Cell生产(整理版)
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Cell生产概述
Cell化生产建立步骤 Cell工作中的管理 Cell生产注意事项
2015-1-23
‹#›
一﹑Cell生产概述
一﹑Cell生产概述
1.Cell的概念
所谓“单元生产方式”(Cell Manufacturing) ,是一种小批量生产制造的最佳方 案， 它通过使用较小型的制造设备、工具，以特定的顺序安排由一个或者少数几个作 业人员通过单件流让材料和零件能够以最小的搬运或延误完成单元内所有工序的一种 新型生产模式。 Cell一般以U字形或者C字形进行布局（见下图），这种形状使得流程的起讫点靠 近，减少了操作者从一个加工周期到下个加工周期之间需要走动的距离，便于取放 料。
2015-1-23
课前准备
带着问题进入课程
为什么要推行Cell？Cell有什么好处? 哪些料号必须转为Cell模式？所有的都可以吗？ 如何将普通生产线转化为cell？需要什么步骤？
Cell制程应该怎么安排？
Cell线的机台有什么要求？ Cell线的员工有什么要求？ 我能做什么？
课程大纲
可以根据产品的特性、工人的 熟练程度、及产量采用各种各 样的Cell线型， 车间的布局显 得良好多变。
生产与销售同步，缩短交 货时间
随堂问题
cell线为什么能缩短交货时间
• A,B,C三种产品，各需要生产4小时，由一条12人的线 进行生产，换线需要30分钟，3种产品做完交货需要多 久？
• Answer:3*4+2*0.5=13小时 • 若改为Cell线生产，由3条4人的Cell线生产，4个人做完 A,B,C产品各需要12小时，同时生产3种产品，需要多久？ • Answer：12小时。同步制造节省了换线时间 • 再思考：4个人做完A产品需要12小时吗？如何再降低？
孤岛型布局
鸟笼型布局
二﹑Cell建立步骤
采用花瓣式布局（如图） 复杂的产品，可由多个单元主城花瓣形状， 如图，有助于提高单元间的相互协助。 单元线体间距 单元线体内侧的距离宜在150cm以下，以便作 业者横越U型单元工程的两侧。 尽可能缩短工站间的距离，便于作业者相互协 助。 工程内的多个工站（设备），将其工站(设备） 布臵成U型，以减少步行（如图）。 公共设施（水、电、空气…）布臵 由天花板上方供给公共设施，以便容易调整 设备布臵。 需清理作业者可有效移动的路径上的障碍。 尽可能消除可堆放工程内库存的空间。
缺点： 1、作业位臵固定，人员之 间工作协作困难； 2、取放动作过多，平衡损 失； 3、生产弹性较差； 4、设备发生故障将引起整 个生产线中段，时间损失； 5、物流迂回，搬运时间长。
二﹑Cell建立步骤
2、U型Cell线式
适用于多品种少量生产，因应需求变化可弹性排配产线与人力；多数工 序必须集中于一处，而场地又收到限制，生产线的起点与终点必须在同 一通道旁。
二﹑Cell建立步骤
4﹑计算节拍
生产节拍(takt time)
•按照客户需求的速度来安排生产产品，所设定的一个产品的生 产时间为生产节拍 •生产节拍=生产总时间/客户需求量 •例： •一个星期后（6天后）要给某重要客户交货50000 PCS，假设装配每 天生产8小时，一天两个班。求生产节拍？ •Answer： •生产总时间=6*2*8*3600=345600（秒）
二﹑Cell建立步骤
6.3﹑生产排位&布局 要将人工以作业者为主的工作尽可能集中在一起，以便可弹性的分配 作业要素； 设备尽可能的侧面开口，让工作物在设备之间的移动最短； 将自动化作业与以作业者为主的作业流程分开，如下图： 自动化 作业区
人工作业 区域（作 业者在此 工作） 物的流动
注意： 编入单元工程的自动作业必须非常可靠，如果可靠度不高，且难以改 善的话，最好将此自动作业与单元工程分开，并且使用拉式回路来管制 其生产。
适合Cell的料号特征
–需求弹性高 –产品体积小 –产品重量轻 –加工方式简单 –加工机台少
分析产品弹性-（PQ分析法)
–将产品种类按照需求量高低从左到右排列在横轴 –纵轴为产品数量 –体现数量与种类关系的柏拉图
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
50.0
二﹑Cell建立步骤
1﹑三个基本原则
普通线转为Cell生产形式的三个基本原则.
