如同汽車製造的所有領域，動力總成裝配廠必須回應多車型生產、快速變化的技術以及波動的產能需求。
事實上，動力總成工廠越能快速解決生產線上的瓶頸問題 – 或切換從一個車型到下一個車型 – 就越能獲利。
在任何裝配作業中，最佳性能的關鍵取決於自動化和手動工作站任務的有效分配。理想情況下，每項任務都能無縫銜接到下一項 – 在流程中的任何時點都沒有操作員閒置或負荷過重。
但在可延伸四分之一英里並包含150～250個獨立作業的動力總成生產線上，實現最佳工作負荷平衡可能是一項挑戰。
各種因素都可能導致即使是設計良好的生產線也變得不平衡。例如，改變生產線速度或客戶對日產量的需求 – 或切換車型年份 – 都可能對工作站造成不成比例的影響。
當然，糾正負載不平衡的第一步是識別瓶頸。數十年來，時間研究一直是經過驗證且可靠的首選方法。
在我於動力總成工廠工作的那些年裡，我參與了許多依賴觀察和「碼錶」數據收集方法的時間研究。不用說，這種方法可能會讓生產線上的工人感到緊張–並在收集資訊時影響工作習慣。
結果如何？收集到的數據可能無法反映典型的操作情況。
如今，工作監控軟體可以在幕後運作，提供即時的任務狀態和時間–以及整體工作站週期時間。有了這些數據，工廠流程管理人員可以以更具影響力的方式分析和重新分配工作站任務。
接下來是重新平衡生產線以符合更高效流程的工作。在採用傳統區域控制架構的工廠中，生產線重新平衡可能是一項艱鉅且昂貴的工作。
在典型的組裝線中，每個區域僅有一個可程式邏輯控制器（PLC）控制其輸送帶區段及所有相關的手動工作站。每個自動化工作站則配備自己的可程式邏輯控制器，運行其專屬功能邏輯，並與區域控制器整合。
若需重新分配或更改手動任務，控制工程師必須取得並分析該區域現有的可程式邏輯控制器程式–並進行修改。此作業之後，還需進行硬體重新配置、程式碼除錯、測試與驗證。
重新編程及平衡產線的總時程可能延長至兩週–且大部分工作會在下班後或週末進行，此時適用加班費率。
對組裝線控制採用更分散的方法是簡化此流程的第一步。在高度分散的架構中，每個手動工作站都配備自己的可程式邏輯控制器，獨立於輸送帶控制器。每個自動化工作站也有自己的可程式邏輯控制器，為所有功能運行獨立邏輯。
這種更分散的架構為配置工具帶來可能，使手動工作站的負載重新平衡無需重新編程。
首先，每個手動與自動化工作站都必須包含相同的可程式邏輯控制器核心結構。所有手動工作站的邏輯完全一致，每個手動工作站都具備所有可用功能。由於所有可能任務的定義皆以標準庫形式儲存在主檔案中，因此僅有參數會隨每次新任務的選擇或重新分配而變動。
無需編程。
可配置的動力總成生產線還可以包括用於特定操作的專用工作站，這些工作站可根據產品運行的構建順序選擇繞過或使用。能夠選擇或取消選擇整個工作站，最大限度地減少了生產線上硬體重新調整的需求。
使用設計與配置工具，例如Rockwell Automation® Production Performance Builder（PPB），能夠在極短時間內重新平衡動力總成生產線。事實上，生產線通常可以在計劃的工作時間或午休時間內完成重新配置。
對於動力總成裝配工廠而言，可配置生產線意味著更低的整體營運成本。對於動力總成設備供應商，設計與配置工具有助於從一開始就實現設計的可重複性及適當的系統規模。
了解更多關於如何實現靈活的動力總成生產與裝配系統。
已發佈 2017年9月4日
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