精益生产线控制系统解决方案设计
精益生产线控制系统解决方案DOC
精益生产线控制系统解决方案概述工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。
无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。
自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：（1）提高生产过程的安全性；（2）提高生产效率；（3）提高产品质量；（4）减少生产过程的原材料、能源损耗。
据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。
目前，工业自动化系统通常分为5级：企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。
前两级管理级涉及的高新技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术；过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法；设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。
也可将上述5级分层归纳为：企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）、过程控制系统层（PCS）三层结构和计算机支撑系统（企业网络、数据库），并实现系统集成，从而实现企业的物流、资金流、信息流的集成，提高企业竞争力。
企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）必须建立在设备自动化和过程自动化基础上。
数控机床自动化管理系统目前，国内大多数机床监控系统属于专用系统，其开放性较差，已不能满足当今制造业的发展需求，属于工厂内典型的“自动化孤岛”。
而计算机软件技术及工业控制网络技术的发展，使得工厂自动化设备的互联成为可能。
组态软件作为自动化系统“水平”和“垂直”集成的桥梁和纽带，已经广泛应用于工业自动化的各个领域。
组态监控技术为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台，与检测部件、控制部件构成复杂的应用系统，在节能、提高计量精度、改善产品质量、完成部门间精确传递生产信息等方面发挥核心作用，有利于企业消除信息孤岛、降低运作成本、提高生产效率、加快市场反应速度。
精益生产系统的介绍及案例分析
精益生产系统的介绍及案例分析精益生产系统（Lean Production System），又称精益生产管理（Lean Manufacturing），是一种以最大化价值和最小化浪费为目标的生产管理方法。
它通过精益原则和工具的应用，帮助企业减少不必要的浪费和资源消耗，从而提高生产效率、降低成本、增强竞争力。
精益生产系统的核心原则包括价值流分析、流程优化、拉动生产、持续改进和人员参与等几个方面。
价值流分析是指对生产过程中所有价值和非价值活动的理解和分析，通过去除非价值活动，实现流程的流畅和高效。
流程优化则是为了消除生产过程中的浪费，比如等待、库存、瑕疵等，从而实现对整个生产过程的优化。
拉动生产是通过客户需求的拉动来控制生产，减少过剩的库存和工作量。
持续改进是将改进作为一种文化，不断寻找和解决问题，以提高生产效率和质量。
人员参与是指要鼓励员工参与生产过程的改进和决策，发挥他们的主观能动性。
以下是一个精益生产系统的案例分析。
某电子产品制造企业在生产过程中遇到了一些问题：生产线停机时间较长，生产效率低下，物料和零部件的浪费较多。
为了解决这些问题，企业引入了精益生产系统。
首先，该企业进行了价值流分析，对整个生产过程进行了调查和分析。
通过这个过程，企业发现了许多非价值活动，比如等待、检查、修理等，它们占据了生产过程中的大量时间和资源。
