌、玻璃托架、扶手帶導軌等直線型材，目前均采用6 m長的型材進行切割后裝配[1-2]，SAP（Systems Applications and Products in Data Processing）系統(tǒng)配置6 m長型材數(shù)量的方法是根據(jù)型材切割的實際損耗來進行變量配置[3-4]，設計部門根據(jù)自動扶梯的系統(tǒng)長度、分段點位置、型材接頭位置要求及受力狀況，并考慮切割損耗（如切割后小于1.5倍桁架標準節(jié)段的長度型材除用在分段處外其他地方不能使用），經(jīng)過對型材實際需要的長度與自動扶梯特征值之間的關系統(tǒng)計，在SAP系統(tǒng)Super BOM（物料清單總匯）中建立6 m長型材數(shù)量的經(jīng)驗公式[ROUNDUP(s/6, 0)＋0.5]×2（式中：ROUNDUP為往上取整數(shù)值；為自動扶梯的系統(tǒng)長度；0.5為型材報廢的修正值；×2為兩側合計的數(shù)量），自動扶梯Sales order BOM（銷售訂單物料清單）根據(jù)選中的自動扶梯特征值Truss package（桁架類型：如提升高度、角度、分段點位置、水平梯級數(shù)量、上下彎弧回轉半徑等），SAP系統(tǒng)自動計算出，進而計算出6 m長玻璃托架型材的數(shù)量。供應商根據(jù)Sales order BOM 產(chǎn)生訂單中的型材數(shù)量提供6 m長的型材，工廠在裝配時根據(jù)自動扶梯的系統(tǒng)長度、分段點位置、型材接頭位置要求及受力狀況，測量確定各位置需要的裝配長度，對型材切割后進行裝配，切割后小于1.5倍桁架標準節(jié)段的長度型材除用在分段處外、其他地方不能使用，因此報廢率達到20%～35%。針對這種情況，通過在SAP系統(tǒng)Super BOM中對產(chǎn)品型材物料配置方法的改進，實現(xiàn)型材報廢的最小化。

1 型材配置優(yōu)化公式在SAP系統(tǒng)中創(chuàng)建規(guī)則的確定

生產(chǎn)裝配過程中，中間段型材實際需要裝配長度與自動扶梯特征值有關；水平梯級數(shù)量和上、下彎弧回轉半徑?jīng)Q定直線段型材的起始位置；分段點位置決定該段自動扶梯需要安裝的型材實際總長度。由于型材變形問題及供應商運輸包裝箱的長度限制，型材長度一般不超過6 m，在該范圍內(nèi)型材長度要盡量長，這樣裝配后的整體性和受力狀況都好，且對接頭少，可減少連接件的使用，既節(jié)省物料成本、又縮減安裝工時。由于設計規(guī)則對自動扶梯分段長度要求小于12 m，以便于放置在40英尺集裝箱里運輸，所以對于6～12 m的型材要分成兩根型材對接起來，兩根型材的長度要盡量靠近便于供應商包裝運輸，兩根型材在桁架標準節(jié)段中的對接位置取決于型材對接處的連接件與其他部件是否干涉及型材的受力狀況；提升高度、角度決定自動扶梯是整段還是分段及分段數(shù)量，根據(jù)自動扶梯設計裝配型材的功能要求，有些型材在分段處不設置，如要設置則型材長度取決于桁架標準節(jié)段的長度。

優(yōu)化后的型材配置公式創(chuàng)建規(guī)則如下：

（1）根據(jù)自動扶梯裝配的實際需要型材長度及段數(shù)來配置，工廠不需要對型材進行切割即能直接裝配。對于封閉環(huán)路軌跡類型的型材裝配，最后一根調節(jié)段型材的一端必須切割，那么切割余量只需留50～100 mm；

（2）在6 m范圍內(nèi)，裝配型材長度盡量長；

（3）在自動扶梯一個節(jié)段內(nèi)，型材需要分成兩根的則長度要盡量接近；

（4）按照安裝工藝要求，型材對接處應固定在自動扶梯桁架標準節(jié)段的某個位置。

遵循上述規(guī)則配置出來的型材，能有效提高安裝效率、降低型材的報廢率。

2 自動扶梯玻璃托架型材配置優(yōu)化方法

以ECO梯型自動扶梯為例（圖1），桁架類型及相應的桁架標準節(jié)段起始位置如表1所示。桁架標準節(jié)段長度尺寸為950 mm，由于該梯型設計最高提升高度不超過15 m，故桁架標準設計最多分三段，根據(jù)玻璃托架型材優(yōu)化配置創(chuàng)建規(guī)則及自動扶梯特征值參數(shù)，創(chuàng)建新的配置公式如下。以SAP系統(tǒng)已計算出的自動扶梯系統(tǒng)線長度s、分段長度1、2為計算依據(jù)。式中：1、2、3、4、5、6為計算結果的整數(shù)部分；1、2、3、4、5、6為計算結果的余數(shù)部分。

