設施規劃與物流布局是工廠IE和精益3P設計中至關重要的職能,尤其是在建新廠新車間新生產線,或改造生產線、車間及工廠結構期間,總體上,車間流水線以靈活和高效為前提,但仍以 科學布局 的原則——可概括為:“兩個遵守、兩個回避”:
? 兩個遵守:逆時針排布、出入口一致
? 兩個回避:孤島型布局、鳥籠型布局
工廠單元裝配線的理想布局之一是花瓣型布局
??1. 流暢原則:各工序有機結合,關聯工序集中放置原則,流水化布局。
??2. 最短距離原則:盡量減少搬運,流程不交叉,直線運行。
??3. 平衡原則:工站之間資源配置,速率配置盡量平衡。
??4. 固定循環原則:盡量減少諸如搬運、傳遞Non-Value Added的活動。
??5. 經濟產量原則:適當最小批量生產,盡可能利用空間,減少地面放置。
??6. 柔韌性原則:對未來變化具有充分柔性,方案有彈性。如果是小批量多種類的產品,優先考慮“U”型線布局、環型布局等。
??7. 防錯原則:生產布局盡可能充分考慮這項原則,首要一步先從低成本的硬件布局上預防錯誤,減少生產上的損失!
1
逆時針排布
逆時針排布,主要目的希望員工能夠采用一人完結作業方式、實現一人多機。一人完結與一人多機要求一個員工從頭做到尾,因此員工是動態的,稱之為“巡回作業”。
大部分人是右撇子,因此如果順時針排布的話,當進行下一道加工作業時,工裝夾具或者零部件在左側,員工作業并不方便,這也正是逆時針的目的——員工就會走到下一工位——巡回的目的也就達到了。
2
出入口一致
出入口一致,是指原材料入口和成品出口在一起。
為什么要求出入口一致呢?
- 第一,有利于減少空手浪費。假設出入口不一致,作業員采用巡回作業,那么當一件產品生產完,要去重新取一件原材料加工的話,就會空手(手上沒有材料可以生產)從成品產出口走到原材料投入口,這段時間是浪費。如果出入口一致的話,作業員立刻就可以取到新的原材料進行加工,從而避免了空手浪費。
- 第二,有利于生產線平衡。由于出入口一致,布局必然呈現類似“U”的形狀,這使得各工序非常接近,從而為一個人同時操作多道工序提供了可能,這就提高了工序分配的靈活性,從而取得更高的生產線平衡率。
3
避免孤島型布局
孤島型布局把生產線分割成一個個單獨的工作單元,其缺陷在于單元與單元之間互相隔離,無法互相協助。
4
避免鳥籠型布局
鳥籠型布局往往沒有考慮到物流和人流的順暢,這種布局錯誤的用機器設備或者工作臺把作業員圍在中間,使得物流不順暢,在制品增加,單元與單元之間的相互支援也變得幾乎不可能。
5
花瓣型布局
花瓣型布局是由多個單元共同組成,是按照“兩個遵守、兩個回避”原則進行布局的結果。這種布局有助于提高單元間的互相協助,從而提高生產線平衡率?;ò晔讲季质沁M行“互助協作”的必要條件。
互助作業就好像運動場上的接力賽一樣,在交接區,實力強的選手可以適當彌補實力弱的選手。在工作中也是一樣,單元之間的作業員也要把產品像接力棒一樣去傳遞。如果前單元的作業員耽誤了時間,后單元的作業員就幫助前單元從機器上卸下產品。這種做法,顯然依靠“花瓣式”布局為前提。
6
“一個流”生產線布局
按精益生產方式的理念,除了以上兩個方面,還有一個更重要的因素需要考慮,精益生產布局追求的目標主要有以下幾方面:
1
使物料搬運成本最小化;
2
空間的有效利用;
3
勞動力的有效利用;
4
便于員工之間、員工與管理者之間以及用戶之間的信息溝通。
為了實現目標,最好的方法就是要將設備布局成“U”型,實現連續流甚至“一個流”的生產。“一個流(One Piece Flow)”生產方式是指產品在生產過程中盡量實現小批量的輪轉,最好是單件或單批量的流動。
它是減少在制品數量的最好方法,是消除生產線浪費的良策。它的基礎是要使加工生產線像流水裝配線一樣流水化,但要犧牲非瓶頸工序設備的利用率,因此要盡量平衡生產線,減少設備的產能損失。
7
“U”型布置
車間流水線布置一般歸納為兩種:傳統“一”字型生產線布置(即按加工順序排列設備)和U型布置。
隨著精益生產思想的實踐應用,傳統生產線越來越多被U型生產線所代替,因為傳統生產線布置有顯著缺點:一個人操作多臺設備時將存在“步行的浪費”,增加了勞動強度,同時也不能實現人員的柔性化調整。
而在U型布置中,生產線擺放如“U”型,一條流水線的出口和人口在相同位置,一個加工位置中可能同時包含幾個工藝,所以U型布置需要培養多能工。它減少了步行浪費和工位數,從而縮短周期、提高效率,同時也減少了操作工,降低了成本等。