CN111932088A - 一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法,属于基于精益管理的混合式生产排产管控技术领域;所要解决的技术问题为:提供一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法的改进;解决该技术问题采用的技术方案为:管理人员将年度生产任务及月度任务目标录入数据采集单元,所述数据采集单元将录入数据发送至计划管理单元,建立标准工时管理单元,向标准工时管理单元输入基于精益生产实践数据的生产控制指令:对多晶硅棒在每一个工序的加工时间进行限定,设置加工时间超出预设工时或者出现节约工时状态时,将实际生产数据及预警信号反馈至生产过程跟踪单元;本发明应用于多晶硅棒的混合式生产排产场所。
Description
技术领域
本发明一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法,属于基于精益管理的混合式生产排产管控技术领域。
背景技术
多晶硅棒的生产过程属于离散式和流程式相结合的生产方式,在铸锭生产过程属于流程式生产管理,主要采用按库存、批量、连续的生产方式,通过对原材料进行混合、配方、加热等物理或化学方法,使原材料增值,而后段硅棒加工过程又属于离散式生产,主要是通过对原材料物理形状的改变,成为产品,使其增值。
由于硅棒加工和多晶铸锭是两种不同的生产方式,而硅棒加工的生产率很大程度上依赖于人工的技术水平和设备的协调水平,而多晶铸锭生产过程大多数是自动化的,整个生产工艺过程是由设备控制的,不同的生产设备在工艺运行过程的时间会根据工艺的不同时间有所出入,这就导致了在进行多晶硅棒加工过程进行排产计划的时候,经常会出现由于多晶铸锭的工艺时间变化,而导致流转后续的需要加工的多晶硅锭的数量不稳定,不确定;而多晶硅棒的加工主要属于人员密集型工序,自动化水平相对较低,因此需要具有良好的计划能力来对后续生产进行均衡,要求及时掌握前端铸锭的生产情况,及时进行设备维护、人员调整、产能分配等相关工作,避免由于铸锭工艺不稳定而导致的后续加工设备闲置,或者在制品库存积压等现象发生,员工工作节拍来回变化,容易疲惫懈怠,进而影响产出;基于上述分析,目前混合式生产排产系统应用于多晶铸锭的生产方法存在一定程度缺陷,需要改进。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足,所要解决的技术问题为:提供一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法的改进。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法,包括如下步骤:
步骤一:管理人员将年度生产任务及月度任务目标录入数据采集单元,所述数据采集单元将录入数据发送至计划管理单元,所述计划管理单元对录入数据进行分析处理,生成年度计划和月度计划信息;
步骤二:建立标准工时管理单元,向标准工时管理单元输入基于精益生产实践数据的生产控制指令:对多晶硅棒在每一个工序的加工时间进行限定,设置加工时间超出预设工时或者出现节约工时状态时,将实际生产数据及预警信号反馈至生产过程跟踪单元,所述生产过程跟踪单元将实际生产加工时间反馈至计划调整单元,所述计划调整单元结合实际生产加工时间和标准工时管理单元预设指令,及时对工序后段计划进行调整,所述计划调整单元将调整后的工序加工计划数据进行更新和保存,并生成新的作业计划统计数据发送给各工序控制器;
步骤三:建立先入先出管理单元,向先入先出管理单元输入先入先出排序控制指令:当多晶硅棒的铸锭工序或者开方工序集中产出的产能,超出后段工序的生产产能的时候,由先入先出管理单元对集中产出的产品进行先后排序,并将生产排序结果数据发送至计划管理单元,所述计划管理单元对自动排产计划做出调整,对于超出当天产能与下一批次产出产能继续进行先入先出排序,将排序结果数据循环式发送至计划管理单元进行自动排产;