表1 桁架標準節(jié)段起始位置

Ls為系統(tǒng)線長度；A1、A2分別為桁架下端部系統(tǒng)點到第一個分段點、桁架第一個分段點到第二個分段點的長度，mm；b1、b2分別為桁架下端部系統(tǒng)點到第一個標準節(jié)段下端立柱、桁架上端部系統(tǒng)點到調整節(jié)段上端立柱的長度，mm；L1、L2、L3、L4、L5、L6分別為第一、二、三、四、五、六根玻璃托架型材的長度，mm；型材左右側無方向性，同一段數(shù)量為2PC

2.1 玻璃托架型材長度優(yōu)化配置公式確定

2.1.1 桁架為整段（圖1（a））

（1）若－440－220＜6000，則1＝－440－220＝－660。

（2）若6000≤s－440－220＜12000，則：

當1＝0時：如果－1－2－517－950×(2×1－1)＞515，則1＝950×1＋1－440＋517＋475＝950×1＋1＋552，2＝s－440－220－(950×1＋1＋552)＝－950×1－1－1212；如果－1－2－517－950×(2×1－1)≤515，則1＝950×(1－1)＋1－440＋517＋475＝950×1＋1－398，2＝s－440－220－(950×1＋1－398)＝s－950×1－1－262

當1＝1時：1＝950×1＋1－440＋517＋475＝950×1＋1＋552，2＝－440－220－(950×1＋1＋552)＝－950×1－1－1212。

2.1.2 桁架分二段（圖1（b））

（1）若1－440－200＜6000，則1＝1－440－200＝1－640。

若s－1－220－200＜6000，則3＝s－1－220－200＝s－1－420。

（2）若6000≤1－440－200＜12000，則：

當2＝0時：1＝950×(2－1)＋1－440＋517＋475＝950×2＋1－398，2＝1－440－200－(950×2＋1－398)＝1－950×2－1－242。

當2＝1時：1＝950×2＋1－440＋517＋475＝950×2＋1＋552，2＝1－440－200－(950×2＋1＋552)＝1－950×2－1－1192。

（3）若6000≤s－1－220－200＜12000，則：

當3＝0或1時，均有：3＝950×3＋475＋475－200＝950×3＋750，4＝－1－220－200－950×3－750＝－1－950×3－1170。

2.1.3 桁架分三段（圖1（c））

（1）若1－440－200＜6000，則1＝1－440－200＝1－640

若2－200－200＜6000，則3＝2－200－200＝2－400

若－1－2－220－200＜6000，則5＝－1－2－420

（2）若6000≤1－440－200＜12000，則：

當4＝0時：1＝950×(4－1)＋1－440＋517＋475＝950×4＋1－398，2＝1－440－200－(950×4＋1－398)＝1－950×4－1－242。

當4＝1時：1＝950×4＋1－440＋517＋475＝950×4＋1＋552，2＝1－440－200－(950×4＋1＋552)＝1－950×4－1－1192。

（3）若6000≤2－200－200＜12000，則：

當5＝0或1時，均有：3＝950×5＋475＋475－200＝950×5＋750，4＝2－200－200－950×5－750＝2－950×5－1150。

（4）若6000≤s－1－2－220－200＜12000，則：

當6＝0或1時，均有：5＝950×6＋475＋475－200＝950×6＋750，6＝－1－2－220－200－950×6－750＝－1－2－950×6－1170。

2.2 在SAP系統(tǒng)生成優(yōu)化配置信息

優(yōu)化后的玻璃托架型材配置公式在SAP系統(tǒng)Super BOM進行擴展編碼[5-7]，就能自動計算出實際裝配需要的每一段長度，并在SAP系統(tǒng)Sales order BOM及相應訂單中產(chǎn)生如下配置信息：

Level Item Component－No Description

...3 100 ZK_E552_GLS_HOLDER 玻璃托架

With the following configuration:

玻璃托架型材 KM5074012

膠片 DEE0124000

膠條 KM3685991

玻璃托架第一段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第二段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第三段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第四段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第五段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第六段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架圖號 4047292D10

配置信息中由于左右側型材無方向性可以通用，所以每段型材數(shù)量為2PC；如果左右側型材不一致，那么在配置信息里要把左右側分列開來。如果配置信息中的某一段型材不存在，SAP系統(tǒng)設置了不顯示出來的功能。

供應商根據(jù)訂單上的配置信息，在型材成型機上直接切割到所需長度，工廠根據(jù)玻璃托架型材的安裝順序號能直接裝配，既避免切割下來的余料浪費，又消除了測量、切割、搬運型材所需的工時。

