CN106956917B - 一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法 - Google Patents

一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法，包括装置架、检测抬升层、运输调整层和缓存层，所述检测抬升层安装在装置架的下部与缓存层连接，所述缓存层与运输调整层安装在装置架的上部并互相连接，所述检测抬升层包括入口位密度数量检测部件、传输带、和出口位密度数量检测部件，所述入口位密度数量检测部件与出口位密度数量检测部件分别连接在传输带的两侧；本发明在流水生产线在多任务的情况下，避免了每次更换任务生产时都要对流水线的工位进行调度安排浪费时间的问题，自动调整生产线，控制减少平衡率损失，生产过程中实时调整工位及人员/设备，达到工厂生产效率提高，促进精益生产。

Description

一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法
技术领域
本发明涉及制造设备领域，具体涉及一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法。
背景技术
在现有社会中，流水线生产方式依然是工厂里面主要的生产方式，是一种集体合作完成作业的方式，流水式生产线平衡率{平衡率＝各工位作业时间总和/(瓶颈时间×人数)}很难达到100％的理想状态，这样会造成除瓶颈工位以外的其它所有工位等待瓶颈工位作业的情况，这就是所谓的平衡率损失。
流水线作业是一种靠集体合作完成的作业方式，作为流水线上工作的一员，无论哪一个工位出现异常情况都会影响相邻工位作业人员的作业。多任务的生成线，每次任务进行生产时都会对流水线的工位重新作业安排，无法实时确定哪个工位作业时间长、哪个工位作业时间短的情况，平衡率的损失无法实时体现，也就不能实时分析原因。无法实时分析原因，也就无法发现短时内员工是否有多余作业(动作的浪费、搬运的浪费)，或者小产量情况下无法决定使用哪种机械作业更优。
工厂可以通过自动化等办法提升平衡率，达到提产或者减员的目的。
发明内容
有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法，在流水生产线在多任务的情况下，避免了每次更换任务生产时都要对流水线的工位进行调度安排浪费时间的问题，自动调整生产线，控制减少平衡率损失，生产过程中实时调整工位及人员/设备，达到工厂生产效率提高，促进精益生产。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置，包括装置架、检测抬升层、运输调整层和缓存层，所述检测抬升层安装在装置架的下部与缓存层连接，所述缓存层与运输调整层安装在装置架的上部并互相连接，所述检测抬升层包括入口位密度数量检测部件、传输带、和出口位密度数量检测部件，所述入口位密度数量检测部件与出口位密度数量检测部件分别连接在传输带的两侧；
所述入口位数量密度检测部件用于检测放入的待加工原件的数量；
所述传输带用于将待加工原件抬升至运输调整层处理；
所述出口位数量密度检测部件用于检测加工完成的原件数量；
所述运输调整层用于加工和运输处理原件；
所述缓存层用于放置待加工原件；
进一步地，所述传输带包括若干个抬升部件，所述若干个抬升部件并列连接，所述抬升部件包括若干个传动轴，所述若干个传动轴并排连接安装在抬升部件内；
进一步地，所述运输调整层包括搬运夹具、尺度调整部件和运输部件，所述搬运夹具、尺度调整部件和运输部件互相连接；
所述搬运夹具用于固定待加工原件；
所述尺度调整部件用于适配待加工原件的长度；
所述运输部件用于搬运待加工原件往返传输带和缓存台面；
进一步地，所述缓存层包括若干个缓存台面，所述若干个缓存台面垂直方向并排连接，所述缓存台面用于存放或者提取待加工原件；
进一步地，所述缓存台面可以调整上下位置，用于方便搬运待加工原件；
一种用于实时平衡多任务生产线的方法，包括以下步骤：
步骤S1，设置数据，设平衡率下限为A，设缓存台面中待加工原件数上限为B，设生产工序为X，同时设初始工位数量也为X；
步骤S2，凭设置缓存台面中的待加工原件数(缓存数)判断实时平衡作业工位总数(X+Y)；
步骤S3，判断同工序工位的工作时间的差异；
步骤S4，待加工原件依次完成工序处理，实时统计显示作业瓶颈时间为C，增加的同工序工位数为Y，生产产品用时为D；
步骤S5，计算实时平衡率；
步骤S6，判断实时平衡率与所设平衡率下限A的偏差；
步骤S7，订单生产完成，结束实时平衡生产线系统；
进一步地，所述步骤S2中，具体包括：
步骤S21，当前工序正产时，对应缓存装置上的工位待加工原件数如果没超过缓冲数上限B，则原件依次加工后进入下一工序，执行步骤S3；
