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摘要:近年来,随着智能化生产体系的广泛应用,制造业在一定程度上有了很大的提高。作为制造类企业,均衡化技术和拉动式生产是实现精益化生产的关键核心技术。本文采用均衡化技术和拉动式生产方式,研究其对当下智能化生产体系的影响,结合于车间生产方式的特点,力求于实现精益化生产,减少生产中不必要的浪费,对制造类企业的可持续发展有很好的借鉴意义。
关键词:智能化生产;均衡化技术;拉动式生产
随着社会经济与科技的发展,在“中国制造2025”的战略要求下,智能化制造已经成为当前制造业领域必须要面临的问题之一,其中,智能化生产体系成为了实现制造业可持续发展的重要方向之一[1]。与此同时,智能化生产体系实现了信息流与实物流的深度融合,减少了传统模式生产体系下的资源浪费、工时浪费、信息流效率低下等问题。基于云计算和互联网等技术,智能化生产体系可以针对性的面向个性化定制生产,改变了传统形势下的手工劳动、粗放式的大规模生产。新模式下的智能化生产体系具备的特征为智能设备层、智能生产单元、智能车间,实现了人与人、人与设备、设备与设备之间的互联互通,具有适应能力高、自主学习的优势,为实现“中国制造2025”的战略目标又迈进了一步[2]。
当前多数的制造类企业采用精益化管理方式应用于智能化生产体系,为了应对日益竞争的市场环境,拉动式生产和均衡化技术是实现精益化管理的关键技术,研究该技术对智能化生产体系的影响,促进了制造类企业的良好发展,提供了一定的理论依据和实用价值。
1 拉动式生产组织
由于经济全球化以及高端制造技术的影响,当今的市场环境已经变得日益激烈。为了生存,行业必须提供高水平的服务来满足客户,以合理的成本减少交货时间,减少库存持有成本和总体生产成本。所有这些参数都是相互关联的,例如服务级别,WIP和吞吐量,因为当系统吞吐量通过WIP的减少而提高时,服务级别可以提高。类似地,由于机器的高利用率将增加生产的总量,同时也可以大大地降低生产成本。准时化生产(JIT)制造技术的出现强调了对需求做出快速响应策略的重要性,而且随着制造技术水平的不断提高,市场竞争越来越激烈,对JIT制造技术的要求也越来越高。在传统的方法中,基于推送生产控制或MRP(物料需求计划)的系统,总产量是根据过去的需求模式来计算的,而工作是由零件的可用性来驱动的。作业在到达所需零件时开始,并且当作业在一个工作站上完成处理时,它将被传输到下一个工作站的缓冲区或队列中,是一种从上而下的生产模式。与传统生产相反,在拉动式生产控制中,生产是基于需求的实际发生。在每个工作站,仅生产在下一生产阶段需要的那些零件。相对于推送,拉动策略的一个重要优势是减少了流程清单中的工作,并提高了灵活性。
产品特性,产品种类,交货时间,产品生命周期(PLC)等属性是制造系统的决定性因素,在制造系统的帮助下,公司处理属性并尝试控制情况。但是,它还需要某些控制技术或策略来计划和指导整个生产线中的材料供应和加工活动。讨论了在不同情况下的各种生产控制情况。根据计划策略的类型,用于生产控制的系统可以进一步分类为推,拉或混合。推式系统计划将原材料定期释放到生产线中,而产量则取决于外来的释放速率,而拉式系统则根据实际需求的到来授权对零件进行处理。有一个基于系统状态的内在信号,它确定允许释放的地方,并强调对实际需求而不是对未来需求的预测做出反应的生产控制的重要性。
随着汽车行业的快速发展,车企之间的竞争越来越激烈,为了解决物流流通的高成本、线边库存高等现象,采用拉动式生产的精益生产结构,并且设计了电子看板,引入了RFID解决物料库存高、浪费严重等现象[3]。
2 均衡化技术
均衡化技术是实现制造业精益化生产的基础,均衡化技术是指保持产品制造周期与生产的节拍相一致。以造船制造业为例,近些年造船制造业力求于实现精益制造,在先进的管理模式下,将智能化生产体系与造船业相结合,而在其中,均衡化技术可以很好的解决造船制造业中的软硬件结合、时间优化、加速实施等问题。如船体托盘中的管子生产,规定的生产节拍为半小时一个,或者另一个方案为每日分为两个标准阶段进行生产,因此在其中需要运用均衡化技术进行生产节拍上的优化,才能连续不断的生产托盘中的管子。在智能化生产体系中,生产节拍相较于以往加快,为1个小时交付一个托盘的管子,但是运往下一道工序每1.5个小时需要一个托盘的盘子,这样导致了生产周期小于生产节拍的现象,同时造成了工时浪费,另一方面如果生产周期满足了生产节拍,则直接导致的后果为劳动力或设备空置。反之,如果客户预定的数量多,生产周期大于生产节拍,则就需要提前开工上班,设备提前运行,以满足客户的订单量,大大增加了成本。总而言之,只要生产周期与生产节拍的不对等,将不利于生产的正常运行。因此,采用均衡化技术,将产品生产周期与生产节拍尽量保持一致,符合正常生产的需求[4]。
均衡化技术在智能化生产体系中的应用可以大幅减少资源上的浪费,生产效率大幅提高,但是该技术对于作业人员的技术以及组织要求更高,必须受过系统的教育训练,以适应生产节拍和生产周期的相互协调。在其中的生产过程中,有时往往需要生产作业人员“挪坑”,以此可以适应实际生产中一岗多能的要求,如果没有达到均衡化技术所要求的专业技术,往往产生适得其反的作用。因此,应该有相关企业的领导建立劳动者技能培训中心,有专业合理的规章制度,优化工作人员、专业素质与生产过程的协调发展,促进制造业企业的精益化生产。
结语
本文基于制造业中的精益化生产理念,介绍了均衡化技术与拉动式生产的相关概念,及对智能化生产体系的影响。通过该技术的良好应用,可以快速适应日益竞争的市场环境,对市场做出合理准确的反应,实现制造业可持续发展。缩短生产周期、满足客户的订单量、提高生产质量、降低生产成本成为了当下国家以及市场对于制造业的要求,而精益化制造中的关键措施均衡化技术和拉动式生产可以很好的满足这一要求,而且实现了生产周期与生产节拍的协调发展,对环境的负面影响最小,可以最大化的实现资源利用率,有助于推动我国智能化生产体系的良好发展,促进制造业领域的进步。
参考文献:
[1]郭琳,徐生华,王红斌,等.智能化冷轧无缝钢管生产工厂体系架构设计[J].重型机械,2019(3):8-15.
[2]秦慧劼,强文清.物联网技术在船舶内业精度生产的应用探索[J].船舶物资与市场,2019(2):21-22.
[3]张华.汽车零部件生产拉动系统优化案例研究[D].华中科技大学,2018.
[4]沈振宇,唐倩,黄涛,等.面向均衡生产的多级流水车间调度模型求解[J].计算机集成制造系统,2019(11):2743-2752.