范文一:浅谈制造企业的柔性化生产
浅谈制造企业的柔性化生产
摘要:社会进步和生产水平的提高,使得世界市场发生了根本的变化:竞争加剧,消费呈现多样化、个性化。在这种条件下,传统的大批量生产组织方式即被迎合市场动态变化的柔性生产组织方式所代替。本文分析柔性生产给企业尤其是制造业所带来的优势,探讨我国制造企业推行柔性生产制造之策略。
关键词:柔性生产制造系统;个性化消费;流程重组; “柔性”管理
在工业化初期的短缺经济时代,市场对产品的需求充分,产品的生产制造特点是:品种单一,产品生产周期长,每一品种生产批量大。福特所发明的流水生产方式可以说是满足当时社会生产需要的一次重大的技术创新,这种大批量的流水线生产组织方式组当时的社会带来了高效率与低成本。 随着社会进步和生产技术水平的提高,世界市场发生了很大的变化:一方面由于西方工业国家在经历了两百多年的工业化后,社会财富大量积累,加之发达国家人口数量下降,最终消费疲软,形成了过剩状态,从而呈现买方市场环境;另一方面,这种买方市场更加需要具有特色、符合个人需求样式和功能千差万别的产品;此外买方市场激烈的竞争也迫使传统的大规模生产组织方式发生改革。传统的制造系统已不能满足
市场对多品种小批量产品的需求,逐渐被适应市场动态变化的柔性生产组织方式所代替。
一、柔性生产的概念
1.生产柔性的含义
柔性生产是一个制造技术上的概念。生产的柔性包括两个方面的含义:一是“质”的柔性,即生产系统能适应不同的产品或零件的加工要求。生产系统能加工的品种(种类)越多,则生产制造的柔性越好;二是指“时间”上的柔性,即生产系统在不同的零件之间的转换时间越短,生产系统的柔性则越强。
生产制造中的这种柔性是针对“刚性”而言的。传统的“刚性”自动化生产线主要实现单一品种的大批量生产。其优点是生产效率高,由于使用专用设备,所以生产利用率也很高,单件产品的成本低。但设备价格高昂,且只能加工一种或几种相类似的零件,难以应付多品种中小批量的生产需求。
2.生产系统柔性的内容
生产系统的柔性主要包括以下几个方面的内容:
机器柔性:当要求生产一系列不同类型的产品时,机器随产品品种变化而加工不同的零件的难易程度。
工艺柔性:工艺柔性包括两方面的含义,一是指工艺流程不变时生产系统自身适应产品或原材料变化的能力;二是生
产制造系统内部为适应产品或原材料变化而改变相应工艺的难易程度。
产品柔性:生产系统能够根据市场要要求非常经济地生产出新产品的能力。
生产系统维护柔性:采用多种方式查询、处理故障,保证生产正常进行的能力。
生产能力柔性:当生产量改变时,系统也能很经济地进行能力的调整。对于根据订货组织生产的制造系统而言,这一点特别重要。
扩展柔性:当生产需要时,可以很容易地扩展系统结构、增加模块,构成一个更大系统的能力。
运行柔性:利用不同的机器、材料、工艺流程来生产一系统产品的能力和同样的产品换用不同工序加工的能力。
3.柔性制造系统(FMS)的构成
一个典型的柔性制造系统(FMS)一般由自动化加工系统、自动化的传送系统及信息控制与管理系统等三个子系统构成。
自动化加工系统主要由数控机床、加工中心等加工设备构成。有些系统根据生产工艺需要还带有工件清洗、在线检测等辅助与检测设备。加工系统的性能直接决定并影响柔性制造系统(FMS)的性能,并且加工系统又是FMS中投资最大的部分。所以自动化加工系统的购置选用是FMS运行效率
的关键。
自动化传送系统是由多种运输装置构成,如自动传送带、轨道、转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统。它是FMS的主要组成部分。
控制与管理系统的作用一方面是借助计算机系统对完成生产活动的设计、规划等任务,另一方面对运输过程中所需的各种种信息惧、处理、反馈,并通过计算机或其它控制装备对机床或运输设备实行分级控制,完成生产与控制和系统监督等任务。
二、柔性制造系统(FMS)的优势
柔性制造系统(FMS)较好地解决了制造中高效率与柔性的矛盾。相对于传统的大批量生产的流水线而言,其优势很明显:
1.产品应变能力大。柔性加工系统的刀具、夹具及装置能根据任务要求不同在很短的时间内经济地进行调整,另一方面FMS一般布置合理,随时可以根据市场要求变化、调整或增减。
