生産線

生産線

工業上的生産方式
産品生産過程所經過的路線,即從原料進入生産現場開始,經過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生産生産線活動所構成的路線。狹義的生産線是按對象原則組織起來的,完成産品工藝過程的一種生産組織形式,即按産品專業化原則,配備生産某種産品(零、部件)所需要的各種設備和各工種的工人,負責完成某種産品(零、部件)的全部制造工作,對相同的勞動對象進行不同工藝的加工。
  • 中文名:生産線
  • 外文名:Production line
  • 地理位置:
  • 所處時代:
  • 占地面積:
  • 保護級别:
  • 開放時間:
  • 類 型:路線
  • 來 源:英格蘭北部
  • 種 類:産品生産線和零部件生産線

曆史由來

從前在英格蘭北部的一個小鎮裡,有一個名叫艾薇的人開的魚和油煎土豆片商店。在店裡面,每位顧客需要排隊才能點他(她)要的食物(比如油炸鳕魚,油煎土豆片,豌豆糊,和一杯茶),然後每個顧客等着盤子裝滿後坐下來進餐。艾薇店裡的油煎土豆片是小鎮中最好的,在每個集市日中午的時候,長長的隊伍都會排出商店。所以當隔壁的木器店關門的時候,艾薇就把它租了。他們沒辦法再另外增加服務台了;艾薇的鳕魚和伯特的油煎土豆片是店裡面的主要賣點。

但是後來他們想出了一個聰明的辦法。他們把櫃台加長,艾薇,伯特,狄俄尼索斯和瑪麗站成一排。顧客進來的時候,艾薇先給他們一個盛着魚的盤子,然後伯特給加上油煎土豆片,狄俄尼索斯再給盛上豌豆糊,最後瑪麗倒茶并收錢。顧客們不停的走動;當一個顧客拿到豌豆糊的同時,他後面的已經拿到了油煎土豆片,再後面的一個已經拿到了魚。一些窮苦的村民不吃豌豆糊-但這沒關系,這些顧客也能從狄俄尼索斯那裡得個笑臉。這樣一來隊伍變短了,不久以後,他們買下了對面的商店又增加了更多的餐位。

這就是流水線。将那些具有重複性的工作分割成幾個串行部分,使得工作能在工人們中間移動,每個熟練工人隻需要依次的将他的那部分工作做好就可以了。雖然每個顧客等待服務的總時間沒變,但是卻有四個顧客能同時接受服務,這樣在集市日的午餐時段裡能夠照顧過來的顧客數增加了三倍。

生産線在各行各業以及大型的操作系統中起到很大作用,随着作用的不斷增大有的企業也越來越受到關注,比如上海康利實業有限公司從一九八四年開始在粉粒體物料和纖維物料、液體物料的自動化、現代化控制工程進行開發,在粉粒體工程、液體計量、化纖包裝、機械成套設備、氣力輸送自動計量都取得較好的成果等。所開發的成果曾獲得國家發明獎(A00677上海市專利技術成果壹等獎。自28年來,公司從事粉粒體工程項目的開發,承接了塑料、飼料、建材、化工、油漆、塗料生産線,已向國内外用戶提供了兩千餘套自動化成套設備,用于物料輸送、自動配料、自動包裝。所開發的産品有以下類型:

s幹粉砂漿成套工程塑料的配混上料包裝飼料廠成套工程陶闆生産線,水泥發泡闆生産線絲狀纖維包裝機

s電腦控制料鬥秤包裝秤噸袋包裝秤閥口袋包裝秤累計秤電腦控制連續式失重秤

s粉粒體微量添加器液體添加機音叉料位計氣泵式破拱器除塵器

送裝置和帶自動計量的壓力輸送裝置

s混合機鬥式提升機螺旋輸送機氣動三通分路閥、分料三通

種類

生産線的種類,按範圍大小分為産品生産線和零部件生産線,按節奏快慢分為流水生産線和非流水生産線,按自動化程度,分為自動化生産線和非自動化生産線。

生産線的主要産品或多數産品的工藝路線和工序勞動量比例,決定了一條生産線上擁有為完成某幾種産品的加工任務所必需的機器設備,機器設備的排列和工作地的布置等。生産線具有較大的靈活性,能适應多品種生産的需要;在不能采用流水生産的條件下,組織生産線是一種比較先進的生産組織形式;在産品品種規格較為複雜,零部件數目較多,每種産品産量不多,機器設備不足的企業裡,采用生産線能取得良好的經濟效益。

