Talian pemasangan automotif Model langsung

Anda mengendalikan satu syif pada segmen talian pemasangan akhir kenderaan: lima stesen secara siri dengan lorong penimbal kecil di antaranya. Setiap pemberhentian merebak ke atas dan ke bawah talian, setiap kecacatan sama ada dibaiki di stesen atau diteruskan, dan syif mempunyai pelan pengeluaran yang perlu dipenuhi.

Apa yang akan anda pelajari

Simulator

Masa 0 min
OEE 0.0% · Output berbanding pelan 100.0% · Kerja dalam proses 13 · Kecacatan terlepas 0 · S1 Bekerja, S2 Bekerja, S3 Bekerja, S4 Bekerja, S5 BekerjaS1▶S2▶S3 ★▶S4▶S5▶3/33/31/31/3⚙ Daya pemprosesan 50.0 · Kadar berbanding takt 100% · Masa pengendalian melalui talian 16 minOEE 0.0 % = ketersediaan 100.0 × prestasi 0.0 × kualiti 100.0📋 0 / 0 (100.0%) · ⚑ 0🔧 Unit menunggu di ruang pembaikan 0 · ⚠ Kecacatan terlepas 0
  • Bekerja
  • Kelaparan (tiada unit)
  • Tersekat (tiada ruang di hilir)
  • Rosak
  • Henti andon
  • Unit dalam lorong penimbal

Kawalan

Peratusan kelajuan terkadar. Kitaran lebih pantas meningkatkan output — dan juga kadar kerosakan dan kecacatan.

Unit yang boleh dimuatkan setiap lorong antara stesen. Lebih banyak memisahkan pemberhentian, tetapi menambah kerja dalam proses.

Setiap juruteknik membaiki satu stesen; punca kesesakan dilayan dahulu, juruteknik kedua mempercepat pembaikan.

Operator menghentikan stesen mereka untuk membaiki kecacatan di tempat. Ia mengorbankan masa operasi — termasuk henti untuk keabnormalan yang ternyata tiada apa-apa — tetapi menghalang kecacatan daripada terus bergerak.

Satu pasukan tiga orang membaiki unit yang dikesan dalam ujian hujung talian selama satu jam, supaya ia boleh dihantar.

Penunjuk

OEE
0.0%
kritikal
Output berbanding pelan
100.0%
normal
Kecacatan terlepas
0
normal
Kerja dalam proses
13
normal
Ketersediaan100.0 %
Prestasi0.0 %
Kadar kualiti100.0 %
Kadar berbanding takt100 %
Daya pemprosesan50.0 JPH
Unit mendahului (+) / ketinggalan (−) pelan0
Masa pengendalian melalui talian16 min
Unit menunggu di ruang pembaikan0
Jam buruh seunit0.00 h
Stesen rosak0
Punca kesesakan melahu (kelaparan atau tersekat)0.0 %

Aliran

OEE: — %100.00.0

Senario krisis

Tahap 1 · Lindungi kesesakan semasa henti di hulu

Pelan: 50 unit sejam untuk separuh syif empat jam. Stesen 3 ialah kesesakan talian dan hanya seorang juruteknik penyelenggaraan bertugas dalam syif. Penyelenggaraan melaporkan bahawa bahagian yang haus pada stesen 2 — betul-betul di hadapan kesesakan — mesti diganti pada minit ke-35: kerja 40 minit untuk seorang juruteknik.

  • Output ≥ 101 % daripada pelan pada akhir separuh syif
  • Kesesakan melahu ≤ 7 % daripada masa
  • Purata kerja dalam proses ≤ 18 unit

Tahap 2 · Penyimpangan kualiti di stesen perapi

Pelan: 52 unit sejam untuk separuh syif empat jam, dan sepuluh unit daripada syif lepas masih menunggu di ruang pembaikan. Dua puluh minit kemudian, masalah pengikatan muncul di stesen 4: kira-kira satu unit daripada lapan keluar dengan kecacatan. Ujian hujung talian mengesan kebanyakannya — tetapi tidak semua.

  • Paling banyak 1 kecacatan terlepas kepada pelanggan
  • Output ≥ 104 % daripada pelan pada akhir (unit tertunggak yang dibaiki dikira)
  • Paling banyak 3 unit tinggal di ruang pembaikan
  • Purata kerja dalam proses ≤ 16 unit

Tahap 3 · Lonjakan permintaan

Talian telah berjalan pada kelajuan 80 % untuk pelan 47 unit sejam. Dua puluh minit selepas separuh syif bermula, jualan menaikkan pelan kepada 56 unit sejam — masa takt turun daripada kira-kira 1,28 kepada 1,07 minit, dan kesesakan tidak dapat menandingi pada 80 %. Kerja lebih masa tidak dibenarkan.

  • Output ≥ 102 % daripada pelan selepas dua jam
  • Output ≥ 103 % daripada pelan pada akhir separuh syif
  • Paling banyak 1 kecacatan terlepas kepada pelanggan
  • Purata kerja dalam proses ≤ 20 unit

Asas — model di sebalik angka

Setiap hubungan yang digunakan simulator, beserta sumbernya. Pemalar yang ditandakan sebagai andaian ialah penentukuran ilustrasi.

