สายประกอบรถยนต์ โมเดลสด

คุณดูแลหนึ่งกะบนช่วงหนึ่งของสายประกอบขั้นสุดท้ายของรถยนต์: ห้าสถานีเรียงต่อกัน มีเลนบัฟเฟอร์เล็ก ๆ คั่น ทุกการหยุดส่งผลกระเพื่อมขึ้นลงตามสาย ของเสียทุกชิ้นถูกแก้ที่สถานีหรือไหลต่อไป และกะต้องผลิตให้ได้ตามแผน

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

เครื่องจำลอง

เวลา 0 นาที
OEE 0.0% · ผลผลิตเทียบแผน 100.0% · งานระหว่างทำ 13 · ของเสียที่หลุดไป 0 · S1 ทำงาน, S2 ทำงาน, S3 ทำงาน, S4 ทำงาน, S5 ทำงานS1▶S2▶S3 ★▶S4▶S5▶3/33/31/31/3⚙ อัตราส่งผ่าน 50.0 · จังหวะเทียบแทคต์ 100% · เวลานำผ่านสายการผลิต 16 นาทีOEE 0.0 % = ความพร้อมใช้งาน 100.0 × ประสิทธิภาพ 0.0 × คุณภาพ 100.0📋 0 / 0 (100.0%) · ⚑ 0🔧 หน่วยที่รอในลานซ่อม 0 · ⚠ ของเสียที่หลุดไป 0
  • ทำงาน
  • ขาดงานป้อน (ไม่มีหน่วย)
  • ถูกบล็อก (ไม่มีที่ว่างปลายทาง)
  • เสีย
  • Andon หยุด
  • หน่วยในเลนบัฟเฟอร์

ตัวควบคุม

เปอร์เซ็นต์ของความเร็วที่กำหนด รอบที่เร็วขึ้นเพิ่มผลผลิต — และเพิ่มอัตราเครื่องขัดข้องและของเสียด้วย

จำนวนหน่วยที่แต่ละเลนระหว่างสถานีรับได้ ยิ่งมากยิ่งแยกผลของการหยุดได้ แต่เพิ่มงานระหว่างทำ

ช่างแต่ละคนซ่อมหนึ่งสถานี คอขวดได้รับบริการก่อน ช่างคนที่สองช่วยให้ซ่อมเร็วขึ้น

ผู้ปฏิบัติงานหยุดสถานีของตนเพื่อแก้ของเสียทันที ต้องแลกกับเวลาทำงาน — รวมถึงการหยุดเพราะความผิดปกติที่สุดท้ายไม่มีอะไร — แต่ช่วยไม่ให้ของเสียเดินทางต่อไป

ทีมสามคนซ่อมหน่วยที่ตรวจพบในการทดสอบท้ายสายเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง เพื่อให้ส่งมอบได้

ตัวชี้วัด

OEE
0.0%
วิกฤต
ผลผลิตเทียบแผน
100.0%
ปกติ
ของเสียที่หลุดไป
0
ปกติ
งานระหว่างทำ
13
ปกติ
ความพร้อมใช้งาน100.0 %
ประสิทธิภาพ0.0 %
อัตราคุณภาพ100.0 %
จังหวะเทียบแทคต์100 %
อัตราส่งผ่าน50.0 JPH
หน่วยที่นำหน้า (+) / ตามหลัง (−) แผน0
เวลานำผ่านสายการผลิต16 min
หน่วยที่รอในลานซ่อม0
ชั่วโมงแรงงานต่อหน่วย0.00 h
สถานีที่เสีย0
คอขวดว่าง (ขาดงานป้อนหรือถูกบล็อก)0.0 %