2.设备利用率高。这体现在一组机床的设备编入FMS后的有机结合,其产量比分散在单机作业时的产量提高数倍。
3.在制品减少。根据统计调查,采用柔性制造系统(FMS)后一般在制品减少率有80%左右。
4.运行相对稳定。FMS中的自动化加工系统由一台或多
台机床组成,发生故障时有降级运行的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
5.产品质量高。零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。
6.生产系统运行灵活。很多的FMS的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、三班无人照看下仍可正常生产,甚至有些理想的FMS中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损更换、物流堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
三、制造企业柔性制造的策略
柔性生产制造方式的优势决定了其在企业,尤其是对制造企业完成生产制造任务及适应经营环境变化具有极为重要的意义。
目前,在世界经济的版图中,世界制造业的中心在经过了英国、美国、日本三个经济大国后,现正快速移向我国。即我国制造业迎来了世界产业转移的契机。实施与推行柔性制造这一生产方式,是我国制造业企业迅速提高制造水平的可选择的路径之一。面临着一次重大的发展机会,如何在尽可能短的时间内提高制造业水平,适应世界制造业的激烈竞争,就成为一个迫切需要解决的问题。
1. 推行“三化”以实现多品种生产条件下的高效率与低成本。
流水自动化的大批量生产方式的优势是高效率与低成
本,柔性制造则是为满足社会对个性需求而发展起来的,这种生产方式虽然满足了消费者个性的需求,但由于生产批量小,就必然造成生产成本高。为此生产制造企业就必须依靠推行
2.合理选择合适的柔性制造方法。
柔性制造技术的提出已经有几十年了,其内涵越来越丰富,应用范围已从原来的多品种、中小批量生产领域发展到有约束的品种、可大批量生产的领域。在技术上,也揉合了精益生产、敏捷制造等先进模式。目前柔性生产的常规模式有柔性生产系统、柔性制造系统、柔性自动线、柔性加工线等。这样具有不同生产模式柔性制造系统的选择与设计成为企业应当注意的一个问题。
3.重新构建制造流程,以提高产品制造速度和质量,降低成本。
不可预测的、持续变化的制造环境是企业能重新构建制造流程,以提高产品制造速度和质量,降低生产成本。制造系统的重构可分为静态重构和动态重构。静态重构对应于产品的变化,当一个生产系统的制造任务发生变化后,即加工的产品改变了,生产制造系统就应当进行表态重构;动态重构对应于产品改进和生产需求发生变化而进行的生产制造系统资
源的变化。
4.建立有效的互动式的信息共享系统。
信息系统是柔性制造系统的中枢神经,它关系到整个系统是否能准确顺利的运行。尤其是电子商务时代,供应链之间的信息共享对企业的柔性制造系统发挥作用是不可缺少的。企业的柔性制造系统设计得再完美,如果不能与供应链上的其它环节有效配合,那也难以达到低成本与高效率。目前以客户价值库导向的商业模式提倡企业与供应链中的贸易伙伴通过合作来赢得利润,而这有赖于供应链之间的信息集成与共享。这就要求企业能够是客户订单、库存报告、销售数据以及其它关键信息从一个企业(部门)开放地、自动地流向另一个企业(部门),从而实现企业之间、部门之间的信息共享。
5.引进人才,实施“柔性”管理。
柔性制造除了需要柔性设备柔性技术外,还需要引进人才,实施柔性管理,以保证柔性制造系统高效运行。柔性制造是一种智能型的先进方式,这在客观上一切惟有多层次的高素质人才去掌控和运用它。如需要经过多技能培训的工人、一专多能并具有开拓创新能力的技术人员、需要以顾客需求和偏好为导向的柔性管理模式。
“三份在技术,七分在管理”。 柔性制造需要柔性管理。今天的企业尤其是实施柔性制造的企业能否成功,越来越多地依赖于柔性管理的水平和系统运用柔性管理的能力。笔者
认为企业实施柔性管理的关键不能脱离以下几点:
