整线设备稼动率与节拍分析

【摘要】稼动率和节拍是设备管理中的重要参数，稼动率越高，节拍越小，单位时间产能越大。一般谈论稼动率和节拍都是针对特定设备，能不能整线考虑呢？本文着重介绍了稼动率与节拍定义、稼动率与节拍局限性、稼动率与节拍引申，讨论及具体的实施方法。

【关键词】稼动率;节拍;CIM;抗挠动;INTER-FACE;CF

引言

一般谈论稼动率和节拍都是针对特定设备，能不能整线考虑呢？由此引发怎样对整条生产线快速方便进行设备稼动率与生产节拍统计的思考。

一、稼动率与节拍定义

稼动率是指相对于生产时间，实际生产产品的时间所占的比率。是以机器设备的稼动时间除以最大负荷时间而得。另外，如果设备实际产出单位产量所需的时间（以下简称实际节拍）>设备设计产出单位产量所需的时间（以下简称设计节拍），即使稼动率提高，规定时间内并不一定能生产出足够产品，反之亦然。提升稼动率与降低实际节拍必不可少。

二、稼动率与节拍局限性

如果整线考虑稼动率与节拍，就会发现存在着以下问题：

（1）以前我们讨论稼动率与生产节拍缺少整线设备的考虑，即使考虑也是各单台机台稼动统计汇总数据，这些数据体现不出自动化生产线的抗挠动能力，对整线产能提升缺乏指导意义。

（2）整线设备并不一定由同一厂家生产，设备重要程度不同，发生问题频度与解决问题的耗时不同也即不同设备稼动率与节拍要求不一定相同。

（3）同一时间段有一台以上设备出故障，按单台基准统计整线稼动率不能准确反映实际状况。实际生产特别是产能提升阶段这种情况很普遍。

（4）如果以单台设备稼动率与节拍分析整线数据，就要统计各单台设备数据，还要监控整线机台是否在相同时间重叠停机（泛指宕机，待机，停机等不运转状态，下同），还要考虑到整线的抗挠动能力。以上要耗费较多人力。

三、稼动率与节拍引申，讨论

自动化生产线生产中产品一件接一件向下游流动，我们可以将整线看作一台大设备组针对整条生产线进行数据分析，下面以CF黄光制程BM线举例介绍。

如图1所示，产品经由以下设备（ABCDEFGHIJKLMNA）的顺序流动，这样就可以以设备A的出片即设备B的入片间隔看作生产线节拍，如果下游设备任何一台有停机，因软体设备间INTER-FACE信号作用，上游设备也会相应停机，信号一直向上游传递到设备A，这时设备A发出下游投入禁止信号，当下游故障机台回复且将产线内部缓存清理到一定水位时设备A下游投入禁止信号解除，继续流片。整线合理设置缓存BUF，如果时间较短或产线缓存BUF水位设置得当，停机设备复机后产线继续流动时停机信号还没有传递到设备A就已经内部消化掉，这样就不会影响整线的流动-这就是自动生产线抗挠动能力。

根据以上，以CF黄光制程BM线为例，选定时间段统计分析：如图2所示。

1.图2是CF黄光制程BM线设备B一天的入片节拍，这里因为设计节拍为35S，且产线已经基本正常，故以50秒作为节拍分界点，节拍50秒以内（含50秒）算生产线正常，超过50秒算异常。

2.对比设计节拍（这里为35S），实际节拍会大小不一，且没有规律，但正常情况下实际节拍

3.选定时间段中黄光制程BM线设备B第一枚入片时间与最后一枚入片时间间隔作为稼动时间。

4.这样整线稼动率={

5.实际生产节拍={

综合以上，要提高产能需进行以下：

（1）减少下游设备停机时间：整线分析下游设备A下游投入限制报警的时间总和。根据设备A下游投入限制报警时间节点，可以方便查找到下游影响产量的机台，针对性处理。

（2）没有导致设备A下游投入限制报警的下游设备报警不会影响稼动率，所以要合理安排缓存BUF的上下调剂水位，增强产线抗扰动能力。

（3）优化各单台设备动作与上下游INTERFACE信号，减少设备单台节拍进而减小实际生产节拍。

四、具体实施方法

（1）在自动化生产线上有针对性选择单台机台做为整线替代研究对象。一般选择入口或出口处的连线机台。

（2）统计所选机台入口处产品投入间隔，一般机台PLC都有记录功能，但存储空间不大，这需要我们通过软件处理到PC端。

（3）PLC软件增加所选机台下游投入限制（选择入口机台）或上游待料（选择出口机台）警告，产线不能按设定节拍（在1倍和2倍设计节拍之间）生产时发出警告并可节拍恢复后自动解除，同2）项所述，也需要将记录数据处理到PC端。

（4）统计下游游投入限制或上游待料发生时间及耗时时间。

（5）由2）项取得的数据大小不一，无规律，但大部分靠近整线设计节拍值。以CF黄光制程BM线为例（图2）：整线节拍=（29*3+30*3+31*3+32*6+33*13+34*240+35*939+36*319+37*144+38*129+39*89+40*61+41*54+42*16+43*16+44*4+45*3+46*3+47*6+48*1+49*1+50*4）/（3+3+3+6+13+240+939+319+144+129+89+61+54+16+16+4+3+3+6+1+1+4）=36秒。

（6）以CF黄光制程BM线为例：因为生产线连续运转，设备运转总时间=1天=86400秒。所以BM线稼动率（图2）=（29*3+30*3+31*3+32*6+33*13+34*240+35*939+36*319+37*144+38*129+39*89+40*61+41*54+42*16+43*16+44*4+45*3+46*3+47*6+48*1+49*1+50*4）*100/86400=86.13%。

（7）稼动率的损失主要是下游游投入限制或上游待料警告的耗时，根据警告发生时间和时长匹配到具体的单台设备，转换为单台设备分析。

（8）归纳整理整线稼动率与节拍及影响因素，方法很多。本公司以CIM系统表格形式输出如图3所示。

步骤：设定开始时间点设定结束时间点设定节拍分界点选择线体选择整线替代机台选择警告产生机台按“Search”生成所需表格。

五、结语

以上讨论与实例分析可知：整线分析稼动率与节拍完全可行。适用范围也非常广泛;实现方法多样，方便，成本低廉。

作者简介：刘电波（1980―），男，南京中电熊猫液晶材料科技有限公司工程师，主要从事搬送的技术管理和生产管理工作。