精益生產之工廠建模
隨著現在數字化轉型和智能工廠的興起,不少同學也開始轉向MES系統開發設計中。這篇文章,我們就來分析下工廠建模的整個流程,希望能幫到大家。
工廠建模模擬工廠的生產流程,模擬資源流動路徑。以面向對象方法為指導,建立工廠數據模型,為系統建設打下堅實基礎,也為深刻理解工廠業務運轉提供切入口。
工廠建模需要完成工廠生產現場建模(工廠建模)、完成工廠人員及角色導入(組織架構)、完成工廠計劃下達(生產計劃)、完成生產班組排班(班組排班)、完成生產產品基礎信息配置。?
01??工廠建模
工廠建模
工廠-車間-產線-工位,構建工廠的數據結構。工廠下建立多個車間,每個車間配置有單條或多條產線,每條產線由多個工位組成。
真實工廠模擬
如某生產制造廠,該廠下有808車間、809 車間兩個車間。
808車間下有部裝線、總裝線、檢測線三條產線;809車間下有生產制造一線、生產制造二線兩條產線。
808車間部裝線有BZ0001、BZ0002….BZ0066共計66個工位;809車間生產制造一線有SC-01-1001、SC-01-1002…SC-01-1088共計88個工位。
其中長產線可能存在分段的情況,可用“線體”標識,如某雙電機線,包含熱套線、電機線、轉子線、總裝線、檢測線5個線體組成。
產線分多段
產線分段模型補充
工廠的具體生產任務由每個工位逐步實現,工位上有具體設備輔助生產。操作設備需要具備相應的技能。在工廠建模串聯上工位-設備-技能之間的關系。
工位、設備、技能關系
單工位的操作工需要上崗,需要先完成該工位的技能培訓與考核,然后實現操作工工位授權。
工廠建模完成了工廠架構的信息梳理,等同于建廠房。?
02??組織架構
有了廠房,就需要人員入駐,讓生產運行起來。
組織架構
組織架構實例
該工廠設立了生產管理部、技術管理部、設備管理部、安全管理部、綜合管理部、品質管理部。生產管理部下轄裝配一班、裝配二班、裝配三班、清洗一班、清洗二班、制造一班、制造二班。
班組、產線關系
其中裝配班組用于支持808車間的產線生產;后續基于業務擴展,開起了白班、夜班兩班倒,擴展了裝配四班、裝配五班、裝配六班。各個班組只對應一條產線。
一個班組對應一條產線
其中制造班組用于支持809車間的產線生產。各班組存在對應多條產線的情況。
一個班組對應多條產線
清洗班組主要完成配件的入廠清理及檢查、成品的出廠清理及檢查,從而無固定生產產線。
人員工位關系
班組和產線構建關系,班組的成員需要和工位構建關系。
班組中需要每個工位有對應操作人員,每個工位需要有其負責人。且現實業務中存在請假情況,在單個人缺席的情況下,產線需要正常運轉,需要每個班組有備用人員。班組常形成的情況為班組長、多名副班長、多個操作工,其中一個操作工對應單個或多個工位。
班組成員組成
其中副班長可以是分管產線各段,如上面有線體情況時,文文管熱套線、武武管轉子線、雙雙管電機線、泉泉管總裝線、白白管檢測線。也可以是分不同業務角色管,文文管5S、武武管安全、雙雙管現場、泉泉管安全。
業務調整及生產模式的調整,會帶來組織架構的調整。組織是為了達成共同目標而服務的,人員招聘到位、組織搭建完善,相當于搭班子。?
03??生產計劃
下達生產任務,需要明確在具體日期生產多少產品,實現日期-計劃-產品之間的關聯。
生產計劃關鍵信息
基于產品信息,可以知曉產品需要哪些產線投入生產,各產線需要哪些工位投入生產。
產品產線關系
產品決定需要的產品工藝路線,基于工藝路線可以知曉需要哪些工位參與裝配,這是產品在設計完成時就確定的信息,也是產品的基礎信息。
產品通過一步步的工序,在所有配件一一裝配上,最終完成生產并檢測,進入產品庫。?
04??班組排班
分解到各個班組,關鍵就成為了具體日期在具體產線完成具體數量的產品生產。班組排班就成了這個關聯關系構建的橋梁。
班組排班
班組排班確定日期-班次-班組之間的關系。
班組排班示例
排班表有 日期+班次+班組 信息;工廠建模中有 班組+產線 信息;生產計劃有日期+產品+(產線)信息,從而知曉班組和產品之間的關系、人員和工位之間的關系。
當然,任務在執行之后,直接會記錄執行任務人員信息,擴展表信息,就更易查詢了。前面的信息鏈路主要用于班組計劃信息的獲取。?
05??產品信息
產品通過BOM實現產品和物料關系管理。
產品物料信息
蝙蝠俠套裝
蝙蝠俠套裝BOM關系
基于產品信息BOM,按照工序拆解出裝配BOM,支持產品完整裝配過程。
裝配BOM
通過工廠建模完成廠房搭建,通過組織架構完成人員導入,通過生產計劃完成計劃下達,通過班組排班完成產品生產,串聯完成產品生產主流程,也是MES系統的另類拆解方案。
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題圖來自Unsplash,基于 CC0 協議。
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