生产平衡.doc

1、开放实验：数字化制造生产过程实训与装配过程优化研究熟悉以下资料，完成生产平衡计算任务：工艺和工艺流程以及生产线信息维护设备准备无（此设置是以后实训的基础。 ）实验目的掌握工艺和工艺流程的概念和信息维护、掌握信息化生产线的概念和生产线配置、掌握产品标准工时和工厂行事历主要概念工艺和工艺流程（有的企业就制造途程）：指工业品生产中，从原料到制成成品各项工序工序安排的程序。 也称“加工流程“ 或“生产流程“。简称 “流程“。例如钣 金 工 艺 流 程 ：1 领 料 -2 取 料 -3 冲 孔 -4 折 弯 -5 焊 接 -6 打 磨 -7 检 测 -8 喷 塑 -9 半 成 品 检 测 -10 入 库

2、 。 喷 涂 流 程 :喷 底 漆 面 漆 罩 光 漆 烘 烤 (180-250 ) 质 检 . 机 加 工 工 艺 流 程 ： 毛 坯 进 库 -毛 坯 加 工 -精 加 工 -半 成 品 检 验 -安 装 -成 品 检 验 -包 装 -物 流产 品 标 准 工 时 ： 是指经过培训合格具有平均水平的操作人员在正常的作业环境及状态下，用标准作业方法，按普通熟练工人正常速度操作而完成某工序或产品所需的（人工时间） 。工 厂 行 事 历 ： 工 厂 的 行 事 历 就 是 规 定 生 产 线 生 产 的 时 间 和 日 期 以 及 停 工 休 息 时 间 ，它 不 是 绝 对 的 ， 根 据 订

3、 单 来 时 刻 调 整 。实验背景本实训以组装电脑简单的工艺流程。要求增加一条组装电脑的组装生产线。组装电脑有如下工艺：投料、安装主板、CPU、插内存和网卡、安装显卡、组装电源、测试检测（完工下线）实训步骤第一步：是否有以上工艺（制程） 。如果没有新增以上要求制程（制造商-物料管理-制程资料）注意：首工艺的数据采集类型为投料数据采集；组装或有物料消耗的是加工数据采集；维修和检测的是检测数据采集第二步：串联工艺，组成一个工艺流程/制造途程；（制造商-物料管理-制造途程）新增一个途程，计时批量不需要填。途程代号一定要唯一表身新增：项次：工艺的顺序；制程代号：从第一步输入的数据选择。是否回馈：完成

4、的标志。放在最后那个工艺上如上图：第三步：采集设备资料维护（基础资料-生产线资料）采集设备室分布在生产线上的数据采集器，如 DT4000、串口服务器、RFID 无线射频器、触摸屏电脑等等。每一个采集器有自己的设备编号，IP 地址或者端口。通过 TCP/IP或 RS485 协议将生产线的数据实时传送到管理层电脑。所有数据采集设备是非常重要的一种工具，需要和理的被管理，属于生产线的一部分。第三步：生产线信息管理实训（基础资料-生产线资料）生产线是制造物流的核心，也是所有物流的基础。表头信息生产编号：生产编号；名称：生产线名称；归属部门：选择；每日产能：一天的平均生产量；最大产能：一天的最大生产量；

5、表身信息：制程代号：选择，选择步骤一得工艺并带出名称。启用：选择，这个工艺是否启用。设备编号：选择，这个工艺的数据采集设备室什么。其它被带出。实训 生产线生产平衡设计与优化设备准备无（作为以后生产的基础资料）实验目的掌握 BOM 清单设置、掌握生产线工位平衡计算（手工计算和计算机计算）主要概念BOM 清单：BOM 称 为产品结构表或用料结构表，它乃用来表示一产品,成品或半成品是由那些零组件或素材原料所结合而成之组成元素明细，其该元素构成单一产品所需之数量称之为基量，BOM 是所有 MRP 系统的基础，如果 BOM 表有误，则所有物料需求都会不正确。采用计算机辅助企业生产管理，首先要使计算机能够

