機(jī)械業(yè)如何降低換線前置準(zhǔn)備時(shí)間?
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隨著市場快速的變化與競爭，制造廠的競爭趨向于速度、成本與品質(zhì)的競賽，這使得制造廠的管理又更微觀于以往；以前或許緊盯著訂單、庫存就可以掌握獲利；但現(xiàn)在已經(jīng)走向微利的競爭，生產(chǎn)成本也必需經(jīng)過嚴(yán)格的控管才能強(qiáng)化競爭力；在市場去庫存化的大趨勢，客戶適量適時(shí)的下單，制造廠借著增加產(chǎn)品組合來提高接單率，所以多樣化的接單也是時(shí)勢所趨；整體而言受到市場因勢利導(dǎo)「多種少量，短交期的生產(chǎn)模式」已經(jīng)變成制造廠所必需要面對的挑戰(zhàn)。
「多種少量，短交期」的生產(chǎn)模式，從制造的角度而言，影響最大的，不外乎是「生產(chǎn)效率」的發(fā)揮，產(chǎn)線為了應(yīng)付「多種少量，短交期」的出貨需求，必需不斷的「換線」生產(chǎn)不同品項(xiàng)來應(yīng)付出貨需求，「換線」作業(yè)必然影響生產(chǎn)時(shí)間，不管快慢長短，都影響到產(chǎn)出效能；所以「換線工時(shí)」在機(jī)械業(yè)或金屬加工業(yè)的生產(chǎn)管理上，一直是一個被重視的問題，尤其是復(fù)雜或是精密的機(jī)臺一次的set-up往往要花上數(shù)個小時(shí)的時(shí)間，暫且不去探討其中技術(shù)性的問題，我們用不同的思維方式也可以有效縮短換線所發(fā)生的遞延時(shí)間，這樣的觀念我們利用生產(chǎn)排程的解決方案，也可以達(dá)到將換線工時(shí)縮到最小化的要求。
神燈先進(jìn)規(guī)劃排程專家系統(tǒng)開發(fā)了「最少損失」的排程原則，這個觀念源自于生產(chǎn)排程計(jì)劃必需要能尋求生產(chǎn)效益的最大化，若從尋求產(chǎn)能充分發(fā)揮的觀點(diǎn)上，「最少損失」的排程原則不外乎是最好的選擇，神燈系統(tǒng)能夠以最少換線工時(shí)的條件來做排程，減低反覆而不適當(dāng)?shù)膿Q線浪費(fèi)，增加實(shí)際的生產(chǎn)稼動時(shí)間，提升了「多種少量，短交期」生產(chǎn)模式中的生產(chǎn)效益。
由于機(jī)械或是金屬加工產(chǎn)業(yè)，所使用的機(jī)臺如車床、銑床、磨床..等，常常需要多個模治具或工具的適當(dāng)組合搭配才能夠驅(qū)動生產(chǎn)，基于這樣的生產(chǎn)特性，神燈系統(tǒng)將制品的模治具分別設(shè)定參數(shù)做為排程的條件，將相同或是最少更換模治具的制令歸納排程，來達(dá)成最少換線損失的
生產(chǎn)計(jì)劃，我們以車床的生產(chǎn)排程來說明：
神燈先進(jìn)規(guī)劃排程專家系統(tǒng)在排程原則的規(guī)劃有二種：
A.最早完工：在考慮產(chǎn)能、制造資源、材料及其他限制條件下，以最早可完成工作的時(shí)間，依序排入制令上線。
B.最少損失：在考慮產(chǎn)能、制造資源、材料及其它限制條件下，以最少換線(模)前置準(zhǔn)備工時(shí)條件，依序排入制令上線。
（下圖為神燈系統(tǒng)在EB程式設(shè)定「排程原則」）
我們以神燈系統(tǒng)實(shí)際做第一個模擬，使用「最早完工」的原則下執(zhí)行排程并完成生產(chǎn)計(jì)劃，我們計(jì)算車床(車床一臺至四臺)產(chǎn)能需求在4/13~5/1之間總共需要「56」個工作天才能完成所有的制令，如下圖所示(每一個綠色方塊為一天的產(chǎn)能需求)。