于是，企业决定从根本上解决这些问题。
其次，企业采取了流程优化的措施。
它重新布局生产线，将工作站点进行优化，消除了一些不必要的等待和运输环节。
此外，企业还改进了工艺和设备，减少了一些不必要的检验和修理过程，提高了生产效率和质量。
然后，企业实施了拉动生产的方式。
它建立了一个基于客户需求的生产计划和订单管理系统，不再根据生产计划去生产，而是根据实际需求去生产。
这样一来，生产线上的库存和工作量大大减少，减少了过剩和浪费。
最后，企业将持续改进和人员参与作为精益生产系统的重要组成部分。
它鼓励员工提出问题和改进意见，并组织团队进行改进活动。
精益思想及生产车间的改善设计案例
一、在精益思想指导下的生产车间的改善设计案例精益生产是以消除不增加价值的等待、排队和其他延迟活动为目标，按照确定的生产节拍进展生产并且每次仅生产单件产品的一种先进的生产方式。
与以往的靠方案系统发出指令的推动式生产方式不同，精益生产系统通过采用拉动的生产方式，来实现快速响应顾客实际需求的目的。
改善，是指以实现更好为标准而进展的持续改良或改变的过程，是精益生产实施中的重要根底组成局部。
通过对生产加工车间的布置和生产节拍进展改善设计，可以平衡生产线，使产品在生产线上的流动更加和谐，使之更有利于满足顾客的需要；通过建立“一个流〞的生产方式，可以消除或简化生产过程中不产生任何价值的工作，使整个企业的潜在价值得以开发。
我们对某变压器厂箱体车间的物流设施布置进展了深入地分析，通过引入精益思想，提出了对目前大批量“成批与排队〞生产线的改善设计步骤及方案。
在充分考虑了原有箱体生产加工的工序、工艺设计根底上，通过对原有设备进展改动，大大减少了产品和在制品的库存量及产品的交货时间，增加了生产线的柔性，提高了生产率。
1、生产车间的现状及存在的问题箱体车间主要生产S9/10KVA-2000KVA的19个种类变压器的箱体，箱体车间的布置现状图见图1。
由于每个箱体的大体构造一样，其加工工艺也十分相似，由此，该车间将箱体的生产分为大件生产区和小件生产区，其中小件工件通常是由人工搬运，而大件工件通常是由车间内部的天吊来完成。
通过对箱体车间的深入分析，得出该车间存在如下几点问题：(1) 物流的路线太长(见图1)，造成运输时间的浪费，并且各工序之间的衔接过程存在许多Muda(浪费)，造成各工序的生产效率很低；(2) 生产现场存在大量闲置不用的生产设备，占用了大量的空间，同时生产现场显得十分混乱；(3) 生产设备之间的距离较大，操作人员移动距离较大，使得操作人员每人每次只能操作一台机床，不利于操作人员工作效率的提高。
2、在精益思想指导下的生产车间的改善设计针对以上存在的问题，以精益思想为根底，我们提出了如图2所示的设施规划改良程序模型。
公司精益生产总体方案
精益供应链
设备管理 成本管理
5S、目视化
持续改善
现场TPM
三级核算体系 3S
TPM职能强化
全员TPM
构建标准成本
全面预算 固化投入
产出系统
5S
维持、优化
改善培训及现场改善
改善体制建立
人力资源
基础精益化
生产省人化
管理柔性化
变经 营 结 果 改
时间
I（导入+扩展+深化） 20个月（6+6+8）
II（流程优化） 8个月
■信息处理类
支撑环境改善
■供应链
■整体精益供应链形成
生产部
生产部
采购部 生产部
8/6/2021 15
品质管理专项方案
1期
现场品质改善
目标设定
外
防止不良品流出 减少客户投诉抱怨
内
减少作业内不良发生 降低废品损失 降低品质成本
2期
品管能力强化
目标设定
品管职能优化 品管技能提升 品保能力提高
3期
品质体系高效
➢第二阶段：用8个月完成流程优化 ➢第三阶段：用12个月完成机制改革 ➢第四阶段：供应链持续优化
2021/8/6 3
精益愿景规划
精益供应链
扩展到参与方
66--1220个个月月
大规模培训，初步改
精益企业：
精 改变机制
益
文
化
形 成
精益工厂： 优化流程
的
过
程
精益现场： 奠定基础
