双箱原理周超，写于2011年，修改于2012年.双箱的基本原理双箱原理，是工业工程人员在布置“拉动式单元化平衡生产线”（CELL线，也称细胞线）的过程中，在物料传递方面总结出的一种用于控制在制品（WIP）数量的方法。该方法只是在工业工程人员中形成的一种行业性经验，并没有正式的出现在各种规范的工业工程刊物或教课书上。在介绍双箱原理前，先介绍一下何谓“单元化平衡生产线”。其与我们在车间常见的传送带式的生产线有何不一样，在一般的装配生产线中，后面的操作工正好面对着前面的操作工的后背，前后工序的物料是由传送带传送的。所以在这种生产线中用不到双箱。拉动式单元化平衡生产线，其生产线布置一般分“直线型”“U”形或其它形状，没有自动式的传送带，操作工前面是一排宽度一般是700mm左右的桌面，桌子形状是各式各样的，是根据工艺、设备的需要设计的，物料在桌面上是按逆时针方向流动，操作工是肩并肩的分布在作业台的两边。拉动式单元化平衡生产线在生产中，希望每个工序的周期时间（Cycletime，简称C/T）都是一样的长，也就是说，平衡率要100%。根据经验，单元线的平衡率达到75%已较高（原SZBPack线只有35%），好的企业能做到85%。也就是说，实际生产中做不到100%，还是存在不平衡的，既然存在不平衡，有的工序就生产的快，有的工序就生产的慢，生产转快的工序后面就会产生WIP，物流的传递是强行的、是推式的，后面的工作站需不需要材料，前工作站加工完成后也会传递，这也不符合拉动式的物料供应方式，“只在需要的时间供需要的料”。如果该物料传递方式不加控制，WIP也将难以控制，整个单元的WIP可能会更多，当然生产提前期（LeadTIME,可以理解为生产周期）将延长。拉动式单元化平衡生产线中的操作工，都是左手进料经过手工或机器加工后，右手出料。在两个有物流关系的操作工之间会放置一个周转盒，用来盛放两个操作工之间的在制品，以缓冲周期时间（可以理解为作业时间）的不一致。如果该周转盒只有一个放置口，就会造成前工作站操作工的右手与后工作站操作工的左手打架（相互干扰）的现象，这样在无形中增加了员工的劳动强度（扭脖子或移动眼珠），产生时间浪费。如果周转盒有过多个放置口或把面积设计的较大，可能就会造成该周转盒盛放很多的WIP增加，如果该单元线上的每个周转盒里的WIP数量都较多，最终会使生产周期延长。为了在两个操作工之间方便传递物料又能控制WIP数量，一般情况下我们就把该周转盒设计成了两个放料入口，当然也就有两个出料口。至此我们给简单的周转容器赋予了控制WIP的功能，这样经过专门设计的周转容器，我们称之为双箱，其控制WIP的原理，我们称之为双箱原理。控制WIP能缩短生产周期的原理控制WIP就是控制生产周期，其原理是这样的。22212080100丁丙乙甲上图的生产线有四个工序，假设生产节拍是10秒。在没有使用双箱时WIP数量为：100+80+120=300PCS，该生产线的生产周期是：10秒300=3000秒，合50分钟。在使用双箱后，理想WIP数量为：2+2+2=6PCS,该生产线的生产周期是10秒6PCS=60秒，合1分种。以上可以看出，控制WIP与不控制WIP的生产周期差异是很大的。一般的生产线或生产系统远远不只有4个工序，可能会有几十个工序，放大后，生产周期就更长了，这个就是控制WIP就能控制生产周期的原理，也是双箱能缩短生产周期的道理。对于有水份要求的工艺，则能缩短半成品暴露在空气中的时间，以提高产品的质量。双箱是单元生产线看得见的节拍用容器作WIP控制是一种生产管理的技巧性方法，因为容器方便于生产过程中的监督执行和管理。品管一看就知道该工序的WIP是否超标，这叫方便监督；员工只要把容器放满了就会停下操作，这叫方便执行；拉长一看容器一直是空的状态，就知道产生新瓶颈了，也预示着前面的生产有问题；容器的盈亏或WIP的多少是这个生产线正常与否的晴雨表，可把操作工、拉长、品管等一线人员及管理人员的职责像一条绳子一样给连接起来达到执行、监督、管理的互动。也会促进生产线向着一个良性的、有序的生产秩序发展，一切生产无时无刻尽在自动的可控之中。双箱或WIP控制是平衡生产线的灵魂所在要使单元线平衡生产要有两个条件；第一个可以说是先决条件，也即各个工序的C/T尽量接近，设备不够快的改造设备，人员作业不够快的增加人员或培训，总之各个工序的平衡要经过设计然后通过工程把平衡线建设出来，这个是基础，也可以说是平衡的静态要求；第二个就是，建设好的单元线开动时要进行WIP控制，如理不控制WIP，这条线也不可能实现平衡生产，这个可以说是平衡的动态要求。