一是建立具备柔性的织机构,以网络式、扁平化的组织取代层级组织。组织结构的合理性与柔性程度,直接影响并决定企业对市场需求的反映能力和决策能力。组织的层级结构越多,信息传递的渠道越长、环节越多、速度也慢。显然不能适应生产制造过程对信息的需要,而网络式、扁平化的组织责问则能增强组织的柔性和竞争力。
二是树立与网络式、扁平化的组织制造系统相适应的柔性管理思想。柔性管理思想注重平等尊重、主动创新的“人性化与个性化”的观念。
三是采用柔性的管理制度。21世纪的信息时代,管理环境的变化非常大,因此管理活动的稳定性、可重复性及可预见性大大减少,但这并不意味着企业管理可以不要制度,关键在于制定什么样的制度来管理人。柔性管理时代的管理不能限制员工的主动性与创造性的发挥。制度的制定考虑企业人员的基本素质,应考虑企业当前管理中存在的问题,应考虑团队的氛围,还要考虑人员未来发展情况,使企业的制度不成为束缚人的桎梏,而应成为提高企业凝聚力、应变能力和创新的基础。
范文二:制造业中的柔性化生产
本文就大致讨论了“柔性化生产”是以顾客和成本为驱动的现代生产方式转变的一大趋势,以汽车行业为例简要的描述了柔性化生产所带来的利益和面临的问题。而实施精益生产和准时物流似乎是平衡其问题的一种出路所在。
柔性化生产是近些年来大多数产品密集型制造企业所极力推行的一种生产形态。由于受市场变化、顾客对产品多样性的需求、顾客交货期的遵守、生产成本缩减等因素的驱动,传统大批量“经济”生产方式正面临着巨大的挑战与变革,在大多数制造性行业都有不同程度的体现,其中汽车行业尤为突出。
就汽车行业而言,它是柔性化生产概念体现得最为彻底的一个行业。尽管目前国内大多数主流汽车厂家都宣称自己所拥有的生产线是如何先进,在同一个生产平台可以同时生产多少种不同类型的车型,生产线上可同时组装不同颜色不同款式的车辆,这些无不都是在宣称企业生产线的柔性化程度之高,在一定程度上向消费者传达了一个积极的信息,并从制造和管理水平方面推广了自己企业。
柔性化生产带来的改变:
1、 顾客——大大的缩短产品交货期,提高顾客满意度,贴近市场需求。
2、 人力——平衡了工时,突破IE的局限。
3、 库存——大大的降低原材料库存。
4、 质量——一定程度上强化了产品品质,将质量管理提升到全面质量跟踪的水平。
虽然都是在推行柔性化生产,就实际情况来看,不同企业柔性化水平可谓相差甚远。大多数企业所谓的柔性化目前仍然停留在小批量生产方式上,只是将批量进行一定程度的压缩而已 。例如汽车行业中将一天生产单一车型变换为几个小时生产某单一车型,这并不是真正意义上的柔性化。
从产品生产组织的流程来看,一般生产过程包含生产计划的制定、原材料的供给、物流输送、产品组装等环节。除去生产线设备的通用化改造之外,所谓的柔性化应该包含两个环节的柔性化,一个是指广义的生产计划的柔性化,另一个则是狭义的产品生产装配过程的柔性化。 生产计划的柔性化
对于类似于汽车制造的行业,由于产量大,生产节拍、流水浅的生产布局相对固定,人员相对密集,零配件装配种类繁多、供给周期长等等因素,从制定计划到原材料供给到最后生产需要一个相对长而稳定的过程,这样才能保证零部件供给和生产能顺利进行。对于由于市场变化需要进行生产计划的调整,由于供求双方对需求的改变可能会导致原材料在结点上出现一定的偏差,这里面主要涉及到供应链的协作水平,对外部供应商宏观管理能力的考验。只要整合供应商的对应能力,实现信息共享,提高链的协作能力,生产计划的柔性化自然能够在一定程度
上实现,但不可不提的是这在一定程度上是以牺牲局部成本为代价的,不管信息化应用多广或者管理水平多高,这是不可逾越的,唯一能做的就是去平衡和抵消成本的影响。
生产装配的柔性化
对于生产装配过程中,传统批量生产方式认为通过大批量的生产可以稳定质量,提高生产效率,缩减物流费用等优点,要顺应市场打破这一方式必须从它带来的负面因素着手从而减少因生产方式的变革带来的损失,例如大量生产造成库存过多、工时利用不足,产品交货周期长等方面,那么柔性化生产正是顺应了这一要求。
