基于DMAIC滤波器组装流水线产能研究

来源 :中小企业管理与科技·下旬刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:deboywang126
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  摘 要:在大型的组装型企业中,由于工序间错综复杂关系及各工序节拍时间的差异,造成流水线部分工序出现产品堆积或待料现象,直接导致整个生产线效率下降。本文以滤波器生产厂组装车间为研究对象,研究滤波器组装流水线各工序间的平衡问题,利用6西格玛的DMAIC流程对各工序进行现状分析和改进,使得各工序节拍时间趋于最优,以提升整个产线生产效率。
  关键词:精益生产;DMAIC;滤波器;节拍时间
  1 概述
  随着企业对高效率、高质量以及低成本要求的提高,传统的生产模式和理念已经难以适应企业的发展,精益生产作为一个全新的企业生产管理理念,近些年已引起越来越多的关注。面对一种新的生产模式与理念,很多企业往往以偏概全,不能从全局进行考虑和策划,很难获得预期效果。对于精益生产来说,不仅需要企业要有全局观念,更要能够找准突破口,通过以点带面的方式顺利推动精益生产的导入和实施。而对于企业实际生产来说,工序平衡的好坏将会直接影响生产线效率,因此,如何利用精益生产中各种工具改进和完善工序平衡,是推进精益生产必须要面对和解决的问题,对企业生产效率的提高起着至关重要的作用。
  2 滤波器组装车间现状分析
  以某企业滤波器组装车间为研究对象,在滤波器装配过程中,由于工序安排及人力配置问题,造成生产效率没有被完全释放,导致严重的资源隐形浪费。因此,需要对整个滤波器组装生产线各工序进行分析和研究,找出瓶颈及改善点。
  按照现有的生产流程图分别计算每个工序的节拍时间,再分别计算出组装线各工序的标准产能。滤波器组装流程如图1所示,滤波器组装过程主要包括两个步骤:预制过程和组装过程。部分材料需通过预先制作和装配,然后作为原材料输入到最终组装线。因此,需要解决两个问题:其一是预制材料必须能够满足组装线的生产需要;其二是必须发现和消除总装线的瓶颈工序,以提高产能从而满足规定数量的成品产出。
  滤波器总装线和预制线节拍及产能分别如表1和表2所示,从滤波器生产节拍时间分析来看,瓶頸工序是“BMA压块装配(g)”和“焊接(h)”,每台产品的节拍时间都是75秒,以及“谐振杆装配(c)”工序的节拍时间是60秒。因此,如果能够降低上述工序的节拍时间便可提升生产线的整体效率。目前,该滤波器生产线的每天实际单班产出(P)为420台左右,组装线人员数为21人,预制线工人人数为10人。按照现有的工序安排,不难计算出生产线人员效率为79.5%。具体计算如下:
  P/min(a,i)=420/528=79.5%
  其中,P为单班产出;,a和i分别代表每个工序的代号。
  3 DMAIC改善流程
  DMAIC是指定义Define、测量Measure、分析Analyze、改进Improve、控制Control五个阶段构成的过程改进方法,一般用于对现有流程的改进,包括制造过程、服务过程以及工作过程等。
  定义(D),我们将滤波器组装流水线的效率提升作为此次改善的项目。测量(M),我们按照改善前的流程进行相关效率的统计和测算。分析(A),根据节拍时间和瓶颈工序统计分析,找出需要改进的工序和改善点。改进(I),根据分析后得出改进的项目,从而进行相应的改善。控制(C),对于改善的项目进行固化,确保改善的落实。
  由统计的节拍时间,可以清晰地看到瓶颈工序为:焊接和BMA压块装配,节拍时间为75秒。按照其余工序的节拍时间分析,工人在作业时负荷不是很重。因此我们需要对这两个工序进行优化改进,以提升整个流水线的生产效率。然后,通过分析预制线的节拍时间,可以看出,预制线中各工序的节拍时间较少,因此正常情况下,不会导致装配线停料现象。
  根据对工序实际操作情况分析和研究后发现,可以将焊接和清洁由一个工位完成,焊接完成之后直接进行清洁,然后此工位由4个人进行作业。并且可以将预制线“小压块放螺钉”工序合并到“BMA电缆固定”中,这样便可节约一个操作人员。然而“BMA电缆固定”工序的节拍时间增加至65秒,而下个工序“BMA压块装配”的节拍时间为75秒,因此可以将节省的操作人员安排到这两个工序中间,用于承担这两个工位的部分工作。最终确定“BMA电缆固定”工序的人员数为1.5人,“BMA压块装配”工序的人员数为1.5人。因此,最后可得到这两个工序的节拍时间分别为44秒和50秒。优化后的滤波器组装流程如图2所示,优化后的总装线生产节拍及产能如表3所示。不难看出,经过DMAIC对滤波器组装线流程进行改善和优化后,整个装配流水线标准产能从原来的520pcs提升至609pcs,在没有增加流水线操作人员的前提下,标准产能提升约14.6%。
  4总结
  本文以某公司滤波器生产厂组装车间为研究对象,针对公司滤波器组装线的现状和特点,以DMAIC为工具对滤波器整个生产流程进行分析和改进,发现滤波器装配线瓶颈工序,并通过工序合并以及操作人员的重新配置,消除了滤波器组装线的瓶颈工序,改善和平衡了各工序间的负荷,在没有增加操作人员的前提下,较大幅度提升了整个装配流水线的标准产能,有效地提高了企业的生产效率。
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  基金项目:国家自然科学基金项目51005160以及江苏省高校自然科学研究项目13KJB460005。
  作者简介:吴少荣(1981-),男,江苏吴江人,苏州大学机电工程学院,机械工程在读硕士,研究方向为精益生产;杨宏兵(1977-),男,苏州大学机电工程学院,副教授,博士,研究领域为控制理论和控制工程。
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