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干货 | Run@Rate节拍生产搞不好,量产没法跑!

 宋洋sy 2023-11-20 发布于北京

Run@rate这个词的汉语翻译有很多,不同的公司翻译不一样:满日生产、节拍生产、产能评估等等。不论翻译是什么,其宗旨就是要确认某一生产过程的人、机、料、法、环,是否已经满足量产定义的QCD指标,从而进入批量化生产阶段了。 

从字面的翻译Run at rate直译就是按节拍生产,其核心目的就是确认产线产能是否能够满足预测需求(Forecast),但是这里面的确认工作不止确认节拍这么简单。


01

什么是生产节拍?

生产节拍一词是德语的指挥,用以调节演奏的节奏,T/T节拍时间,根据客户需求量与工厂可供时间所得之生产节拍,即瓶颈站时间也是可满足客户需求的生产节拍。

生产节拍又称客户需求周期、产距时间,是指在一定时间长度内,总有效生产时间与客户需求数量的比值,是客户需求一件产品的市场必要时间。T = Takt Time (生产节拍)Ta = Time Available (可用工作时间,分钟数 / 天)Td = Time Demanded or Customer demand (客户需求,件数 / 天)可用工作时间是剔除了休息时间和所有预期停工时间(譬如维护和交接班的时间)。

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举例:以每天有且只有一个常日班来说,总计有8小时(480分钟)。减去30分钟午餐,30分钟休息(2 x 15 分钟),10分钟交接班和10分钟基本维护检查。那么可用工作时间 = 480 - 30 - 30 - 10 - 10 = 400分钟。当客户需求为每天400件时,每个零件的生产时间应控制在一分钟以内来保证客户的需求。

从生产节拍的定义可以看出,生产节拍与生产周期不同,生产节拍实际是一种目标时间,是随需求数量和需求期的有效工作时间变化而变化的,是人为制定的。

节拍反映的是需求对生产的调节,如果需求比较稳定,则所要求的节拍也是比较稳定的,当需求发生变化时节拍也会随之发生变化,如需求减少时,节拍就会变长,反之则变短。生产周期则是生产效率的指标,比较稳定,是受到一定时期的设备加工能力、劳动力配置情况、工艺方法等因素影响决定的,只能通过管理和技术改进才能缩短。

生产节拍对生产的作用首先体现在对生产的调节控制,通过节拍和生产周期的比较分析,在市场稳定的情况下,可以明确需要改进的环节,从而采取针对性的措施进行调整。

如当生产节拍大于生产周期时,生产能力相应过剩;如果按照实际生产能力安排生产就会造成生产过剩,导致大量中间产品积压,引起库存成本上升、场地使用紧张等问题。如果按照生产节拍安排生产,就会导致设备闲置,劳动力等工等现象,造成生产能力浪费。

当生产节拍小于生产周期的情况下,生产能力不能满足生产需要,这时就会出现加班、提前安排生产、分段储存加大等问题。

因此,生产周期大于或小于生产节拍都会对生产造成不良影响。生产管理改进的目的就是要尽可能地缩小生产周期和生产节拍的差距,通过二者的对比分析安排生产经营活动。建立标准生产周期的目的就是要通过不断的改进使生产周期与市场需要的生产节拍相适应,从而保证均衡有序的生产。

如果市场需求能够稳定在年产量为一固定值,那么节拍就比较稳定,这种节拍就可以作为提高生产周期的一个标杆,进而组织相关资源进行改进。生产节拍应用的另一个作用是能够有效防止生产过剩造成的浪费和生产过迟造成的分段供应不连续问题,并确定工序间的标准手持品数量。

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经济学的常识告诉我们,成本和产量间存在一种函数关系,当产量过剩时,成本就会增加,当产量不足时,单位产品的成本同样处于较高水平,因此从成本的角度出发,生产过剩和不足都是一种浪费,应用生产节拍就是解决这个问题。

相对于JIT的零库存理念,应用生产节拍就要改变生产越多越好的观念,建立起适量生产的观念。为保证生产中分段连续供应,必要的、合理的分段贮备在实际生产中也是必需的,因此在平衡生产节奏的同时,通过工序能力的分析就可以建立起各工序间必要的手持分段数量,避免分段库存过多造成的严重浪费。

生产节拍的使用将会使生产现场的作业规律化,达到生产活动的稳定,实现定置管理,并作为现场生产效率改善的依据。


02

生产节拍如何计算?

生产节拍时间,英文叫takt time,简称TT。它是生产线或者是生产设备,响应客户需求生产所消耗的时间。也就是说为了达成客户的期望,工厂必须多久生产一个合格的产品,这个时间间隔就是节拍时间。

1、怎么计算takt time?

节拍时间的计算公式还是比较简单的。

我有一篇计算UPH的文章提过,怎么根据forecast去算出每天,每个班次的产能。而节拍时间就是以这个班次的产能为基准。

一般节拍时间的单位为秒,复杂工艺产能低的产品可以是分钟或者小时。

假设一个工厂的一个班次的产能要求是1000台。一个班次的工作时间是8点到6点,中间午饭1小时,上午下午各有15分钟休息时间。

那么一个班次的有效的纯粹的生产时间为:10H-1H -0.5H =8.5H. 换算成秒为单位,就是30600s。

也就是要在这30600s内产出1000台产品,平均每台需要花费的时间就是节拍时间:TT = 30600/1000=30.6s

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2、知道了节拍时间,那么生产线的流水线线速要怎么设定?

节拍时间就是每个产品要花费的时间,也就是这个产品在每一道工艺都是只能花比这个少的时间,如果超过这个时间,那么节拍就下降了,产能也就不能满足了。

那么流水线的流速多快呢?这个取决于你每个工序之间的排位和距离,如果流水线太快,后面来不及做,会堆积,如果太慢,后面的人在等产品流过去,同样降低了效率。

合理的线速时当前一个制程A结束将产品放到流水线,它流到下一制程B的时间刚好时节拍时间,这样就无缝结合,没有浪费。这个线速就等于这个距离除于节拍时间了。

一般生产线排位很难刚好满足,都会稍微慢一点,或者快一点,取决于制程的复杂度。

而当TT=30.6s,但是某一个工序就需要60s才能完成,那怎么办?

TT=30.6s, CT =60s。

那就只能加设备,加人来提高效率,既然这个工序一台机器的CT时60s,那要满足30.6的TT,我们就架2台,来保证这个工序的产出满足节拍时间了。


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