最佳工厂尺寸是多少?
规划新工厂时,产品成本和总固定成本显然取决于工厂的计划产能。 工厂越大,规模经济越多,产品成本就会降低。 但是,大型工厂需要更多的资本设备。 要量化这些影响,请使用 Factory Explorer®的 产品成本和总固定成本与开始率图表,如下所示 Factory Explorer®的样品 阿斯彭 模型(基于SEMATECH的set4测试平台数据集的数据)。 这些结果是使用容量分析生成的-无需仿真。
风管成本和总固定成本与开始率图表,Aspen模型。 该图表量化了工厂产能,产品成本和总固定成本之间的权衡。 对于此分析,将基于建议的85%的容量负载百分比为每个启动率生成一个最小的工具集(此数字可以通过运行时选项进行控制)。 规模经济规模要小得多,每周可启动2,000个以上,而一家价值40,000,000美元的工厂每周可支持大约1,500个启动。
从工厂模型开始,并询问“最佳工厂规模是多少?”,只需几分钟即可生成上面的图表。 您指定要调查的释放速率的数量和范围,并告知 Factory Explorer®使用自己计算的最小工具集,而不是工厂模型中指定的工具集。 对于每个释放率, Factory Explorer®的容量分析引擎可以生成工具集,对其进行成本计算并执行详细的产品成本分析(如果您选择对运营商建模, Factory Explorer®还可以产生最低的人员配备水平,并将其包括在产品成本中)。 Factory Explorer®的图表引擎会自动创建输出图表。 现在,您拥有制定战略性业务决策所需的信息。 而且,由于每次迭代都非常快,因此可以轻松地针对不同的业务假设(流程学习,工具可用性等)重复进行此分析。 获得答案从未如此简单。
应该保留多少空闲容量?
在为新工厂计划工具集时,所有工具上保留的备用容量是一个重要的变量。 对于给定的启动速度,保留大量的闲置容量通常会产生良好的循环时间,但会强制购买额外的固定设备。 要量化这些折衷,请使用 Factory Explorer®的 固定成本和周期时间与建议的产能装载百分比图表,如下所示 Factory Explorer®的样品 阿斯彭 模型(基于SEMATECH的set4测试平台数据集的数据)。 这些结果是使用容量分析和模拟生成的。
固定成本和周期时间与建议的产能装载百分比图表,Aspen模型。 对于此分析,启动速度保持恒定,并且为每个建议的容量装载百分比生成最小工具集。 保留大量的闲置容量(将建议的容量加载百分比设置为较小的值)会显着提高总固定成本,但可确保较短的周期时间。
建立 Factory Explorer®集成了容量分析和模拟功能,因此只需一次分析运行即可创建以上图表。 Factory Explorer®的容量分析引擎为每个建议的容量负载(您在运行时控制的参数)生成一个最小的工具集。 然后,使用此工具集, Factory Explorer®的仿真引擎估计最终的循环时间。 Factory Explorer®的图表引擎会自动创建输出图表。 无需维护一个容量模型和一个仿真模型。 Factory Explorer®使您既可以使用单个工厂模型进行分析,也可以进行成本分析。 Factory Explorer®是一个完整的决策支持工具。
减少循环时间的成本是多少?
确保良好循环时间的一种方法是保留大量的备用容量。 但是,这是一种昂贵的计划方式(请参阅 应保留多少备用容量?)。 另一种选择是从具有少量闲置容量的最低成本工具集开始,然后仅在需要减少周期时间的地方添加工具。 然后,可以将缩短周期时间的结果总结如下(代表性数据;实际客户数据为专有数据)。 这些结果基于容量分析和仿真。
周期时间与附加资本美元图表,代表性数据。 每个条形图代表特定工厂工具集的周期估计。 此分析的目的是添加工具,以便在与固定设备支出进行衡量时,尽可能缩短周期时间。 Factory Explorer®不会自动生成此图表,但可以轻松进行基础分析。
该分析是迭代工厂优化的一个示例。 使用 Factory Explorer®的容量分析引擎,您首先要生成具有少量闲置容量的最低成本工具集。 接下来,使用 Factory Explorer®的仿真引擎可估算工厂中每种工具的循环时间贡献 (请参阅什么是最重要的周期时间贡献者?)。 使用来自 Factory Explorer®的周期时间贡献图,可以轻松添加工具,以最大程度地减少每单位工具固定成本的周期时间。 上图中的每个条形表示此优化过程中的一个迭代。 潜在的经济利益是巨大的–购买一些目标工具与购买工厂中每个工具的闲置产能之间的区别。 Factory Explorer®使之成为可能。
工厂装货如何影响产品成本和周期时间?