步骤四:建立故障预警调整机制,当后段工序设备发生异常时,相应的工序控制器将异常数据反馈至生产过程跟踪单元进行预警,所述生产过程跟踪单元将异常数据反馈至标准工时管理单元,所述标准工时管理单元将故障工序的工时数据反馈至计划调整单元,所述计划调整单元根据标准工序工时数据对前段计划和后段计划进行调整和更新,并同步将调整后的计划数据发送至计划管理单元,所述计划管理单元根据收到的最新调整计划数据进行计划发布和计划管理,直至故障消除再重新恢复工时管理及计划调整;
步骤五:向生产过程跟踪单元输入一套在制品虚拟管理数据进行存储,用于监控待加工待检验的待制品数量,当各工序控制器监控的虚拟管理库库存数量超过预设的阈值数量时,进行预警提醒,并将库存数据反馈至计划调整单元,所述计划调整单元根据各工序在制品库存数据及时调整对应工序的计划,同时将数据反馈至工艺技术人员通知其及时排查异常,防止在制品库存出现积压;
步骤六:向生产过程跟踪单元输入一套在制品批次管理数据进行存储,对批次数量进行限定管理,设定标准设备数量对应一个批次产品的加工,当出现标准设备单元加工不同批次的情况时,及时将数据反馈至标准工时管理单元,所述标准工时管理单元将预警信号发送至生产过程跟踪单元;
步骤七:控制计划管理单元对计划执行情况进行汇总分析,同时对计划过程中存在的异常情况进行统计分析,并将各工序由于异常导致的计划调整情况进行统计分析,根据分析结果使生产管理人员及时发现多晶硅棒生产过程中存在的问题。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为:本发明通过提供一种基于精益管理的混合式生产排产管控方法,可以有效实现流程式和离散式生产相结合的生产计划衔接管理,同时引进了工时管理系统,对各环节的标准工时进行定义设置,并对超出标准工时的产品进行报警,及时发现生产过程的异常,有效提升了设备的有效利用率和作业人员的工作效率,提供的产能预警、在制品库存积压预警,可以有效实现前后工序的均衡生产,防止由于生产各工序的产能不匹配造成的资源浪费,有效提高资源利用率,降低库存,缩短产品的生产周期,提高了资金周转率。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明:
图1为本发明实现混合式生产排产管控方法的系统结构示意图;
图中:1为数据采集单元、2为计划管理单元、3为标准工时管理单元、4为生产过程跟踪单元、5为计划调整单元、6为先入先出管理单元。
具体实施方式
本发明提供一种针对多晶硅棒的混合式生产排产管控方法,主要在多晶硅棒生产排产过程中进行上下协调保障生产有序运行,并合理分配设备及人力资源,提高生产效率;管控方法采用的控制系统主要包括数据采集单元,计划管理单元、计划调整单元、标准工时管理单元、生产过程跟踪单元和先入先出管理单元。
在使用时,首先要求计划管理人员通过录入方式将公司年度生产任务及月度任务目标录入到数据采集单元,同时数据采集单元将相关数据传输至计划管理单元进行年度计划及月度计划的管理工作。
然后根据精益生产实践数据构建一套标准工时管理单元,主要负责对产品在每一个工序的加工时间进行限定,一旦出现超出工时或者节约工时的情况,进行预警将生产实际数据反馈至生产过程跟踪单元,同时生成过程跟踪单元将实际生产加工时间反馈至计划调整单元,计划调整单元根据生产过程跟踪单元反馈的实时数据同时根据标准工时管理单元的设定数据及进行后段工序计划的调整,同时将调整后的结果反馈至计划管理单元进行计划数据的更新及保存,并生成新的作业计划统计表发送给各工序。