3 自動扶梯玻璃托架型材配置優(yōu)化實例

以梯號36030643－E3C-100-30-R1.5/R1.0 -3-8, 660為例，扶梯特征值為梯級寬度100 cm、提升角度30°、提升高度8660 mm、水平梯級數(shù)量3個、上、下彎回轉半徑為1.5 m和1.0 m，分別在SAP系統(tǒng)原配置和優(yōu)化后配置中輸入自動扶梯的上述特征值，產(chǎn)生的Sales order BOM及相應訂單的配置結果如下：

原SAP系統(tǒng)配置公式運行后，Sales order BOM及訂單得出的玻璃托架物料KM5074082配置為7根6 m長型材，如圖2所示。

圖2 優(yōu)化前的配置結果

此時玻璃托架型材的報廢率為：

優(yōu)化SAP系統(tǒng)配置公式運行后，Sales order BOM及訂單得出的玻璃托架物料KM5074082配置為實際裝配所需每段長度，如圖3所示。由于玻璃托架型材不需切割，所以報廢率為零。

故，每臺玻璃托架型材材料成本可以節(jié)省718.03元，且減少測量、切割、搬運玻璃托架型材所耗工時平均4 h/臺。

圖3 優(yōu)化后的配置結果

運行優(yōu)化后的配置公式，得出的型材實際使用長度，除最后一根調節(jié)段外、其他都是有規(guī)律、即有系列尺寸。如Truss package 30-3 R1.5/1.0自動扶梯，經(jīng)SAP優(yōu)化公式配置，桁架第一節(jié)段中玻璃托架長度系列尺寸有2047 mm、2997 mm、3947 mm、4897 mm、5847 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和變量，桁架第二節(jié)段中玻璃托架長度系列尺寸有2450 mm、3400 mm、4350 mm、5300 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和變量，桁架第三節(jié)段里玻璃托架長度系列尺寸有2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和變量，整合后型材固定長度系列尺寸為2047 mm、2997 mm、3947 mm、4897 mm、5847 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm、2450 mm、3400 mm、4350 mm、5300 mm，這樣有利于供應商批量生產(chǎn)做好庫存，在接到訂單后只要切割調節(jié)段型材就能快速發(fā)貨。

4 小結

應用配置優(yōu)化方法對ECO梯型自動扶梯產(chǎn)品的玻璃托架、梯級導軌、反軌、扶手帶導軌等裝配型材在SAP系統(tǒng)中進行配置優(yōu)化，消除了原來配置方法造成的浪費現(xiàn)象，型材報廢率從原來的20%～35%降低至0～0.25%，平均每臺節(jié)約型材材料成本3500元左右，相當于整臺自動扶梯材料成本的4.2%左右，并節(jié)省裝配工時消耗16 h左右。因而該配置優(yōu)化方法推廣至各種生產(chǎn)梯型的自動扶梯及人行道產(chǎn)品，具有實用推廣價值。

[1]馬雷. 淺談自動扶梯結構及工藝的優(yōu)化方法[J]. 裝備制造技術，2011（8）：128-130.

[2]張倩，朱大濱. 虛擬裝配技術在自動扶梯設計中的應用[J]. 機械設計與制造，2008（1）：196-198.

[3]劉晨生，楊娜. 淺談SAP可配置生產(chǎn)模式應用的基礎[J]. 裝備制造技術，2016（11）：225-227.

[4]郭彤. SAP系統(tǒng)中設備管理模塊的主要配置[J]. 計算機光盤軟件與應用，2010（7）：147-147.

[5]周宇. 基于SAP系統(tǒng)可配置功能的探索與研究[J]. 裝備制造技術，2014（12）：195-196.

[6]郭錦霞，魏江磊. 基于SAP系統(tǒng)的產(chǎn)品配置管理技術應用研究[J]. 中國高新技術企業(yè)，2014（11）：18-19.

[7]劉刀桂，孟繁晶，鄧家褆. 產(chǎn)品變量結構及變量化配置管理的研究[J]. 計算機輔助設計與制造，2001（5）：11-12.

Research on Configuration Optimization of Escalator Assembly Profiles Based on SAP System

WU Jianlong

( KONE Elevator Co., Ltd., Kunshan 215300, China )

This method is to create the calculation formula of the assembly length of escalator linear profile according to the characteristic value of escalator, the requirements of assembly process and the technical specification of packaging and transportation, and then optimize the configuration method in SAP system. It avoids the waste caused by the SAP system configuration of 6 meters long profile that needs to be cut to the actual length, Which reduce the scrap rate of escalator assembly profiles. It provides an example to reduce manufacturing cost by improving configuration in SAP system without change of assembly process.

escalator；profiles；configuration optimization；SAP system

TU857

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2018.11.014

1006－0316 (2018) 11－0056－06

2018－01－22

吳建龍（1964－），男，江蘇昆山人，生產(chǎn)智能中心主管，主要從事自動扶梯設計及制造工藝的改進研究工作。