工业工程技术在家电工厂的应用-工业4.0案例分析

运送物料至暂存区 138 152 14
16 229 213 下料
休息
152 213 61
下料
213 229 16
人员空闲率35.2%
联机操作 两名操作工人协同操作三台设备 ECRS工作分解，协同作业 操作人员一利用率95%，操作人员二利用率93% 设备一利用率100%，设备二利用率93%，设备三利用率95%
3.96亿 元
年 产 值
5.02亿 元
5724
4752
万元
年
万元
利
润
万 元
改善前
改善后
改善前 改善后
3.改善效果
园区整体物流降低30% 大冰箱生产车间物流量降低20% 大冰箱车间场地利用率提高30%
Thanks ！
中国轻工业长沙工程有限公司 IE研究团队
马宏路 18975115210 hongluma@126.com
China CEC Engineering Corporation
基于IE的家电工厂 “工业4.0” 实施案例
中国轻工业长沙工程有限公司
2015.10
公司简介
中国轻工业长沙工程有限公司：最专业的家电工程服务商
中国轻工业长沙工程 有限公司（CEC：原轻工业 部长沙设计院）是国资委管 理的中国轻工集团全资子公 司，具有国家综合甲级设计 资质。家电工程咨询设计为 公司三大业务板块之一。公 司为家电制造企业提供工艺 咨询设计、物流优化设计、 园区总体规划以及相关配套 工程的设计及咨询服务。
人 人员效率低于行业平均水平
机 关键设备稼动率低
料
在制品较多，物流浪费严重
法 环
生产组织不合理
生产环境差，工人积极性不高
研究工具及方法
SLP分析法 VSM分析 因果分析法 线平衡分析法
标准化
信息化
机人
法料
自动化
环
生产布局优化 标准化设计 关键设备改造
ECRS
生产自动化/信息化
生产系统仿真
6S及车间环境改善
China CEC Engineering Corporation
生产流程
钣金加工
透明件 注塑成型
ห้องสมุดไป่ตู้
箱胆吸塑成型 箱体预装 箱体发泡 箱体总装 抽真空 制冷剂灌注
制冷性能检测 包装
门胆吸塑成型 门体发泡 门壳钣金成型
生产现状及存在问题
大冰箱生产线单班生产人员97人，单班生产冰箱600台；人均单班产量0.77台， 产品合格率91.7%，均低于同行业平均水平。
上料
34 40
6
6 40 34 上料
开机运行
40 41
1
1 41 40 开机运行
切除边角料
41 87 46
14 55 41 上料完成，合箱
手动打孔
87 108 21
49 104 55 加热
运送物料至打孔机 108 115
7
94 198 104 吸塑成型
机械打孔
115 138 23
15 213 198 吸塑完成，开模
通过布局调整 园区整体物流降低30% 大冰箱厂房物流量降低20% 大冰箱车间场地利用率提高30%
项目内容及方案
标准化设计
各种物料配送频次
ABC分类
配送频次： P≤0.5包装单元/天 0.5包装单元/天≤ P≤1包装单元/小时
超市物料
4小时配送
1包装/小时≤ P≤4包装/小时
集中配送
4包装/小时≤ P
10
20
0
20
40
60
80
100
120
140
160
研究方法
因果分析方法
鱼刺图分析寻求问题根本
5why 分析
小时产能不达标
生产线空闲、停 线率高
箱体发泡供应不 及时
箱体发泡效率不高
发泡夹具等待
人工上箱随意性大
箱体配送小车配送 不及时
设备老化定位不准
研究方法
线平衡分析法
P-Q分析
时间研究：标准工时测定
改善效果
产能提升27%
19200
月 产
14188
量
台
18398 15383
改善前 改善后
3月
4月
产品一次合格率提升
产
91.7%
品
一
次
合
格
率
96.50%
改善前
改善后
人均单班产量提升23%
人 均 单 班 日产 量
3.46 2.76
3.29 2.69
改善前 改善后
台 / 人
3月
4月
经济效益：年产值提升26%，年利润增加970万元
8√
10 放件
1
3
√
合计
1.5 46
项目内容及方案
生产系统仿真
项目内容及方案
6S改善
6S推行流程
标准看板
信息化看板 车间环境改善
China CEC Engineering Corporation
项目内容及方案
车间环境改善
车间通风改善
