生产线上不同型号可能有不同的工作量,这会使生产线的效率降低。一个可行的解决方案是混合型号排序,这是一种调整产品生产顺序的方法,以使所有工站工作量能够平稳。在前面几篇文章中,我做了简单介绍,看如何避免这个问题,以及是否可以调整产能。但特别是对于大型复杂生产线(如汽车总装线),针对这种问题排序通常是比较合适方法。
混合型号排序的原则
一些型号在某个工作站有较高的工作量(例如,一辆四门车型的车门装配),对应的另外一些型号的工作量较低(如双门汽车)。基本思路是交替生产这些型号,并调整关键工位,使其能够满足平均需求。例如,交替生产两门和四门车型,而车门装配工位被设计为平均每个节拍装配三扇车门。下面的动画可以用来说明这一点,每个节拍有两个员工组装三扇车门。
在下文中,我将解释如何解决单个工站工作量不平衡的问题。但在现实中,你会遇到多个工站不平衡的问题,其工作量受到产品型号的影响。这使一切变得更加复杂,后续会有更多这方面的介绍。
关于节拍时间
如果一个工站不同型号工作内容不一样,那么节拍时间也需要混合不同的型号。需要将该站的平均循环时间(cycle time)调整到与整线循环时间一样,更确切的说是节拍时间takt time而不是循环时间cycle time。更多关于Cycle time和takt time的区别,请看我的文章《衡量生产速度的不同方法》。
双门和四门车型实例
例如,汽车装配线每60秒完成一辆汽车。让我们假设安装四门的时间是安装两门的两倍(尽管技术上说不完全是这样,前面两扇车门往往有更多的电子元件)。
你需要的另一个信息是两门和四门车型的产量比例。在这,我们可以计算出基于双门和四门车型比例的节拍时间。假设有以下变量:
- TT:线节拍时间(line takt)
- TT2:两门车型节拍时间
- TT4::四门车型节拍时间
- P2:两门车型占比
- P4:四门车型占比
在这种情况下,我们可以得到下面的公式:
其中
或
在我们的案例中,我们假设四门安装需要的时间是两门的两倍,因此得到:
通过这些信息,我们可以将第一个方程简化如下:
根据两门和四门的比例,你需要让节拍时间达到一定的值,才能让该工站的平均节拍时间与线节拍时间一致。我在下面给出了这个关系图(假设四门的时间是两门的两倍,生产线的线节拍时间为60秒)。
如果你只生产四门汽车(即0%的两门汽车),那么你需要把四门汽车的节拍时间设置为60秒。同样地,如果你只生产双门汽车,你也需要把双门汽车的节拍时间设置到60秒。如果你各生产50%的四门和两门车型,那么你需要把两门车型的节拍时间设置为40秒,四门车型设置为80秒,这样平均节拍时间仍然为60秒。
通用公式
上面的例子只针对两种型号(两门和四门),我们完全知道它们之间节拍的关系(四门需要两倍的时间)。 现实中,你会有很多不同型号,它们之间的关系可能也不是很明确。时间甚至可能在零和最大值之间变化(例如是否要安装天窗)。一般来说,如果你有k个型号,并有:
- TT:线节拍时间(line takt)
- TTn:n型号的节拍时间
- Pn:n型号的占比
同样的:
所有型号的节拍时间加权平均应该等于线节拍时间,所有型号百分比加起来等于100%。但挑战在于你不会知道型号之间的差异到底有多大,你也不能得到每个型号准确的占比,因为这个数字永远是预测,而且客户也一直在改变他们的想法。
对于一个数学家来说,这将是一场灾难,因为你不知道数值是什么,而有一个公式。在精益生产中,我们经常遇到这种情况,因此你会根据经验去猜测。可以问问专家的意见,以获得相对准确的猜测结果。
还要记住,你可以通过一些工具来优化节拍时间。使用夹具、钻头和其他小工具来降低节拍时间。稍后会有更多这方面的内容。你也不需要在数学上做到完美。计算生产线的节拍时间包括很多不确定因素,尽可能地接近目标值即可。如果随机带来了问题,那么你只需要努力改进,让产线再快一些。
这是本系列的第四篇文章,第一次谈到排序。排序问题实际上有点棘手,因此还会有几篇关于排序的文章。在那之前,请继续关注,并走出去,组织你的行业!
P.S.非常感谢Mark Warren的意见。
系列文章
- 混合型号排序–简介
- 混合型号排序–彻底解决问题
- 混合型号排序–调整产能
- 混合型号排序–简单实例
- 混合型号排序–简单实例 工作量和缓冲
- 混合型号排序–简单实例 排序
- 混合型号排序–复杂实例
- 混合型号排序–复杂实例 基础数据
- 混合型号排序–复杂实例 排序1
- 混合型号排序–复杂实例 排序2
- 混合型号排序–复杂实例 序列检验
- 混合型号排序–总结
这里还有第7至11帖的排序实例Excel文件,其中有复杂实例。请注意,这不是一个工具,而只是我的一些计算方法,仅供参考。
Translated by Xie Xuan