步骤S22，如果待加工原件数超过缓冲数上限B，则自动增加同工序工位，直到同工序工位的缓存装置上的待加工原件数在设置的缓存数上限B以下，再执行步骤S3；
进一步地，所述步骤S3中，具体包括：
步骤S31，同工序工位的工作时间如果一致，加工完的原件进入下一工序，执行步骤S4；
步骤S32，同工序工位的工作时间如果不一致，替换最慢作业工位，重新执行步骤S2；
进一步地，所述步骤S5中，计算实时平衡率的公式为：
平衡率＝D/{C*(X+Y)}；
进一步地，所述步骤S65中，具体包括：
步骤S61，如果平衡率高于所设平衡率下限A，则按订单生产；
步骤S62，如果平衡率低于所设平衡率下限A，则在步骤S22、S32中更换缓存装置或者施工人员，重新执行步骤S2；
与现有技术相比，本发明的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法在流水生产线在多任务的情况下，避免了每次更换任务生产时都要对流水线的工位进行调度安排浪费时间的问题，自动调整生产线，控制减少平衡率损失，生产过程中实时调整工位及人员/设备，达到工厂生产效率提高，促进精益生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置的结构示意图；
图2为本发明的一种用于实时平衡多任务生产线的方法的流程示意图；
图1中包括：1装置架、2入口位密度数量检测部件、3抬升部件、4出口位密度数量检测部件、5传动轴、6搬运夹具、7尺度调整部件、8运输部件、9缓存台面
具体实施方式
使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
图1为本发明的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置的结构示意图，包括装置架1、检测抬升层、运输调整层和缓存层，所述检测抬升层安装在装置架1的下部与缓存层连接，所述缓存层与运输调整层安装在装置架1的上部并互相连接，所述检测抬升层包括入口位密度数量检测部件2、传输带、和出口位密度数量检测部件4，所述入口位密度数量检测部件2与出口位密度数量检测部件4分别连接在传输带的两侧；
所述入口位数量密度检测部件2用于检测放入的待加工原件的数量；
所述传输带用于将待加工原件抬升至运输调整层处理；
所述出口位数量密度检测部件4用于检测加工完成的原件数量；
所述运输调整层用于加工和运输处理原件；
所述缓存层用于放置待加工原件；
优选的，所述传输带包括若干个抬升部件3，所述若干个抬升部件3并列连接，所述抬升部件3包括若干个传动轴5，所述若干个传动轴5并排连接安装在抬升3部件内；
优选的，所述运输调整层包括搬运夹具6、尺度调整部件7和运输部件8，所述搬运夹具6、尺度调整部件7和运输部件8互相连接；
所述搬运夹具6用于固定待加工原件；
所述尺度调整部件7用于适配待加工原件的长度；
所述运输部件8用于搬运待加工原件往返传输带和缓存台面9；
优选的，所述缓存层包括若干个缓存台面9，所述若干个缓存台面9垂直方向并排连接，所述缓存台面9用于存放或者提取待加工原件；
优选的，所述缓存台面9可以调整上下位置，用于方便搬运待加工原件；
图2为本发明的一种用于实时平衡多任务生产线的方法的流程示意图，包括以下步骤：
步骤S1，设置数据，设平衡率下限为A，设缓存台面中待加工原件数上限为B，设生产工序为X，同时设初始工位数量也为X；
步骤S2，凭设置缓存台面中的待加工原件数(缓存数)判断实时平衡作业工位总数(X+Y)；
步骤S3，判断同工序工位的工作时间的差异；
步骤S4，待加工原件依次完成工序处理，实时统计显示作业瓶颈时间为C，增加的同工序工位数为Y，生产产品用时为D；
步骤S5，计算实时平衡率；
步骤S6，判断实时平衡率与所设平衡率下限A的偏差；
步骤S7，订单生产完成，结束实时平衡生产线系统；
优选的，所述步骤S2中，具体包括：
步骤S21，当前工序正产时，对应缓存装置上的工位待加工原件数如果没超过缓冲数上限B，则原件依次加工后进入下一工序，执行步骤S3；
步骤S22，如果待加工原件数超过缓冲数上限B，则自动增加同工序工位，直到同工序工位的缓存装置上的待加工原件数在设置的缓存数上限B以下，再执行步骤S3；
优选的，所述步骤S3中，具体包括：
步骤S31，同工序工位的工作时间如果一致，加工完的原件进入下一工序，执行步骤S4；
步骤S32，同工序工位的工作时间如果不一致，替换最慢作业工位，重新执行步骤S2；
优选的，所述步骤S5中，计算实时平衡率的公式为：
平衡率＝D/{C*(X+Y)}；
优选的，所述步骤S65中，具体包括：
步骤S61，如果平衡率高于所设平衡率下限A，则按订单生产；
