【《某铝业公司基于工业工程方法的优化改善设计案例》5300字】

某铝业公司基于工业工程方法的优化改善设计案例目录TOC\o"1-3"\h\u29496某铝业公司基于工业工程方法的优化改善设计案例 1311961.1生产流程的优化改善 1133541.1.1基于工业工程方法的改善方案 140291.1.2witness软件仿真模拟改善方案 5158701.2生产现场管理的优化改善 111.1生产流程的优化改善1.1.1基于工业工程方法的改善方案1.工艺流程的新改善方案：重新选择坯管规格，使规格比原来更小，规格越小可以有效地防止变形量的增加；重新选择拉拔工作进行时所用的套模，原来使用的套模拉拔效果不显著，选择新的可以增加拉拔时的变形量，从而提高盘拉机的拉拔率；由于更换新的坯管规格和拉拔套模，需要重新设计拉拔的工序。重新设计的圆管工艺流程如下表4-1所示。表4-1重新设计后的铝圆管的工艺流程工序操作内容操作设备操作人员操作时间（h）1来料检查检验员2原材料（棒料）入库叉车叉车工3棒料进行贮存定量采购4棒料运送到清洗区叉车叉车工0.155将棒料进行预清洗清洗机操作员0.56将清洗后的棒料运送到压机区叉车叉车工0.157棒料进行挤压挤压机操作员1.58挤压后进行检验操作员0.19将坯管运送到坯管区叉车叉车工0.1510贮存1211将坯管运送到盘拉机叉车叉车工0.1512来料检查操作员0.113进行拉拔（1次）盘拉机操作员1.514铝圆管进行检验操作员0.115运送到WIP区叉车叉车工0.1516贮存2417再次运送到盘拉机叉车叉车工0.1518来料检查操作员0.119拉拔并在线退火盘拉机操作员1.520铝圆管进行检验操作员0.121运送到WIP区叉车叉车工0.1522贮存2423运送到切割机叉车叉车工0.1524来料检查操作员0.125进行矫直并切割切割机操作员2.426将成品进行检验检验员0.627运送到包装区叉车叉车工0.1528进行包装包装机操作员1.229运送到库存区叉车叉车工0.230贮存2431交货叉车叉车工0.5主要是拉拔次数减少了一次，其他的变化不大，但是产品的贮存时间从原来的120小时减少到了84小时，极大地减少了贮存时间。同时贮存时间的减少可以减少库存的时间，这样就节省了一部分人力和产品受到的质量影响也会减小。生产物流路线图改善：针对生产物流图的改善细节如下图4-1所示。图4-1改善后路线图由于采用率新的坯管规格和新的模套，从而减少了拉拔次数，减少了一台盘拉机的使用（改善前使用60"盘拉机和40"的盘拉机，改善后只使用60"的盘拉机），缩短了加工时间的同时，生产效率也提高了。改善前后的工序时间分析：表4-2改善前后工序时间对比内容次数时间（H）距离利用率改善前改善后改善前改善后改善前改善后改善前改善后加工9711.19.1——8.25%9.47%搬运131121.71871671.49%1.77%检查1081.51.3——1.11%1.35%贮存6512084——89.15%87.41%合计3831131.696.1187167100%100%通过上表可以看出，改善后的工序次数少了，成品的生产周期也缩短了，解决了可能会出现延迟交货的问题；改善后的贮存时间减少了很多，避免空间的占用，减少了成本的增加；成品的加工、搬运和检查的利用率都提高了。挤压工序的改善：第3章分析过在工人更换模具时使用的是接触式测温，可以将接触式测温调整为最新测温技术——红外无线在线测温，这项新技术需要提前在模具炉前安装红外测温装置。在模具经过加热出炉后，测温装置会自动检测出温度并显示温度，这样工人就不用在接触式测温，减少了测温的时间和人为测量的误差，经过反复测量，改变测温方式后，模具更换这一工序可减少的时间是6分钟。在生产开始前或是机器开始工作前，工人都会对机器进行检查，该公司车间在每天早上生产开始前会对机器的各个部位进行检查，这时就可以利用这段时间，在检查盘拉机的同时进行对其工装进行更换，节省了之后再进行盘卷收卷装置的更换时间。制定标准化作业程序。表4-3标准化挤压工序表工人1、2、3工人4工人5挤压机导引圆管4调整4压机控制21运行75盘卷进行调整5准备辅助工具5检查尺寸6尺寸检查6空闲59空闲59空闲51停止、卸卷11更换模具15换膜协助16空闲20空闲6将上述工序中的数据整理如下表所示。表4-4作业周期及利用率统计周期工作时间空闲利用率工人1、2、385266530.6%工人485305935.3%工人585375143.5%挤压机85752088.2%比较表4-3、表4-4可以得出。