6、读出企业所制造的产品构成和所有要涉及的物料，为了便于计算机识别，必须把用图示表达的产品结构转化成某种数据格式，这种以数据格式来描述产品结构的文件就是物料清单，即是 BOM。它是定义产品结构的技术文件，因此，它又称为产品结构表或产品结构树。在某些工业领域，可能称为“配方”、 “要素表 ”或其它名称。生产平衡：生产平衡指一条生产线的每一个工位的生产节拍平衡化。通俗来说就是每一个工位的工序所需要的时间总和尽量接近。例如：有三个工序，1 工序需要 20 秒完成、2 工序需要 39 秒、3 工序需要 60 秒；而生产线只有二个工位。那么最合理的安排是 1、2工序放在 1 工位；3 工序放在 2 工位上。

7、在 1 工位的生产节拍总和是 59 秒，2 工位是 60 秒，也就是说 1 工位完成后 2 工位可以接着做，不会有空闲的时间。如果 1 工序放在 1 工位、2、3 工序放在 2 工位。那么 1 工位 20 秒就完成作业了，而 2 工位由于完成 2、3 工序需要99 秒，所以需要等待 79 秒才能接着做 1 工位流过来的产品，造成产品在生产线的滞留，此时 1 工位的工作人员处于无事动作。生产平衡的计算理论（举例）：1、从装配关系的角度描述产品结构，建立产品的装配结构树，生成 BOM（Bill of Materials）表，见表 1-1。表 1-l 产品 BOM 表灯光追逐器的 BOM 表产品名称

8、： 灯光追逐器 设计日期： 20088层次 零件编号 零件名称 数量/产品 自制或外购0 000001 灯光追逐器 1 自制1 112501 机盖 1 自制1 112602 机盒 1 自制1 604250 控制 PCB 板 1 外购2 602201 转换开关 1 外购2 202201 封盖螺丝（420） 4 外购2 602104 按钮 1 外购2 603201 船形开关 1 外购2 103252 支撑脚 4 自制2 603203 电源插 1 外购2 203205 固定件 4 外购2 604152 2 芯端子 1 外购2 604154 4 芯端子 2 外购2 604155 5 芯端子 1 外购2

9、 604156 6 芯端子 1 外购3 603423 钮子开关 1 外购3 203424 紧固螺帽 1 外购3 602805 按钮 1 外购3 602906 螺帽 1 外购3 600101 发光二极管 5 外购3 601203 外罩 5 外购3 200301 紧固螺帽 5 外购3 101203 橡皮脚 4 外购3 200201 垫片（3） 8 外购3 200101 螺杆（312） 8 外购3 200301 螺帽（3） 4 外购3 602305 J 形插座 1 外购3 602304 紧固螺帽 1 外购2、分解装配作业任务，确定紧前关系通过对产品反复拆装，描述装配过程中的各个装配作业任务，以及作业

10、任务之间的紧前关系。这里应包括完成装配后的功能检查与性能检验(也可以将这两项检验分解到装配过程之中)。对每一个装配任务确定合理的作业时间（秒表计时并留出合理余量，在同学们不熟悉产品装配操作的情况下，适当的放大宽放率） 。绘制作业表 l-2 和流程图 1-1，多人多次测量取平均值以确保数据准确。表 1-2 作业表（紧前关系表）基本作业 完成时间（S） 作业说明 紧前作业A 31 拆开机箱 B 83 安装橡皮脚，装上 4 个螺丝 AC 40 用螺丝刀拧紧橡皮脚上 4 个螺丝 BD 55 安装电路板，装上 4 个螺丝 CE 65 用尖嘴钳拧紧 4 个螺丝 DF 25 安装 J 形航空插 EG 5 安

