过程调节和过程恢复的改进方法
2008-01-17 15:38
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2006-04-05 23:49:10
25.5 过程调节和过程恢复的改进方法 在前一节我们从生产过程改进和过程辨识改进两方面研究了质量成本最小化的问题。本节将从已经中断停机后,应如何考虑过程调节和过程恢复使质量总成本降低的角度进一步讨论。 一个制造过程恢复的成本C由两部分组成:一是恢复过程达到正常生产的成本,即直接恢复成本Cd;其二是单位生产时间中断引起的成本Cr同平均停机时间t的积,故有 C=Crt+Cd (36) 从式(36)知:降低单位时间过程中断的成本Cr和减少中断停机时间t,或降低直接恢复成本Cd;亦或使Dr、Cd与t都减少,均可以达到降低过程恢复成本目的。 改进过程调整与过程恢复的方法可以分为两大类:一类是利用冗余机器:另一类是配置自动辨识/恢复系统。 25.5.1 冗余机器的应用 所谓冗余机器,是指按照生产任务要求的生产能力多余的机器。它是生产线上的“备份”机器。在正常运行时,它处于停机或运行状态,一旦生产线上的机器因废品出现或故障停机待恢复时,它立即启动替代已停机器进行生产。冗余机器的应用可以减少生产线的平均中断时间。实践证明,冗余机器的利用是提高生产线或制造系统运行可靠性的有效措施之一。另一种提高可靠性的办法是增大中间存储量。但现代生产认为,这不是一个好的办法。冗余机器常常布置在生产线或制造系统的关键或瓶颈工序上。因为这些工序对全线或整个系统的可靠性有决定性的意义,它们对生产线或系统的无故障工作时间有大的影响。工业实践表明,冗余机器的布置分为三类。 1.热备用设备 把冗余机器同多故障的机器安排成并行运行的布置。当生产线上设备因故障或废品出现而停机调整——恢复时,冗余机器仍然继续运行,称之为热备用设备。它可以使过程调节和过程恢复的时间延滞大大降低或消除。 2.冷备用设备 这类冗余机器主要用于生产线上的设备,刚一起动就出现故障或废品,以及生产线运行中突发的中断停机时,一旦出现上述情况,冷备用设备立即起动,替代中断停止的机器。这时生产过程的延迟时间等于冗余机器起动的时间,它不为零。 3.温和备用设备 它与热备用设备的布置和运行程序一样,区别在于,在正常生产过程中,温和备用设备只发挥50%的生产能力,当正常生产的设备停机调整和恢复时,它马上提高生产能力达到100%。这类冗余机器与热备用设备一样可以使制造过程的时间延迟为零。但它又避免了利用热备用设备可能造成的产品过剩而积压。 上述三类方式的应用要从具体生产状况出发,择优选用。 25.5.2 自动辨识的调整恢复系统 如前所述,由于自动辨识的调整恢复系统具有柔性,在运用得当时有良好的经济性,故越来越多的企业根据自己的要求和条件,采用它来降低过程调整与恢复的成本。这类系统可以在过程中自动检测产品的尺寸或电子学特性,并完成下述两类控制活动: (1)过程控制 在检测出产品的质量特性指标值偏离控制限时,立即实施自动恢复过程,消除上述偏差。 (2)自动停机 若由它实施过程控制的调整与恢复活动后仍然发现另一个废品出现,该自动检测控制系统将自动地停止机器动作,同时发出报警信号,以引起操作人员的注意。 近些年,由于计算机及其应用技术、人工智能控制器和专家系统技术的发展与应用,使这类自动辨识调整恢复系统更加先进而可靠,其中断停机时间更短,并可以自动识别和调整恢复制造过程。其代表的装置有智能闭环处理器等,详见第19章。 诚然,利用周期性换刀,启动辨识与恢复生产过程、过程辨识的改进和隔离废品产生等方法可以改进产品生产过程的质量,降低单件产品的总质量成本。但是,如何选用哪一种方法或几种组合实现降低质量成本。提高过程的产品质量,必须根据方法的特点及其对质量改进的能力,以及改进前后的经济性,结合企业实际,特别是产品的市场前景和企业投资的经济可承受性及投资回收期等进行综合的正确决策,防止单纯技术观点或乱花钱的错误决策。 |
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