（1）工人和挤压机的工作周期发生了变化，由原来的90分钟减少到改善后的84分钟，工作周期明显缩短，在相同时间内可生产产品的产量是增加的。（2）我们发现机器的总工作周期减少了，但是机器的效率却有了较大的提升，由原来的83.3%提高到88.2%。（3）消去了随机观测及调整这一工序，可以把这一工序放在开机前进行。通过上述的分析，可以从中知道原来的3道拉拔工序略显复杂，是可以改善的；人机利用率低，主要是因为工序的动作有些繁琐，以及工序的顺序不太合理造成的，这样就十分容易出现废品等问题。1.1.2witness软件仿真模拟改善方案（1）Witness仿真软件介绍对于实际生产的改善来说，一般先会建立起生产系统，针对生产系统中出现的问题经过分析和提出改善方案，将方案先进行建模仿真，得出最佳改善效果再进行实际应用，在建模仿真运行的过程中，需要借助仿真软件来实现，本文要使用的软件是Witness仿真软件。Witness仿真软件是一家名为Lanner的英国公司研发出来的一款应用广泛且功能极其强大的仿真软件，不仅可运用在离散型事件仿真中，还可以用在对连续流体系统的仿真中，应用的领域涉及各行各业，主要有制造业、运输业、航空航天等，该软件的使用主要是通过先对生产系统进行建模，将系统的生产活动演示出来，从演示动画和数据分析中找出流程中存在的问题，并针对问题提出可行的改善方案，然后对改善方案进行进一步的演示选择出最优方案，以达到能够制定出符合实际情况的最优改进方案。Witness软件主要有以下几个特点：①交互式的建模机制。该软件中为大家提供了数量庞大的模型元素，比如加工中心、缓冲区等；还有逻辑控制元素，目的是为了让用户能够简便快速地运用这些元素将系统运行需要的逻辑描述建立起来，同时用户也可以根据不同的运行结果改变仿真模型，像添加必要和删除不必要的模型元素。②仿真界面直观、可视化。有十分直观的过程演示动画，并且以报表、图表的形式将仿真结果输出，帮助我们分析系统存在的问题。③强大的建模功能和灵活的执行策略。该软件为大家提供了多种建模元素，还有大量的模型运行规则以及函数库，更人性化的一点是可以制定自己独特的建模元素。前一章针对生产线流程中出现的问题进行了分析并提出了改善的方案，将机器的利用率从83.2%提高到了88.2%。本节主要针对其中的挤压工序流程进行仿真模拟，挤压时整个生产流程的第一个重要的工序，只有挤压的效率提高，后边的工序才能够有序的进行。经过上一章的一些改善之后，挤压机的利用率有提高，但是提高的效率太少，还不能够满足第一工序的需求。如果需要在进行改善，就需要进行详细的时间数据统计，这项工作需要的时间和产量统计是一个巨大的工作量，而且整个生产过程是一个动态的过程，这时我们就可以借助Witness软件对于此流程进行仿真模拟，模拟坯管的挤压状态，并根据模拟产生的统计结果发现问题，从而再次提出改善的方案。生产线过程描述挤压过程主要包括引管、盘卷并进行调整、尺寸检查、辅助工具准备、更换模具、压机控制、换模协助7个工序。其中挤压工序的流程图如下图4-2所示：图4-2挤压工序流程图（3）建模元素定义在产品装配模型中包含3种离散型元素：零部件元素（Part）、机器元素（Machine）和缓冲区元素（Buffer）。零部件元素（Part）：模型中的零部件可以代表在元素间具有移动特征的所有事物，其可以由两种方式进入模型——被动式和主动式，其中被动式进入的特点是零部件在系统运行过程中可以不限量的进入；主动式进入是零部件必须有确定或者不确定的时间间隔才能进入模型[30]。在本文的仿真模型中，零部件在生产需求时可以随时进入模型，故其为被动式。2）机器元素（Machine）：顾名思义，机器元素在模型中充当的角色与实际一样，唯一有区别的是把机器需要把零部件拉入并进行加工，加工完毕再将其送往下一目的地。机器元素可以有空闲、工作、关闭等多种状态。3）缓冲区元素（Buffer）：缓冲区在实际中就是车间的贮存区，在模型中是指存放零部件的地方。此外，缓冲区元素只能存放原材料、当做贮存区来用，不能对其进行其他操作。对铝管的挤压工序过程进行建模，模型中的各个元素定义如表4-5所示。