当铸锭工序或者开方工序集中产出,超出后段工序的生产产能的时候,先入先出管理单元会对集中产出的产品进行先后排序,将生产排序结果发送至计划管理单元进行自动排产计划,对于超出当天产能的与下一批次的产出继续进行先入先出排序,循环式发给计划管理单元进行自动排产。
当后段工序设备发生异常时,会将数据反馈至生产过程跟踪单元进行预警,生产过程跟踪单元将数据及时反馈至标准工时管理单元,标准工时管理单元会进行标准工时的自动变更及重新设定,同时将故障工序的工时数据反馈至计划调整单元,计划调整单元根据最新的工序标准工时数据进行新的前段计划和后段计划调整和更新,同步将最新计划反馈至计划管理单元,计划管理单元根据最新的调整计划进行计划发布及计划管理,直至故障消除再重新恢复工时管理及计划调整。
在生产过程跟踪单元中构建一套在制品虚拟管理库,主要负责监控待加工待检验的待制品数量情况,设定库存最大值,一旦各工序的虚拟管理库库存数据超过设定数据时,进行警示提醒,同时将数据反馈至计划调整单元,计划调整单元根据各工序在制品库存数据,及时调整对应工序的计划,同时将数据反馈至工艺技术人员及时排查异常,保障计划的有序运行,防止在制品库存积压的现象持续发生。
在生产过程跟踪单元中构建在制品批次管理库,针对截断和磨面工序的产能瓶颈,通过对其批次数量进行限定管理,设定标准设备数量对应一个批次产品的加工,防止标准单元设备数量在同一时间加工不同的批次,增加产品呆滞时间,容易形成在制品积压现象。一旦出现标准设备单元加工不同批次的情况,及时将数据反馈至标准工时管理系统,标准工时管理系统发出预警至生产过程跟踪单元,并对数据录入进行限定,不同批次的数据无法进行数据上传与传输。
最后生产计划管理单元对计划执行情况进行汇总分析,同时对计划过程存在的异常情况进行统计分析,并将各工序由于不同异常导致的计划调整次数进行统计分析,根据分析结果生产管理人员可以及时发现生产过程存在的问题。
本发明通过提供一种基于精益管理的混合式生产排产管控方法,可以实现在流程式和离散式生产方式相结合过程中的上下有序衔接,防止资源浪费,有效完成生产作业,并解决了以下技术问题:
在铸锭生产批量产出产品的过程中,通过对铸锭设备集成,及时掌握铸锭工艺运行时间,同步掌握铸锭工艺结束及实际出炉时间,根据出炉时间及G6多晶硅锭和G7多晶硅锭的不同工艺要求及时获得可以开方加工的时间,准确为开方工序提供下一阶段的生产计划,避免由于出炉时间的不稳定导致开方计划来回变更的不准确,消除人工排计划过程的累计误差。
在后段开方、截断、磨面及检验环节,由于各个工序在产品加工速度和班差方面存在差异,因此需要进行很好的计划协调,较好的实现上下均衡生产,防止由于集中生产而导致的集中产出最终加长了生产周期,同时增加了在制品库存,造成库存积压。为了避免这一现象的发生,本系统通过引进精益管理过程的工时管理系统,对每一产品的加工工时进行了设置和限定,防止了产品在某一工序的呆滞时间,同时也保障了与铸锭工序的有序衔接。
在产能均衡分配方面,可以通过实时掌握多晶硅棒铸锭及加工前后工序的生产实际状况,根据生产瓶颈及时进行生产调整,防止由于前后产能不匹配导致产品在制品积压及各环节的人员及设备资源的浪费。
采用本发明提供的管控方法进行实际测试,首先对各工序进行了工时管理,如铸锭前喷涂按照节拍1锭/h,配料按照1锭/0.5h,装料按照1锭/h,铸锭按照1锭/92h,开方按照1锭/7.5h,清洗按照1锭/h,开方检验按照1锭/1.2h,去头尾按照1锭/1.7h,研磨倒角按照1锭/1.5h,硅块检验按照1锭/0.6h,硅块包装按照1锭/0.6h;根据节拍的情况,为了实现铸锭前流程式生产和多晶硅锭加工环节离散式加工的产能均衡,包括硅棒加工过程前后产能均衡生产,采用本申请的混合式生产排产管控方法,根据生产节拍找到生产节拍瓶颈在去头尾环节,通过对去头尾上游硅棒检验及下游硅棒精磨环节,通过制定相应的生产计划管理,规定每个环节产品的生产时间,并对各环节的缓冲区制定相应的数量;例如针对产能不均衡的去头尾环节与开方检验环节分别制定开方检验在晚班下班前缓冲区数量不得少于截止第二天上班第一锭检验完成时去头尾可以完成的生产数量,从而保障了去头尾的连续生产,有效利用在线产能,提高相应的生产效率;通过应用该控制方法,多晶铸锭G6生产周期由之前的11天降低至现有的7天,生产周期缩短了63.3%;在制品库存由之前的1300根多晶硅棒降低到现有的680根硅棒,在制品库存降低了47.6%。