可以这么说，控制WIP或双箱原理就是单元线平衡生产的灵魂所在，在单元线中失去WIP控制、平衡生产就只剩下半条腿走路必然会不平衡，生产线失去平衡就会带来一系列的管理问题、在制品库存问题、品质问题等。有了双箱还要出台相关规定甚至每个工序的双箱结构都不一样，这都需要根据工艺、产品外形、特性、上道工序的每次的出料数量，下道工序每次的需求数量等条件来精心设计，双箱设计好后，并不代表双箱就能在线上很好的应用。还要对双箱中的WIP数量进行设定（当然最好的双箱是不需要再进行WIP数量设定的，全部以放满为度，如果设计达不到这个要求，就需要对WIP数量进行人为设计），并出台整个车间的或生产部的关于双箱的管理规定，关键在于文件的执行情况，假使一切按设定的来操作，双箱在生产线中将有利于生产进度的有序化管理，这里所说的生产进度即表示要按节拍（生产节拍大家看不到，是个虚的东西，过程中管理人员只看周转容器就知道生产是否超过或不及节拍）生产，即不可过慢也不可过快，过慢会影响交期，过快会带来品质管理等很多负面问题。双箱中WIP的设定。第一是让后面的工序不断流，为主要前提；第二是在不断流的前提下，WIP数量越少越好。双箱中WIP的设定不是盲目的，是根所生产线的固有能力即节拍及硬件和工艺要求来设计的。举个例子，SZB工厂的沉底工序一次投料会有24个，设置时就会考虑在其前面预留24个公倍数的电池数量、如48或72支电池，比如，共放置48支，分放两个箱口，每箱是24。目的是保证沉底工序，不断流而且WIP数量最少；其实双箱原理并不拘泥于双箱，也可以是三箱，四箱，五箱，六箱，只要在现有工艺条件下满足上面的两条就可以了。双箱在生产设施中的归类狭隘的生产设施中包含生产设备、检验设备、模具、夹具、治具、流水线等。双箱在生产设施中的定位就该算是治具。先说一下何为夹具，夹具是一种简单的机械装置，是能够生产出具有一定形状和尺寸要求的零件的一种生产工具。夹具在生产制造过程中主要起到定位、夹紧、支撑、方便或安全生产操作(通过防呆设计，来避免产品功能失效及对人身的伤害)的作用。通过使用夹具能够减少双手劳动强度、生产效率提高、品质提升的功能。模具是一种结构相对复杂的机械装置，大部分能一次成型快速复制相同的产品，在制造业，使用模具是一种效率最高的生产方式。如果按成型方式来分，还可以分为五金冲压模（如五金结构件），塑胶模（如塑胶件）、铸造模（如汽车的轮毂生产）等。治具是一种即不属于夹具，也不属于模具，它不直接控制产品的加工或成型，只是对加工的过程起一个辅助的作用，如双箱、放铬铁的盒，放焊丝的架，物料盒，为了避免操作工弯腰搬运所采用的支架等等。这类东西的应用，往往能方便员工的操作，降低员工的劳动强度或配合管理的目视化。我们公司的一部与二部最早就是物料盒+夹具来起家的，这些年来我们的设备也越用越高级，模具化生产也越来越普及，但在治具方面就非常匮乏，SZB工厂开展IE之后，才增加了部分的治具。下面是放置工具的一个治具，方便拿取。双箱的使用场所双箱适用于单元化平衡生产线的人工传料，以及实现各工序之间的拉动生产。双箱的作用对外而言缩短生产周期，加快交付，提高客户满意度；对内减少WIP数量，降低库存，节约库存成本；更重要的是能统一生产线协调生产，促进产品质量的一致性，降低品质成本损失。一般的传送带生产线样式单元式生产线样式。图2.3-5SZB聚合物软包装电池U型包装线双箱的样式
文件发行/修订履历
版本 日期 ECN编号 修改内容 修改/创建人 1 2009-11-23 / 首次发行 刘丽 2 2010-3-5 / 1、增加异常处理流程图；2、增加各部门职责3、修改WIP值 刘丽
1目的
为保证四段工艺线产品质量以及产线平衡，特制定此文件对四段工艺线WIP进行控制。
2适用范围
本文件适用于第二事业部锂电池深圳工厂四段工艺线车间
发放单位：生产部、品质部、IE部、计划部、工程部
发文单位：IE部
3定义
3.1WIP：在制品库存
3.2标准WIP：在每道工序所需的最少WIP
3.2.1标准WIP计算方式：标准WIP=老化时间÷生产节拍
3.2.1.1老化时间：指当第一道工序加工完毕后，由于工艺要求，在制品不能立刻转入下道工序，必须等待一定的时间才可以，这段等待的时间，称之为“老化时间”
3.2.2.2生产节拍：生产节拍也叫节拍时间（TaktTime）管理