工厂装载会影响产品成本和周期时间。 整个工厂越接近其产能,产品成本就越低。 但是,接近容量运行通常会延长周期时间。 要检查容量负载,产品成本和周期时间之间的权衡,请使用 Factory Explorer®的 循环时间特性曲线图,如下所示 Factory Explorer®的样品 阿斯彭 模型(基于SEMATECH的set4测试平台数据集的数据)。 这些结果是使用容量分析和模拟生成的。
循环时间特性曲线图,Aspen模型。 该图表量化了工厂产能负荷,产品成本和周期时间之间的权衡。 对于此分析,工具集保持不变,并且启动速率有所不同。 当工厂装载量超过85%时,周期时间会迅速增加,而随着装载量的增加,产品成本会线性下降。
Factory Explorer®的成本分析引擎是一个综合的系统,可以考虑所有级别的成本-从工厂的日常开支一直到工艺步骤的材料和消耗品。 该成本核算引擎可提供有关工厂财务状况的多种视图,包括详细的产品成本和毛利率输出。 由于以上图表可以通过一次运行自动创建 Factory Explorer®,执行灵敏度分析很容易,其中性能指标是周期时间曲线的形状。 目标是将该曲线向下和向右移动,从而可以在较高的负载下以较短的循环时间运行。 用 Factory Explorer®,您可以测试潜在的改进(减少工具投入,减少资本设备支出,人员配置变更等),并且不仅可以在周期时间方面,而且可以在成本方面快速查看影响。 第一次,您可以轻松地同时执行工程分析和财务分析。
什么是最大容量限制(瓶颈)?
对于给定的工具集,产品组合和启动率,一个工具或操作员组将限制工厂的生产能力(例如瓶颈资源)。 但是,即使通过添加工具或操作员或进行其他改进来解除此最大容量限制,也可能存在其他容量限制。 要一次查看所有容量限制,请使用 Factory Explorer®的 瓶颈资源图,如下所示 Factory Explorer®的样品 阿斯彭 模型(基于SEMATECH的set4测试平台数据集的数据)。 这些结果是使用容量分析得出的; 无需模拟。
瓶颈资源图,Aspen模型。 此图表显示了最大的容量限制资源(工具组或操作员组)以及每种资源在各种任务上花费的时间。 工具组C1-9和D1-9是最大的容量限制,但是工厂的备用容量很大(超过30%)。
使用仿真来查找产能约束是一项艰巨的任务,尤其是在工厂超负荷的情况下。 找到并消除每个瓶颈之后,您必须重新运行仿真才能找到下一个瓶颈。 但是随着 Factory Explorer®,您可以使用容量分析引擎来识别所有瓶颈。 使用此引擎,一次运行即可识别所有容量限制,即使对于过载的系统也是如此。 而且,速度很快。 即使对于大型工厂,容量引擎通常也只需要几分钟。 但是,这种速度并不以细节为代价,因为容量引擎考虑了操作员,返工,报废,批次拆分,看板以及先进制造中常见的许多其他复杂性。 您无需模拟即可解决所有问题。 用 Factory Explorer®,您可以使用正确的工具来解决当前的问题。 将其视为您的高科技工具箱。
最重要的周期时间贡献者是什么?
与必须首先针对瓶颈资源的容量改进相反,可以在工厂内的任何工具上进行周期时间改进。 但是,减少周期时间的机会通常最好集中在对整个周期时间贡献最大的工具上。 要确定这些工具,请使用 Factory Explorer®的 刀具组图表的周期时间贡献,如下所示 Factory Explorer®的样品 阿斯彭 模型(基于SEMATECH的set4测试平台数据集的数据)。 这些结果是使用容量分析和模拟生成的。
通过工具组图,Aspen模型的周期时间贡献。 此图表显示了对周期时间影响最大的工具组。 尽管负载不大,工具组QLESS却占该产品总循环时间的近20%。 了解并减少该工具组对周期时间的贡献可能会带来很多好处。
您可以使用其他模拟工具的输出来创建上面的图表,但是必要的数据通常被埋在基于文本的输出报告中。 您将不得不将数据复制并粘贴到Excel,手动创建图表,最糟糕的是–在每次模拟运行之后重复整个过程。 用 Factory Explorer®,这是一个自动化的输出图表,只需按一下按钮即可使用。 因为我们使用 Factory Explorer®每天都是我们最苛刻的用户之一。 我们解决问题并在满足客户需求之前添加功能(例如自动输出图表)。 一旦开始使用 Factory Explorer®,您将欣赏这种创新的驱动器。
在制品和周期时间的趋势是什么?
在任何复杂的工厂中,在制品和周期时间都会随着时间的流逝而变化。 了解和控制这些趋势可以显着提高工厂的按时交货性能。 要查看工厂的在制品和周期时间如何随时间变化,请使用 Factory Explorer®的 在制品和周期时间(按期间)图表,如下所示 Factory Explorer®的样品 阿斯彭 模型(基于SEMATECH的set4测试平台数据集的数据)。 这些结果是使用模拟生成的; 无需容量分析。
在制品和周期时间(按周期图),Aspen模型。 该工厂中在制品和周期时间的显着增加使得该工厂很快可能无法满足交货日期。
通过 Factory Explorer®您可以在单个模型中增加所有产品,工具,操作员和过程步骤的属性。 你只要告诉 Factory Explorer®实际日期是发生更改的日期,其余时间将由其他日期来处理。 而且,所有这些数据都存储在一个 Factory Explorer®模型。 为工厂生命周期中不同时间段创建单独模型的日子已经过去。 当你跑步 Factory Explorer®,您可以告诉它分析的开始日期,运行时间以及每个分析周期的时间(天,周,月,季度等)。 如上表所示,显示每个分析期间的输出。 在整个复制或如果执行多个复制的整个运行中,也会总结出许多输出。 Factory Explorer®–这是建模始终承诺但从未交付的东西。
立即致电以获取更多信息 Wright Williams & Kelly, Inc. 解锁创新的未来 Digital Twins 自1991。