以汽车生产为例,在生产装配过程中,对产品线进行柔性化改造,技术层面基本已经解决,成本问题也得以抵消,关键问题是狭义的生产装配过程的柔性化容易造成物流供给的混乱,因为在大批量生产装配模式下,待装配的供给品是大批量的分布于生产线的周围,这样物流是以一个经济批量来运转的,但是柔性化状态下要求待装配的供给品是多样化的,是与车辆型号相对应的,为解决这个问题,也许TOYOTA的方式值得借鉴,如下图,它采用的是将单台车需要的零部件事先整合在一起,然后让这个物流车顺着生产线流动,到一个生产单元之后物流车再循环,当然这里面涉及到一个特定车辆需要装配哪些特定零部件指示的问题,这就是通过信息化手段来解决的问题。当然这样表面看起来似乎是为了“柔性化”而柔性化的,结合汽车生产的装配流程进行分析这样的好处是:
1、 将质量控制在单台以内,减少露装、错装的可能性。企业将质量管理贯彻到生产过程本身当中。
2、 大大的减少了库存,由于采用准时化的物品供给模式,从生产线延伸到物流整个都是流动的体系,一直到零部件供应商的库存,整个过程是在一种拉动的方式下流动。当然需要借助于物流体系的转变。
3、 顺应了顾客离散性需求分布的特性,按照任意的生产顺序对应生产,有效的缩短了交货
期。
4、 充分利用了工时,与大批量生产相比,由于生产相对均衡,工时相对固定在一个稳定的水平,不会造成大批量生产方式下由于生产节拍的固定与不同产品工时需求不同的矛盾。后者对工时需求的不稳定,采用IE的弥补总是有限的。
当然实行这种方式也会出现一些不可回避的问题,例如产品初期质量不稳定、加工不良时容易出现生产中断、对信息化应用水平和管理能力要求高等等因素。
此外,生产计划的柔性化与生产线的柔性化既相互补充,在一定程度上又相互制约,只有合理规划原材料供给体系才能有效发挥两者的“柔性化”,通过合理的供应链协作和内外物流体系来使得补充更充分,制约减少到最低,准时化的供给似乎是一条出路。
对汽车行业柔性化生产分析,可以看出柔性化生产其实是以顾客、产品成本因素为导向所衍生的一种生产方式,对广义生产计划的角度而言,对于一般传统型行业,如家电、电子工业品行业,都存在相似之处,需要进行建立柔性化的生产计划与生产预测系统,但是对于狭义车间的生产装配而言,并不是所有行业都需要应用“柔性化”生产,一定需要结合车间生产形态在经济批量和按订单生产之间找到一个平衡点,不同行业之间由于产品装配的属性也决定了是否有必要进行车间的“柔性化”改造,但有一点在一些行业TOYOTA按照“物随人流”的构想安排物品的流动值得借鉴,它是随着精益准时化生产理念而不断完善的。
柔性生产线
柔性生产线是把多台可以调整的机床(多为专用机床)联结起来,配以自动运送装置组成的生产线。它依靠计算机管理,并将多种生产模式结合,从而能够减少生产成本做到物尽其用。
随着科学技术的发展,人类社会对产品的功能与质量的要求越来越高,产品更新换代的周期越来越短,产品的复杂程度也随之增高,传统的大批量生产方式受到了挑战。这种挑战不仅对中小企业形成了威胁,而且也困扰着国有大中型企业。因为,在大批量生产方式中,柔性和生产率是相互矛盾的。众所周知,只有品种单一、批量大、设备专用、工艺稳定、效率高,才能构成规模经济效益;反之,多品种、小批量生产,设备的专用性低,在加工形式相似的情况下,频繁的调整工夹具,工艺稳定难度增大,生产效率势必受到影响。为了同时提高制造工业的柔性和生产效率,使之在保证产品质
柔性生产线的构成 就机械制造业的柔性生产线而言,其基本组成部分有:
自动加工系统
自动加工系统,指以成组技术为基础,把外形尺寸(形状不必完全一致)、重量大致相似,材料相同,工艺相似的零件集中在一台或数台数控机床或专用机床等设备上加工的系统。
物流系统
物流系统,指由多种运输装置构成,如传送带、轨道一转盘以及机械手等,完成工件、刀具等的供给与传送的系统,它是柔性生产线主要的组成部分。
信息系统
信息系统,指对加工和运输过程中所需各种信息收集、处理、反馈,并通过电子计算机或其他控制装置(液压、气压装置等),对机床或运输设备实行分级控制的系统。
软件系统
软件系统,指保证柔性生产线用电子计算机进行有效管理的必不可少的组成部分。它包括设计、规划、生产控制和系统监督等软件。柔性生产线适合于年产量1000~100,000件之间的中小批量生产。
编辑本段柔性生产线的优点
柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。
