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[点晴模切ERP]如何通过产能分析生产制造成本?

admin
2025年2月18日 22:39 本文热度 315

NPV产能计算

在NPV计算过程中有一个极其关键的信息就是产能和工时的计算,其中产能就是要计算新投资的装配单元一年最多可以生产多少件产品,即最大产能,另外一个就是要计算技术实际产能工时(TRC)。

最大产能,顾名思义就是要算一年时间内,生产有效合格产品的最大量。在项目前期进行工艺和投资的评估中,就基本定义好了每件产品的生产工时,所以只要计算出全年生产的总工时,就变成了三年级的工程问题,总工时除以单件工时,就能得到最大产能。

而生产总工时的计算逻辑也很简单,就是先统筹计算全年排班总时长,然后再减去工人休息,设备维护,不良品等损耗就是生产总工时,这个就是生产总工时计算的底层逻辑。

1、全年计划总工时

项目前期规划产能的时候,对于任何一台新设备或者新线体,最合理的班次排布就是按照一天三班,每周五天,周末双休的原则,而出于降本增效的考虑,为了能够更大化的实现投资价值,我们在进行产能评估时,按照一天三班,每周六天,即每周按照18个班次进行设计。

全年时间去掉假期休息后,全年度约有50个工作周,按照每周18个班次,每班工作8小时计算,最终计算得出单台设备的全年计划总时长为7200小时。

而这7200小时,就相当于全年可用于生产的最多的时间,后续所有的损耗都将在此基础上进行删减。

2、损耗:设备有效利用率

人吃五谷杂粮,总会有头疼脑热的时候,设备也不例外,任何的设备无论新旧,长时间的运行也会出现各种各样的故障问题,也就是我们常说的岩机。设备一旦出现故障,就会停止工作,算好计划时长。

为了计算这一部分损耗,我们定义了设备有效利用率(一般为 95%)这样一个概念:

设备有效利用率=(计划总时长-设备故障总时长)/计划总时长x100%

去除这部分损耗之后,设备计划总时长减掉5%,剩余6840小时。

3、损耗:工人休息时间

工人上班除了吃饭之外,还有用餐时间以及休息时间,对于一些手动装配单元,当人吃饭或休息时,设备是无法进行生产的,所以也会产生一部分损耗。

对于休息和用餐时间的定义,目前是这样安排的:

按照每天三班进行排产,每天分白/中/夜三班制,白班35min,中班30min,夜班30min。为了便于计算,会将休息时间均分到每个班次内求平均值。所以这部分的损耗就是用全年总班次乘每个班次的休息时长,即:

工人休息总时长=50周/年x18班/周x[(35+30+30)/3/60]

注意,如果是自动化设备在员工休息时依然可以保持工作状态,这部分损耗可忽略不计。

4、损耗:班会时长

每个班次开始和结束时间都会有班会的安排,班会期间,操作工人依然无法正常生产,势必会对生产造成影响。

但是为了降低这部分风险,我们规定交接班过程需要保证正常排产,方法就是下一班次提前到场,上一班次结束开班会的时候,下一班次直接入场作业。这样就避免班会对生产的影响。所以这一部分损耗为0,忽略不计。

5、损耗:设备准备时长

实际生产过程中,都是按照订单批次进行生产的,每一个批次之间,因为产品型号,加工程序以及工装夹具的不同,都会有切换,更换程序和相应的工袭央具,就像是我们做饭时,炒完一道菜之后,在下道菜之前总是要刷锅一个道理。

所以设备准备时长就是要看一个班次内的订单切换次数,每切换一次都会有一次设置时间产生。而计算切换次数就是用单班次生产总数除以生产批量即可,再往上推计算单班次生产总数,就是用单班次生户总时长除以单件产品生产时长即可。

其中:

单班次生产总时长 = 计划时长-休息时长=(8x60-(35+30+30)/3)

单件产品生产时长 = (VMS+VMR/lot size)

所以:

单班次生产总数 = 计划时长-休息时长=(8x60-(35+30+30)/3)/(VMS+VMR/lot size)

单班次切换次数 = 计划时长-休息时长(8x60-(35+30+30)/3)/(VMS+VMR/lot size) /lot size

单班次设备准备时长 = 切换次数x准备工时=[(8x60-(35+30+30)/3)/(VMS+VMR/lot size) /lot size]xVMR

全年设备准备总时长 = 单班次设备准备时长x全年总班次数量。

即:[(8x60-(35+30+30)/3)/(VMS+VMR/lot size)/lot size]xVMRx50x18

6、损耗:设备表现

设备受现场电力,气压,温度等影响,实际效率会有所贬值,可能只能发挥九成功力,甚至更低,为了计算这一部分算好我们定义了一个设备表现比值,即设备实际转速与标准转速的比值。

通常情况下,我们默认为设备100%运行,但凡是购买设备就会为设备的正常运行创造更合适的环境,所以这部分算好也可以忽略不计。

7、损耗:产品质量合格率

我们在前面就已经讲过,设备产能就是要计算设备全年最多可以生产合格品的数量,如果设备全年生产的产品都很快,但是每件产品都不合格,那快就没有任何意义,所以我们定义了一个产品质量合格率。

按照公司常规要求,所有项目只有一次合格率达到99%之后,才可满足生产释放的需变,所以对于一般项目而言,项目自带1%因产出不良品而造成的浪费,用上步计算出来的工时在减掉 1%即可。

按照上面提到的计划总工时,减去由于设备故障人员休息等造成的多项损耗之后,就可以得到我们想要的可用于计算最大产能的总时长。

而我们想要计算的最大产能数量就是用最大机械总时长除以单件产品生产的瓶颈工时

此处再对瓶颈工时进行解释:

对于生产线体而言,由于一条装配线可能由多个工站组成,每个工站的工作内容前后衔接,但是又可以相对独立、平行运行,就像是我们看到的模块化生产一样。所以对一生产单元而言,生产一件产品井非是从头到尾的时间,而是平行生产时某个耗时最长的工站。

举个例子,烤烧饼擀饼需要3分钟,而烤饼只需要2分钟,从头到尾生产,就是做张饼需要5分钟,但是如果把擀饼和烤饼分开,擀饼的同时也在烤饼,这样制约一个烧饼出场的时间就是擀饼,擀完一张饼的时候就有一个烧饼烤完,所以烧饼铺里面,可以理解为最快3分钟就可以做一张饼。

所以我们在最后计算最大产能时,就是用最大机械总时长除以瓶颈工时。


阅读原文:原文链接



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该文章在 2025/2/19 16:31:14 编辑过
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