標籤:工業自動化

流水線又稱為裝配線,一種工業上的生產方式,指每個一個生產單位只專註處理某一個片段的工作,以提高工作效率及產量;按照流水線的輸送方式大體可以分為:皮帶流水裝配線、板鏈線、倍速鏈、插件線、網帶線、懸挂線及滾筒流水線這七類流水線。一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等組成。流水線可擴展性高,可按需求設計輸送量,輸送速度,裝配工位,輔助部件(包括快速接頭、風扇,電燈,插座,工藝看板,置物台,24V電源,風批等,因此廣受企業歡迎;

1由來

1769年,英國人喬賽亞·韋奇伍德開辦埃特魯利亞陶瓷工廠,在場內實行精細的勞動分工,他把原來由一個人從頭到尾完成的制陶流程分成幾十道專門工序,分別由專人完成。這樣一來,原來意義上的「制陶工」就不復存在了,存在的只是挖泥工、運泥工、扮土工、制坯工等等制陶工匠變成了制陶工場的工人,他們必須按固定的工作節奏勞動,服從統一的勞動管理。
(根據上述資料可以明確看出韋奇伍德的這種工作方法已經完全可以定義成為「流水線」。另一說是亨利·福特發明了流水線裝配工藝,這一點顯然是不準確的,因為亨利·福特出生於1863年,比韋奇伍德所生活的年代晚了九十多年,幾乎一個世紀。)

2定義

流水線又稱為裝配線,一種工業上的生產方式,指每個一個生產單位只專註處理某一個片段的工作,以提高工作效率及產量;按照流水線的輸送方式大體可以分為:皮帶流水裝配線、板鏈線、倍速鏈、插件線、網帶線、懸挂線及滾筒流水線這七類流水線。一般包括牽引件、承載構件、驅動裝置、張緊裝置、改向裝置和支承件等組成。流水線可擴展性高,可按需求設計輸送量,輸送速度,裝配工位,輔助部件(包括快速接頭、風扇,電燈,插座,工藝看板,置物台,24V電源,風批等),因此廣受企業歡迎;
流水線是人和機器的有效組合,最充分體現設備的靈活性,它將輸送系統、隨行夾具和在線專機、檢測設備有機的組合,以滿足多品種產品的輸送要求。輸送線的傳輸方式有同步傳輸的/(強制式)也可以是非同步傳輸/(柔性式),根據配置的選擇,可以實現裝配和輸送的要求。輸送線在企業的批量生產中不可或缺。

3流水線的優勢

1.整合生產工藝,可在流水線上布置多種工位,滿足生產需求;
2.可擴展性高,可根據工廠需求,設計符合產品生產需求的流水線;
3.節約工廠生產成本,可一定程度上節約生產工人數量,實現一定程度的自動化生產,前期投入不大,回報  率高;

4流水線的特徵

1.工作地專業化程度高。
2.工藝過程是封閉的,工作地按工藝順序排列,勞動對象在工序間做單向移動
3.每道工序的加工時間同各道工序的工作地數量比例相一致。
4.每道工序都按統一的節拍進行生產。所謂節拍是指相鄰兩件製品的出產時間間隔。
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5流水線的形式

  1. 按生產對象是否移動,可分為固定流水生產線和移動流水生產線。
  2. 按生產品種數量的多少,可分為單一品種流水生產線和多品種流水生產線。
  3. 按生產連續程度,可分為連續流水生產線和間斷流水生產線。
  4. 按實現節奏的方式,可分為強制節拍流水生產線和自由節拍流水生產線。
  5. 按機械化程度,可分為手工、機械化和自動化三種流水生產線。