第一,设备利用率高。一组机床编入柔性生产线后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。
第二,在制品减少80%左右。
第三,生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
第四,产品质量高。零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。
第五,运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。在理想的柔性生产线中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
第六,产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。
编辑本段柔性生产线的发展趋势
柔性生产线的发展趋势大致有两个方面。
一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合,利用原有产品系列的典型工艺资料,组合设计不同模块,构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。
另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化,特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中,柔性生产线只是它的一个组成部分。
范文三:柔性化生产制造系统
柔性化生产制造系统
柔性化生产是近些年来大多数产品密集型制造企业所极力推行的一种生产形态。由于受市场变化、顾客
对产品多样性的需求、顾客交货期的遵守、生产成本缩减等因素的驱动,传统大批量“经济”生产方式正面
临着巨大的挑战与变革,在大多数制造性行业都有不同程度的体现,其中汽车行业尤为突出。
就汽车行业而言,它是柔性化生产概念体现得最为彻底的一个行业。尽管目前国内大多数主流汽车厂家
都宣称自己所拥有的生产线是如何先进,在同一个生产平台可以同时生产多少种不同类型的车型,生产线上
可同时组装不同颜色不同款式的车辆,这些无不都是在宣称企业生产线的柔性化程度之高,在一定程度上向
消费者传达了一个积极的信息,并从制造和管理水平方面推广了自己企业。
柔性化生产带来的改变:
1、 顾客——大大的缩短产品交货期,提高顾客满意度,贴近市场需求。
2、 人力——平衡了工时,突破IE的局限。
3、 库存——大大的降低原材料库存。
4、 质量——一定程度上强化了产品品质,将质量管理提升到全面质量跟踪的水平。
虽然都是在推行柔性化生产,就实际情况来看,不同企业柔性化水平可谓相差甚远。大多数企业所谓的
柔性化目前仍然停留在小批量生产方式上,只是将批量进行一定程度的压缩而已。例如汽车行业中将一天生
产单一车型变换为几个小时生产某单一车型,这并不是真正意义上的柔性化。
从产品生产组织的流程来看,一般生产过程包含生产计划的制定、原材料的供给、物流输送、产品组装
等环节。除去生产线设备的通用化改造之外,所谓的柔性化应该包含两个环节的柔性化,一个是指广义的生
产计划的柔性化,另一个则是狭义的产品生产装配过程的柔性化。
生产计划的柔性化
对于类似于汽车制造的行业,由于产量大,生产节拍、流水浅的生产布局相对固定,人员相对密集,零
配件装配种类繁多、供给周期长等等因素,从制定计划到原材料供给到最后生产需要一个相对长而稳定的过
程,这样才能保证零部件供给和生产能顺利进行。对于由于市场变化需要进行生产计划的调整,由于供求双
方对需求的改变可能会导致原材料在结点上出现一定的偏差,这里面主要涉及到供应链的协作水平,对外部
供应商宏观管理能力的考验。只要整合供应商的对应能力,实现信息共享,提高链的协作能力,生产计划的
柔性化自然能够在一定程度上实现,但不可不提的是这在一定程度上是以牺牲局部成本为代价的,不管信息
化应用多广或者管理水平多高,这是不可逾越的,唯一能做的就是去平衡和抵消成本的影响。
生产装配的柔性化
对于生产装配过程中,传统批量生产方式认为通过大批量的生产可以稳定质量,提高生产效率,缩减物
流费用等优点,要顺应市场打破这一方式必须从它带来的负面因素着手从而减少因生产方式的变革带来的损