变意识，完善基础管 理。 主要工具： 5S、标准化、目视化 、现场改善等。 主要成果： 初步形成自律的现场 改变员工意识 遵守规则
精益生产之单元生产线的一些设计方法
在未来几个月内不断迅速增长，然后最多生产两年左右就要淘汰（不过设备不会被淘汰）。
所以最后该工厂的领导决定采用21秒的方案，有一些工序有两人操作，一人操作一台设备，一人操作两台设备。
有一些工序有两组人操作等等。
另外要特别提到一点，就是当生产线中有自动化的设备的时候，一定要做作业组合的分析，才能非常清楚的看出一个人可以操作几台设备或者在操作一台设备过程中有多少等待的时间，然后看是否可以给这些等待的时间安排工作。
对于昂贵的设备，我们当然需要考虑它的利用率，但随着人力成本的不断上升，越来越多的工厂愿意牺牲设备利用率以达到生产力最大化的目标，只要设备的投资回收期足够的短以及生产场地允许。
关于精益的组装线的设计还有一个原则是需要注意的，就是一条线内最长的周期时间和最短的周期时间的差异不要过大，一个参考的指标是低于20%。
我在做项目过程中有时就会碰到这样一种情况，当在瓶颈工位增加人数或增加设备后，PPH便能得到提升。
所以这是一种便宜的解决方案。
每个想要改善组装线的生产力的工厂都可以尝试一下。
但似乎很少有人去做这样的工作。
这真的是一个很大的损失。
所以我也借此呼吁一下所有的工厂的生产部的负责人，还有负责改善的部门一定要将这种方案作为一个重要的工作模式进行宣传和实践。
那么当增加人手或设备不可行时，我们就可以考虑将瓶颈或最低周期时间的工位离线生产。
中间允许库存。
当然也有的工厂整个工厂的所有工序都连成了一条线，即连续流，使得库存最少，生产交付周期最短。
这也是精益所追求的。
我们在实践中还是要综合考虑，比较孰优孰劣，再决定采用生产力最优的模式还是交付周期最短的模式。
当然组装线有时会遇到比较复杂的情况，比如刚刚做了一个项目，因为设备和夹具设计的原因，在一条线中不同工序有不同的生产批量，这个时候时间分析就比较复杂，其中一个改善方法就是去最大的生产批量作为"单件'进行设计。
最后要强调一点，就是组装线的改善一定要基于准确的工时观测或分析，在进行新的生产线的设计之前要先讨论各种过程的改善建议，拟出各个作业步骤可以减少的时间，然后在合并或分解动作时要考虑取放产品、工具的时间的减少或增加的情况，最后列出改善后的每个步骤的时间，才能进行设计。
信息化智能化的精益生产线设计
信息化智能化的精益生产线设计
信息化智能化的精益生产线设计是指结合信息技术和智能技术，通过优化生产流程和提升生产效率，实现生产线的精益化管理。
以下是一些常见的设计原则和方法：
数据驱动：通过传感器、物联网和数据采集系统等技术收集关键数据，并进行实时监控和分析。
基于数据，可以优化生产计划、改进生产过程，并进行智能决策。
自动化与机器人技术：利用自动化设备和机器人技术替代繁重、重复性和高风险的工序，提高生产效率和产品质量。
例如，采用自动化装配线、机械臂等设备进行零部件组装。
智能调度与优化：借助算法和智能系统，对生产任务进行智能调度和优化。
通过合理安排设备、人力资源和物料，最大限度地减少生产线停机时间，提高资源利用率。
连接与协同：建立信息化系统，实现生产线内各个环节之间的实时连接和协同。
生产进度、工艺参数、库存情况等信息可以共享和交换，提高生产线整体效率。
质量管理与追溯：引入质量管理系统和追溯技术，对生产过程进行实时监控和质量控制。
通过追溯技术可以准确记录和追溯产品的生产过程和关键环节，提高产品质量和安全性。
持续改进与员工参与：建立持续改进机制，鼓励员工积极参与和提出改进意见。
采用精益生产方法，不断寻找生产线中的浪费和瓶颈，优化流程和提升效率。
精益生产实施方案（精选5篇）
精益生产实施方案（精选5篇）第一篇：精益生产实施方案精益生产实施方案2012年公司全面推进精益管理工作，为适应公司精益管理的要求，有效减少窝工和生产不均衡带来的浪费，向厂房平面布置要效益，向工艺流程要效益，向动作分析和作业研究要效益，向科学发展要效益，切实推进精益生产管理工作，最终达到提高劳动效率，增加公司效益的目的。
