论汽车制动系统的设计

论汽车制动系统的设计

1工厂或车间该系统是丰田公司通过美国先进的供应方式创建的生产系统。它以需求为导向进行生产组织,大大提高生产敏捷性,减小库存,提升生产效率。在组装工厂(或车间)中,拉动系统由看板,周期,超市等几个基本要素组成。拉动系统就是运行在它们之上。1.1向上游工序传递在拉动系统中,看板是最基本信息传递载体,它将需求信息向上游工序传递,是生产开始的信号。在实际使用中,看板通常是一张固定格式的卡片,上面有各种生产所需的信息,比如:料号、需求数量、需求位置、需求时间、生产线等。(1)货物消耗权①货物只随看板移动;②看板的数量等于货物的数量;③货物只按看板生产;④使用看板减少库存;⑤货物之储存在看板标示的位置;⑥货物上一直贴着看板;⑦在已制订的周期有秩序地拉动;⑧货物按看板的顺序接收(先进先出);⑨货物消耗后才运行看板;⑩不良品不被传递到下工序。(2)物料的两重式正常情况下,看板的数量与生产线的产能和供料周期(频率)成正比,与单位包装数成反比。在供料过程中存在着不确定性,对于某一种物料,可能存在第一个供料周期的最开始得到需求信息,但是在第二个供料周期的结束时,物料才到达需求工位。并且要形成拉动,保证生产的连续进行,必须要有两个看板才可以。所以,看板数量=Max[2,2×INT(产能×供料周期/单位包装数)+1]此公式中的“+1”的含义为:增加一张看板以保证生产的连续性,以避免由于物料输送中的随机性而导致的物料中断。1.2次供料情况下的最大使用时间的确定周期是指在车间与仓库或者生产线于物料超市之间,相邻两次传递物料过程的最小时间间隔。周期(供料)的确定可遵循以下的方法。(1)确定生产线的基本信息,如每小时产能,生产线在车间内的位置,生产线的工位分布,做出物料流动简图;(2)取得物料清单BOM;(3)取得物料清单BOM中每一种物料的单位包装数(QuantityperBox);(4)确定每一种物料在生产线物料架/物料容器内能容纳的包装/周转箱的最大数量(正常状态下);(5)用(包装/周转箱的数量x单位包装数/物料清单BOM中的用量)得出此种物料在一次供料情况下的最大使用时间,即此种物料的最大供料周期;(6)计算完此生产线所有的物料,并建立数据表;(7)在数据表中找出最小的“在一次供料情况下的最大使用时间”。此数据便是此条生产线的最大供料周期。生产中实际的供料周期应小于或等于“最大供料周期”的一半。1.3非连续超市的拉动在工厂中,有很多生产过程由于种种原因是非连续的。例如:半成品生产速度与成品的有差异,工艺的限制,物料供应的限制,生产设备的限制等。为了保证生产的连续性,就需要在生产中断的地方保持一定种类/数量的库存。这个保证生产连续性的最小库存就是安全库存。而存放这些库存的地方,就是生产超市(看板区)。最常见的非连续过程与超市的实例是肯德基的汉堡包超市。由于点餐和制作是两个分开的过程,为了满足顾客的需求,减少顾客的等待时间,肯德基在点餐台和制作间之间建立也一个食品超市。超市的优点:适应快速的换型(应对突发的生产变化),控制简单,各种半成品定量生产/储存。超市的缺点:如果半成品的种类繁多,那么会占用大量的储存空间,并产生大量的库存。如果半成品有保质期/使用期限制,或者有工程变更,就可能会导致大批半成品报废。我们称这种应用物料超市的拉动为超市式拉动,即向超级市场一样,保持固定的库存,以适应顾客(工程)的不同需求(肯德基模式)。供料周期和看板数量是由生产线的设计决定的,两者成正比,而安全库存是保证生产车间内生产能连续进行的零部件的最小库存。如果零部件的库存小于这个安全库存,在正常生产型况下,生产线就可能会出现由于缺少零件而停止生产的情况。一般来说,如果供料周期长,所需要的安全库存(生产线上零件)就要大。反之亦然,如果要安全库存小,就应缩短供料周期,增加供料次数。1.4看板悬挂系统超市式的缺点看板管理是丰田制造系统(TPS)的核心部分,但是如果实施不好,很容易丢掉原生产系统中优良的流程。(1)板数量对生产线的影响看板拉动生产之所以能在生产车间内连续的进行,是依靠零部件的安全库存进行的。安全库存与供料周期,看板数量相关,由生产线设计决定。按照看板数量公式,看板数量=Max[2,2×INT(产能×供料周期/单位包装数)+1],如果我们选择的供料周期较长,对于一些物料,则看板数量会相应的增大,并且是供料周期增大比例的2倍。