1. 弄清当前的状况.
• • • 产品混合状况 生产信息 当前流程 决定料号 划分产品族及决定生产节拍 分析现有流程
2. 转化成一个基本制程lay-out. 3. 持续改善制程
二﹑Cell建立步骤
2﹑决定料号
传送带线
装配
装配 Assy
单元式生产
装配 Assy
检查
包装
库存 搬运
包装 检查
包装 检查
生产过程中的产品滞留
产品工序之间存在停滞损失 工序内动作损失 质量信息的反馈比较慢
减少了生产过程中的产品滞留和库存 减少取放动作损失 质量信息的快速反馈可及时处理 明确质量意识和责任,被动转主动。
质量责任人不明确(全员质量意识不高)
Cell在英文中意思为 “细胞”“单元” 细胞是人体内最小的 能完成完整功能的组 成部分
一﹑Cell生产概述
2.单件流的概念
单件流指的是指按照顾客需要的速率生产顾客需求的产品，又称一 件流（One Piece Flow）。与它相反的是量产。
单件流
× 10
批量生产
我要10个
一﹑Cell生产概述
3.单件流的优点
二﹑Cell建立步骤
6.3﹑生产排位&布局 保持的作业高度与采用高度一致； 避免提高、放下、往前、向后的移动工作物；
尽可能地利用重力帮助作业者将工作物定位或移动；
工具尽量接近使用位臵，并调整至可立即使用的特定方向；
使用专用工具，而非需要调整的工具，并设法将两支或多支工具整 合；
80%的生产需求数量由20%的料号生产。剩下80%的料号属于小批量 料号(上图方框内）
0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 100.0% 120.0%
二﹑Cell建立步骤
3﹑分产品家族
产品族 外形相似、制程相近的产品划分在一个cell内，以减少换线的损失， 称为划分产品族 划分产品族的方法 •目视法 - 直接观察产品制程来选择群组，当产品数量较少时采用，主要依靠 经验进行产品分组； •产品分类编码法 - 当产品数量庞大时采用，将产品的特性、生产流程等信息转变为唯 一描述产品的编码信息，由数据库统一管理. •生产流程分析法 - 当产品数量较大时采用，该法基于对当前生产流程进行分类，对于 产品生产流程基本稳定的情况非常有效.
6
7
8
5 A B C
问：做出10个成品需要多久？
Answer：3*8*10=240秒
再问：如果用3个人都做完3个工站？也就是以一人多任务的方式 完成，需要多久?
Answer：（6+7+8）*10=210秒
如果一天做10K产品，节省多少时间？ 50分钟
2015-1-23
‹#›
一﹑Cell生产概述
4.3.缩短了生产周期、减少了库存、提高了质量
2﹑决定料号—PQ分析法
0.0 312.4 232.5 226.0 比例 forecast 168.0 160.0 103.0 84.0 77.6 63.0 45.0 42.0 26.5 14.0 14.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 2.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
•人数=标工/生产节拍 机
•必须提高仪器,设备以及各个工作站的灵活性及其对各类不同 产品的可适用性﹒需考虑自动化装备的事项,如:仪器的不可移 动性,仪器底座的局限性,配套的设施等。
料
•引取广告牌，外围投料，不良信息准确反馈等。
法
•按照制程平衡原理排配合理的流程，设计LAYOUT
二﹑Cell建立步骤
6﹑工作地与物流分析
6.1﹑布臵原则﹕ 出入口（I/O)一致 • 减少从出口到入口的走动浪费，工序分配 灵活； • 供料&收料在同一方向，物流距离与时间 最短； • 起始作业与最终作业尽量接近，统一作业 者负责起始与最终工程，可确保工程节奏。 避免孤岛型布 单元与单元间相互隔离，无法互相协作。 避免鸟笼型布局 物流不顺畅，单元间相互协助几乎不可能。
二﹑Cell建立步骤
1C X 41 1C 10 X 1-A 4 A 1C 110 1 X -A 41 T 1C 102 X 1C 41 FM X 20 43 2 20 -ZR 1 C 2 -D X K4 C 1C 310 X 2-J 43 M 1C 202 X -B 4 D 1C 310 X 1-A 42 P 2 1C 01X MS 4 1C 12 X AC 41 1 2 1C 01 X -BL 1C 432 X 01 4 1 -C 1C 20 X 11C 44 CH X 1G 43 1 2B -Z R C -T 1C C-C X 41 1C 10 X 1 1C 41 X 201 4 1C 12 X 014 C 1C 320 X 3-T 41 C 1C 202 X -C 41 A 2 1C 02X CT 41 1A 1C B X 1 4 1C 221 X 1 43 1C 1Q 1 1C X4 X 32 43 01 20 1EZ
2015-1-23
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一﹑Cell生产概述
4.2.节省了人力、空间 生产力提高
设备增加
传 送 带 线
工 作 时 间
时间损失
工作台
单 元 式 生 产
改一个人就可提升生产力
时间培训长，设备投资增加
随堂问题
为什么Cell线能节省时间？
• 某产品，需要3道工序A,B,C完成.