表4-5模型建模元素表元素名称属性数量作用PartAPart1棒料PartBPart1模具MachineAmachine1引管MachineBmachine1盘卷调整MachineCmachine1尺寸检查MachineDmachine1停机卸卷MachineEmachine1调整及辅助工具准备MachineFmachine1尺寸检查MachineGmachine1更换模具MachineHmachine1压机控制MachineImachine1协助模具MachineGmachine1挤压机BufferAbuffer1原材料的输入缓冲区BufferBbuffer1模具的存放缓冲区Outputvariable1坯管产量模型参数定义及简化在仿真模拟的过程中不可能说是十分完美，需要对模型进行定义。现在对本文模型进行简化和定义：①在实际生产过程中，存在原材料到机器、机器到机器之间的距离，为了简化模型，在仿真中先不考虑它们之间距离的问题。②挤压过程中各工序和机器的加工时间如下表4-6所示。表4-6各元素（工序）的加工时间表元素名称时间（min）MachineA4MachineB5MachineC6MachineD11MachineE9MachineF6MachineG15MachineH21MachineI16MachineG75③该公司是按照8小时工作制，那么一个月工作日30天，一个生产时间是14400分钟，本文就挤压工序进行一个月的模拟仿真。④在完成挤压工序的建模之后，还需要对单个元素进行设计。其中将仿真系统的界面如图4-3所示。图4-3仿真系统模拟界面模型仿真运行结果完成仿真模拟后，从各个工序的空闲率、利用率、故障率可以看出挤压阶段还存在的一些问题，具体数据如下表4-7所示。表4-7改善前挤压工序的数据统计名称工作忙率（%）空闲率（%）故障率（%）引管69.220.2230.56盘卷调整59.320,2440.44尺寸检查149.440.2550.32停机卸卷39.460.3860.16调整及辅助29.840.1170.05尺寸检查219.970.1079.93更换模具10.120.0889.80压机控制0.280.1199.61协助模具0.030.3699.61由改善前的数据可以看出来，引管在整个过程中的工作忙率最高。表4-8改善后挤压工序的数据系统名称工作忙率（%）空闲率（%）故障率（%）引管83.240.1816.58盘卷调整65.320,2031.48尺寸检查155.350.1141.54停机卸卷45.890.3051.81调整及辅助43.280.1056.62尺寸检查220.980.0878.94更换模具13.530.1086.37压机控制5.190.0791.74协助模具6.620.2093.18仿真运行结果对比由上面改善前和改善后的数据统计分析可以看出，各个工序（机器）的工作忙率大幅提高，引管的工作忙率从69.22%增加到了83.24%，故障率由30.56%降到了16.58%。还有其他的工序都同时增加了工作忙率，降低了故障率和空闲率，从而降低了该生产流程中的一部分生产成本，跟踪忙率的增加也是意味着工作量的大幅提升，提高了企业的生产效率。1.2生产现场管理的优化改善对车间现场进行严格标准的5S现场管理，虽然该铝业公司已经推行5S管理制度，由于公司领导的不重视和员工的不配合，导致效果不是很理想，在执行的过程中仍然存在着大量的问题需要解决。除了上述领导和员工的不重视的原因，还有就是一味的引进管理制度，却并未根据公司生产现场的实际情况去制度标准。下面将针对出现的问题提出改善方法。（1）成立专门的5S管理小组去宣传和推行5S管理制度。（2）根据现场的实际情况量身制定合适的5S管理标准。①整理生产车间的必要和不必要保留的物品，目的是为了腾出更多的空间，营造一种整齐有序的工作场所环境。下面针对不同的场地做出不同的规定：车间工作区物品：使用期限超过三日的物品或工具不能摆放在工作区，使用期限在两日以内的物品可放在工作区并进行分区标记，物品摆放要保持整齐。过道：首先过道需要保持干净整洁，尽量保证在叉车等运输产品或原材料时刻安全通过。贮存区：物品一定要分类摆放，划清界限方便取用时寻找；过道也要保持整洁畅通。员工工作桌：桌上不能有太多私人物品，近期不使用的材料应分类整理好，不要随意摆放在桌子上，每天人走时要保证自己工位干净整洁。②整顿是在整理之后，将整理的物品按照位置分区标记摆放好，是为了让员工在使用物品时一目了然，同时减少寻找物品的时间，加快工作效率。整顿主要体现在以下几个方面：机器设备：机器要定期维护，并使其处于随时可以使用的状态；零件和工具：两者都需要按照目视管理的标准进行摆放，清晰明了，能够快速找到并使用。其中工具要做好保养，不能有损