设备产能规划及技术产能分析

2024-01-08 理论教育版权反馈

【摘要】：表3-10 产品A1,B1的技术产能如果包装单元线是瓶颈的话,模式1产能如表3-11所示。

3.2.1 设备产能定义

先看一个关于产能和需求的简单的例子,

假设某工厂生产产品A,B,C,在某段时间的平均需求分别为50,80,20kpcs/天。

A产品需要经过工序1,工序2,单位产能分别为10,5kpcs/天;

B产品需要经过工序1,工序3,单位产能分别为20,5kpcs/天;

C产品需要经过工序1,工序2,工序3,单位产能分别为8,4,2kpcs/天。

这里的单位产能是一套设备,或者1条流水线,甚至1条单元线每天的标准产能,见表3-1:

表3-1 单位产能

为了满足当月的市场需求,我们需要配置多少设备,相应的夹具?

假设工序1由设备(需相应的夹具)完成,工序2由流水线完成,工序3由单元线完成,再算出设备、工位、夹具之前,需要算出设备、流水线和单元线的数量,见表3-2:

表3-2 产能要求

A产品需求为50kpcs/天,在设备上的单位产能为10kpcs/(天·台),需要50/10=5台设备,在流水线上的单位产能为5kpcs/(天·线),需要50/5=10条流水线。

用同样算法得出B,C的需求。

对于工序1,为同时满足A,B,C的需求,需要配置11.5台设备,实际上需要12台。同样的流水线需求15条,单元线26条。

继续假设夹具的标配如表3-3所示:

表3-3 夹具标配

产品A在设备上需要4个夹具,在流水线上需要8个夹具,B,C的配置如上表。

夹具需求数量见表3-4:

表3-4 夹具需求

前面算出需要配置5台设备满足A的需求,每台设备标配4个A专用的夹具,总共需要5×4=20个A专用的夹具,可以根据同样的算法得出B,C在设备、流水线、单元线上的需求。

有了需求数量,再根据手头上已经有的夹具数量,两者相减,就得出需要增加的夹具数量了。

假如表3-5就是手头上已经有的夹具数量:

表3-5 已经有的夹具数量

表3-6就是需要增加的夹具数量:

表3-6 需要增加的夹具数量

可以看出,产品A的夹具刚好满足需求,B有多余的夹具,C在工序1少4个夹具,在工序2少6个夹具,在工序3上少4个夹具。

接下来就是要从其他地方转移,或者申请购买C产品的夹具,然后采购,安装调试和最终投入使用。

这个简单的例子基本上覆盖了产能的分类、定义和计算。对于一个工厂而言,IE需要对所有产品的所有工序进行时间研究,如果产品种类繁多,各产品的的工序又不尽相同,尽管算法相同,但计算和管理就复杂得多,很多公司甚至用数据库来管理。

下面就以某M公司为例来看是如何做产能分类、定义和计算的。

M公司生产电子消耗品,共有5个系列的产品需要同时生产,每个系列产品由于配置、颜色、语言不同,会有100个左右不同的代码。

产品生产分3个阶段:主板模块段、机芯段和整机段。公司有2种生产模式:手机A1,B1在模式1(机芯生产线+包装单元线)上生产,机芯生产线有4条,包装单元线有12条;产品C2,D2,E2在模式2(模块生产线+精益装配线)上生产,模块生产线有2条,精益装配线有7条。

如图3-1的生产模式:

每种生产模式分2段生产,2段之间有库存。

模式1:在机芯生产线上连续生产主板和机芯,然后整机库存,最后在包装单元线上生产整机,之后出货。

模式2:在模块生产线上生产主板,然后主板模块库存,最后在精益包装线上连续生产机芯和整机,之后出货。

图3-1

公司根据需要对产能分类和定义,见表3-7。

表3-7 产能分类和定义

产品产能的计算可以参考OEE(Overall Equipment Effectiveness,设备综合效率)的定义方法:OEE=利用率×速度×良率。

多种产品混合生产的话,需要计算每个工序的平均产品产能。

平均产品产能=总需求/满足需求的总数量(设备、流水线、单元线),就用上面的例子中工序1来说明,见表3-8。

表3-8

A,B,C三种产品的总需求是150kpcs/天,三种产品需要的总设备数量为11.5台,平均产品产能=150/11.5=13.0(kpcs/天)。(www.chuimin.cn)