9
工站
A
B
C
8 7 6
时间（秒）
经过调查结果显示，超过60％的公司反映单元生产帮助公司减少 了20％－40％的操作人员。 其中位列前三的采用单元生产的优点为： 1）减少员工工时投入，缩短生产提前期； 2）增加适应产品混合变动或产量变动的柔性，减少在制品库存； 3）减少维修工人和监管人员数。 位列前三的缺点为： 1）对订单突变响应困难； 2)增加了培训时间； 3）在单元内部监控工作速度存在困难。 总之，单元生产方式是一种全新的生产方式，已经被很多制造型 企业尝试采用。它使更快地响应环境变化、为生产提供更高的柔性成 为可能，但作为一种新型生产系统，它也存在着一些诸如培训以及激 励员工的问题。
•生产节拍=345600/50000=6.9(秒）
•即：6.9秒作一个产品正好满足客户需求
思考：如果16.9秒、4.9秒做一个产品和6.9有什么区别？
二﹑Cell建立步骤
5﹑Cell制程的四要素：人、机、料、法 人
•要考虑到实施这个CELL的最有效的人数,以及为了实现一人多 机,他们所需要进行哪些专门训练.
优点： 1、可节省设施所需的面积； 2、内部人员移动作业，协助 性强； 3、从外围供料不影响作业者 操作，供料便利； 4、物料的出入口在同一侧， 减少搬运人员的搬运距离； 5、产线生产能力富于弹性。
缺点： 1、人员需为多能工，人员技 能要求较高； 2、需要较高的生产控制水准 以平衡个单元间的生产流程。
花瓣型布局
U型布局
内U型布局
二﹑Cell建立步骤
6.2﹑两种典型生产线介绍﹕ 1、直线流水线式 适用于宽阔的操作区域，工站间用输送带传送产品，作业人员进行简单重 复单一工作，或可兼做相临近的几种工站。
优点： 1、人员作业分配较细，对人 员的技能要求较低，易于培养 训练； 2、作业周期时间短，产能高， 适合于大量产品的生产； 3、可使用专用设备和机械化、 自动化搬运方法。
批量生产的缺点延长了顾客订单的交期
• • • • • 需要劳动力、能源和场地去存放以及搬运产品 增加了产品被损坏或者破坏的可能性 允许公司以最少的延误将多种产品交到用户手中 减少了搬运和存储所需要的资源 降低了产品被损坏或者失效的可能性
单件流的优点
一﹑Cell生产概述
4﹑CELL生产产生的经济效益和优缺点
一﹑Cell生产概述
4.1.增加了 灵活多变性 传 送 带 线
产品多样性 换线时存在时间、效率的损失 产量的变动 布局的多样化 传送带线
传送带线一人决定产线速度
产品
Time时间
增加生产线比较困难
Leabharlann Baidu
车间布局的更改比较困难
单 元 式 生 产
产品
在3条Cell线进行生 产，切换损失减少.