DXC公司生产部结合公司客车修理生产实际、认真研究，特制定本方案。
一、精益生产管理的主要部门及重点工作生产部是公司精益生产管理的主管部门，负责精益生产的整体推进工作，制定精益生产推进计划表，编制公司精益生产流程和规范，并对各单位完成情况进行监督考核。
技术中心、质量部、物资部、市场营销部、市场部、人力资源部，成立各专项工作组,并按照精益生产推进计划表要求完成相关工作。
二、组织机构为有效推进精益生产管理工作，确保各项工作顺利开展，公司成立“精益生产推进组”，具体如下：组长：XXX副组长：XX、XXX、XXX、XXX组员：生产部、技术中心、质量部、物资部、市场营销部、城轨市场部、资产管理部、人力资源部、财务管理部、各生产单位。
“精益生产推进组”职责：负责制定精益生产实施方案，控制精益生产推进进度，对推进过程中出现的重大问题进行决策。
三、缩短厂修车在厂平均周期2012年4—8月份厂修车待修周期26天，检修周期43天，竣工出厂周期18天，厂修车在厂平均周期共计87天（均含休息日）（一）压缩待修周期具体实施方案：1、要求市场部门制定方案，按照年度进厂车生产计划中的需求计划均衡催车入厂。
2、针对存在改造项目的检修车，要求技术中心制定方案安排人员提前赴路局鉴定，避免因改造项目产生的长线物资影响检修车开工。
3、控制入厂车交接周期，减少短缺件及异型件对车辆开工的影响。
4、强化与市场部门、财务部门及技术部门的沟通，确保不因成本原因造成入厂检修车无法开工。
实现目标：到2012年12月份压缩待修周期1天；到2013年4月份压缩待修周期1天；到2013年6月压缩待修周期1天，累计压缩待修周期3天。
生产线精益管理案例
生产线精益管理案例在一家制造业公司，为了提高生产效率和质量控制，决定引入精益管理。
他们选择了生产线作为试点项目。
首先，该公司通过分析生产线的工作流程，发现了一些浪费和瓶颈。
在此基础上，他们开始对整个生产线进行重新设计，优化各个环节的流程。
通过使用价值流映射工具，他们识别了不必要的物料和工人移动以及无效的等待时间，进一步减少了浪费。
接下来，该公司引入了标准化工作和一体化的工作站，以减少变动和改进交流。
每个工作站都配备了标准化的工具和设备，员工只需按照规定的程序进行操作。
这种标准化的工作方式有助于提高生产线的稳定性和质量一致性。
此外，该公司实施了持续改进的文化。
每周，他们组织了固定的团队会议，讨论生产线上的问题和改进措施。
员工们被鼓励提出自己的观点和改善建议，并与团队一起制定解决方案。
这种开放和协作的工作环境激发了员工的创造力和积极性。
通过引入精益管理，该公司取得了显著的成果。
首先，生产线的工作效率明显提高，生产周期缩短了25％，产量增加了20％。
其次，产品质量得到了很大改善，缺陷率降低了30％以上。
这不仅提高了客户的满意度，也减少了售后服务和退货的成本。
除此之外，该公司还实现了员工参与和团队合作的增强。
员工们更加积极主动地参与到生产过程中，提出了很多有益的改进建议。
他们之间的协作和团队精神大大增强，为公司创造了更好的工作环境和员工满意度。
综上所述，精益管理在该制造业公司的生产线上取得了显著的效果。
通过分析工作流程，优化流程和引入标准化工作，公司提高了生产效率和产品质量。
持续改进的文化和员工参与进一步增强了团队合作和员工满意度。
这个成功案例向其他制造型企业展示了引入精益管理的巨大潜力。
随着全球竞争的加剧，制造业公司面临着提高效率、降低成本、保证质量和提升客户满意度的压力。
精益管理作为一种被广泛应用的管理方法，被许多公司认可为改善生产线效率和质量控制的有效手段。
在这家制造业公司的生产线中，精益管理的实施有助于优化生产流程、减少浪费、提高生产效率和产品质量。
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精益生产线控制系统解决方案
概述
工业自动化技术作为20世纪现代制造领域中最重要的技术之一，主要解决生产效率与一致性问题。