步骤S62，如果平衡率低于所设平衡率下限A，则在步骤S22、S32中更换缓存装置或者施工人员，重新执行步骤S2；
综上所述，本发明的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置及方法在流水生产线在多任务的情况下，避免了每次更换任务生产时都要对流水线的工位进行调度安排浪费时间的问题，自动调整生产线，控制减少平衡率损失，生产过程中实时调整工位及人员/设备，达到工厂生产效率提高，促进精益生产。
以上所述实例仅表达了本发明专利的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明专利的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置，其特征在于，包括：装置架、检测抬升层、运输调整层和缓存层，所述检测抬升层安装在装置架的下部与缓存层连接，所述缓存层与运输调整层安装在装置架的上部并互相连接，所述检测抬升层包括入口位密度数量检测部件、传输带、和出口位密度数量检测部件，所述入口位密度数量检测部件与出口位密度数量检测部件分别连接在传输带的两侧；
所述入口位数量密度检测部件用于检测放入的待加工原件的数量；
所述传输带用于将待加工原件抬升至运输调整层处理；
所述出口位密度数量检测部件用于检测加工完成的原件数量；
所述运输调整层用于加工和运输处理原件；
所述缓存层用于放置待加工原件；
所述缓存层包括若干个缓存台面，所述若干个缓存台面垂直方向并排连接，所述缓存台面用于存放或者提取待加工原件。
2.根据权利要求1所述的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置，其特征在于：所述传输带包括若干个抬升部件，所述若干个抬升部件并列连接，所述抬升部件包括若干个传动轴，所述若干个传动轴并排连接安装在抬升部件内。
3.根据权利要求1所述的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置，其特征在于：所述运输调整层包括搬运夹具、尺度调整部件和运输部件，所述搬运夹具、尺度调整部件和运输部件互相连接；
所述搬运夹具用于固定待加工原件；
所述尺度调整部件用于适配待加工原件的长度；
所述运输部件用于搬运待加工原件往返传输带和缓存台面。
4.根据权利要求1所述的一种用于实时平衡多任务生产线的缓存装置，其特征在于：所述缓存台面可以调整上下位置，用于方便搬运待加工原件。
5.一种用于实时平衡多任务生产线的方法，用于如权利要求1-4任一所述的用于实时平衡多任务生产线的缓存装置，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1，设置数据，设平衡率下限为A，设缓存台面中待加工原件数上限为B，设生产工序为X，同时设初始工位数量也为X；
步骤S2，凭设置缓存台面中的待加工原件数判断实时平衡作业工位总数；
步骤S3，判断同工序工位的工作时间的差异；
步骤S4，待加工原件依次完成工序处理，实时统计显示作业瓶颈时间为C，增加的同工序工位数为Y，生产产品用时为D；
步骤S5，计算实时平衡率；
步骤S6，判断实时平衡率与所设平衡率下限A的偏差；
步骤S7，订单生产完成，结束实时平衡生产线系统。
6.根据权利要求5所述的一种用于实时平衡多任务生产线的方法，其特征在于：
所述步骤S2中，具体包括：
步骤S21，当前工序正产时，对应缓存装置上的工位待加工原件数如果没超过待加工原件数上限B，则原件依次加工后进入下一工序，执行步骤S3；
步骤S22，如果待加工原件数超过待加工原件数上限B，则自动增加同工序工位，直到同工序工位的缓存装置上的待加工原件数在设置的缓存数上限B以下，再执行步骤S3。
7.根据权利要求5所述的一种用于实时平衡多任务生产线的方法，其特征在于：
所述步骤S3中，具体包括：
步骤S31，同工序工位的工作时间如果一致，加工完的原件进入下一工序，执行步骤S4；
步骤S32，同工序工位的工作时间如果不一致，替换最慢作业工位，重新执行步骤S2。
8.根据权利要求5所述的一种用于实时平衡多任务生产线的方法，其特征在于：
所述步骤S5中，计算实时平衡率的公式为：
平衡率＝D/{C*(X+Y)}。
9.根据权利要求5所述的一种用于实时平衡多任务生产线的方法，其特征在于：
所述步骤S6中，具体包括：
步骤S61，如果平衡率高于所设平衡率下限A，则按订单生产；
步骤S62，如果平衡率低于所设平衡率下限A，则在步骤S22、S32中更换缓存装置或者施工人员，重新执行步骤S2。
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