6優化

流水線在工業生產中扮演著重要的角色,優化流水線直接關係著產品的質量和生產的效率,因此成為企業不得不關注的話題。
1、優化流水線第一站的作業時間, 及多久放一片板子, 此為滿足生產計劃量所必須的投入cycle時間。但在實際上,瓶頸站的作業時間必然大於第一站, 第一站一定不是瓶頸站, 所以第一站不一定會完全依要求的cycle時間去投入, 因為瓶頸站已拖慢他的速度, 故從管理的角度來看, 要確實要求第一站作業者依規定速度投入。流水線的輸送帶速度也可反推算出日產量, 下面為輸送帶速度的公式:
輸送帶的pitch時間 = 整日的上班時間/日產量*(1+不良率)
輸送帶的速度= 記號間隔距離 /輸送帶的pitch時間
所謂記號間隔距離, 在流水線的皮帶上所做的記號間的距離, 希望作業者依記號流經的速度完成作業並放置在皮帶線上; 但煉條線並沒有做記號, 就以板子的長度當做記號間隔距離。為何要用輸送帶? 除了運送物品外, 還有半強製作業者依計劃完成作業的功能, 但不是一味地加快去試試看, 而應依上述公式去計算求得。
2、觀察流水線上哪一站是瓶頸站:
(1)永遠忙個不停的站;
(2)老是將板子往後拉的站;
(3)從該站開始, 原本一片接著一片的板子, 中間出現了間隔。
上面三點是目視就可察覺的, 再來就是用秒錶量, 作業時間是所有站中最長的。
瓶頸站的作業時間就變成了整條流水線實際產出的cycle時間, 而日產量公式如下:
日產量 = 實整日的上班時間/際cycle時間
故現場幹部只要減少其作業時間, 就可明顯提升產量, 如將零件拿一些給別站做、使用治工具以節省動作、改善作業域的配置等等。但在解決瓶頸站后, 可能會出現新的瓶頸站, 所以又要對此新的瓶頸站進行改善, 因此持續盯著瓶頸站改善, 整條流水線的效率就會日日提升。
3、觀察流水線最後一站收板子的cycle時間, 也就是實際產出的cycle時間, 這站的cycle時間必相等於瓶頸站。從這站可推算出這條流水線線的效率如何, 公式如下:
效率 = 投入cycle時間/實際cycle時間 = 第一站的作業時間/最後一站的作業時間
當然也可用瓶頸站的作業時間來算, 不過觀察最後一站總是較簡單、實際。
在流水線上的在制品數量就等於:
( 最後一站的作業時間 - 第一站的作業時間 ) * (整日的上班時間/最後一站的作業時間)
4、稼動率的觀察
稼動率 = 在作業的時間 / 整日的上班時間
所謂稼動就是流水線上有效的工作, 作業者坐在位子上並不表示他有在工作, 有在工作才能做出產品來, 所以要觀察作業者在作業的時間。但在實際上, 不可能全天對每個作業者進行測量, 所以有種工作抽查的手法來模擬測量, 其實說穿了就是不時去看作業者在做什麼。
5、流水線作業者坐在位子上並不表示他有認真在工作, 所以最後就是觀察每一個作業者的作業速度, 速度是一個很抽象的概念, 光從目視很難來比較跟量化, 所以在心裡建立起一個標準速度, 快過它就算好, 動作精簡、固定而有節奏地進行, 往往有較好的作業速度, 反之不佳, 如此來觀察就比較簡單。
流水線作業不過不是快就是好, 其動作必須是有附加價值的, 所以還要看其動作是否簡單扼要, 所以要求動作經濟原則的觀念, 簡單地說, 人類手部的動作可分為移動、握取、放開、前置、組立、使用、分解, 還有一種心理的精神作用, 其中嚴格來說只有兩種動作有附加價值: 組立、使用, 所以在能滿足生產要求的條件下, 盡量排除或簡化其它的動作。其原則如下:
1、移動: 使物料自動到達所要的位置、縮短移動距離、減少需移動物品的重量、移動路徑周圍避免有東西會妨礙移動、讓料盒斜置以縮短繞過邊緣的距離等。
2、握取: 料盒裡的物料儘可能整齊排放, 不要雜亂堆積、不方便拿取的東西能先預留握取的空間等。
3、前置: 同握取一樣, 料盒裡的物料盡可整齊排放, 不要雜亂堆積等。
4、組立: 以治工具代替手作業等。
5、使用: 使機械全自動化等。
6、精神作用: 利用機械取代人為判斷、減少作業者目光的移動等。
流水線安裝注意事項:
流水線的平面設計應當保證零件的運輸路線最短,生產工人操作方便,輔助服務部門工作便利,最有效地利用生產面積,並考慮流水線安裝之間的相互銜接。為滿足這些要求,在流水線平面布置時應考慮流水線的形式、流水線安裝工作地的排列方法等問題。
流水線安裝時工作地的排列要符合工藝路線,當工序具有兩個以上工作地時,要考慮同一工序工作地的排列方法。一般當有兩個或兩個以上偶數個同類工作地時,要考慮採用雙列布置,將它們分列在運輸路線的兩例。但當一個工人看管多台設備時,要考慮使工人移動的距離儘可能短。