失,例如大量生产造成库存过多、工时利用不足,产品交货周期长等方面,那么柔性化生产正是顺应了这一
要求。
以汽车生产为例,在生产装配过程中,对产品线进行柔性化改造,技术层面基本已经解决,成本问题也
得以抵消,关键问题是狭义的生产装配过程的柔性化容易造成物流供给的混乱,因为在大批量生产装配模式
下,待装配的供给品是大批量的分布于生产线的周围,这样物流是以一个经济批量来运转的,但是柔性化状
态下要求待装配的供给品是多样化的,是与车辆型号相对应的,为解决这个问题,也许TOYOTA的方式值得借
鉴,如下图,它采用的是将单台车需要的零部件事先整合在一起,然后让这个物流车顺着生产线流动,到一
个生产单元之后物流车再循环,当然这里面涉及到一个特定车辆需要装配哪些特定零部件指示的问题,这就
是通过信息化手段来解决的问题。当然这样表面看起来似乎是为了“柔性化”而柔性化的,结合汽车生产的
装配流程进行分析这样的好处是:
1、 将质量控制在单台以内,减少露装、错装的可能性。企业将质量管理贯彻到生产过程本身当中。
2、 大大的减少了库存,由于采用准时化的物品供给模式,从生产线延伸到物流整个都是流动的体系,
一直到零部件供应商的库存,整个过程是在一种拉动的方式下流动。当然需要借助于物流体系的转变。
3、 顺应了顾客离散性需求分布的特性,按照任意的生产顺序对应生产,有效的缩短了交货期。
4、 充分利用了工时,与大批量生产相比,由于生产相对均衡,工时相对固定在一个稳定的水平,不会
造成大批量生产方式下由于生产节拍的固定与不同产品工时需求不同的矛盾。后者对工时需求的不稳定,采
用IE的弥补总是有限的。
当然实行这种方式也会出现一些不可回避的问题,例如产品初期质量不稳定、加工不良时容易出现生产
中断、对信息化应用水平和管理能力要求高等等因素。
此外,生产计划的柔性化与生产线的柔性化既相互补充,在一定程度上又相互制约,只有合理规划原材
料供给体系才能有效发挥两者的“柔性化”,通过合理的供应链协作和内外物流体系来使得补充更充分,制
约减少到最低,准时化的供给似乎是一条出路。
对汽车行业柔性化生产分析,可以看出柔性化生产其实是以顾客、产品成本因素为导向所衍生的一种生
产方式,对广义生产计划的角度而言,对于一般传统型行业,如家电、电子工业品行业,都存在相似之处,
需要进行建立柔性化的生产计划与生产预测系统,但是对于狭义车间的生产装配而言,并不是所有行业都需
要应用“柔性化”生产,一定需要结合车间生产形态在经济批量和按订单生产之间找到一个平衡点,不同行
业之间由于产品装配的属性也决定了是否有必要进行车间的“柔性化”改造,但有一点在一些行业TOYOTA按
照“物随人流”的构想安排物品的流动值得借鉴,它是随着精益准时化生产理念而不断完善的。
范文四:浅析汽车制造中柔性生产线的应用
浅析汽车制造中柔性生产线的应用
【摘要】本文对汽车生产制造的几种柔性生产线进行了分析与比较。希望将柔性精定位转载等技术应用于汽车生产过程中,为提高汽车生产效率产生积极促进作用有所帮助。
【关键词】制造;生产线;精定位转载技术
1 柔性生产线运用到生产线中的优点
柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系统,它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来,理想和圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。具体优点如下。第一,设备利用率高。
一组机床编入柔性生产线后,产量比这组机床在分散单机作业时的产量提高数倍。第二,在制品减少80%左右。第三,生产能力相对稳定。自动加工系统由一自或多台机床组成,发生故障时,有降级运转的能力,物料传送系统也有自行绕过故障机床的能力。
第四,产品质量高。零件在加工过程中,装卸一次完成,加工精度高,加工形式稳定。第五,运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡和维护工作可在第一班完成,第二、第三班可在无人照看下正常生产。
