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电路板组装生产区域精益布局分析

作者:任天堂在线娱乐分类:精益生产管理类时间:2017-12-21 09:58:35

一、现状分析

任天堂在线娱乐以PCBA(Printed Circuit Board Assembly,印刷电路板组装)生产区域布局为例。图1中同种颜色框框表示同类功能的设备或工序。图中可看出同类功能的设备或工序散布在数个区域,不但造成了产品流动的无序交错,而且出现了多处小面积空白区域未充分利用。例如FCT(功能测试)设备散布在二个区域,Wave(波峰焊)生产线分在两块区域,RDL(立式插件)设备散布在两处。


精益布局前PCBA区域图

图1


1、PCBA是典型的产品混合型生产线,其中有主要产品160余种。这160余种产品中,有53%需要从SMT (Surface Mounted Technology,表面贴装技术)开始生产,有15%需要从Wave(波峰焊)工序开始生产,有32%需要从Al工序(Auto-Insert自动插件,指RDL, VCD, PEM,TAB, DIP工序),而在53%从SMT工序开始的产品中,有30%需要以Al为第二道工序,有10%需要以Wave为第二道工序。因此,在如此复杂的混合生产模式下,PCBA工序的原有布局人为地增加了工序之间物料运输的交错,不但导致产品频繁搬运距离拉长,而且不利于产品流程控制,极易造成漏工序的不良现象。


2、PCBA区域根据新产品开发和市场需求,需要增加Coating(表面涂覆)工艺。经过该工艺的产品在流程结束后需要静置一段时间以确保其表面固化效果。这个全新的工艺和生产线,不但需要找到合适的区域设线,还需要充足的空间放置待制品。


3、PCBA的元件整形区域过于狭小,元件种类多,元件常常不得不堆积在一起,导致元件混料时有发生。


4、在具体专一产品族生产线上,原有布局大多数是拍脑袋式的经验排布,具体工站的设计仅为非常粗略的计算。而各工站物料的供应,则完全没有控制,通常是以把所有物料种类放在工站附近为目标。对于某种具体物料,以所给空间内能塞多少数量为准则。这样一来,生产线的生产能力是否能满足客户需求,是否能在一定范围内满足弹性,该安排多少人员才能实现最高效率,则完全没有概念。生产线的物料库存始终居高不下,同时却经常发生某种物料缺料从而造成生产线停线的问题。


二、总体布局改善和结果

以车间总体物流和各产品经验面积为参考,先确定各区域功能方向。


1、先把车间根据产品成组技术理念把所有生产线按四大类划分:PCBA,空调,大功率三相UPS和其余UPS。


2、分析其流程关系。PCBA区域是所有其它区域的电路板供方,理论上应该在靠近上游工序(仓库)而方便所有下游工序(各生产线)的位置,但考虑到PCBA工艺中SMT设备移位后停产和调机成本较高(需要供应商支援且需要较长停机调校时间),考虑保持PCBA区域不动,仅在其内部做局部调整。


3、考虑特殊障碍。空调产品和其它产品都属于PCBA的下游工序,理论上应该围绕PCBA布局.但空调生产线的输送线为自动设备且移动成本较高,不考虑移位,也仅在其内部做布局调整。而大功率三相UPS如G7K产品需要使用专用测试房,考虑到测试房移位代价也较高,故其余新进大功率三相UPS产品如G9K应该与其邻近。


4、结合经验区域面积需求分配区域。由于多数产品属于从外厂移入SEA公司,故数据均可获得。但对于Mstar这样的新项目,研发阶段曾在车间试制样品,有了粗糙的布局设计,在总体布局设计时可暂时套用,但具体布局没有可以借鉴的数据,因而需要使用系统布局设计工具计算。


在确定面积需求时,注意到出货码头有四个集装箱位却常未充分利用,而且集装箱在装满后常常未及时拖走发货。因此完全可以充分利用集装箱空间,并及时运出发货,可以节约成品区面积。


5、区域内布局设计和实施。把上述改善方向绘制成图,并制定实施计划,在不影响客户订单完成的前提下有顺序地实施。


图2为总体布局实施后的状态,靠左下角的办公区在后续PCBA区域的规划中已被移出外部,为将要引入的表面涂装工艺生产区域做准备。图中,不同颜色表示不同产品类别。


车间总体精益改善后布局图

图2


从中可以看出:

1、生产区域按照其相似性归类排布,如G7K和G9K项目;


2、为新产品族设计了合理空间,如G5K, PW, SW等项日;


3、成品区面积由300平方米减少为230平方米,节约了70平方米;


4、布局中考虑了孤岛效应,增加了生产区域的横向通道,缩短人员和物料的流动路线:同时拉直通道,使总体布局更加美观。


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