7設備知識

流水線設備知識專題為您提供專業的流水線設備,生產線設備,裝配線設備相關的概念和知識,以及流水線相關的設備,諸如輸送設備,輸送帶等設備的概念和操作方法,方便你正確的使用和保養流水線設備.
倍速、差速鏈流水線特點:
1. 鏈式流水線是以鏈條作為牽引和承載體輸送物料,鏈條可以採用普通的套筒滾子輸送鏈,也可採用其它各種特種鏈條;
2. 輸送能力大,可承載較大的載荷;
3. 輸送速度準確穩定,能保證精確的同步輸送;
4. 易於實現積放輸送,可用做裝配生產線或作為物料的儲存輸送;
5. 可在各種惡劣的環境(高溫、粉塵)下工作,性能可靠;
A、採用特製鋁型材製作,易於安裝;
B、結構美觀,實用噪音低;
C、多功能,自動化程度高。
生產流水線
生產流水線的特徵是每一道工序都有特定的人去完成,一步一步地加工.每個人做一個特定的工作.
優點是這樣生產起來會比較快,因為每個人只需要做一樣事,對自己所做的事都非常熟悉.
缺點是工作的人會很覺得很乏味.

8分類

板鏈式裝配流水線
特點:承載的產品比較重,和生產線同步運行,可以實現產品的爬坡;生產的節拍不是很快;以鏈板面作為承載,可以實現產品的平穩輸送。
滾筒式流水線
特點:承載的產品類型廣泛,所受限制少;與阻擋器配合使用,可以實現產品的連續、節拍運行以及積放的功能;採用頂昇平移裝置,可以實現產品的離線返修或檢測而不影響整個流水線的運行。
皮帶式流水線
特點:承載的產品比較輕,形狀限制少;和生產線同步運行,可以實現產品的爬坡轉向;以皮帶作為載體和輸送,可以實現產品的平穩輸送,噪音小;可以實現輕型物料或產品較長距離的輸送。
差速輸送流水線
特點:差速輸送流水線採用倍速鏈牽引,工裝板可以自由傳送,採用阻擋器定位使工件自由運動或停止,工件在兩端可以自動頂升,橫移過渡。還可以在線體上或線體旁安裝旋轉(90度、180度。。。)、專機、檢測設備、機械手等裝置。

9運輸貯存

流水線產品在運輸過程中,應符合運輸部門的有關規定,不得與酸、鹼接觸。驅動裝置、電氣設備應避免刮、碰、摔等劇烈的振動和撞擊。在保管期間應採取防雨、防潮措施,貯存時應放置在有遮棚的倉庫內。
包裝流水線
技術說明:包裝生產線分帶燈帶風扇包裝生產線和帶燈包裝生產線,一般帶燈帶風扇包裝生產線應用廣泛些,操作簡單.主要用於電子廠、小五金廠、玩具廠等一些包裝車間里.兩邊坐人,中間是一個帶輸送帶的工作檯面.提高生產效益,大大減少勞力,工資
用途與特點:
該包裝生產線是由罩式吸附式瓦楞機、承紙架、塗膠機、雙面機、切紙機,預熱輥、雙層過橋、制膠機等組成。其特點是自動化程度高,操作維修方便,生產效率高,紙板質量好,結構緊湊,外形美觀。
包裝生產線的過程:
1.自動包裝稱 2. 自動供袋機 3. 夾袋裝置 4.折邊縫包機 5.熱合機 6.輸送機 7.倒袋機 8.金屬檢測機 9.重量檢測機 10.剔除機 11.車載輸送機 12.傾斜輸送機 13.碼垛機 13+機械人碼垛機 14.自動控制櫃

