在前面一系列VSM文章中,我們有闡述過在生產(chǎn)過程中能夠流動的地方要發(fā)展連續(xù)流。將各制程、制程內(nèi)的各工站進行連接,生產(chǎn)連續(xù),產(chǎn)品一個個流動,在制程間、工站間不會有停滯,可最大程度地避免浪費的產(chǎn)生。可以說,連續(xù)流是效率最高的生產(chǎn)方式,需要努力實現(xiàn)。
在實現(xiàn)連續(xù)流的過程中,由于各種異常問題的發(fā)生、以及工序間生產(chǎn)節(jié)拍的差異,經(jīng)常會需要在工序之間設置一定量的庫存來保證后道工序的物料供應。這時就帶來了一個問題:如何在工序之間建立庫存,既可以保證工序不斷料,又能避免備了太多的庫存而產(chǎn)生巨大的浪費?
對于這個問題的答案,很多精益和IE人員的第一反應就是:建立工序間的庫存超市,配合使用看板叫料的方式,實現(xiàn)后工序拉動。這確實是一個常用的辦法,但卻不是最優(yōu)的方法。這里給大家介紹另一種方法:FIFO緩存。相對于超市拉動的方式,F(xiàn)IFO緩存可以在不需要庫存超市和看板的情況下,將在制品數(shù)量控制在最低水平。
本文將重點講解FIFO緩存在生產(chǎn)過程中的運用,以幫助讀者了解FIFO緩存的意義以及掌握如何運用FIFO緩存。
FIFO的定義
FIFO 是先進先出( First In, First Out )的縮寫,先進先出(FIFO)是一種維持生產(chǎn)和運輸順序的實踐方法。即先進入加工制程或是存放地點的零件或產(chǎn)品,也是先被加工完畢或是被取出的零件或產(chǎn)品,這保證了庫存的物料不會放置太久,從而減少對庫存物料的質(zhì)量風險。
制程間FIFO緩存的特點
生產(chǎn)過程中,通常在制程與制程之間、工站與工站之間設置FIFO緩存。FIFO緩存在表現(xiàn)形式上,可以是設計好的貨架,可以是管型通道,也可以是凹槽等其他的形式,這些設置被用于放置前道制程生產(chǎn)好的半成品。這些被設計好的存放形式,可以防止前道制程生產(chǎn)過量,因為當貨架、管型通道或凹槽等上面的產(chǎn)品存放滿后,將沒有位置再存放更多的產(chǎn)品,因此前道制程必須停止作業(yè),當下道制程消耗了產(chǎn)品后,有了位置存放產(chǎn)品,上道制程才能繼續(xù)生產(chǎn)。
由于貨架、管型通道或凹槽,其長度、高度或容量都是設計好的,即可以定容和定量;另外,F(xiàn)IFO緩存保證了后道制程的連續(xù)生產(chǎn),促進了連續(xù)流的形成,后道制程一直處于產(chǎn)品的流動狀態(tài);除此之外,F(xiàn)IFO的特性也非常有利于產(chǎn)品質(zhì)量的跟蹤等等。
FIFO緩存產(chǎn)品數(shù)量的計算
當前后制程之間不平衡時,或者不連接時,可以采用FIFO緩存。而充當FIFO緩存的貨架、管型通道或凹槽,既然能夠起到最大限度降低半成品數(shù)量的作用,那么FIFO緩存的產(chǎn)品數(shù)量就需要有對應的計算方式,以確定最大數(shù)量,從而建立標準,以免FIFO功能失效。
有了確定的標準,這樣才能設計合理的FIFO緩存裝置,也才能控制好最大庫存,同時又能滿足連續(xù)生產(chǎn)。那么最大庫存量如何計算呢?
影響FIFO計算的因素很多,為了便于大家的初步理解,本文中我們用一個最簡單的例子來講解FIFO庫存量的計算。如果我們僅考慮制程間的工時(CT)的差異,而不考慮換型、質(zhì)量異常、運輸時間等因素,那么FIFO緩存裝置的最大庫存量的計算方式為:
其中:“Q”是指單循環(huán)周期內(nèi)的生產(chǎn)量;“制程重合工作時間”是指兩制程同時工作的時間長。為了幫助讀者理解,將通過以下案例進行說明。
案例:
某企業(yè)車間,每班可以利用的有效工作時間為8小時,生產(chǎn)制程有前后兩道制程,分別為制程A和制程B,其中前道制程A生產(chǎn)每件產(chǎn)品的時間為1小時,制程B生產(chǎn)每件產(chǎn)品的時間為0.5小時,客戶每日需求為16件。那么A、B制程間的FIFO最大庫存量是多少?
根據(jù)描述,我們可知:
- Q(單循環(huán)周期內(nèi)的生產(chǎn)量)=16件
- 制程A的CT1= 1小時
- 制程B的CT2=0.5小時
很明顯,CT1>CT2,因此Max(CT1,CT2)=CT1=1小時。而公式中的參數(shù)“制程重合工作時間”未知,因此FIFO最大庫存數(shù)將取決于企業(yè)自身的工作時間安排。在滿足客戶需求并保證制程A與制程B之間形成連續(xù)流的情況下,如果企業(yè)的班次安排為制程A開兩班,而制程B開一班。那么,制程A和制程B的班次時間安排將影響庫存量:
- 如果制程A為早班和中班,而制程B為早班,則:制程A和制程B在早班為重合工作時間,即8小時。則FIFO通道合理的最大庫存數(shù)=(16*1-8)/1=8件;
- 如果制程A為早班和中班,而制程B為夜班,則:制程A和制程B無重合工作時間,即0小時。則FIFO通道合理的最大庫存數(shù)=(16*1-0)/1=16件;
- 如果A制程為早班和中班,而B制程只知道會安排8小時時間工作,具體時間段未知,則:FIFO通道合理的最大庫存數(shù)量會介于8與16之間;
由于不同企業(yè)的工作時間安排會因產(chǎn)品的價值、空間、人員等因素而存在差異,具體FIFO通道合理的最大庫存數(shù)就需要企業(yè)根據(jù)自身特點,具體問題具體分析。需要注意的是在工作時間安排過程中,如果出現(xiàn)上述第一種情形,即制程B工作時間完全與制程A重合,那么部分企業(yè)可能會選擇在FIFO通道內(nèi)增加制程A的一個CT內(nèi)的產(chǎn)品數(shù)量,即8+1=9件,這樣可防止在最后一小時出現(xiàn)制程B無半成品可用的狀態(tài)。
另外,當建立了該FIFO緩存的標準之后,為了更好的管理和監(jiān)控FIFO緩存庫存裝置,也可以通過建立可視化的控制方法,將產(chǎn)品位置,產(chǎn)品最大量和作業(yè)標準進行展示和監(jiān)控,一目了然,達到先進先出,連續(xù)流動的目的。
所以,既要工序不斷料,又要在制庫存低?對于這個問題,你有答案了嗎?
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