机械业如何降低换线前置准备时间?
作者: 来源: 文字大小:[大][中][小]
随着市场快速的变化与竞争，制造厂的竞争趋向于速度、成本与品质的竞赛，这使得制造厂的管理又更微观于以往；以前或许紧盯着订单、库存就可以掌握获利；但现在已经走向微利的竞争，生产成本也必需经过严格的控管才能强化竞争力；在市场去库存化的大趋势，客户适量适时的下单，制造厂借着增加产品组合来提高接单率，所以多样化的接单也是时势所趋；整体而言受到市场因势利导「多种少量，短交期的生产模式」已经变成制造厂所必需要面对的挑战。
「多种少量，短交期」的生产模式，从制造的角度而言，影响最大的，不外乎是「生产效率」的发挥，产线为了应付「多种少量，短交期」的出货需求，必需不断的「换线」生产不同品项来应付出货需求，「换线」作业必然影响生产时间，不管快慢长短，都影响到产出效能；所以「换线工时」在机械业或金属加工业的生产管理上，一直是一个被重视的问题，尤其是复杂或是精密的机台一次的set-up往往要花上数个小时的时间，暂且不去探讨其中技术性的问题，我们用不同的思维方式也可以有效缩短换线所发生的递延时间，这样的观念我们利用生产排程的解决方案，也可以达到将换线工时缩到最小化的要求。
神灯先进规划排程专家系统开发了「最少损失」的排程原则，这个观念源自于生产排程计划必需要能寻求生产效益的最大化，若从寻求产能充分发挥的观点上，「最少损失」的排程原则不外乎是最好的选择，神灯系统能够以最少换线工时的条件来做排程，减低反覆而不适当的换线浪费，增加实际的生产稼动时间，提升了「多种少量，短交期」生产模式中的生产效益。
由于机械或是金属加工产业，所使用的机台如车床、铣床、磨床..等，常常需要多个模治具或工具的适当组合搭配才能够驱动生产，基于这样的生产特性，神灯系统将制品的模治具分别设定参数做为排程的条件，将相同或是最少更换模治具的制令归纳排程，来达成最少换线损失的
生产计划，我们以车床的生产排程来说明：
神灯先进规划排程专家系统在排程原则的规划有二种：
A.最早完工：在考虑产能、制造资源、材料及其他限制条件下，以最早可完成工作的时间，依序排入制令上线。
B.最少损失：在考虑产能、制造资源、材料及其它限制条件下，以最少换线(模)前置准备工时条件，依序排入制令上线。
（下图为神灯系统在EB程式设定「排程原则」）
我们以神灯系统实际做第一个模拟，使用「最早完工」的原则下执行排程并完成生产计划，我们计算车床(车床一台至四台)产能需求在4/13~5/1之间总共需要「56」个工作天才能完成所有的制令，如下图所示(每一个绿色方块为一天的产能需求)。
我们以神灯系统实际做第二个模拟，使用「最少损失」的原则下执行排程并完成生产计划，我们计算车床(车床一台至四台)产能需求在4/13~4/29之间总共需要「54」个工作天，就能完成所有的制令，如下图所示(每一个绿色方块为一天的产能需求)。
由上述二种排程原则的比较，可以发现同样的生产内容与条件，但因使用不同的排程原则，产能的需求相差了「2」天，这两天的差异就是换线的时间差；如果以「最早完工」的原则来排程，则因追求最早完工的效益而损失了两天的产能，反之若以「最少损失」的原则排程，就可以节省两天的产能，所以对于换线内容复杂前置时间长的机台，善用「最少损失」的排程原则，将能发挥最大的产能效益。
神灯系统对于多段式换线前置的规划非常灵活而容易入手的，我们可分为区段规划及制品设定二部份，以下我们来说明多段式的规划及设定原则。
区段规划：
神灯系统在多段式的换线前置规划了五段的参数运用空间，这五段也可分为独立区段及阶层区段二种，这二种特性不同，完全依需要规划设定；可以只取其一种或是二种并存，但总共以五段区分为原则，虽是五段但因可以多码设定分类，可应用空间相广大。
独立区段：各项生产作业所需的工具依需求各自更换及计算换线工时，其它工具则不受影响，在上图的例子中如刀具、砂轮及钻头类等是(蓝色框内者)，譬如只更换砂轮则只计算砂输的换线工时，其余工具可以沿用则不发生换线工时。
阶层区段：只要这类的模治具更换，就必需将后续各阶层的所有模治具一起更换，如上图所列举的夹头、模座等是(红色框内者)，如果换现时必须更换夹头，则包含模座必需跟着计算更换所需的时间，换线工时也以实际的更换内容所需时间加总计算。
制品参数设定：
对制品生产所必需使用的模治具及工具，也设定为换线群组及代码，在每一段模治具及工具物件均设定其所需要的换模时间，如此在神灯系统即可依「最少损失」的原则，完成最少换线(最少损失)时间的排程。
以上是针对机械业或是金属加工业普遍使用的车床机台举例介绍，主要说明机台设备在「换线」内容复杂且前置工时长的情况之下，以「最少损失」的排程原则，争取最少产能损失所产生的排程效益；如果换个观点来看，生产交期短，而换线损失有限的情况下，采用「最早完工」的排程原则，则对订单交期的掌握也将有最佳化的表现，至于使用者如何运用这二种不同的排程原则，必需依实际生产状况的需求灵活设定，才能发挥最大的排程效益。