แนวโน้ม

OEE: — %100.00.0

สถานการณ์วิกฤต

ระดับ 1 · ปกป้องคอขวดจากการหยุดต้นสาย

แผน: 50 หน่วยต่อชั่วโมง สำหรับครึ่งกะสี่ชั่วโมง สถานี 3 เป็นคอขวดของสายการผลิต และมีช่างซ่อมบำรุงอยู่ในกะเพียงคนเดียว ฝ่ายซ่อมบำรุงแจ้งว่าต้องเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอที่สถานี 2 — ซึ่งอยู่ก่อนคอขวดพอดี — ในนาทีที่ 35: งาน 40 นาทีสำหรับช่างหนึ่งคน

  • ผลผลิต ≥ 101 % ของแผนเมื่อสิ้นครึ่งกะ
  • คอขวดว่าง ≤ 7 % ของเวลา
  • งานระหว่างทำเฉลี่ย ≤ 18 หน่วย

ระดับ 2 · ความผิดปกติด้านคุณภาพที่สถานีตกแต่งภายใน

แผน: 52 หน่วยต่อชั่วโมง สำหรับครึ่งกะสี่ชั่วโมง และยังมีสิบหน่วยจากกะก่อนรออยู่ในช่องซ่อม ผ่านไปยี่สิบนาที เกิดปัญหาการยึดติดที่สถานี 4: ประมาณหนึ่งในแปดหน่วยออกมามีของเสีย การทดสอบปลายสายจับได้ส่วนใหญ่ — แต่ไม่ทั้งหมด

  • ของเสียหลุดถึงลูกค้าไม่เกิน 1 ชิ้น
  • ผลผลิต ≥ 104 % ของแผนเมื่อสิ้นกะ (นับหน่วยค้างที่ซ่อมแล้วด้วย)
  • เหลือในลานซ่อมไม่เกิน 3 หน่วย
  • งานระหว่างทำเฉลี่ย ≤ 16 หน่วย

ระดับ 3 · ความต้องการพุ่ง

สายการผลิตเดินที่ความเร็ว 80 % สำหรับแผน 47 หน่วยต่อชั่วโมง ผ่านไปยี่สิบนาทีของครึ่งกะ ฝ่ายขายเพิ่มแผนเป็น 56 หน่วยต่อชั่วโมง — แท็กต์ไทม์ลดจากประมาณ 1.28 เหลือ 1.07 นาที และคอขวดตามไม่ทันที่ 80 % ห้ามทำงานล่วงเวลา

  • ผลผลิต ≥ 102 % ของแผนหลังสองชั่วโมง
  • ผลผลิต ≥ 103 % ของแผนเมื่อสิ้นครึ่งกะ
  • ของเสียหลุดถึงลูกค้าไม่เกิน 1 ชิ้น
  • งานระหว่างทำเฉลี่ย ≤ 20 หน่วย

พื้นฐาน — โมเดลเบื้องหลังตัวเลข

ทุกความสัมพันธ์ที่เครื่องจำลองใช้ พร้อมแหล่งที่มา ค่าคงที่ที่ระบุว่าเป็นสมมติฐานคือการปรับเทียบตัวอย่าง