在理想的柔性生产线中,其监控系统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等运行过程中不可预料的问题。
第六,产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输装置具有可调性,且系统平面布置合理,便于增减设备,满足市场需要。
2 几种常见的物料转载形式
在汽车制造装配过程中,物料不仅在地面生产线之间转载,还会在空中生产线与地面生产线之间转载。图1表示了4条生产线的相对位置及3基本的物料转载形式。
图中用轨道的截面来分别表示①,②,⑨,④4条生产线,箭头表示了4条生产线之间物料的3种基本转载方式:水平转载、上下转载、水平与上下转载。
水平转载是指物料在2条同高度但不同水平位置的生产线之间的转载,既可以从左到右转载,也可以从右到左转载:上下转载是指物料在2条水平位置相同但高度不同的生产线之间的转载,既可以从上到下转载,也可以从下到上转载:水平与上下转载是指物料在2条水平位置不同、高度也不同的生产线之间转载,既可以从高处到低处转载,也可以从低处到高处转载,这实际上是前2种转载方式的组合形式,因此常涉及到多种转载机构。
不论采用什么样的转载方式,物料转载都是起于初始位置,经过中间转载,到达目标位置。把物料精确地从初始位置转载到目标位置,要涉及到以下几个环节:首先,第一条生产线上的台车(或吊具)精定位于待转载位置:第二,转载机识别并精定位待转载的物料第三,第二条生产线上的吊具(或台车)准确地停在目标位置:第四,转载机将物料从第一条生产线上转载并精定位到第二条生产线的吊具(或台车)上。
3 柔性生产的特征及在生产中的应用
柔性是指制造系统对系统内部及外部环境的一种适应能力,也是指制造系统能够适应产品变化的能力,可分为瞬时、短期和长期柔性三种。凡具备以上三种柔性特征之一的或信息流的自动化制造系统都可以称为柔性自动化。
范文五:柔性制造:跨世纪的生产力革命
柔性制造:跨世纪的生产力革命
工业工程-IE>精益生产-Lean Production>综合 文档号:00.057.991 发布时间:15-04-2005
作者:刘承元
在日本发源的柔性制造,由日资公司引进了中国。理光(深圳)公司实现了多种生产方式并存,在同样的生产厂房设备条件下,总体生产能力提高到原设计能力的3.5倍以上。
FX高科技公司发现一条流水线的70%是多余的,通过去除这些多余的部分并对生产过程进行重新组合,短短四个月就使得场地利用率提高一倍多;而且拆下的设备可以复制出比现状高一倍的生产能力,为扩大再生产准备的近千万美元的投资不需要了。
柔性制造正在掀起一场跨世纪的生产力革命。
精益生产凸显柔性制造
精益生产(Lean Production)方式最早产生于日本,是日本丰田汽车公司在上个世纪六、七十年代总结出来的一套成功的生产模式, 也叫JIT( Just In Time ):在需要的时候,按照需要的数量,生产出需要的产品。精益生产方式与从前的大批量生产方式相对应,基本特点是零库存、低成本和快速反应。如果说,上个世纪的精益生产更多追求零库存的话,那么,今天开始了对制造过程进行彻底变革的追求,柔性制造成了精益生产的最核心内容。
在进入21世纪之后,企业经营环境已经发生了根本的变化。由于市场竞争全球化、顾客和市场需求多样化、个性化以及生产的相对过剩,使得产品寿命趋短,价格竞争加剧。为了在残酷的竞争中生存和发展,企业就必须研究一些低成本并且能够快速反应的制造方法,柔性制造就是这些方法的总称。因此,与其说柔性制造是一种生产方式,还不如说柔性制造是一种全新的制造理念。
批量生产导致效率损耗
让我们来看一看传统大批量生产方式存在的问题。某大型办公设备制造企业R公司,在上个世纪90年代投资600万美元引进了一条200减少,R公司为了确保市场占有率,又陆续投入了大小不同的B、C、D、E等多款产品。
只要稍加分析,我们便能够认识到这样一些典型的效率损耗问题: 米长的生产线,每月生产A款打印机两万台,线上配置近200名工人,大批量生产方式显示了巨大的威力。之后,A款机的销售量逐年
工位时间差或速度差损耗:200人的生产线,要100%均衡地分解装配时间是绝对不可能的。生产线速度是由某一个瓶颈工位(时间最长工位)或作业者(速度最慢或熟练度最差的人)决定的,效率损耗显而易见。
