DBR理論在熱處理生產(chǎn)的應(yīng)用研究
時(shí)間:2022-03-22 10:55:44
導(dǎo)語(yǔ):DBR理論在熱處理生產(chǎn)的應(yīng)用研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點(diǎn),若需要原創(chuàng)文章可咨詢(xún)客服老師,歡迎參考。
摘要:dbr約束理論是由以色列物理學(xué)家Goldratt于1986年提出的,是制造業(yè)解決約束資源的有效方法.因此將DBR理論引入到熱處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)管理,重點(diǎn)解決產(chǎn)生在單一生產(chǎn)要素的中間工序環(huán)節(jié)上約束資源的瓶頸問(wèn)題。關(guān)鍵詞:DBR理論;熱處理;生產(chǎn)管理;約束資源摘要:DBR約束理論是由以色列物理學(xué)家Goldratt于1986年提出的,是制造業(yè)解決約束資源的有效方法.因此將DBR理論引入到熱處理關(guān)鍵環(huán)節(jié)管理,重點(diǎn)解決產(chǎn)生在單一生產(chǎn)要素的中間工序環(huán)節(jié)上約束資源的瓶頸問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:DBR理論;熱處理;生產(chǎn)管理;約束資源
熱處理生產(chǎn)是制造型企業(yè)生產(chǎn)流程中重要組成部分,熱處理后的材料狀態(tài),決定產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量和使用性能,傳統(tǒng)制造業(yè)對(duì)熱處理生產(chǎn)計(jì)劃重視不夠,加上熱處理設(shè)備投資較大,能耗和維護(hù)成本高等因素,使熱處理生產(chǎn)資源成為部分企業(yè)制造過(guò)程的瓶頸,通過(guò)DBR理論實(shí)際應(yīng)用研究,嘗試在不增加設(shè)備和人工的前提下,使熱處理生產(chǎn)資源增量,提升企業(yè)的生產(chǎn)能力。
1熱處理生產(chǎn)中現(xiàn)存的管理問(wèn)題分析
以某廠熱處理車(chē)間為例:改進(jìn)前關(guān)鍵真空熱處理設(shè)備4臺(tái);每周6天生產(chǎn),設(shè)備周平均維護(hù)時(shí)間0.5天,工作班2班次,每班平均工作時(shí)間8h,熱處理關(guān)鍵設(shè)備周工作時(shí)間:4×(6-0.5)×2×8=352h,關(guān)于改進(jìn)前某廠真空熱處理設(shè)備利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)詳如表1。原因分析:制造型企業(yè)中,冷工藝(機(jī)加、鈑金、裝配等)生產(chǎn)計(jì)劃期量相對(duì)準(zhǔn)確,但對(duì)熱處理工藝生產(chǎn)計(jì)劃周期,部分企業(yè)會(huì)用中間工序的一個(gè)期量代替。這個(gè)熱處理期量來(lái)源:一是熱處理工藝參數(shù)之和,二是以往熱處理生產(chǎn)周期算術(shù)平均值,三是管理者經(jīng)驗(yàn)推算等;事實(shí)上熱處理工藝種類(lèi)繁多,不同金屬材料的退火、淬火、回火、正火、冷處理、校正及機(jī)械性能測(cè)試的環(huán)節(jié),生產(chǎn)周期從幾小時(shí)到幾天相差幾十倍,同種材料工藝的零件由于時(shí)間參數(shù)不同,也需要分爐處理,再加上設(shè)備占用后零件待排產(chǎn)等待時(shí)間,設(shè)備維護(hù)、檢測(cè)和故障時(shí)間影響。所以,準(zhǔn)確的熱處理生產(chǎn)計(jì)劃周期,不能在零件機(jī)加投產(chǎn)初期編制的計(jì)劃中確定,由于熱處理生產(chǎn)周期的不確定,為按期完成零件交付,零件加工車(chē)間會(huì)在零件熱處理時(shí),不斷催促生產(chǎn)交付,使熱處理生產(chǎn)車(chē)間不斷重復(fù)的不均衡生產(chǎn),造成設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間占用,又使待熱處理零件項(xiàng)目不斷積壓,結(jié)果是熱處理生產(chǎn)工序成為約束資源,零件熱處理生產(chǎn)計(jì)劃因排產(chǎn)等待被延長(zhǎng);如果增加熱處理設(shè)備不僅成本增加,短期內(nèi)也難以形成產(chǎn)能。