7四段工艺线各工序标准WIP值
半自动IE线工序WIP上限规定 工序 IE线设备 台数 WIP上限标准 具体要求 周转工具说明 一体机 正极一体机 2 2卷(1000PCS) 一体机生产一卷,可备用一卷 极片专用盒每盒放60片 负极一体机 2 2卷 极片专用盒每盒放60片 卷绕 极片暂放柜 1 12小盒(720PCS) 给每台卷绕机预留一盒正负极极片 极片专用盒每盒放60片 卷绕机 6 每台10个电芯+120PCS极片 每台卷绕机上有一盒正负极片正在生产,已卷好的电芯达到10个必须流入下道工序 极芯专用不锈钢盒,标准装10个电芯 备注:生产型号的变化可能会带来极片数量的变化,标准可以以卷为准 半自动IE线工序WIP上限规定 工序 IE线设备 台数 WIP上限标准(pcs) 具体要求 周转工具说明 包胶布 包胶布机 1 60 最多留6小盒电池(每盒10个电芯), 操作完毕后放入专用盒内 绑隔圈 绑隔圈机 2 60 最多留6小盒电池(每盒10个电芯) 操作完毕后放入专用盒内 热压整形 热压机 1 90 热压机有8个小块可移动,共放80个电芯,可预留10个电芯待热压 操作完毕后放入专用盒内 套壳 套壳机 1 120 套壳分机组,共有6个机组,每次放入套壳机的壳和电芯20个以内 操作完毕后放入专用盒内 沉底 沉底机 1 48 沉底机每一次沉24个电芯,可备用24个电芯供下一次沉底 操作完毕后放入专用盒内 点焊正极 点焊机 1 24 及时生产完上一道工序的来料 操作完毕后放入专用盒内 点焊负极 点焊机 1 24 及时生产完上一道工序的来料 操作完毕后放入专用盒内 折极耳 折极耳机 1 80 可以有一盒已折电池56个,还可预留24个电池周转 绿色胶质小周转盒可放56个电池 激光焊 联体激光机 4 348 每台机一盒未焊电池共224个,2盒已焊未流出共112个 绿色胶质小周转盒可放56个电池 前称重 电子称 1 448 有一铁盒未烤共372个,还有2小盒116个正在加工 专用烤电池铁盒,可放372个电池 测短路 台面 1 涂胶水 台面 检外观 备注:生产型号的变化可能会带来装盒数量的变化,标准可以以盒为准 半自动IE线工序WIP上限规定 工序 IE线设备 台数 WIP上限标准(pcs) 具体要求 周转工具说明 烤电池 传递窗 1 372 一铁盒必须烤一次 专用烤电池不锈钢盒,可装372个 电池烤箱 2 3720 5小时一个循环,共烤与10盒 专用烤电池不锈钢盒,可装372个 备注:生产型号的变化可能会带来装盒数量的变化,标准可以以盒为准 半自动IE线工序WIP上限规定 工序 IE线设备 台数 WIP上限标准(pcs) 具体要求 周转工具说明 一次注液 注液机 2 372 每一次出烤箱的电池,后序三道工序在电池出烤箱后1小时内加工完成 专用不锈钢盒可装84个电池 称重 电子称 1 套胶圈 台面 1 二次注液 注液机 2 768 三个岗位及时生产完毕上道工序的来料 绿色胶质大周转盒,可装138个电池 称重 电子称 1 封口 封口机 1 备注:生产型号的变化可能会带来装盒数量的变化,标准可以以盒为准 半自动IE线工序WIP上限规定 工序 IE线设备 台数 WIP上限标准(pcs) 具体要求 周转工具说明 一次陈化 缓存箱 1 2760 每一个小时放一次电池,可放5盒共1385=690个 绿色胶质大周转盒,可装138个电池 测电压 传递窗 1 768 每下柜一次的电池通过传递窗传到下道工序 绿色胶质大周转盒,可装138个电池 贴铆钉黄胶 台面 1 768 每下柜一次,本工序及时生产完上道工序的来料 绿色胶质大周转盒,可装138个电池 台面 1 备注:生产型号的变化可能会带来装盒数量的变化,标准可以以盒为准 半自动IE线工序WIP上限规定 工序 IE线设备 台数 WIP上限标准(pcs) 具体要求 周转工具说明 恒流 恒流柜 8 3840 每一个小时上柜恒流一次,每次上1.5个柜子的电池,共计5121.5=768个电池,5个小时循环一次 绿色胶质大周转盒,可装138个电池 备注:生产型号的变化可能会带来装盒数量的变化,标准可以以盒为准
8本文件自文件受控之日起执行。
★秘密★
文件名称： 第二事业部四段工艺线WIP控制管理规定 项目编号（可选） 文件编号： 版本： 2 页码： 2/6
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