看板数量的增大,意味着正常情况下的零部件库存也会按比例增大2倍。库存变大也意味着在相同空间内所容纳的物料种类变少,生产线可能会变得拥挤。生产线的扩充性变差,当有新产品进入时,重新布置物料的工作会变得更加麻烦。(2)物料管理现状在看板拉动生产中,整个生产过程是一个连续过程,没有间断。成品看板拉动生产线生产,生产线产生物料需求,物料看板拉动仓库的超市,超市物料的短缺又会拉动供应商送料……在这个过程中,对物料没有流程明晰的帐务控制,只要WIP库位的容量足够大,能掩盖相当数量的帐务混乱(如:物料超用,库位不明等)。而工单(WorkOrder)生产中,有领料/发料单控制物料数量,物料损耗、丢失能用物料超领的形式发现。在拉动生产中,只有在进行物料盘点的时候,才能发现问题。(3)erp/mis数据的传递在看板拉动生产中,生产信息的传递是人工的。纸质的生产看板被人工的从一个工序传递到上个工序,这是拉动生产系统自发产生的信息的流动。在ERP/MIS的时代,很多生产信息可以通过电子的方式进行传递,传递的速度和准确性比人工要好很多。所以,不能把看板仅仅看作一张纸质卡片。看板实际上只是一个需求信号,可以是纸质的看板,空的周转箱,标签,发货票,也可是电话,电子邮件,电子工单,这些都可以是看板,及拉动的信号。所以在导入拉动生产时,要注意信息的传递,而不只是强调纸质看板的传递。(4)生产部门对生产安排的影响计划生产中,会有主生产计划产生,并分发至全部的相关部门。在拉动生产中,生产线按看板生产,看板是根据客户订单产生的,如果生产部门,物料/计划部门,销售部门沟通不足,会导致生产信息的中断,使生产部门不知道整体的生产计划,无法进行中长期的生产安排,导致生产安排的弹性变小。2看板牵引系统的变化为避免看板拉动系统(超市式)的缺陷,我们可以采用另外一种拉动生产。2.1超市式拉动主要分为3个市当完全照搬看板原则进行生产时,可能与实际情况相冲突——例如,生产线空间小,道路窄,物料种类多,生产速度快等——这时可以考虑适时(顺序)拉动,即JIT形式的拉动。如果生产稳定,可以采用适时(顺序)拉动。即在生产需要的时间点,将物料或半成品按下工序的需求地先后顺序生产并送达。这样,就可以把安全库存去掉,生产线所需要的看板数量公式变为:看板数量=Max[2,INT(产能×供料周期/单位包装数)+1],如果采用二次周转位置来处理一些单位包装数量很大的小零件的话,则看板数量的公式可以简化为:看板数量=INT(产能×供料周期/单位包装数)+1。即看板数量减少一半,意味着生产线的物料库存减少一半,生产线的相当部分的库存空间被释放出来。原公式中的乘数2代表着如果在一个供料周期中,物料看板(需求信息)没有传递,生产线可以支持到下一个供料周期,而不会出待料问题。在适时(顺序)拉动中,取掉了这个2,代表着,在一个供料周期中,必须完成送料和取得看板的工作,如果两个工作中的任何一个没有完成的话,在下一个供料周期中,生产线就会立即由于缺料而停线。这说明适时(顺序)拉动要更加严格的要求供料的准确性。超市式拉动与顺序式拉动的比较在超市式拉动中,每一种半成品都有一个固定的库位来储存固定数量。当半成品种类多的时候,会占用大量的空间来存放可能并不立即需要的半成品。在顺序式拉动中,所有需求的半成品都共用一个或几个公用/自由库位,按照下工程的需求先后顺序排列在库位中。而暂时没有需求的半成品则没有库存。2.2车间内部物料车运行图的进化单行线是一种道路形式,只允许车辆往一个方向前进,从而减少交通拥堵。MilkRun是一种特殊的供应商送料模式,和每天早上牛奶车给用户送牛奶相反,最终用户的货运车到各个供应商处收零件,使得运输效率最高,运输成本最小。在车间内部,我们也可以采用相同的原理来优化物料车的运行。请看下面的图,图中表明了一个车间中,物料车运行图的进化。在一般模式中,物料车围绕着生产线运行,这样物料会被运送到全部需求的地方,但由于在某条道路上存会有两辆车在同时运行,会造成交通堵塞,导致效率降低。在单行线模式中,一辆物料车只在一条道路上运行,物料可能会人工的搬到某些工位,但是由于一条道路上只有一辆车,所以没有交通堵塞的事情。但是在主干路上,还是存在着这种可能。