有效提升了生产效率,降低了存货的压力,为企业提升了经济效益。
Claims (1)
1.一种多晶硅棒的混合式生产排产管控方法,其特征在于:包括如下步骤:
步骤一:管理人员将年度生产任务及月度任务目标录入数据采集单元(1),所述数据采集单元(1)将录入数据发送至计划管理单元(2),所述计划管理单元(2)对录入数据进行分析处理,生成年度计划和月度计划信息;
步骤二:建立标准工时管理单元(3),向标准工时管理单元(3)输入基于精益生产实践数据的生产控制指令:对多晶硅棒在每一个工序的加工时间进行限定,设置加工时间超出预设工时或者出现节约工时状态时,将实际生产数据及预警信号反馈至生产过程跟踪单元(4),所述生产过程跟踪单元(4)将实际生产加工时间反馈至计划调整单元(5),所述计划调整单元(5)结合实际生产加工时间和标准工时管理单元(3)预设指令,及时对工序后段计划进行调整,所述计划调整单元(5)将调整后的工序加工计划数据进行更新和保存,并生成新的作业计划统计数据发送给各工序控制器;
步骤三:建立先入先出管理单元(6),向先入先出管理单元(6)输入先入先出排序控制指令:当多晶硅棒的铸锭工序或者开方工序集中产出的产能,超出后段工序的生产产能的时候,由先入先出管理单元(6)对集中产出的产品进行先后排序,并将生产排序结果数据发送至计划管理单元(2),所述计划管理单元(2)对自动排产计划做出调整,对于超出当天产能与下一批次产出产能继续进行先入先出排序,将排序结果数据循环式发送至计划管理单元(2)进行自动排产;
步骤四:建立故障预警调整机制,当后段工序设备发生异常时,相应的工序控制器将异常数据反馈至生产过程跟踪单元(4)进行预警,所述生产过程跟踪单元(4)将异常数据反馈至标准工时管理单元(3),所述标准工时管理单元(3)将故障工序的工时数据反馈至计划调整单元(5),所述计划调整单元(5)根据标准工序工时数据对前段计划和后段计划进行调整和更新,并同步将调整后的计划数据发送至计划管理单元(2),所述计划管理单元(2)根据收到的最新调整计划数据进行计划发布和计划管理,直至故障消除再重新恢复工时管理及计划调整;
步骤五:向生产过程跟踪单元(4)输入一套在制品虚拟管理数据进行存储,用于监控待加工待检验的待制品数量,当各工序控制器监控的虚拟管理库库存数量超过预设的阈值数量时,进行预警提醒,并将库存数据反馈至计划调整单元(5),所述计划调整单元(5)根据各工序在制品库存数据及时调整对应工序的计划,同时将数据反馈至工艺技术人员通知其及时排查异常,防止在制品库存出现积压;
步骤六:向生产过程跟踪单元(4)输入一套在制品批次管理数据进行存储,对批次数量进行限定管理,设定标准设备数量对应一个批次产品的加工,当出现标准设备单元加工不同批次的情况时,及时将数据反馈至标准工时管理单元(3),所述标准工时管理单元(3)将预警信号发送至生产过程跟踪单元(4);
步骤七:控制计划管理单元(2)对计划执行情况进行汇总分析,同时对计划过程中存在的异常情况进行统计分析,并将各工序由于异常导致的计划调整情况进行统计分析,根据分析结果使生产管理人员及时发现多晶硅棒生产过程中存在的问题。
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