10常見問題

1:流水線一定是永從左往右還是從右往左?
一般來說,由於大多數人習慣右手,流水線從左向右流動。
2:U型流水線是最合適的嗎?
不一定,產線布置一定要根據產品的特性及工藝性。
3:流水線的速度越快,他的產能越高嗎?
產能的高低應取決於瓶頸工序的作業時間。如果強制提高生產線速度反而會造成許多問題。
4:流水線是為了運送產品而設計的嗎?
不完全是。終極目的還是為了實現產品的「連續性價值流動」。
5:為什麼剛上班或交接班一段時間產量比較低?
是一個準備的階段,並且是問題多發的時間段。所以交接班的管理非常關鍵。
6:流線的速度設定一定要保持恆定嗎?每天呢?
在同一產品類應是恆定的,在不同產品同線生產時,會出現速度的變化。
7:Pitch mark 每一格只能放一個產品嗎?
不一定,應以追求平穩生產流為主
8:預裝配的加工速度越快越好嗎?緩衝庫存越多越好嗎?
不是,應按需生產。但預裝配的加工速度可比裝配速度略快。
9:流水線便於發現積壓,看板能顯示進度,線長催員工快一點做對嗎?
前兩個是對的,但第三個不一定,在生產節拍正常的情況下不宜催促員工,這樣會造成一些不必要的問題出現(比如:催促使員工作業手順發生變化,該檢查的忽略)
10:線長說有人請假,無法排線對嗎?如果借不到人,讓員工分開作業好嗎?
那線長在幹什麼,他不能頂嗎!分開作業不好,打亂節拍,產能下降,同時導致變化點太多,
因為一個環節少人,會出現產量下降,但不會很多。另外出現這種情況應急對策在哪兒?管理人員不考慮這些常見問題,在做什麼工作。
11:員工站著生產還是坐著生產,誰比較合理??
因產品而定。
12:流線上的容器是應該專用還是通用,他的規模是多少!
應設計多數通用,不能通用專用對待。
13:流線的高度寬度和機台的高度寬度多少比較合理?
按照人機工程學原理,坐式工作台高65~75CM,座位38~45;站式工作台85~95CM,座位58~62,還有20~30台板放腳的。

11特點

什麼是單件流水線?
單件流水又叫單元同步流水,單件流水是把人員、設備、物流進行綜合有效利用,有組織、有計劃、有目標的進度每個單元平衡生產!在生產活動中,生產批量以一個為批量,前後工序間無停滯,每完成一道工序自檢一道工序,傳遞一個的生產方式稱之為一個流的生產方式,簡稱單件流。
單件流水線的特點
1、目標管理:產能目標化,由工業工程人員把產品的每個單元(工序)進行目標產能設定;
2、時間管理:時間定量化,由工業工程人員把產品的每個單元(工序)進行目標操作時間的設定;
3、成品出產快,質量問題反應迅速,零批量品質事故;
4、前推后拉式:它與傳統生產方式不同,傳統生產方式,生產線處於被動,只能等待前部門的物料、開裁、繡花、印花來決定生產的正常運作,而單件流水生產它是處於主動,前工序必須滿足生產線,一切為了生產而謀定。前推,不只是流水上的前推,它包括訂單、物料供應、產品再加工。后拉,是為了滿足客戶需求,拉動整過生產與供應鏈的拉動.

12操作規程

(一)設備操作人員必須熟練掌握各種機械的構造、性能和操作、維護方法、做到專人使用、專人負責。
(二)操作木工機械時,應穿戴好工作服,紮緊袖口,女同志必須戴好工作帽,辮子放入帽內;不許戴手套、圍巾等進行操作。
(三)機械開始工作前必須先試車,各部件運轉正常後方能開始工作。注意:若一兩次點火不行;最好把燃燒機風機空開一會把爐膛內瓦斯氣體排放完畢才能第二次試機。
(四)設備上的軸、鏈條、皮帶輪、皮帶及其他運轉部分,都應設置防護罩和防護板。
(五)機械運轉中如有不正常情況或發生其他故障時,應立即切斷電源,停車檢修。
(六)設備周邊多為易燃品,應嚴禁煙火。
(七)調試維護設備時,必須切斷總電源。