2DBR理論在熱處理生產(chǎn)管理控制應(yīng)用
DBR理論(Drum—Bufter—Rope),即鼓—緩沖器—繩理論,已廣泛應(yīng)用在制造業(yè)生產(chǎn)管理各項(xiàng)控制領(lǐng)域,特別是訂單生產(chǎn)計(jì)劃控制方面,對(duì)于車(chē)間級(jí)生產(chǎn)瓶頸資源管理,有明顯效果,本文研究的重點(diǎn)是:在生產(chǎn)要素單一的孤立工序環(huán)節(jié)上,對(duì)DBR理論的實(shí)際應(yīng)用。如何解決熱處理生產(chǎn)資源需求和使用不平衡緩沖器的設(shè)置尤為重要,常規(guī)熱處理計(jì)劃生產(chǎn)中,零件到廠后就是熱處理生產(chǎn)開(kāi)始時(shí)間,如果在熱處理車(chē)間生產(chǎn)前設(shè)立一個(gè)緩沖器,會(huì)解決上述熱處理計(jì)劃排產(chǎn)問(wèn)題,建立一個(gè)待熱處理庫(kù)房,可以成為緩沖器,但會(huì)增加企業(yè)成本并將延長(zhǎng)排產(chǎn)計(jì)劃期。這里換一種思路,創(chuàng)建一個(gè)模擬的緩沖器,也可以起到類(lèi)似的作用,通過(guò)熱處理預(yù)排產(chǎn)計(jì)劃的編制,在時(shí)間順序上形成一個(gè)模擬緩沖器,計(jì)劃編制提前期可以成為模擬緩沖器的繩,其長(zhǎng)短可以由計(jì)劃編圖1DBR理論在熱處理生產(chǎn)應(yīng)用模型制提前期確定。由此,BDR在熱處理車(chē)間生產(chǎn)應(yīng)用模型成立,如圖1所示,其使用方法:一是熱處理車(chē)間根據(jù)生產(chǎn)線運(yùn)行情況,對(duì)關(guān)鍵設(shè)備未來(lái)一周(或二周)發(fā)出預(yù)排熱處理計(jì)劃編制信息;二是零件加工車(chē)間提供計(jì)劃期內(nèi),零件到達(dá)熱處理車(chē)間的具體時(shí)間和熱處理工序;三是熱處理車(chē)間根據(jù)零件信息,編制未來(lái)一周(或二周)的關(guān)鍵熱處理設(shè)備生產(chǎn)計(jì)劃,計(jì)劃在有效利用資源的前提下,將待生產(chǎn)零件有序排入各關(guān)鍵設(shè)備的生產(chǎn)計(jì)劃中;四是熱處理車(chē)間提前公布熱處理關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)計(jì)劃,便于零件加工車(chē)間依據(jù)熱處理計(jì)劃調(diào)整制造生產(chǎn)計(jì)劃,充分利用熱處理設(shè)備空閑資源,緩沖器效應(yīng)出現(xiàn),約束資源產(chǎn)能被釋放[1]。此應(yīng)用模型建立,不僅解決熱處理生產(chǎn)中資源浪費(fèi)問(wèn)題,還可延伸為零件制造計(jì)劃閉環(huán)管理,使熱處理生產(chǎn)計(jì)劃有機(jī)納入到零件制造全過(guò)程,使中間工序的生產(chǎn)管理顯現(xiàn)化,使熱處理資源得到充分的利用。
3熱處理生產(chǎn)管理的應(yīng)用DBR理論步驟
步驟1:識(shí)別生產(chǎn)系統(tǒng)中的約束資源,約束資源制約著系統(tǒng)的生產(chǎn)節(jié)奏(Drum);本文中約束資源為熱處理生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備。步驟2:確定合適的時(shí)間緩沖(Timebufter)長(zhǎng)度,使物料提前一段時(shí)間投入生產(chǎn),保證瓶頸資源的生產(chǎn)節(jié)奏或避免瓶頸資源饑餓;通過(guò)熱處理車(chē)間向零件加工車(chē)間發(fā)出計(jì)劃信息申請(qǐng)后,零件加工車(chē)間反饋信息到熱處理實(shí)際生產(chǎn)間隔時(shí)間,即是緩沖時(shí)間長(zhǎng)度,信息到生產(chǎn)間隔時(shí)間越長(zhǎng),緩沖時(shí)間越長(zhǎng),為保證緩沖器的準(zhǔn)確性和時(shí)效性,緩沖時(shí)間應(yīng)控制在一至二周。步驟3:確定瓶頸資源的生產(chǎn)節(jié)奏;熱處理車(chē)間關(guān)鍵設(shè)備每日最大產(chǎn)能的有效工作時(shí)間定義為瓶頸資源的生產(chǎn)節(jié)奏。