微波組件生產線工藝布局設計

吳偉偉 童科娜 鄧迪 曹向榮 葛駿

摘要：針對上海航天電子技術研究所高效批量化微波組件生產線，采用系統布置設計法（system Layout P1anning，SLP）進行工藝布局設計，通過對系統物流、人流、信息流進行分析，結合微波組件生產線場地特點對生產線各個工序設備的布局、物流的通道作出有機地組合和合理配置，使生產線內部布置最優化，有效提高空間利用率，最大限度地減少物料搬運，縮短生產作業周期。

關鍵詞：航天;微波組件;系統布置設計;布局設計

中圖分類號：F426.82 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2019）12-0095-03

引言

微波組件廣泛運用于軍民用電子系統中，相控陣雷達的T/R組件就是這種微波組件的一個典型，一部相控陣雷達包含成千上萬只T/R組件。隨著多型號對微波組需求量越來越大，建設高效批量化微波組件生產線迫在眉睫。微波組件生產線工藝布局是高效批量化生產線建設的基礎，直接影響到整個產線的信息流、物流、生產能力、生產成本和安全。

強化物流管理是提高生產效率有效途徑。在微波組件生產過程中，物料的搬運、存儲等非加工環節花費的費用和占用時間的比例都很大，物流的合理性將直接影響生產線的生產效率。因此，上海航天電子技術研究所（以下簡稱電子所）針對微波組件生產線的場地開展了工藝布局設計研究，采用系統布置設計法進行分析，包括產品P-產量Q、工藝R、作業單元S、物流、作業單元相互關系分析，通過圖分析，得出相關單元密切程度、作業單元位置相關圖，獲得最優生產線布局方案，提升微波組件生產線的制造能力，實現設備產能的均衡性，滿足高效批量化的生產要求。

1產品P-產量Q分析

高效批量化微波組件生產線定位為年產6萬通道微波組件，具備三種不同型號微波組件的生產能力。不同品種一產量水平下生產單位形式也不一樣，一般而言，隨著產量減小，單位產品成本和產品品種柔性都是不斷增加。

方案A，是單一品種的大量生產，在這種極端情況下，采用高效自動化專用設備組成的流水線是最佳方案，它的生產效率最高、成本最低，但柔性最差。

方案B，隨著品種的增加及產量的下降，采用對象專業化形式的成批生產比較適宜。對象專業化是指按照不同的加工對象分別建立不同的生產單元。

方案C，表示多品種中小批量生產，采用成組生產單元和工藝專業化混合形式較好。

方案D，是單件生產情況，采用工藝專業化形式較為合適。工藝專業化是指按照不同的生產工藝特征，分別建立不同的生產單位，在這樣的生產單位可以對不同種類的產品進行相同工藝方法的加工。

建設高效批量化微波組件生產線，滿足較少品種微波組件的較大批量的生產，既要具備批量化的生產條件，又要兼顧柔性化的生產特點，屬于對象專業化形式批量生產線。

2場地條件

電子所高效批量化微波組件生產線建設在電裝樓4層，場地總面積1800m²。場地分為四個區域，其中A區域490m²，B區域720m²，C區域520m²，D區域50m²。其中A區域和B區域之間是廠房的承重墻，因此A區域和B區域只能采用開門的連通方式。

3工藝R分析

工藝過程R是指產品生產的整個流程。圖1分析了高效批量化微波組件生產線的工藝流程，該工藝流程包括物料準備、芯片模塊制備、元器件貼裝、一體化裝焊、貼片與互連、氣密封焊、測試調試等工藝流程。

4作業單元S的劃分

根據批量化微波組件的生產流程，高效批量化微波組件生產線的作業單元S劃分如下，分為7個單元，分別是物料單元、共晶焊單元、一體化裝焊單元、清洗單元、貼裝與互連單元、氣密封焊單元、測試與調試單元。

5物流、非物流與作業單元相互關系分析

由于直接分析大量物流數據比較困難，而且得到的物流數據也不能完全反應生產實，因此在采用STJP法進行工藝布局，通過劃分等級的方法，來研究物流狀況。在此基礎上，引入物流相關表，以簡潔明了的形式表示工廠總體物流狀況。STJP中將物流強度轉化成五個等級，分別用A、E、I、O、u來表示，其物流強度逐漸減小，從超高物流強度（A）到可忽略搬運（u）。

通過組織多位熟悉現場經驗豐富的相關工作人員進行反復討論，一起探討和確定各作業單元之間的物流強度等級，得到的結果見表1。

同時尋找并確定了非物流關系密切的作業單元對及其關系密切理由，得到作業單元非物流相互關系。在STJP中，要將作業單元間物流的相互關系與非物流的相互關系進行合并，求出合成的相互關系——綜合相互關系，見表2。

6布局方案

基于作業單元位置相關圖，結合各作業單元所需面積，并通過考慮多方面因素的影響與限制，包括現有廠區的面積、廠區內現有條件、廠內道路設置、共用管線布置，經過多次修正和調整，得到改造后的工藝布局方案，如圖2所示。

7結束語

優良的工藝布局是提高生產系統效益的重要源泉和手段，是改善生產系統整體功能、實現現代化管理和先進生產方式的前提和基礎。本文利用SLP法對微波組件生產現場布局進行分析并設計，減少了物料的搬運距離和時間，降低了搬運費用和運輸成本，提高了企業的物流效率;同時提高了空間利用率。