由工人数量决定 由线的数量决 产量 和线体布局 定产量和线型
Cell化生产建立步骤 Cell工作中的管理 Cell生产注意事项
2015-1-23
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一﹑Cell生产概述
一﹑Cell生产概述
1.Cell的概念
所谓“单元生产方式”(Cell Manufacturing) ,是一种小批量生产制造的最佳方 案， 它通过使用较小型的制造设备、工具，以特定的顺序安排由一个或者少数几个作 业人员通过单件流让材料和零件能够以最小的搬运或延误完成单元内所有工序的一种 新型生产模式。 Cell一般以U字形或者C字形进行布局（见下图），这种形状使得流程的起讫点靠 近，减少了操作者从一个加工周期到下个加工周期之间需要走动的距离，便于取放 料。
2015-1-23
课前准备
带着问题进入课程
为什么要推行Cell？Cell有什么好处? 哪些料号必须转为Cell模式？所有的都可以吗？ 如何将普通生产线转化为cell？需要什么步骤？
Cell制程应该怎么安排？
Cell线的机台有什么要求？ Cell线的员工有什么要求？ 我能做什么？
课程大纲
可以根据产品的特性、工人的 熟练程度、及产量采用各种各 样的Cell线型， 车间的布局显 得良好多变。
生产与销售同步，缩短交 货时间
随堂问题
cell线为什么能缩短交货时间
• A,B,C三种产品，各需要生产4小时，由一条12人的线 进行生产，换线需要30分钟，3种产品做完交货需要多 久？
• Answer:3*4+2*0.5=13小时 • 若改为Cell线生产，由3条4人的Cell线生产，4个人做完 A,B,C产品各需要12小时，同时生产3种产品，需要多久？ • Answer：12小时。同步制造节省了换线时间 • 再思考：4个人做完A产品需要12小时吗？如何再降低？
孤岛型布局
鸟笼型布局
二﹑Cell建立步骤
采用花瓣式布局（如图） 复杂的产品，可由多个单元主城花瓣形状， 如图，有助于提高单元间的相互协助。 单元线体间距 单元线体内侧的距离宜在150cm以下，以便作 业者横越U型单元工程的两侧。 尽可能缩短工站间的距离，便于作业者相互协 助。 工程内的多个工站（设备），将其工站(设备） 布臵成U型，以减少步行（如图）。 公共设施（水、电、空气…）布臵 由天花板上方供给公共设施，以便容易调整 设备布臵。 需清理作业者可有效移动的路径上的障碍。 尽可能消除可堆放工程内库存的空间。
缺点： 1、作业位臵固定，人员之 间工作协作困难； 2、取放动作过多，平衡损 失； 3、生产弹性较差； 4、设备发生故障将引起整 个生产线中段，时间损失； 5、物流迂回，搬运时间长。
二﹑Cell建立步骤
2、U型Cell线式
适用于多品种少量生产，因应需求变化可弹性排配产线与人力；多数工 序必须集中于一处，而场地又收到限制，生产线的起点与终点必须在同 一通道旁。
二﹑Cell建立步骤
4﹑计算节拍
生产节拍(takt time)
•按照客户需求的速度来安排生产产品，所设定的一个产品的生 产时间为生产节拍 •生产节拍=生产总时间/客户需求量 •例： •一个星期后（6天后）要给某重要客户交货50000 PCS，假设装配每 天生产8小时，一天两个班。求生产节拍？ •Answer： •生产总时间=6*2*8*3600=345600（秒）
二﹑Cell建立步骤
6.3﹑生产排位&布局 要将人工以作业者为主的工作尽可能集中在一起，以便可弹性的分配 作业要素； 设备尽可能的侧面开口，让工作物在设备之间的移动最短； 将自动化作业与以作业者为主的作业流程分开，如下图： 自动化 作业区
人工作业 区域（作 业者在此 工作） 物的流动
注意： 编入单元工程的自动作业必须非常可靠，如果可靠度不高，且难以改 善的话，最好将此自动作业与单元工程分开，并且使用拉式回路来管制 其生产。
适合Cell的料号特征
–需求弹性高 –产品体积小 –产品重量轻 –加工方式简单 –加工机台少
分析产品弹性-（PQ分析法)
–将产品种类按照需求量高低从左到右排列在横轴 –纵轴为产品数量 –体现数量与种类关系的柏拉图
100.0
150.0
200.0
250.0
300.0
350.0
50.0
二﹑Cell建立步骤
1﹑三个基本原则
普通线转为Cell生产形式的三个基本原则.