我們以神燈系統(tǒng)實(shí)際做第二個模擬，使用「最少損失」的原則下執(zhí)行排程并完成生產(chǎn)計(jì)劃，我們計(jì)算車床(車床一臺至四臺)產(chǎn)能需求在4/13~4/29之間總共需要「54」個工作天，就能完成所有的制令，如下圖所示(每一個綠色方塊為一天的產(chǎn)能需求)。
由上述二種排程原則的比較，可以發(fā)現(xiàn)同樣的生產(chǎn)內(nèi)容與條件，但因使用不同的排程原則，產(chǎn)能的需求相差了「2」天，這兩天的差異就是換線的時(shí)間差；如果以「最早完工」的原則來排程，則因追求最早完工的效益而損失了兩天的產(chǎn)能，反之若以「最少損失」的原則排程，就可以節(jié)省兩天的產(chǎn)能，所以對于換線內(nèi)容復(fù)雜前置時(shí)間長的機(jī)臺，善用「最少損失」的排程原則，將能發(fā)揮最大的產(chǎn)能效益。
神燈系統(tǒng)對于多段式換線前置的規(guī)劃非常靈活而容易入手的，我們可分為區(qū)段規(guī)劃及制品設(shè)定二部份，以下我們來說明多段式的規(guī)劃及設(shè)定原則。
區(qū)段規(guī)劃：
神燈系統(tǒng)在多段式的換線前置規(guī)劃了五段的參數(shù)運(yùn)用空間，這五段也可分為獨(dú)立區(qū)段及階層區(qū)段二種，這二種特性不同，完全依需要規(guī)劃設(shè)定；可以只取其一種或是二種并存，但總共以五段區(qū)分為原則，雖是五段但因可以多碼設(shè)定分類，可應(yīng)用空間相廣大。
獨(dú)立區(qū)段：各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)所需的工具依需求各自更換及計(jì)算換線工時(shí)，其它工具則不受影響，在上圖的例子中如刀具、砂輪及鉆頭類等是(藍(lán)色框內(nèi)者)，譬如只更換砂輪則只計(jì)算砂輸?shù)膿Q線工時(shí)，其余工具可以沿用則不發(fā)生換線工時(shí)。
階層區(qū)段：只要這類的模治具更換，就必需將后續(xù)各階層的所有模治具一起更換，如上圖所列舉的夾頭、模座等是(紅色框內(nèi)者)，如果換現(xiàn)時(shí)必須更換夾頭，則包含模座必需跟著計(jì)算更換所需的時(shí)間，換線工時(shí)也以實(shí)際的更換內(nèi)容所需時(shí)間加總計(jì)算。
制品參數(shù)設(shè)定：
對制品生產(chǎn)所必需使用的模治具及工具，也設(shè)定為換線群組及代碼，在每一段模治具及工具物件均設(shè)定其所需要的換模時(shí)間，如此在神燈系統(tǒng)即可依「最少損失」的原則，完成最少換線(最少損失)時(shí)間的排程。
以上是針對機(jī)械業(yè)或是金屬加工業(yè)普遍使用的車床機(jī)臺舉例介紹，主要說明機(jī)臺設(shè)備在「換線」內(nèi)容復(fù)雜且前置工時(shí)長的情況之下，以「最少損失」的排程原則，爭取最少產(chǎn)能損失所產(chǎn)生的排程效益；如果換個觀點(diǎn)來看，生產(chǎn)交期短，而換線損失有限的情況下，采用「最早完工」的排程原則，則對訂單交期的掌握也將有最佳化的表現(xiàn)，至于使用者如何運(yùn)用這二種不同的排程原則，必需依實(shí)際生產(chǎn)狀況的需求靈活設(shè)定，才能發(fā)揮最大的排程效益。