笔者在多年的工作中经常遇到一种错误的算法:平均产品产能=A需求%×A产品产能+B需求%×B产品产能+C需求%×C产品产能,如表3-9所示。

表3-9 平均产品产能的错误算法

用这种算法得出的平均产品产能是15.1kpcs/天,与前面的13.0kpcs/天不同。

M公司有2种生产模式,工厂产能=模式1产能+模式2产能。

模式1前段由4条机芯1生产线组成,后段由12条包装单元线组成,模式1产能=Min(机芯产能,包装单元线产能),前后段产能低者就是模式1产能。

产品A1,B1的技术产能如表3-10所示。

表3-10 产品A1,B1的技术产能

如果包装单元线是瓶颈的话,模式1产能如表3-11所示。

表3-11 模式1产能

用同样的方法算出模式2产能,在此也假设精益装配线为模式2的产能瓶颈,如表3-12所示。

表3-12 模式2产能

工厂产能=模式1产能+模式2产能

=26 672+74 246

=100 918(pcs/天)≈101kpcs/天

在上述例子中我们分别计算出技术产能、单元产能、工厂产能。技术产能就是单个产品的产能,可以和单个产品的需求相比较,看是否需要投资更多的夹具。单元产能和单元的需求相比较,看是否需要投资设备、生产线。工厂产能看公司的生产能力和市场需求是否匹配。

各个公司对产能的分类、定义有所差异,主要是目的不一样。通常而言,产能可以服务两个目的:作为生产部门的日常生产目标,给计划部门接单参考。

要是公司同时生产多种产品,每个产品有多个工序的话,对于生产部,需要某产品在某段(工序、生产线、单元线)的产能,比如前面定义的产品产能。

对于计划部,除了用产品产能排产外,还需要某产品的总产能用于接单,比如前面的技术产能。管理层需要公司工厂产能,看总需求与产能之间的关系,看是否需要买设备,建厂房,或者相反。

3.2.2 设备产能规划流程

计算内部的技术产能、单元产能、工厂产能,就要看其是否满足外部市场需求,如何做到这点呢?

(1)定期获得外部市场需求的信息,通常由计划部直接提供。

(2)定期评估外部市场需求和内部产能:如果需求大于产能,要增加产能;需求小于产能,减少产能。

一、长期和短期预计需求

在长期和短期预计需求时要综合平衡以下三个因素(图3-2):

(1)销售区域提供的客户预期订单;

(2)物料的供应;

(3)工厂的产能。

图3-2

计划是一个由粗到细的过程,分为长期计划、短期计划和执行三个阶段。

长期需求计划是指3个月以上的计划,主要牵涉投资周期较长的厂房、设备规划等以及相应的投资预算,具有战略性质,需求数据通常每月定期更新。

短期计划主要是3个月以内的计划,将实际接进来的订单转化成具体的物料供应计划让供应商备料。内部夹具采购、投资预算的执行以及平衡订单的波动、需求数据通常每周定期更新。执行阶段主要物料到工厂的时间,实际订单的排产、执行,需要每天甚至每班更新,开会评估。

三者之间的关系见图3-3:

图3-3

图3-3中,DSN———Demand Supply Network,需求供应网络;C———Current,现在。

比如M公司计划部每周定期更新所有产品短期需求,见表3-13:

表3-13 M公司所有产品短期需求

二、定期评估外部市场需求和内部产能

比如:M公司计划、IE、工程部门每月对长期需求信息进行评估,如果有投资预算的话,还要和财务一块评估预算,见图3-4所示每月的工作流程:

图3-4

对于短期需求,每周计划、IE和工程部门也要评估产能,对于短期产能不足的问题提供方案(图3-5)。

对于计划执行情况,每天开早会评估:当天产出是否达标,交货率状况,质量问题,未来的几天的计划安排,具体操作流程在不同公司会有差异,主要是因为目的不同。

图3-5

设备产能规划及技术产能分析

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