无论高速大批量制造企业还是追求灵活、柔性和定制化企业，都必须依靠自动化技术的应用。
自动化系统本身并不直接创造效益，但它对企业生产过程起着明显的提升作用：
（1）提高生产过程的安全性；
（2）提高生产效率；
（3）提高产品质量；
（4）减少生产过程的原材料、能源损耗。
据国际权威咨询机构统计，对自动化系统投入和企业效益方面提升产出比约1：4至1：6之间。
目前，工业自动化系统通常分为5级：企业管理级、生产管理级、过程控制级、设备控制级和检测驱动级。
前两级管理级涉及的高新技术主要是计算机技术、软件技术、网络技术和信息技术；过程控制级涉及的高新技术主要是智能控制技术和工程方法；设备控制级和检测驱动级涉及的高新技术主要是三电一体化技术、现场总线技术和新器件交流数字调速技术。
也可将上述5级分层归纳为：企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）、过程控制系统层（PCS）三层结构和计算机支撑系统（企业网络、数据库），并实现系统集成，从而实现企业的物流、资金流、信息流的集成，提高企业竞争力。
企业管理决策系统层（ERP）、生产执行系统层（MES）必须建立在设备自动化和过程自动化基础上。
数控机床自动化管理系统
目前，国大多数机床监控系统属于专用系统，其开放性较差，已不能满足当今制造业的发展需求，属于工厂典型的“自动化孤岛”。
而计算机软件技术及工业控制网络技术的发展，使得工厂自动化设备的互联成为可能。
组态软件作为自动化系统“水平”和“垂直”集成的桥梁和纽带，已经广泛应用于工业自动化的各个领域。
组态监控技术为实施数据采集、过程监控、生产控制提供了基础平台，与检测部件、控制部件构成复杂的应用系统，在节能、提高计量精度、改善产品质量、完成部门间精确传递生产信息等方面发挥核心作用，有利于企业消除信息孤岛、降低运作成本、提高生产效率、加快市场反应速度。
基于对生产线数据的采集和产品质量跟踪、追溯，需要一套高度精细化和智能化的制造执行系统（ MES ）来控制整个生产过程，以使企业向生产制造柔性化和管理精细化方向发展，提高市场应对的实时性和灵活性，降低不良品率，改善生产线的运行效率，加强生产现场数据采集和在制品管理、产品质量和售后服务能力，降低生产成本等。
数控机床加工的生产管理模式
数控机床的高柔性、高效率、稳定的加工精度和加工复杂型面能力，能对用户需求做出快速的反应，深获制造业的青睐。
在一些大中型制造企业，根据生产的需要和数控机床的特点，已形成多种生产组织管理模式的制造系统，主要包括：
- 基于分布式数控（DNC）的车间（工段）信息管理系统-对车间（工段）的数控机床群体，通过其各自的数控系统与上位机的通讯，并传达生产规划与控制信息。
这种信息集成的管理模式，在目前的制造系统中占最大比例。
- 柔性制造单元（FMC）和柔性制造系统（FMS）-FMS和FMC除了具有完善的DNC管理系统外，还有自动化仓库、物料搬运和装卸、刀具检测、预调和传送以及状态监控等硬件模块和相应的物流和刀具流控制软件。
- 自动化工厂（FA）-以自动化中央立体仓库为中心，由多条FMS及相应企业信息管理系统组成的高度综合自动化工厂（车间）。
- 柔性机床组成的生产线-主要用于大批量生产的行业，如汽车、摩托车和家电等。
尽管目前已投产的柔性生产线比重不大，但由于它适应对同族零件的多品种混流批量生产，已成为当前柔性加工的主要发展方向。
主要包括两种类型∶柔性自动线（FTL），由能够自动变换多轴头的数控组合机床、三座标加工单元和顺序物料输送系统等组成的生产线；柔性加工生产线（FML），由高效、通用数控机床和柔性物料输送系统等组成的生产线，其结构相当于多组FMC按工艺流程进行配置。
由上述4类数控机床组成的制造系统可知，DNC不仅需用面广，更是其他制造系统的技术基础。
数控车间信息集成管理系统
数控车间集成管理系统对以数控机床群为主的加工车间实施车间管理和信息集成，由多种单元技术组合而成。
主要容如下∶
管理单元