1. 弄清当前的状况.
• • • 产品混合状况 生产信息 当前流程 决定料号 划分产品族及决定生产节拍 分析现有流程
2. 转化成一个基本制程lay-out. 3. 持续改善制程
二﹑Cell建立步骤
2﹑决定料号
传送带线
装配
装配 Assy
单元式生产
装配 Assy
检查
包装
库存 搬运
包装 检查
包装 检查
生产过程中的产品滞留
产品工序之间存在停滞损失 工序内动作损失 质量信息的反馈比较慢
减少了生产过程中的产品滞留和库存 减少取放动作损失 质量信息的快速反馈可及时处理 明确质量意识和责任,被动转主动。
质量责任人不明确(全员质量意识不高)
Cell在英文中意思为 “细胞”“单元” 细胞是人体内最小的 能完成完整功能的组 成部分
一﹑Cell生产概述
2.单件流的概念
单件流指的是指按照顾客需要的速率生产顾客需求的产品，又称一 件流（One Piece Flow）。与它相反的是量产。
单件流
× 10
批量生产
我要10个
一﹑Cell生产概述
3.单件流的优点
二﹑Cell建立步骤
6.3﹑生产排位&布局 保持的作业高度与采用高度一致； 避免提高、放下、往前、向后的移动工作物；
尽可能地利用重力帮助作业者将工作物定位或移动；
工具尽量接近使用位臵，并调整至可立即使用的特定方向；
使用专用工具，而非需要调整的工具，并设法将两支或多支工具整 合；
80%的生产需求数量由20%的料号生产。剩下80%的料号属于小批量 料号(上图方框内）
0.0% 20.0% 40.0% 60.0% 80.0% 100.0% 120.0%
二﹑Cell建立步骤
3﹑分产品家族
产品族 外形相似、制程相近的产品划分在一个cell内，以减少换线的损失， 称为划分产品族 划分产品族的方法 •目视法 - 直接观察产品制程来选择群组，当产品数量较少时采用，主要依靠 经验进行产品分组； •产品分类编码法 - 当产品数量庞大时采用，将产品的特性、生产流程等信息转变为唯 一描述产品的编码信息，由数据库统一管理. •生产流程分析法 - 当产品数量较大时采用，该法基于对当前生产流程进行分类，对于 产品生产流程基本稳定的情况非常有效.
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5 A B C
问：做出10个成品需要多久？
Answer：3*8*10=240秒
再问：如果用3个人都做完3个工站？也就是以一人多任务的方式 完成，需要多久?
Answer：（6+7+8）*10=210秒
如果一天做10K产品，节省多少时间？ 50分钟
2015-1-23
‹#›
一﹑Cell生产概述
4.3.缩短了生产周期、减少了库存、提高了质量
2﹑决定料号—PQ分析法
0.0 312.4 232.5 226.0 比例 forecast 168.0 160.0 103.0 84.0 77.6 63.0 45.0 42.0 26.5 14.0 14.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 2.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0
•人数=标工/生产节拍 机
•必须提高仪器,设备以及各个工作站的灵活性及其对各类不同 产品的可适用性﹒需考虑自动化装备的事项,如:仪器的不可移 动性,仪器底座的局限性,配套的设施等。
料
•引取广告牌，外围投料，不良信息准确反馈等。
法
•按照制程平衡原理排配合理的流程，设计LAYOUT
二﹑Cell建立步骤
6﹑工作地与物流分析
6.1﹑布臵原则﹕ 出入口（I/O)一致 • 减少从出口到入口的走动浪费，工序分配 灵活； • 供料&收料在同一方向，物流距离与时间 最短； • 起始作业与最终作业尽量接近，统一作业 者负责起始与最终工程，可确保工程节奏。 避免孤岛型布 单元与单元间相互隔离，无法互相协作。 避免鸟笼型布局 物流不顺畅，单元间相互协助几乎不可能。
二﹑Cell建立步骤
1C X 41 1C 10 X 1-A 4 A 1C 110 1 X -A 41 T 1C 102 X 1C 41 FM X 20 43 2 20 -ZR 1 C 2 -D X K4 C 1C 310 X 2-J 43 M 1C 202 X -B 4 D 1C 310 X 1-A 42 P 2 1C 01X MS 4 1C 12 X AC 41 1 2 1C 01 X -BL 1C 432 X 01 4 1 -C 1C 20 X 11C 44 CH X 1G 43 1 2B -Z R C -T 1C C-C X 41 1C 10 X 1 1C 41 X 201 4 1C 12 X 014 C 1C 320 X 3-T 41 C 1C 202 X -C 41 A 2 1C 02X CT 41 1A 1C B X 1 4 1C 221 X 1 43 1C 1Q 1 1C X4 X 32 43 01 20 1EZ
2015-1-23
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一﹑Cell生产概述
4.2.节省了人力、空间 生产力提高
设备增加
传 送 带 线
工 作 时 间
时间损失
工作台
单 元 式 生 产
改一个人就可提升生产力
时间培训长，设备投资增加
随堂问题
为什么Cell线能节省时间？
• 某产品，需要3道工序A,B,C完成.