在MilkRun模式中,对于生产线来讲,供料周期变为原来的一半,也就是说在同一时间,两条生产线上只有一辆车,这样交通堵塞的问题就被解决掉了,但是对于部分工位,由于物料车不能到达,物料只能由人工来协助搬运。2.3供应商不愿配合VMI是供应商库存管理(VendorManagedInventory)。VMI是在一个相互同意的目标框架下由供应商管理库存,以对双方来说都是最低的成本来优化零部件的生产,储存,与运输。对于部分实施VMI的公司,实际上是把库存转嫁给了供应商,使得VMI的优势并没有完全的展示出来,供应商也不愿配合。对于汽车零配件产业,其零部件的特点为:通用件多,批量小,本地供应商少,海外供应商多。这使得VMI很难在供应商端开展。供应商看板拉动适应了汽车零配件行业的特点,使得供应商容易接受各种零件供应模式。客户将原材料使用后释放出来的看板收集好,在供应商送货的时候将这些看板交给供应商,供应商根据这些看板进行生产,和送货;以保证客户生产的正常进行,从而做到了真正的双赢。在进行供应商看板拉动的同时,采取MilkRun的运输方式,会取得更大的效益,使得供应商,物流,和客户三方的效率最大化。3看安装拉倒系统的实施情况公司在实施看板拉动过程中采用了一系列的方法,来优化拉动系统,扬长避短。3.1调整生产计划,定期沟通为适应拉动生产中生产管理方面的变化,引入平准化生产,根据客户预测的订单量,合理的调整生产计划,使生产计划在一个周期内(一星期/一个月)不作较大改变,且做到每一天的生产计划一致,使生产组织、物料采购、销售部门根据此生产计划进行中期的安排,并定期沟通,来减少信息的中断。3.2采用订单式拉动,背景下增加了编库位,使其加速流动率,减轻库存要改变超市式看板拉动的被动性,要将不连续的生产过程,变为连续的生产过程,或者变为适时(顺序)的拉动。麦当劳制作方式的变化。麦当劳采用了电子看板的形式,将点餐,制作,送餐变成了一个连续的流程,去掉了制作和点餐中间的超市,由顾客的订单直接拉动汉堡包的制作。在实际生产中,有一个半成品超市,共有42种半成品,分别供给14条生产线使用。开始时使用超市式拉动,共设了42个库位,每种半成品各有10~12个库存。所以共有440个的固定库存,占用了70平米(5×14)的空间,部分半成品的在库时间可能长达一个月。后仿照麦当劳的模式,改用顺序式拉动,每条生产线提前半小时给此条生产线下达生产订单,此条生产线按订单顺序生产,将42个半成品库位改为14个线别库位,库存量减少到2~4个,在库时间在30min之内。从而达到了加快流动率,减小库存的效果。对生产来讲,使用了小批量,多频次交付的方法,来节约空间,减小库存。3.3材料和样品的流动由于各种零件的属性不同,所以不是所有的零件都适合使用看板进行拉动,有一些要进行特殊处理。(1)零组件拉动+超市式①对于一般的零件和通用件,在工厂内部,可采用超市式看板拉动;对外部用应商采用供应商看板拉动,并结合MilkRun的运输模式以增加零部件运输的效率。但是对于体积大,型号多的零组件,在工产内部,不宜采用单纯的超市式看板拉动,而应该采用顺序式拉动或与超市式看板拉动相结合,以减少库存量,增加资金的流动率。②对于耗材和包装材料,可以采用VMI和安全库存相结合的方式,来进行供料,安排供应商的人员来控制这些材料的库存,当发现工厂内的库存小于安全库存时,就通知送料。这样可以减少的物料管理工作,节约人力,也可以帮助供应商来控制库存量。对于部分耗材(消耗量很小),还可以将部分此类物料的仓库库位取消,直接投放到生产线,由生产线直接控制数量,从而进一步减少仓库的库存量。(2)物流中心采用milpwell和单行线模式,增加物料车补由于车间的面积,生产线布置等因素的影响,导致通道的宽度有限,且物料车的装载量较小,如果流动路线、供料周期与模式设计不好,就会使物料辅助人员的数量增多,还会造成阻塞,影响生产效率。为避免这些问题,采用MilkRun和单行线模式,并合理的设计了供料周期和出发时间——供料周期为30min,每辆物料车出发时间间隔15min,并且将一辆物料车供料的生产线数量增加一倍,并合理的增大物料车的尺寸,让物料员在车间内工作的时间增长,提高物料员的工作效能,使同一时间在车间内的物料车数量下降了33%;对于生产线,每15min,就有物料员经过,从而使看板数量(零件库存)也下降了33%。拆包、换箱由于生产线的空间有限,部分物料的包装尺寸较大,