3分钟快速解析多品种、小批量生产的玄机

目前生产类型大致可以划分为三种:大量流水生产、多品种小批量生产和单件生产。当下中国制造业多集中在多品种小批量生产企业,这种生产方式开始占有越来越重要的地位。


随着市场竞争的加剧,现代企业所处的市场环境发生了深刻的变革,企业竞争越来越强调基于客户需求的竞争。


因此,企业的生产方式逐渐转向以柔性自动化生产为基础的各种先进生产模式,多品种小批量生产方式开始占有越来越重要的地位。


多品种、小批量生产的特点

1. 多品种并行


由于很多企业的产品是针对客户配置,不同的产品有不同的需求,企业的资源置身于多个品种之中。


2. 资源共享


生产过程中的每个任务都需要资源,而在实际过程中能够使用的资源却非常有限。


例如,在生产过程中经常遇到设备冲突的问题,就是由于项目资源共享所造成的。


因此,必须对有限资源进行适当调配才能满足项目需求。


3. 订单结果和生产周期的不确定性


由于顾客的需求具有不稳定性,计划明确的节点与人、机、料、法、环等的齐套周期不一致等。


生产的周期往往具有不确定性,周期不足的项目需要占用更多的资源,加大了生产控制的难度。


4. 物料需求变化多变,导致采购延迟严重


由于订单的插单或更改,外加工和采购难以反应订单交货时间。由于小批量和单一货源导致供应风险极大。


 

多品种、小批量生产的难点

1. 动态工艺路径规划与虚拟单元线的部署:紧急插单、设备故障,瓶颈漂移。


2. 瓶颈的识别与漂移:生产之前与生产过程中


3. 多层次瓶颈:装配线瓶颈,零件的虚拟线的瓶颈,如何协调耦合。


4. 缓冲大小:要么积压,要么抗干扰性差。生产批量、转移批量等


5. 生产排程:不能仅考虑瓶颈,也要考虑非瓶颈资源的影响。


多品种小批量生产模式在企业实践中也会遇到很多问题,比如:


多品种少批量的生产,混合排产难度大


无法如期交货,太多“救火式”加班


订单需要太多的跟催


生产优先顺序频繁改变,原定计划无法执行


库存不断增加,却常常缺关键物料


生产周期太长,提前期无限膨胀


 

多品种、小批量生产与质量管理

1. 调试阶段的废品率高


由于产品要不断换型,要经常进行产品换型和生产调试工作,在换型过程中,需要对设备的参数进行修改,刀具、夹具的更换、数控程序的编制或调用等,稍有不慎就会错误或遗漏。


有时工人刚结束上一种产品,对新换的产品尚未完全掌握或记起有关的操作要领,仍“沉浸”在上一产品操作方式中,从而产出不合格品,造成产品报废。


事实上,在小批量生产中,大多数的废品都是在产品换型调试设备过程中产生的。对于多品种小批量生产来说,减少调试过程中的报废尤为重要。


2. 事后检验把关的质量控制模式


质量管理体系的核心问题是过程控制和全面质量管理。


在公司范围内,产品质量只当做是生产车间的事,各部门却排除在外,在工序控制方面。


虽然许多企业都有工艺规程、设备操作规程、安全规程和岗位职责,但由于可操作性差和过于繁琐,加上没有监控手段,其实施的程度不高。


对于操作记录,许多企业均未进行统计,又未养成每天查阅操作记录的习惯。所以,许多原始记录也不过是一堆废纸。


虽然有许多企业通过了ISO9000质量管理体系认证,却依然是实行工序专检制,停留在依靠质检员把关的阶段,而不是从过程控制和管理上去找原因。


3. 统计过程控制实施困难


统计过程控制(SPC)是应用统计技术对过程中的各个阶段进行评估和监控,建立并保持过程处于可接受的且稳定的水平,从而保证产品与服务符合规定的要求的一种质量管理技术。


统计过程控制是质量控制的重要方法,而控制图又是统计过程控制的关键技术,但由于传统的控制图产生于大批量、刚性生产环境中,难以应用于小批量生产环境中。


由于加工件的数量很少,收集的数据达不到利用传统的统计方法要求,即控制图还没做出来生产已经结束。控制图没有起到应有的预防作用,失去了运用统计方法控制质量的意义。


 

多品种、小批量的生产的质量控制措施

多品种小批量的生产特点使产品的质量控制难度增加,为了保证多品种小批量生产条件下产品质量的稳步提高。


需要建立详尽的作业指导书、贯彻“预防为主”的原则, 还需要引入先进的管理理念,提高管理水平。


1. 建立详尽的作业指导书和调试阶段的标准作业程序


作业指导书应包括所需的数控程序、夹具编号、检测手段以及所有要调整的参数。事先准备好作业指导书,可以充分考虑各种因素。


通过编制和校对,集合多人的智慧和经验,提高准确率和可行性。还可以有效的减少在线的换型时间,提高设备的使用率。


标准作业程序(SOP)应确定调试工作的每一执行步骤。按时间的先后顺序来确定每一步该做什么、如何做。


如:数控机床的换型,可按更换卡爪-调用程序--按程序所用刀号逐--核对-对刀--定位工件--设定零点--分步执行程序的顺序将一系列散乱的工作统一按某一顺序执行,避免遗漏。


同时,对于每一步骤,如何操作,如何检验也做出规定。如,更换卡爪后,如何检测卡爪是否偏心等。


可以看出调试标准作业程序是对调试工作的控制点操作的优化,这样每位员工都可以按照程序的相关规定来做事,就不会出现大的失误。


即使出现失误也可以很快地通过SOP加以检查发现问题,并加以改进。


同时,由于SOP本身也是在实践操作中不断进行总结、优化和完善的产物,在这一过程中积累了许多人的共同智慧,因此相对比较优化,具有很好的可执行性,能提高做事情的效率。


2. 真正贯彻“预防为主”的原则


要把理论上的“预防为主,预防与把关相结合”的思想,转变为“实实在在的”预防,这并不是说不再把关,而是将把关的职能再进一步,即把关的内容包括两个方面:


一是产品质量的把关,再进一步是过程质量的把关。要达到100%合格品,第一重要的不是对产品质量的检验,而是预先对生产过程的严格控制。

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