9
工站
A
B
C
8 7 6
时间（秒）
经过调查结果显示，超过60％的公司反映单元生产帮助公司减少 了20％－40％的操作人员。 其中位列前三的采用单元生产的优点为： 1）减少员工工时投入，缩短生产提前期； 2）增加适应产品混合变动或产量变动的柔性，减少在制品库存； 3）减少维修工人和监管人员数。 位列前三的缺点为： 1）对订单突变响应困难； 2)增加了培训时间； 3）在单元内部监控工作速度存在困难。 总之，单元生产方式是一种全新的生产方式，已经被很多制造型 企业尝试采用。它使更快地响应环境变化、为生产提供更高的柔性成 为可能，但作为一种新型生产系统，它也存在着一些诸如培训以及激 励员工的问题。
•生产节拍=345600/50000=6.9(秒）
•即：6.9秒作一个产品正好满足客户需求
思考：如果16.9秒、4.9秒做一个产品和6.9有什么区别？
二﹑Cell建立步骤
5﹑Cell制程的四要素：人、机、料、法 人
•要考虑到实施这个CELL的最有效的人数,以及为了实现一人多 机,他们所需要进行哪些专门训练.
优点： 1、可节省设施所需的面积； 2、内部人员移动作业，协助 性强； 3、从外围供料不影响作业者 操作，供料便利； 4、物料的出入口在同一侧， 减少搬运人员的搬运距离； 5、产线生产能力富于弹性。
缺点： 1、人员需为多能工，人员技 能要求较高； 2、需要较高的生产控制水准 以平衡个单元间的生产流程。
花瓣型布局
U型布局
内U型布局
二﹑Cell建立步骤
6.2﹑两种典型生产线介绍﹕ 1、直线流水线式 适用于宽阔的操作区域，工站间用输送带传送产品，作业人员进行简单重 复单一工作，或可兼做相临近的几种工站。
优点： 1、人员作业分配较细，对人 员的技能要求较低，易于培养 训练； 2、作业周期时间短，产能高， 适合于大量产品的生产； 3、可使用专用设备和机械化、 自动化搬运方法。
批量生产的缺点延长了顾客订单的交期
• • • • • 需要劳动力、能源和场地去存放以及搬运产品 增加了产品被损坏或者破坏的可能性 允许公司以最少的延误将多种产品交到用户手中 减少了搬运和存储所需要的资源 降低了产品被损坏或者失效的可能性
单件流的优点
一﹑Cell生产概述
4﹑CELL生产产生的经济效益和优缺点
一﹑Cell生产概述
4.1.增加了 灵活多变性 传 送 带 线
产品多样性 换线时存在时间、效率的损失 产量的变动 布局的多样化 传送带线
传送带线一人决定产线速度
产品
Time时间
增加生产线比较困难
Leabharlann Baidu
车间布局的更改比较困难
单 元 式 生 产
产品
在3条Cell线进行生 产，切换损失减少.
由工人数量决定 由线的数量决 产量 和线体布局 定产量和线型