生産線平衡

生産線平衡主要包括生産線平衡的相關定義、生産線平衡的意義、工藝平衡率的計算、生産線平衡的改善原則和方法。

術語定義

流程的“節拍”(Cycletime)是指連續完成相同的兩個産品(或兩次服務,或兩批産品)之間的間隔時間。換句話說,即指完成一個産品所需的平均時間。節拍通常隻是用于定義一個流程中某一具體工序或環節的單位産出時間。如果産品必須是成批制作的,則節拍指兩批産品之間的間隔時間。在流程設計中,如果預先給定了一個流程每天(或其它單位時間段)必須的産出,首先需要考慮的是流程的節拍。

而通常把一個流程中生産節拍最慢的環節叫做“瓶頸“(Bottleneck)。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的産出速度,而且影響了其它環節生産能力的發揮。更廣義地講,所謂瓶頸是指整個流程中制約産出的各種因素。例如,在有些情況下,可能利用的人力不足、原材料不能及時到位、某環節設備發生故障、信息流阻滞等,都有可能成為瓶頸。正如“瓶頸”的字面含義,一個瓶子瓶口大小決定着液體從中流出的速度,生産運作流程中的瓶頸則制約着整個流程的産出速度。瓶頸還有可能“漂移”,取決于在特定時間段内生産的産品或使用的人力和設備。因此在流程設計中和日後的日常生産運作中都需要引起足夠的重視。

與節拍和瓶頸相關聯的另一個概念是流程中的“空閑時間”(idletime)。空閑時間是指工作時間内沒有執行有效工作任務的那段時間,可以指設備或人的時間。當一個流程中各個工序的節拍不一緻時,瓶頸工序以外的其它工序就會産生空閑時間。這就需要對生産工藝進行平衡。制造業的生産線多半是在進行了細分之後的多工序流水化連續作業生産線,此時由于分工作業,簡化了作業難度,使作業熟練度容易提高,從而提高了作業效率。

然而經過了這樣的作業細分化之後,各工序的作業時間在理論上,現實上都不能完全相同,這就勢必存在工序間節拍不一緻出現瓶頸的現象。除了造成的無謂的工時損失外,還造成大量的工序堆積即存滞品發生,嚴重的還會造成生産的中止。為了解決以上問題就必須對各工序的作業時間平均化,同時對作業進行标準化,以使生産線能順暢活動。“生産線工藝平衡”即是對生産的全部工序進行平均化,調整各作業負荷,以使各作業時間盡可能相近。是生産流程設計與作業标準化必須考慮的最重要的問題。生産線工藝平衡的目的是通過平衡生産線使用現場更加容易理解“一個流”的必要性及“小單元生産”(Cellproduction)的編制方法,它是一切新理論新方法的基礎。

意義

1.提高作業員及設備工裝的工作效率;

2.單件産品的工時消耗,降低成本(等同于提高人均産量)

3.減少工序的在制品,真正實現“一個流”;

4.在平衡的生産線基礎上實現單元生産,提高生産應變能力,對應市場變化,實現柔性生産系統;

5.通過平衡生産線可以綜合應用到程序分析、動作分析、規劃(Layout)分析、搬運分析、時間分析等全部IE手法,提高全員綜合素質。

線平衡率

要衡量工藝總平衡狀态的好壞,我們必須設定一個定量值來表示,即生産線平衡率或平衡損失率,以百分率表示。首先,要明确一點,雖然各工序的工序時間長短不同,但如前所述,決定生産線的作業周期的工序時間隻有一個,即最長工序時間Pitchtime,也就是說Pitchtime等于節拍(cycletime)。另外一種計算方法同樣可以得到cycletime,即由每小時平均産量,求得一個産品的CT(Q,每小時産量)。

1.生産線的平衡計算公式

平衡率=(各工序時間總和/(工位數*CT))*100=(∑ti/(工位數*CT))*100

2.生産線的平衡損失率計算公式

平衡損失率=1-平衡率

改善方法

平衡率改善的基本原則是通過調整工序的作業内容來使各工序作業時間接近或減少這一偏差。實施時可遵循以下方法:

1.首先應考慮對瓶頸工序進行作業改善,作業改善的方法,可參照程序分析的改善方法及動作分析、工裝自動化等IE方法與手段;

2.将瓶頸工序的作業内容分擔給其它工序;

3.增加各作業員,隻要平衡率提高了,人均産量就等于提高了,單位産品成本也随之下降;

4.合并相關工序,重新排布生産工序,相對來講在作業内容較多的情況下容易拉平衡;

