2023年企业瓶装水生产线产能提升研究.doc

企业瓶装水生产线产能提升研究企业瓶装水生产线产能提升研究 邓艺培 贾舒媛 王昆朋 高涛 段丹璐 刘鑫 【摘要】以某矿泉水生产企业瓶装水生产线为研究对象，进行产能提升研究。对目前的瓶装水生产线进行现状分析，通过测时计算生产线节拍，计算当前产线平衡率及设备综合效率，找到影响产能提升的瓶颈工序，对其分析与改善，设计出产能提升改善方案以期能提高生产线平衡率，达到提高产能以及生产效率的目的。【关键词】产线产能 平衡率 设备综合效率 我市矿泉水生产企业主要以瓶装水系列产品为主，在瓶装水生产线的生产产品中最为重要的型号为 550mL 的瓶装水，该产品需求量大，占用资源多，故本文以型号为 550mL 的瓶装水作为该生产线的代表，对该生产线进行产能提升改善。一、瓶装水生产线产能分析 瓶装水生产线划分为吹瓶车间、水处理车间、灌装车间、灯检和贴标车间、装箱车间。瓶装水生产工艺流程如图 1 所示。（一）生产线平衡分析 对瓶装水生产线进行平衡分析，首先进行各作业单位作业时间的测定。记录十次循环周期，再结合对测时数据进行三倍标准差异常值的剔除与处理后，各工序作业时间分别为 0.66s，0.72s，0.2s，0.36s，0.2s，0.2s，共计 2.34s，操作人员数量一共为 6 人。接下來记录瓶装水生产线一小时的产能。通过在装箱单元进行计量，以及向现场工作人员的咨询，该瓶装水生产线每小时产能 Q 为 7200，根据生产线节拍计算公式得到瓶装水生产线节拍时间为 0.5，产线平衡率为 78%，该生产线平衡效果差。究其原因发现，吹瓶单元和灌装封盖单元作业时间太长，造成瓶装水生产线平衡率损失率过高，影响整条生产线生产效率，导致订单需求量大的时候产能跟不上，经常会出现加班的现象。（二）设备综合效率计算 接下来计算吹瓶设备和灌装设备的设备综合效率。目前该企业瓶装水生产现状如表 1 所示。由此可以计算出吹瓶设备的设备综合效率如下：（1）计划运行 10.5*3600-30*60=36000 秒。（2）实际运行 36000-1.5*3600=30600 秒。（3）可用率=操作时间/计划工作时间=30600/36000=0.850。（4）表现指数=理想周期时间/实际周期时间=0.5/0.67=0.746。（5）质量指数=良品/总产量=（32000-2500）/32000=0.922。于是得到，吹瓶设备综合效率：OEE=可用率*表现指数*质量指数=0.850*0.746*0.922=0.585 按照同样方法计算灌装机的设备综合效率 OEE=0.885*0.627*0.973=0.54。通过统计数据得出瓶装水生产线灌装机和吹瓶机 OEE 数值较低，虽然调研期间看到车间里一派繁忙，但是设备综合效率运行效率低下，需要改善。二、瓶装水生产线产能提升措施 根据上述内容，发现吹瓶单元和灌装封盖单元是影响产线产能的关键工序，所以考虑从这两道工序入手对产线进行改善，以提高生线产能。（一）吹瓶单元改善 吹瓶单元经常由于设备故障导致吹瓶暂停，导致吹瓶暂停的主要原因是：胚管传送过程出现卡胚，导致吹瓶设备空载运行;胚管质量要求不合格，会出现将胚管吹坏的情况，吹坏的胚管会黏在吹瓶模具上，影响接下来的吹瓶工作，需停机清理。针对胚管卡胚的情况，发现是因为胚管从传送带输送到理胚机的过程中数量时多时少，理胚机内两条滚筒在进行理胚时会出现卡胚的情况，导致胚管不能传送到吹瓶设备。通过与现场技术人员交流以及查阅资料对卡胚现象进行改善。在传送带与储存胚管的箱体之间增加感应器，监测传送带上的胚管数量，达到一定数量便发出信号使漏斗状储胚箱关闭下端阀门，停止往传送带输送胚管，使传输的胚管数量能得到量化并实时监控。针对吹坏胚的情况，一方面通过调整设备参数来保证吹出的空瓶满足质量要求，另一方面在与技术人员讨论之后决定在吹瓶模具上方加入一个剔除装置，由感应器连接，当检测到模具内残留吹坏的胚管，感应器发送信号给剔除装置，迅速将模具内残留的坏瓶清除掉，维持吹瓶设备继续运行，减少设备停机清理的情况发生。经过上述改善后，软件仿真得出吹瓶单元平均作业时间降低到 0.55秒/瓶。（二）灌装封盖单元改善 前面计算得出灌装封盖单元是耗时最长的生产单元，为了降低作业时间，对灌装压盖单元进行改善分析。吹瓶单元加工完成的空瓶经过气流传送带输送到灌装封盖单元，由于车间布局的原因，两个单元之间距离较远，传送带传送的连续性不好，传送带顶部较毛躁，经常出现卡瓶的现象。改善方法是将传送带顶部材料更换为光环的橡胶材质，即可使传送带平衡传输。除了将传送带卡瓶导致的延迟问题改善外，还需改善灌装头出现空载的情况。在灌装机入口处增加一个光电感应装置，使得灌装头空载情况得到消除，保障灌装机灌装头能达到满载效果。软件仿真得出改善后灌装封盖单元的平均作业时间为 0.64 秒/瓶。（三）企业瓶装水改善后产能分析 改善之后瓶装水生产线一小时可以生产 8640 瓶瓶装水，产线平衡率为 85.32%，较之前的 78%，有较大的提高。对吹瓶设备和灌装机分别进行设备综合效率计算为 0.693 和 0.669，设备 OEE 的提升，也将带动产线产能的提升。改善永无止境，课题小组将不懈努力继续改善，使得产线产能进一步提升。参考文献：1刘荷.桶装纯净水灌装生产线节拍平衡研究及控制系统改进D.燕山大学，2017.2陈荣秋，马士华.生产与运作管理M.4 版.北京：高等教育出版社，2016.3杨少君.基于精益生产的气缸体生产线线平衡率提升方法及标准化流程研究D.广西大学.2018 4王梓华.W 公司机加工车间设备综合效率改善研究D.吉林大学，2018.基金项目：本项研究成果受攀枝花学院大学生创新创业训练计划项目资助。