自然通风与岗位空调结合
岗位空调设计图
夏季车间降温3~5度
China CEC Engineering Corporation
3
·
拔下橡胶头
1
·
插进高压阀
1
·
合计
6
21
距离 9米
存储 ∇
发现瓶颈 消除等待
箱体发泡配送小车 配送不及时造成模具等待
箱体进出夹具方式改善
项目内容及方案
设备改造
项目内容及方案
信息化及自动化
构建信息综合平台，通过信息连接以及反馈 实现智能工业园。在整个生产过程中，无论 元件、半成品还是待交付的产品，均有各自 编码，在产品上生产线之后，可全程自动确 定每道工序，当产品被制造时，它们就可以 知道整个制造过程的细节。
IE
家电园区规划、家电工厂设计、生产环境改 善、消防安全改善、节能环保、工程造价分析 30年家电工艺咨询及专业化设计经验
国内最早设置家电工程IE研究团队的设计单位
“工业4.0”概念
“工业4.0”概念
“工业4.0”概念
工业4.0的研究主题是自动化、信息化和网络化，当企业分别在职能管理领域 实现了较好的信息化，在生产现场也实现了较好的自动化，那么企业接下来 就需要解决网络化的问题，如果可以实现生产相关的产品和设备信息跟管理 层的经营系统连接，企业和产品生命周期的管理就会达到一个很高效率，这 也就是纵向集成所想达到的最佳状态。
“工业4.0”概念
博世实践工业4.0的5个方面：
智能化原材料输送 国际生产网络系统 流水线操作状况监控和支持系统 远程技术支持 高效设备管理系统。
项目案例
H公司简介
H公司家电产业园占地约15万平方米。年产 冰箱（冷柜）150万台，饮水机10万台，制冰 机40万台。
企业享有进出口自主经营权，电冰箱和小 家电成批出口到美国、英国、德国、日本、加 拿大、以色列、科威特、意大利等近五十多个 国家和地区，产品获得了CCC、ROHS、国际 CB、欧盟CE、美国UL、美国ETL、德国GS等 认证，部分产品性能获得了美国能源之星和 NSF认证。
公司简介
在家电制造工厂精益化及IE提效方面典型项目：
西门子滁州电冰箱工厂 海信扬州电冰箱工厂 科龙（顺德）电冰箱工厂 …… 扬子空调滁州空调器工厂 宁波惠康国际电冰箱工厂 合肥海尔电冰箱工厂
生产效率提高至少20%以上
小时产量 × 成品合格率
生产效率 =
生产人员
公司简介
我们的优势
工程设计经验 工艺设计经验
线平衡分析
平衡率=各工序时间总和/（工位数*CT）*100%
项目内容及方案
总图规划
以生产工艺为起点的工业园规划，将原材料 供应商，商品经销商以及顾客等均纳入综合 规划设计中。实现从模块化供货到生产组 织，直至整机发货仓储配送到用户的全流程 互联
项目内容及方案
布局优化
物流相关性较大生产车间、工段靠近布置 布局调整兼顾电冰箱工厂生产特点 （发热较大工段靠外窗布置）
配送距离65m
China CEC Engineering Corporation
研究方法
VSM分析方法
价值流程图分析过程浪费
信息传递不及时造成门体、预装箱体、钣金、 内胆等在制品积压
补货周期时间140min
缺 料
计划员 现场巡
视
编制物 料清单
备料
配送车 等待
配送
补 货
过程时间（min）
30
20
60
AGV配送
项目内容及方案
标准化设计
原有工装
设计 制作
项目内容及方案
设备改造
设计小时产量： 实际小时产量：
87台 67台
行业同类型小时产能：120台
关键设备：箱体发泡小时产能不达标
项目内容及方案
设备改造
流程分析
程序分析
统
计
项别
次数
时间
工作名称：安装冷凝器 编号 08 改善者：马宏路 日期：8.19
原材料供应信息化系统构建
冷凝器贴附、包装、物料配送自动化提升
采用同行业案例对比 采用可行性分析 投资回收期分析 其他优缺点比较
项目内容及方案
信息化及自动化
物料信息及时反馈，配送周期缩短20~30min
Radio Frequency Identification
N-231 N-123
N-1
根据生产计划 及实施现场反 馈制定下一轮 配料计划
项目内容及方案
ECRS改善
线平衡分析
瓶颈工序筛选
Double-E改善
程序分析
工序名称：帖线束（二） 编号：1-02-1 项目名称：宁波惠康 测量工段：东侧预装线 测量时间：2012.06.03 测量地点：宁波惠康集团大冰箱厂房 测量人：李伟
统计