11、装船形开关 EH 105 在机盖上安装 5 个二极管座 AI 21 用尖嘴钳拧紧二极管座的螺丝 HJ 34 在机盖上安装钮子开关 AK 23 在机盖上安装按钮开关 AL 29 将 5 个二极管分别插入 5 个座中 IM 55把船形开关和 J 形航空插上面的线接到 P 端子上F GN 65把按钮开关和钮子开关上的线接到 KSB 端子上J KO 80把 D1 D2 D3 二极管上面的线接到 LDE13 端子上LP 43把 D4 D5 二极管上面的线接到 LDE45 端子上LQ 66 装机箱用螺丝紧固好 M N O P合计 825C EH IKDFGPMLNOQABJ图 1-2 灯光追逐器的装配流程

12、图3、计算节拍：在这条流水线上生产灯管追逐器，计划月产量为 4800 件，每月工作 22 天，每天工作8 小时。 （流水线工作的时间和完成的产量可根据情况自己设定）C 132（秒/个）NFe完 成 的 产 量有 效 工 作 时 间 480264、最少工作站数量： 725.613min CWS5、平衡生产线：我们选择后续作业数量最多规则优先安排作业（如表 13 所示） 。表 13 根据后续作业最多规则平衡装配生产线工作站 作业 作业时间 剩余时间 可安排的紧后作业 紧后作业最 多的作业 时间最长 的作业1AB318310118 空闲B J K无B B2CDJ40553492373 空闲D J K

13、J K无DJ KDJ3HI10521276 空闲I K无I I4ELFG65292556738138 空闲F G L KF G KG无F G L KF G KG LFG5KO238010929 空闲M O P N M N O P O6MN55657712 空闲N P无N P N7PQ43668923 空闲Q无Q Q6、计算流水线的负荷率：（平衡率）%3.891275SCWE节拍为 132S，工作地数为 7 个，总的负荷率为 89.3，各个工位的利用率都挺高，除了第 5 个工位，这为我们对方案的改进提供了突破口。该方案的负荷率较高，此方案较为合理。各工位的设备利用工时利用情况如图 1-2 所示。

14、0204060801001201 2 3 4 5 6 7工位号工位时间/S图 1-3 节拍为 132S 时各工位的工作时间实训步骤以组装电脑主机为实例第一步：建立 BOM 基础资料（物料管理-BOM 资料）新建一个 BOM 清单，父介就是成品如电脑主机。子阶就是组装电脑主机的物料清单。途程就是实训十建立的产品途程，也叫工艺流程。如下图。说明:子阶料号：就是组装电脑的物料清单。制程代号：也就工序或工艺，就是改物料消耗的工序或者工艺。用于工位领料的依据。使用量：就是完成一个产品应该消耗的数量，是采购单生成的依据。单击制造途程后如下图也就是完成这个产品的工艺流程（自动产生） 。CYCLE TIME：

15、 表示完成这个工序的时间（h、m 、s、 ）用小时、分钟、秒钟表示。紧前：就是完成这个工序前必须完成的工序，也就是做这道工序的前提，没有用“-”表示。第二步：计算生产平衡（生产管理-生产平衡计算）计算前：选择产品编号电脑主机 模拟次数（100 以上） ，在一定范围内，计算次数越多越平衡。瓶颈上限百分比（误差的比率） ，也是瓶颈时间的依据。瓶颈时间：生产节拍的上限。也就是说，计算的生产节拍是 360 秒，这个是标准的。那么工位的生产节拍有可能会大于这个时间，但是有一个上限，这就是瓶颈上限百分比。瓶颈时间就是生产节拍的时间+生产节拍的时间*瓶颈上限百分比。生产平衡参数：生产情况。输入每天的日期，产量。点击 计算生产平衡，计算结果如下：通过调整生产平衡参数来达到最佳的生产平衡计算。第三步：完成。调整 BOM 的节拍和生产平衡参数来重新计算。