13計算機

計算機流水線是Intel首次在486晶元中開始使用的。流水線的工作方式就象工業生產上的裝配流水線。在CPU中由5—6個不同功能的電路單元組成一條指令處理流水線,然後將一條X86指令分成5—6步后再由這些電路單元分別執行,這樣就能實現在一個CPU時鐘周期完成一條指令,因此提高CPU的運算速度。經典奔騰每條整數流水線都分為四級流水,即指令預取、解碼、執行、寫回結果,浮點流水又分為八級流水。
計算機流水線(Pipeline)技術是廣泛應用於微處理晶元(CPU)中的一項關鍵技術,計算機流水線技術指的是對CPU內部的各條指令的執行方式的一種形容,要了解它,就必須先了解指令及其執行過程。
1、計算機指令
計算機指令,就是告訴CPU要做什麼事的一組特定的二進位集合。如果我們將CPU比喻成一個加工廠,那麼,一條指令就好比一張訂單,它引發了CPU_加工廠的一系列動作,最後分別得到了運算結果和產品。那麼,它們到底是怎樣工作的呢?首先,要有一個接收訂單的部門——CPU的取指令機構;其次,還要有完成訂單的車間——CPU的執行指令機構。在工廠中,一張訂單上的產品被分成了許多道工序,而指令亦在CPU中轉換成了許多條對應的微操作,依次完成它們,就執行完了整條指令。
2、執行指令
在低檔的CPU中,指令的執行是串列的,簡單地說,就是執行完了一條指令后、再執行下一條指令,好比我們上面提到的那個加工廠在創業之初,只有一間小車間及孤軍奮戰的老闆,那麼,當他接到一張訂單之後,他必然忙於完成第1張訂單,而沒有能力去接第2張訂單。這樣接訂單→完成訂單→接訂單→……取指令→執行指令→取指令→……是一個串列的過程。後來,老闆發現接受訂單不費太多時間,而且他還有了一個幫工,他們可以相互獨立地工作,這樣,老闆就在完成上張訂單產品的同時,接受下一張訂單的訂貨。這表現在CPU上就是取指令機構與執行指令機構的分開,這樣從CPU整體來看,CPU在執行上條指令的同時,又在并行地取下條指令。這在CPU技術上是一個質的飛躍,它使得CPU從串列工作變為并行工作,從而具有了流水線的雛型。
CPU在完成了上面這一步之後,剩下的就是如何提高并行處理能力的問題了,CPU的設計者們從加工廠的裝配線得到啟發,將一條指令的執行分解成了許多各不相同的多個工序_微指令,從而極大地簡化了指令的複雜度,簡化了邏輯設計,提高了速度。在具有流水線技術的CPU中,上條指令剛執行完第一道「工序」,馬上第二條指令就加入了流水線中,開始執行。很明顯,這種流水線技術要求有多個執行單元,這在X86晶元中均得到了實現。
通過上面的介紹,我們已經了解到什麼是流水線技術,這雖不是一種創新,但在技術的實現上則是一大難關,是CPU設計者對計算機發展的一大貢獻。
那麼,P6晶元的超流水線又是怎麼回事呢?
3、P6的超流水線簡介
超流水線(Super Pipeline)在本質上仍為一種流水線技術,但它做了以下的改進。
A.流水線條數從奔騰的兩條增至三條,還有十一個獨立的執行單元并行支持。
B.在執行中採取了無序執行(out-of-orderprocessing)技術。即當某條指令需要一些數據而未能立即執行完畢時,它將被剔出流水線並等待數據,CPU則馬上執行下條指令,就好比在裝配線上發現某件產品不太合格,而被淘汰,等待返工一個道理。這樣,可以防止一條指令不能執行而影響了整個流水線的效率。
C.在P6中將指令劃分成了更細的階段,從而使邏輯設計、工序等等更為簡化,提高了速度。在486晶元中,一條指令一般被劃分為五個標準的部分,奔騰亦是如此。而在P6中,由於採用了近似於RISC的技術,一條指令被劃分成了創紀錄的十四個階段。這極大地提高了流水線的速度。
那麼,P6的超流水線技術是否將流水線工藝發揮到了極限呢?還遠遠未到,在P7中也許我們將看到全新的設計。
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