项别 次数 时间 距离 备注
加工○
6 36
0
检查□
0
0
从事家电工程咨询设计30余年 承接国内外家电工程咨询及设计项目300余项 服务家电制造企业数量及承接家电工程项目数量国内第一
海信日立空调
南京创维
合肥TCL
合肥海尔
宁波方太电器
宁波奥克斯
海信惠而浦
海信江门
佛山海尔
China CEC Engineering Corporation
公司简介
我们的主要客户：
N-1
安灯系统：针对零部件合格率小于95%
N-123 N-12
项目内容及方案
人机效率分析
说明：吸塑机人机分析 冷冻胆吸塑（一） 对应视频：video-2012-06-04-10-36-43-冷冻胆（一）.3gp 说明：一机双模
作业
操作人员 起始时间终止时间所用时间
类别
时间刻度
类别
时间
机器 终止时间起始时间作业
0
搬运→
4 10 1.5
等待 D
0
0
0
存储▽
0
0
0
总计
10 46 1.5
序
距离 时间
工序序列
工作说明
号
（米） （秒） 加工○ 检查□ 搬运→ 等待 D 存储▽
1 转身取件
0.5
3
√
2 整理线束
1√
3 取线夹
1
√
4 固定线夹
4√
5 接线
4√
6 取电控件
3
√
7 贴电控件
16 √
8 翻转冷藏胆
3√
整理灯电源线，贴 9 透明塑料膜
“工业4.0”概念
博世实践工业4.0的5个方面：
智能化原材料输送 国际生产网络系统 流水线操作状况监控和支持系统 远程技术支持 高效设备管理系统。
研究方法
SLP分析方法
物流图分析
物流量统计
通过SLP分析分析物流浪费
物流相关性分析
u大冰箱内胆每天配送20 车，运输距离300m
u预装钣金件每天配送25
车，配送距离50m，周
转暂存2次
SLP分析
1# 2# 3# 4# 5# 6# 7#
A
E
I
O
E
O
I
A
U
I
E
O
E
I
O
U
U
E
I
O
I
…… u 门体每天配送30车，
IE
家电园区规划、家电工厂设计、生产环境改 善、消防安全改善、节能环保、工程造价分析 30年家电工艺咨询及专业化设计经验
国内最早设置家电工程IE研究团队的设计单位
“工业4.0”概念
“工业4.0”概念
“工业4.0”概念
工业4.0的研究主题是自动化、信息化和网络化，当企业分别在职能管理领域 实现了较好的信息化，在生产现场也实现了较好的自动化，那么企业接下来 就需要解决网络化的问题，如果可以实现生产相关的产品和设备信息跟管理 层的经营系统连接，企业和产品生命周期的管理就会达到一个很高效率，这 也就是纵向集成所想达到的最佳状态。
从事家电工程咨询设计30余年 承接国内外家电工程咨询及设计项目300余项 服务家电制造企业数量及承接家电工程项目数量国内第一
海信日立空调
南京创维
合肥TCL
合肥海尔
宁波方太电器
宁波奥克斯
海信惠而浦
海信江门
佛山海尔
China CEC Engineering Corporation
公司简介
我们的主要客户：
加工 Ο 检查 口 搬运 →
10
11
1
2秒
4
14 秒
等待 D
存储 ∇
工作说明
距离 时间 （米） （秒） 加工 Ο
工序序列 检查 口 搬运 → 等待 D
转身
0.5
·
走到存储区
2
3
·
搬起冷凝器
1
·
检查冷凝器
2
·
走回生产线
4
6
·
放好冷凝器
1
·
拿起螺丝刀
0.5
·
拿起螺丝钉
0.5
·
固定背部螺钉
2
·
固定侧面螺钉
公司简介
在家电制造工厂精益化及IE提效方面典型项目：
西门子滁州电冰箱工厂 海信扬州电冰箱工厂 科龙（顺德）电冰箱工厂 …… 扬子空调滁州空调器工厂 宁波惠康国际电冰箱工厂 合肥海尔电冰箱工厂
生产效率提高至少20%以上
小时产量 × 成品合格率
生产效率 =
生产人员
公司简介
我们的优势
工程设计经验 工艺设计经验
基于IE的家电工厂 “工业4.0” 实施案例
中国轻工业长沙工程有限公司
2015.10
公司简介
中国轻工业长沙工程有限公司：最专业的家电工程服务商
中国轻工业长沙工程 有限公司（CEC：原轻工业 部长沙设计院）是国资委管 理的中国轻工集团全资子公 司，具有国家综合甲级设计 资质。家电工程咨询设计为 公司三大业务板块之一。公 司为家电制造企业提供工艺 咨询设计、物流优化设计、 园区总体规划以及相关配套 工程的设计及咨询服务。