5.分解作業時間較短的工序,把該工序安排到其它工序當中去。生産線平衡指南主要包括生産線平衡的相關定義、生産線平衡的意義、工藝平衡率的計算、生産線平衡的改善原則和方法。

總結來說,可以歸納為"删除,合并,簡化,重排";删除多餘的作業,合并長短工序再平均,通過設備或工治具簡化複雜的操作,重新排生産工藝流程;

柔性特點

柔性生産線主要是為了适應當今市場訂單的多品種、小批量,生産換線頻繁,柔性生産線的靈活性,積木式組合結構,能在最短的時間内适應産品變型過程,讓生産及時恢複。産品廣泛應用在汽車工業、電子制造業、通訊産業、生物工程、制藥業、軍工業、各種化工、精密五金等多樣化的生産環節。

模組化:線棒産品可随意拼裝、連接、積木式組合結構,方便重組柔性:結構簡單,拆裝方便能發揮個人創意,絕對能滿足現代企業常品多樣化制造。

簡單化:工作台的使用空間小,庫存的力很大,對接單量的中小企業有很大的幫助。

人力化:柔性工作台的能讓幾個人的工位為一個人做好,完成的時間更快。

環保型:加工過程省掉打磨、焊接、表面處理,而且每個都可以循環再利用,杜絕浪費面闆可選木闆,(PVC闆,表面可選防靜電膠皮。防靜電防火闆,不鏽鋼等)或滑軌式工裝闆。

柔性生産線又名生産流水線,生産線插件線、精益管生産線、線棒生産線!

自動化

生産線的自動化有以下步驟:

1.先确定節拍時間:不論何種制品,皆在其必須完成的恰好時間内制造。

2.單位流程:隻針對一項産品,進行單位配件的搬運、裝配、加工及素材的領取。

3.先導器:制作以目視即能了解節拍時間的裝置。

4.U字型生産線:将設備依工程順序逆時針排列,并由一人負責出口及入口。

5.AB控制:隻有當後工程無産品,而前工程有産品的情形,才進行工程。

6.燈号:傳達生産線流程中産品異狀的裝置。

7.後工程領取:生産線的産品要因應後工程的需求。

發展趨勢

①繼續向大型化發展。大型化包括大輸送能力、大單機長度和大輸送傾角等幾個方面。水力輸送裝置的長度已達440公裡以上。帶式輸送機的單機長度已近15公裡,并已出現由若幹台組成聯系甲乙兩地的"帶式輸送道"。不少國家正在探索長距離、大運量連續輸送物料的更完善的輸送機結構。

②擴大輸送機的使用範圍。發展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質的環境中工作的,以及能輸送熾熱、易爆、易結團、粘性的物料的輸送機。

③使輸送機的構造滿足物料搬運系統自動化控制對單機提出的要求。如郵局所用的自動分揀包裹的小車式輸送機應能滿足分揀動作的要求等。

④降低能量消耗以節約能源,已成為輸送技術領域内科研工作的一個重要方面。已将1噸物料輸送1公裡所消耗的能量作為輸送機選型的重要指标之一。

⑤減少各種輸送機在作業時所産生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。

技術依賴

我國生産線公司以高質量、低價位、優服務吸引了廣大新老客戶。但是在我國生産線工業快速發展的背後,觸目驚心的是大量技術含量高的成套設備仍依靠進口,每年大量的外彙用于進口成套的高端設備。如塑料薄膜雙向拉伸設備,一條生産線就近1億元,從上世紀70年代開始引進,到目前為止,國内相繼進口此類生産線110條。除此之外,還有産品業大量使用的無菌薯片生産線食品包裝盒、灌裝設備幾乎都為瑞典利樂公司一家提供。業内專家認為,我國生産線食品包裝機械對國外高端技術的過度依賴,已經嚴重制約了我國生産線工業持續、穩定發展。

現狀

據悉,螺霸王洛維産業園投資4.5億元建成的日産150萬包螺蛳粉工廠,因車間内生産線的自動化、智能化、可視化、數據化、透明化程度高,成為遊客競相參觀體驗的打卡點。

7月3日上午,湖北長江電氣有限公司(以下簡稱長江電氣)數字化智造中心自動化柔性生産線運行投産。這個項目從2020年5月啟動,曆時一年多,總投資1.2億元,建築面積2萬多平方米。生産線由長江電氣與華工科技共同研發并完成工藝設計,完美解決了機械制造高自動化與高柔性化之間的矛盾,是華中地區首條智能化柔性生産線,這是電氣行業最高端、最先進、最智能化的生産線,智能高低壓設備生産周期縮短50%,産量較以前增加1.5倍。

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