OEE คูณความพร้อมใช้งาน ประสิทธิภาพ และคุณภาพ วัดที่คอขวด เท่ากับเวลาไซเคิลอุดมคติ × หน่วยดี ÷ เวลาตามแผน
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]ผลคูณเท่ากับเวลาไซเคิลอุดมคติ × จำนวนหน่วยที่ดี ÷ เวลาตามแผน ก็ต่อเมื่อผลผลิตของคอขวดเท่ากับผลผลิตของสายการผลิตเท่านั้น หน่วยที่ยังอยู่ระหว่างสถานี 3 ถึงปลายสายทำให้เกิดความต่างเล็กน้อย
สถานีส่งหน่วยต่อได้เฉพาะเมื่อบัฟเฟอร์ถัดไปมีที่ว่าง (ไม่เช่นนั้นถูกบล็อก) และเริ่มงานได้เฉพาะเมื่อบัฟเฟอร์ก่อนหน้ามีหน่วย (ไม่เช่นนั้นขาดงานป้อน)
station i: cycle = c_i / v; moves on iff buffer_i < K (else blocked); starts iff buffer_{i−1} > 0 (else starved)[3][4]
สายการผลิตไม่มีทางเร็วกว่าสถานีที่ช้าที่สุด แทคต์ไทม์คือเวลาที่มีหารด้วยความต้องการ
r_line ≤ r_b = v / max_i c_i; takt = available time / demand = 60 / plan [min/unit][5][7]
ความเครียดจากความเร็ว: ความสูญเสียที่เกิดจากความเร็วเพิ่มขึ้นไม่จำกัดเมื่อสายการผลิตเข้าใกล้ขีดจำกัดของอุปกรณ์และผู้ปฏิบัติงาน (105 % ของความเร็วที่กำหนด)
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 %)ข้อสมมติ: เวลาไซเคิล เวลาเสียและเวลาซ่อม อัตราของเสียและอัตราหยุดผิดพลาด กฎความเครียดจากความเร็ว และขนาดทีม เป็นค่าตัวอย่างเพื่อประกอบการเรียนรู้ ไม่ใช่ข้อมูลจากโรงงานจริง
สถานีเสียเฉพาะขณะทำงาน และบ่อยขึ้นยิ่งสายการผลิตทำงานใกล้ขีดจำกัด เวลาซ่อมสั้นลงเมื่อมีช่างคนที่สองมาร่วม
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]ข้อสมมติ: เวลาไซเคิล เวลาเสียและเวลาซ่อม อัตราของเสียและอัตราหยุดผิดพลาด กฎความเครียดจากความเร็ว และขนาดทีม เป็นค่าตัวอย่างเพื่อประกอบการเรียนรู้ ไม่ใช่ข้อมูลจากโรงงานจริง
ของเสียเพิ่มขึ้นชันตามความเร็วยิ่งกว่าการเสียเสียอีก เมื่อใช้ andon ของเสียส่วนใหญ่จะถูกจับและแก้ที่สถานี โดยแลกกับการหยุดสั้น ๆ (บางครั้งเป็นสัญญาณเตือนผิด) หากไม่ใช้ การทดสอบปลายสายจะจับได้บางส่วน ที่เหลือหลุดออกไป
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]ข้อสมมติ: เวลาไซเคิล เวลาเสียและเวลาซ่อม อัตราของเสียและอัตราหยุดผิดพลาด กฎความเครียดจากความเร็ว และขนาดทีม เป็นค่าตัวอย่างเพื่อประกอบการเรียนรู้ ไม่ใช่ข้อมูลจากโรงงานจริง
กฎของลิตเติล: เวลาเฉลี่ยที่ผ่านสายการผลิตเท่ากับงานระหว่างทำหารด้วยอัตราส่งผ่าน
lead time W = WIP / throughput (L = λW)[6][5]
ค่าคงที่การดำเนินงานอื่น ๆ ที่แบบจำลองใช้
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 minข้อสมมติ: เวลาไซเคิล เวลาเสียและเวลาซ่อม อัตราของเสียและอัตราหยุดผิดพลาด กฎความเครียดจากความเร็ว และขนาดทีม เป็นค่าตัวอย่างเพื่อประกอบการเรียนรู้ ไม่ใช่ข้อมูลจากโรงงานจริง

ความสุ่ม: ตัวสร้าง mulberry32 แบบมีซีด การแจกแจงที่ใช้ — สม่ำเสมอ เอ็กซ์โพเนนเชียล (CDF ผกผัน) ปกติ (Box–Muller) ปัวซง (Knuth) ซีดแสดงให้เห็นและแชร์ได้

แหล่งที่มา

  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

ใครทำงานนี้เป็นอาชีพ

โมเดลเพื่อการศึกษา — ไม่ใช่สำหรับการตัดสินใจเชิงปฏิบัติการ ไซต์จริงปรับเทียบค่าคงที่ทุกตัวให้ตรงกับอุปกรณ์และข้อมูลของตนเอง