任务管理∶接受生产任务，生成各机床加工任务清单，并发送到各机床
NC程序管理∶编辑、更新、修改、拷贝、更名、打印、加工轨显示、各台CNC的加工程序库管理、多台CNC机床同时在线加工
工艺管理∶工艺信息输入、修改、更新和打印
系统监控统计∶图形监视机床状态、运行统计、完成品统计；通信单元∶
完成管理单元与各机床集成器之间的信息传递；机床集成器∶完成各种CNC
系统信息采集和任务双向传递；CNC机床的集成改造
该系统有以下几种应用组合∶
单元技术应用（如单机DNC服务、多机程序管理等）；
数控工段的DNC系统（上/下传送程序和参数的文件集中管理；多台CNC在线加工等）；
数控工段（车间）集成管理系
统（按企业需求与上级信息系
统集成/采集机床信息，形成
车间管理系统，具有DNC系统
功能）。
该系统形成单元技术基础和系统综合能力，以企业现有的加工车间为对象，按系统工程规划，解决对象对技术进步的要求为目的，以系统工程组合不同规模的信息集成和管理工程，实现制造环境的信息集成与管理。
数控工具磨床智能自动化生产线应用实例
数控工具磨床智能自动化生产线项目的设计功能主要分为两部分：
1. 智能自动化流水线实例
整体智能自动化生产线控制系统结构图整体分为五个部分。
其中包括自动化数控生产设备通讯开发设计实现，生产线智能控制核心，人机交互，机器人控制与通讯，辅助控制与执行单元。
通过自动化数控生产设备的通讯模块，所有生产线上的设备实现通讯连接，生产的信息和机器状态被生产线控制核心的信息处理模块收集起来。
智能核心分析模块和决策，跟据所得到的机器信息，以及系统设置信息，最优化的自动安排生产过程。
并通过机器人通讯模块接口，对机器人发出控制命令，从而完成整个生产线流水线的生产控制。
如果发生故障或者异常情况，控制中心可以向单台生产设备发送控制命令，完成停机，报警或者其他指令。
2.自动化生产线和数控机床的监控管理系统
把每台机器的产品加工情况、生产情况、维护情况、停机故障情况、值班情况等信息采集反馈到中控系统，录入中心数据库，进而进行综合分析、对比计算与显示，从而达到监测目的；
把机器的加工参数、优化程序、维护计划、生产指标、值班调度等控制指令和程序从综控系统下载到各数控机器，从而达到分布式的优化调度、协调与控制，以实现整个生产线的最优化控制与运行。
具体可分为一下功能：
将所有XX新开发的开沟机数控系统连接在一起统一管理和监控；
建立开沟机系统生产质量监控数据库；
搜集/采样每台开沟机的生产过程数据 / 质量监控数据 / 维护保养数据；
分析生产过程数据 / 质量监控数据 / 维护保养数据，产生直观图表/质量报表，根据不同情况对生产/安全/质量情况进行评估分级；
特别对停机/故障情况进行分类处理，机械故障/电气故障/软件故障/正常维护，对每一类进行更细的分类处理，从而提高生产效率，降低故障情况；
对操作人员进行统一管理，操作机器能力，故障分析能力等；
统一对开沟机生产进行规划，动态调整生产细节，优化生产过程；
建立Web 管理网络，公司管理人员可以在任何地方方便查看公司的机床运行情况/产品完成情况/客户需求情况，并在线远程提出质询意见，发出管理命令；
若把这些功能模块化，可以分为一下几个模块：
控制助手
显示实时数据
及时鉴别机器故障
显示过程图形趋势和操作参数
计算生产力
定位废品与效率
计划助手
图形计划板
多级式计划
更换和变更生产作业
显示劳动力需求
显示原材料供应情况
显示库存情况
连接ERP系统
质量助手
获取并显示工艺参数
分析显示质量分布动态图
分析废品率、废品种类以及废品原因
产生制作QA 分析文档
对比工艺和部件以及程序参数
及时处理或自修复质量问题
分析研究历史质量关系
设置助手
上传或下载设置参数和加工程序（G代码）存储和管理所有加工数据和程序
优化与分析对比设置组合
自动网络备份机器运行参数与工艺参数
维护助手
创建维修计划
定义维护等级、周期自动提示维护预警管理各种机器设备安排维修程序
人力资源助手
换班统计数据
工作统计数据
月度统计数据
值班效率统计数据。