OEE mendarabkan ketersediaan, prestasi dan kualiti, diukur pada punca kesesakan; ia sama dengan masa kitaran ideal × unit baik ÷ masa dirancang.
OEE = A × P × Q; A = (T_plan − T_stop)/T_plan, P = CT_ideal · N_bn / (T_plan − T_stop), Q = N_first-pass / N_out; OEE = CT_ideal · N_good / T_plan when N_bn = N_out[1][2]Hasil darab itu sama dengan masa kitaran unggul × unit baik ÷ masa dirancang hanya selagi output kesesakan sama dengan output talian; unit yang masih berada di antara stesen 3 dan hujung talian membuat perbezaan kecil.
Satu stesen menghantar unitnya hanya jika penimbal seterusnya mempunyai ruang (jika tidak ia tersekat) dan bermula hanya jika penimbal sebelumnya mempunyai unit (jika tidak ia kelaparan).
station i: cycle = c_i / v; moves on iff buffer_i < K (else blocked); starts iff buffer_{i−1} > 0 (else starved)[3][4]
Talian tidak boleh berjalan lebih laju daripada stesen paling perlahan; masa takt ialah masa tersedia dibahagi permintaan.
r_line ≤ r_b = v / max_i c_i; takt = available time / demand = 60 / plan [min/unit][5][7]
Tekanan kelajuan: kehilangan yang didorong oleh kelajuan meningkat tanpa had apabila talian menghampiri had peralatan dan operatornya (105 % daripada kelajuan terkadar).
σ_n(v) = ((1.05 − 0.85) / (1.05 − v))^n (σ = 1 at 85 %; σ_1: 2× at 95 %, 4× at 100 %; σ_2: 4× at 95 %, 16× at 100 %)Andaian: masa kitaran, masa kerosakan dan pembaikan, kadar kecacatan dan henti palsu, hukum tekanan kelajuan serta saiz pasukan ialah nilai ilustrasi, bukan data daripada kilang sebenar.
Stesen hanya rosak semasa berfungsi, lebih kerap apabila talian berjalan semakin hampir dengan hadnya; masa pembaikan menjadi lebih pendek apabila juruteknik kedua menyertai.
P(fail in Δt) = 1 − exp(−λ_i · t_work), λ_i = σ_1(v) / MTBF_i; repair work ~ Erlang-3(mean MTTR_i), done at rate 1 + 0.6·(n−1), n ≤ 2[4][1]Andaian: masa kitaran, masa kerosakan dan pembaikan, kadar kecacatan dan henti palsu, hukum tekanan kelajuan serta saiz pasukan ialah nilai ilustrasi, bukan data daripada kilang sebenar.
Kecacatan meningkat lebih mendadak dengan kelajuan berbanding kerosakan. Dengan andon kebanyakan kecacatan dikesan dan dibaiki di stesen, dengan kos henti singkat (sebahagiannya penggera palsu); jika tidak, ujian hujung talian mengesan sebahagian dan selebihnya terlepas.
p_i = p0_i · σ_2(v) (+0.12 excursion at S4); andon: detect 90 %, stop 1.5 min, fix; false stops 0.3 % · σ_2(v) per unit and station; end-of-line test catches 70 %[7][1]Andaian: masa kitaran, masa kerosakan dan pembaikan, kadar kecacatan dan henti palsu, hukum tekanan kelajuan serta saiz pasukan ialah nilai ilustrasi, bukan data daripada kilang sebenar.
Hukum Little: purata masa melalui talian sama dengan kerja dalam proses dibahagi daya pemprosesan.
lead time W = WIP / throughput (L = λW)[6][5]
Pemalar operasi lain yang digunakan oleh model.
cycle c = 0.62/0.64/0.90/0.75/0.72 min at rated speed (S3 = bottleneck) · MTBF 120/100/200/110/150 min of work, MTTR 4/4/3/4/3 min at 85 % speed · S2 part replacement 40 technician-min · p0 = 0.15/0.15/0.2/0.2/0.05 % per unit · excursion contained after 3 andon pulls or 15 units caught at test · rework 4 min/unit, team of 3 for 1 h per call · 40 line operators · moving averages over 30 minAndaian: masa kitaran, masa kerosakan dan pembaikan, kadar kecacatan dan henti palsu, hukum tekanan kelajuan serta saiz pasukan ialah nilai ilustrasi, bukan data daripada kilang sebenar.

Keberawakan: penjana mulberry32 berbenih; taburan yang digunakan — seragam, eksponen (CDF songsang), normal (Box–Muller), Poisson (Knuth). Benih dipaparkan dan boleh dikongsi.

Sumber

  1. S. Nakajima — Introduction to TPM: Total Productive Maintenance (OEE = availability × performance × quality; six big losses) — Productivity Press, 1988
  2. ISO 22400-2:2014 — Automation systems and integration — KPIs for manufacturing operations management — Part 2: Definitions and descriptions (availability, effectiveness, quality ratio, OEE index) — ISO, 2014
  3. J. A. Buzacott, J. G. Shanthikumar — Stochastic Models of Manufacturing Systems (flow lines with finite buffers, blocking, starvation) — Prentice Hall, 1993
  4. Y. Dallery, S. B. Gershwin — Manufacturing flow line systems: a review of models and analytical results (operation-dependent failures, blocking after service) — Queueing Systems 12, 1992
  5. W. J. Hopp, M. L. Spearman — Factory Physics, 3rd ed. (bottleneck rate, variability buffering, Little’s law) — Waveland Press, 2011
  6. J. D. C. Little — A Proof for the Queuing Formula L = λW — Operations Research 9(3), 1961
  7. T. Ohno — Toyota Production System: Beyond Large-Scale Production (jidoka, stopping the line on abnormalities, takt) — Productivity Press, 1988

Siapa yang melakukan ini sebagai kerjaya

Model pendidikan — bukan untuk keputusan operasi. Tapak sebenar menentukur setiap pemalar mengikut peralatan dan data mereka sendiri.