【威威道来】某辅助治具的合理评估-简单线性代数的运用
【威威道来】原创文章 第1篇
01
定义问题（Define）
现有一产品制造流程如下：
此制程需导入某种设备辅助治具，用于TEST1到TEST4。在此制程中，每个在制造的产品都需要用到该辅助治具。
实际有申请130pcs辅助治具，后段第一个工位员工5min周转一次，每次周转需走44步。员工周转容器（容器用于盛放辅助治具）的周期时间34.92s。从而存在如下弊端：
1、员工周转频次高，按8小时工作时间，需周转96次
2、每次辅助治具周转的数量只有十几片，而周转容器容量为25.搬运效率低下
3、影响到后段第一个工位员工的本站作业，若按现有状态，需单独安排一人负责辅助治具的搬运，增加人力成本。
但该辅助治具单价较高（单价6500RMB/PCS），所以需考虑申请多少个辅助治具既能减少员工劳动强度，提升搬运效率，又能保证花费的辅助治具购买 成本是经济的。
02
测量相关数据（Measure）
分析从TEST1到TEST4的制程 ，发现每个产品都需要配套一个辅助治具，故影响辅助治具的数量的因素如下：
1、TEST1(2，3，4)各站进行测试时，测试设备上的在测产品。如：TEST1 的测试点数有14个，则需要辅助治具14个，见表一
2、前段制程到相邻后续制程的流水线WIP，如：前段制程到TEST1的流水线WIP有3个，见表一
3、该流水线的时段生产数（良品数与不良品数）
4、从TEST4将卸下的辅助治具，人工搬运到TEST1时所需的宽放数
表一
注：复测：第一次测试fail，第二次测试或之后的几次测试ok的）
不良：测试判定fail，需重新维修后，才可投线的
其他相关数据收集：
1、 该流水线产能203台/pcs，CT:17.72S
2、单个容器（用于盛放辅助治具进行周转）的人工周转时间34.92s
故影响因素：WIP，良品数，不良品数，人工搬运时所需宽放数
03
分析出目标函数（Analyze）
通过反推法进行反推在各测试站复测率与良率已知的情况下，TEST1需正常投入多少，才会在TEST4 站正常产出203台/pcs。
最终如下：
表二
根据表二处理后的数据，假设 周转时间为m小时，总辅助治具数为n，
则目标函数：
n=90m+203m+68+25+2
即：
293m=n-95
发现总辅助治具数跟设定的周转时间有关。
对公式进行验证：
目前已知现有辅助治具数130，即n=130则m=7.2min，但实际周转时间是5min
后对产线在分析，发现由于一些产线原因，流水线WIP总共为32，而不是标准的25，故对公式进行一定的调整：
90m+203m+68+32+2=n
即
293m=n-102
带入辅助治具数130，此时m=5.7min，此时可接受。
到此时我们发现，问题已经变成了求一元一次方程n=293m+102的最优解,此时我们差的的就是m的可取范围，那么m的可取范围怎么定？
可通过员工一次可搬运的最大容器数进行确定，已知，单容器满容量数为25。员工一次性 可搬运的最大容器数为3，则：
若满一个容器进行搬运，则
周转时间m=25*17.72/60=7.39min
总辅助治具数n=139
若满2个容器一起进行搬运，则周转时间m=50*17.72/60=14.77min
总辅助治具数n=175
若满3个容器一起进行搬运，则周转时间m=75*17.72/60=22.15min
总辅助治具数n=211
故m的取值{7.39,14.77,22.15}
04
问题解决（Improvement）
综合实际考虑：
1、若周转时间为7.39，员工单班周转频率65。当班需搬运走动2860步，相对其他工位劳动强度过大，还需单独安排一人负责辅助治具的搬运
2、 若周转时间为22.15，则申请的总辅助治具数此时过多，采购成本
（211-130）*6500=526,500RMB，成本过高
3、故最终选择周转时间为14.77min的，此时员工单班周转频率33，当班需搬运走动1452步，此时可以不需要单独安排一人负责辅助治具的搬运，不增加人力成本，仅有采购费用（175-130）*6500=292,500 RMB，相对考虑人性化，又保证采购成本不高
综上所诉最终方案：在不增加人力的情况下，再申请45pcs辅助治具。
05
信息留底（Control）
1、相关信息CC给对应的相关单位
2、此分析过程与结果留底，防止后续治具损坏后，需要下次申请辅助治具时，不清楚申请数量为多少。
#总结#
正常我们遇到问题时，作为一个IE工程师，我们要逻辑性的来判断问题如何解，而不是靠经验主义。在学校里我们都学过一定的线性代数与简单的仿真知识。而上诉问题不就是用简单的一元一次方程来进行仿真吗？运用系统地逻辑判断，抽丝剥茧，你就会get到问题的关键点！
在上面不知道大家有没有想过为什么要优先考虑增加治具而不是加人？这其实是跟效益回收期有关，这也是后续的一个话题。
作者简介：工业工程毕业，从事家电、电子制造行业，擅长新品流程导入，产品规划，人力成本改善等。一直做着与基础IE与精益制造相关工作。