工位变更损耗:当生产量发生变更的时候,传统的做法是重新进行工位设定,调整线上人数和各工位作业时间,重新进行员工训练使之适应新的要求。整个变更过程以及变更后对新标准的适应过程都伴随着大量的效率损耗。频繁换线损耗:A、B、C、D、E等各个产品之
间的变换,都需要进行换线准备工作,而且在换线过程中只能按照装配速度较慢的机型进行生产,效率的损耗可想而知。
场地损耗:即使产量降到一半甚至更低,生产线同样占用那份场地。
另一家大型金属加工企业M公司,车间里数十台冲压机一字排开很是壮观。每一台机器的后面是大量的中间品,最常见的是两辆大台车,占用资金和场地;中间产品在机器间的无谓搬运以及搬运工具的大量使用;某一工序的质量问题可能造成大量中间产品的报废。 多种方式进行柔性制造
柔性制造恰好能解决传统生产中存在的这些问题,以下一些有代表性的柔性制造方法能帮助我们很好地认识柔性制造的意义和实现柔性制造的新思路。
细胞生产方式:与传统的大批量生产方式比较,细胞生产方式有两个特点,一个是规模小(生产线短,操作人员少),另一个是标准化一辆装着前工序加工后的中间品,另一辆装着自己加工后的产品或中间品。这种生产方式的损耗也是显而易见的:大量的中间产品库存,之后的小生产细胞可以简单复制。由于这两个特点,细胞生产方式能够实现:(1)简单应对产量的变化,通过复制一个或以上的细胞就能够满足细胞生产能力整数倍的生产需求;(2)减少场地占用,细胞是可以进行简单复制的(细胞生产线可以在一天内搭建完成),因此不需要的时候,可以简单拆除,节省场地;(3)每一个细胞的作业人数少,降低了平衡工位间作业时间的难度,工位间作业时间差异一个细胞的产能给予员工相应的奖励,还有利于促成细胞间的良性竞争。 小,生产效率高;(4)通过合理组合员工,即由能力相当的员工组合成细胞,可以充分发挥员工最高的作业能力水平。如果能够根据每
一人生产方式:我们看到过这样的情形,某产品的装配时间总共不足10分钟,但是它还是被安排在一条数十米长的流水线上,而装配工作则由线上的数十人来完成,每个人的作业时间不过10、20秒。针对这样一些作业时间相对较短的产品,如果我们能够打破常规(流水线生产),改由每一个员工单独完成整个产品装配任务的话,我们将获得意想不到的效果。
一个流生产方式:上面提到的M公司的一个流生产方式是这样实现的:取消机器间的台车,并通过合理的工序安排和机器间滑板的设置让产品在机器间单个流动起来。它的好处是,(1)极大地减少了中间产品库存,减少资金和场地的占用;(2)消除机器间的无谓搬运,仅适用于机械加工,也适用于产品装配的过程。
柔性设备的利用:一种叫做柔性管的产品(有塑胶的也有金属的)开始受到青睐。从前,许多企业都会外购标准流水线用作生产,现在一般员工即可快速地在一个周末完成安装,第三,不需要时可以随时拆除,提高场地利用效率。
台车生产方式:我们经常看到一个产品在制造过程中,从一条线上转移到另一条线上,移载工具就是台车。着眼于搬动及移载过程中的损耗,有人发明了台车生产线,即在台车上完成所有的装配任务。这样做,不仅省去了生产线,而且搬运和移载效率大大提高。
固定线和变动线方式:根据某产品产量的变动情况,设置两类生产线,一类是满足最小批量的固定生产线,另一类是用来满足变动部分的变动生产线。通常,传统的生产设备被用作固定线,而柔性设备或细胞生产方式等被用作变动生产线。为了彻底降低成本,在日本变动线往往招用劳务公司派遣的零时工(Part-Time)来应对,不需要时可以随时退回。 减少对搬运工具的依赖;(3)当产品发生品质问题时,可以及时将信息反馈到前部,避免造成大量中间产品的报废。一个流生产方式不却逐步被自己拼装的简易柔性生产线取代。比较而言,柔性生产线首先可降低设备投资70-90%以上,其次,设备安装不需要专业人员,
柔性制造总的趋势是:生产线越来越短,越来越简,设备投资越来越少;中间库存越来越少,场地利用率越来越高;生产周期越来越短,交货速度越来越快;各类损耗越来越少,效率越来越高。可见,实现柔性制造可以大大降低生产成本,强化企业的竞争力。
转自:世界经理人
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