步驟4:確定各訂單的投放時(shí)間,使非瓶頸資源與瓶頸資源的工序保持同步;將一至二周的熱處理關(guān)鍵資源生產(chǎn)計(jì)劃,反饋給零件加工車(chē)間,零件加工車(chē)間根據(jù)熱處理關(guān)鍵資源生產(chǎn)計(jì)劃,調(diào)整本車(chē)間零件計(jì)劃進(jìn)度與之同步,保證瓶頸資源的生產(chǎn)節(jié)奏均勻高效。步驟5:調(diào)整緩沖區(qū)的大小,減少非瓶頸資源的在制品庫(kù)存。本案中的緩沖區(qū)是模擬狀態(tài)下的建立的,對(duì)在制品庫(kù)房不造成壓力[2]。在實(shí)際應(yīng)用中,以上幾個(gè)步驟是反復(fù)循環(huán)執(zhí)行,也可適當(dāng)改進(jìn)調(diào)整,可能存在問(wèn)題有以下幾點(diǎn)。1)熱處理車(chē)間生產(chǎn)線出現(xiàn)臨時(shí)故障,影響計(jì)劃執(zhí)行;熱處理車(chē)間需要對(duì)生產(chǎn)線上設(shè)備完好率、生產(chǎn)線有效期、計(jì)量設(shè)備檢測(cè)周期等進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管理,控制時(shí)故障的發(fā)生。2)零件加工車(chē)間沒(méi)有及時(shí)準(zhǔn)確提供相關(guān)零件生產(chǎn)信息;零件加工車(chē)間應(yīng)按越是資源優(yōu)先原則,指定生產(chǎn)計(jì)劃部門(mén)及時(shí)準(zhǔn)確提供零件相關(guān)生產(chǎn)信息。3)零件加工車(chē)間未按約定時(shí)間送達(dá)待熱處理零件,熱處理計(jì)劃無(wú)法按期執(zhí)行;零件加工車(chē)間應(yīng)加強(qiáng)計(jì)劃管理,有效控制零件送達(dá)熱處理車(chē)間的時(shí)間,避免后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃的被動(dòng)調(diào)整。4)零件加工車(chē)間與越是資源生產(chǎn)計(jì)劃不同步;零件加工車(chē)間要響應(yīng)熱處理關(guān)鍵設(shè)備生產(chǎn)計(jì)劃中空隙和過(guò)載需求,按約束資源優(yōu)先原則調(diào)整本車(chē)間計(jì)劃生產(chǎn),為保證約束資源高效利用[3]。
4熱處理計(jì)劃應(yīng)用效果及后續(xù)改進(jìn)分析
以某廠熱處理車(chē)間為例:改進(jìn)后關(guān)鍵真空熱處理設(shè)備4臺(tái);每周5天生產(chǎn),設(shè)備平均維護(hù)時(shí)間0.5天工作班2班次,每班平均工作時(shí)間8h,熱處理關(guān)鍵設(shè)備周工作時(shí)間:4×(5-0.5)×2×8=288h,改進(jìn)后某廠真空熱處理設(shè)備利用率統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2。
5結(jié)語(yǔ)
本文針對(duì)DBR理論在某一中間工序生產(chǎn)環(huán)節(jié)控制應(yīng)用進(jìn)行探討,對(duì)約束資源合理利用,提出一個(gè)新的嘗試,通過(guò)模擬緩沖器的設(shè)立,有效釋放出部分約束資源,可以對(duì)臨時(shí)需求加入熱處理計(jì)劃創(chuàng)造條件,并為打通冷熱加工計(jì)劃,提供一個(gè)可操作的方法,豐富了DBR在制造領(lǐng)域的研究和應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1]張國(guó)輝.改進(jìn)鼓一緩沖器一繩理論的生產(chǎn)管理方法研究[J].管理現(xiàn)代化,2014,34(5):78-80.
[2]王雷.基于鼓—緩沖—繩法的晶圓制造雙重資源約束指派問(wèn)題[J].制造業(yè)自動(dòng)化,2018,40(10):113-116.
[3]劉喜龍,張勇,張晶晶.有心感應(yīng)爐組生產(chǎn)能力提升影響因素分析[J].工業(yè)加熱,2019,48(4):67-69.
作者:徐光宇 單位:航空工業(yè)沈陽(yáng)飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限公司