生产系统评估矩阵

Blog post by 程保健

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Engineer using laptop computer in the factory
October 24, 2022 | 未分类

在装配线设计过程中,大家经常有一个疑问:我们的产品是否适合单件流的生产模式?还是保持现有孤岛作业模式好?在这里给大家介绍一个简单的生产系统评估表格,一方面用于评估现有的生产系统的特性,为是否可以采用流的生产模式提供依据;另一方面用于识别实施流动生产模式前要解决的诸多问题。

生产系统评估需要从五个维度考虑整个产品的装配流动可行性:产品、计划、流程、质量和技术。本文将一一介绍是如何从这五个方面评估生产系统的。

产品 影响产品的特性有产品形状、产品尺寸、产品重量、生产工装和移动便利性

  • 产品形状:产品是否有相似的外形?外形越相似,越容易使用相同的设备和资源,对场地要求也越相同。
  • 产品尺寸:产品的尺寸差异性。一般产品尺寸的差异越大,越不利于组织生产。
  • 产品重量:重量的差异性也决定了流的可行性和流的方式,一般很重和很轻的产品都不易流动。
  • 生产工装:这里特指的是机械、电气等工装设施的差异性。一些比较复杂的装配工艺,有着复杂的电气要求,不允许断电作业,会使得 生产流动性受阻。
  • 移动便利性:在装配过程中,一些重要的产品对相对位置的要求很高,使得移动便利性较弱,一般采用孤岛式作业。只有解决了移动过 程中的稳定性,才能使装配流动起来。

计划 对生产的影响也很大,包括生产批量、波动性、可预测性以及交期评估

  • 生产批量 未来装配时,我们的装配批量希望是多少?当生产批量很低,甚至都是“1”时,孤岛作业模式比较适合。但是实际上批量为“1”的概率相对来说是很低的,大部分产品都是有一定批量性的。
  • 波动性和可预测性 这里涉及的就是产品本身量的波动性,以及生产量的未来可预测性,用于评定未来一个时间段生产产量是否平稳。
  • 交期评估 对产品的交期是否有必要重新评估?由于客户的要求或者我们内部感觉到的交期的竞争力问题,决定是否重新评估生产交期,然后来决定未来的生产模式和系统。

工艺 决定了生产的步骤和所用的机器设备等,其中工艺的差异性、方向、周期以及可比性和关联性

  • 差异性 用于识别产品流经的工艺路径的差异性,如一些装配过程需要特殊的温度或测试装置,或者是有工艺等待(应力释放、化学反应等),都使得装配工艺存在较大的差异。
  • 方向 装配的方向是否是一致的?是否有反向装配工序?如一些工艺要求,装配后先测试再打开并返回到前道工序,又或者说需要先拆解再二次装配等。
  • 周期 每一步装配工序的装配周期是否有较大的差异?一般差异越小,越便于平衡生产。
  • 可比性 是指在同一装配线的产品,工艺路径的可比性。工艺路径相同或者相近的的产品,适合在一条生产线上流动作业。
  • 关联性 本道工序同线外其他工序间的关联性,关联性越弱,越适合专线流动作业模式。

质量 对于生产来说,作业资质要求和作业员互换性决定了我们的作业模式以及作业的难易度

  • 作业资质要求:如是否需要特殊的焊接证书、电工证,或者行业内部特殊的资质要求等。
  • 作业员互换性 涉及员工的技能要求,使用的工装夹具是否便于快速更换员工等。

技术 工装的共享性以及设备环境要求

  • 工装共享性 工装设备是否是独用的还是和别的工序共享?共享性越低,说明工装仅限本工位使用,越有利于流水线作业。当有大型行车等特殊设备时,需要结合使用频次来综合评定。
  • 设备环境要求 是指作业过程中使用的设备可以自由摆放在车间的任一位置?还是需要有特殊的环境位置要求(如厂房高度、噪音、作业空间等)?设备的摆放环境要求越高,越不利于连续流动作业模式。

生产系统评估矩阵在用于选择生产模式时,如孤岛作业还是流水线生产模式,可以对全部的生产单元进行评估后,综合生产的特性再决定生产模式。评分从1-5分(见示例),一般1-2分视为对流动性影响很大,3分为中等,4-5分视为多流动性影响较弱。

利用生产系统评估矩阵,可以快速识别生产流动中的不利因素,帮助我们知道未来的工作方向,以便于后续能快速解决问题,实现快速、稳定、高效的流动作业模式。

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