用于循环时间成本计算的方法和装置的制作方法

专利名称：用于循环时间成本计算的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及获得成本信息。尤其是，本发明涉及一种方法和装置，用于在生产设备中确定产品的成本，从而提高制造产品中的效率和效益。
生产设备极端复杂，而且必须适应1)大量的工序；2)各种各样的产品；及3)每份客户订货单的范围广泛的产品件数。例如，生产用于半导体器件的引线框架的制造设备可能必需生产750种不同型号的引线框架。一个引线框架可具有8至208条引线。某些类型的引线框架可能要求用较简单的生产工序，而其它引线框架可能要求用许多复杂的工序。客户订单的订货量可从每份订货单10,000件到每份计货单1,000,000件。
以客户订单为基础，发出工作定单开列必须生产什么类型，多少产品来满足客户订货的要求。一份工作定单将包括识别将加工成制成品的原料数量的批号。在生产引线框架的实例中，一个批次是用来加工生产多个引线框架的一卷金属。通常，列有工作定单和其它信息的产品包装或纸面说明标出了生产过程中的批次(lot)或卷次。
生产工厂通常包括生产大量不同产品的组合的大量生产线。每条生产线可包括在制造最终产品中的许多工序。在引线框架制造厂的实例中，在生产供给客户的引线框架产品时，在大量其他工序中，工序可包括一道干蚀刻工序和一道电镀工序。在每一道工序中，其中会有部件正被机器加工或在生产流水线中运行的时间周期。当部件不在生产流水线中运行时，部件可能是排队或等候另一道工序。
每一道工序可以有组成班组的一批工人来完成一道特定工序。在不同班组的工人分配到一条特定工序的生产线上工作的给定工作日中，也可以有多个倒班班次或不同的时间周期。在多数现代生产工厂中，有一类称为生产资源计算(“MRP”)的系统，用来跟踪流经生产流程的工作定单。例如，由位于美国加州Long Beach的McDonnell Donglas Information Systems公司供货的，称为CHESS的一种MRP系统，尝试用结合各种软件模块的方法来优化生产过程。典型地，MRP系统的一种模块是成本计算模块。
从在典型工厂条件下生产典型数量的部件进行成本计算研究，可对每个部件确定“标准成本”。该标准成本包含两部分成本1)每个部件的原材料成本；和2)每个部件分摊的开销成本。标准成本输入到一个可被MRP系统存取的成本计算模块数据库。当产品流过生产过程时，这些标准成本可分配给特定的客户订单，来确定这些部件给客户的总成本是少于或大于向客户收费的价格。
可是，这些MRP软件包不能准确地提供有关生产过程的实时详细信息。尤其是，这些MRP软件包不能提供关于特定工序的详细信息，或获得每个或每份工作定单流过工厂时的实际生产经验的数据。MRP系统不能获得实时的、或当产品在特定工序上制造时的成本信息。MRP系统依赖于数据库中的标准成本，它可能不准确地反映当时生产的部件数或当时工厂的条件。为了能在MRP系统中获得准确的成本信息，要进行需要大量事务和管理费用的附加成本研究。因为没有获得特定工序的充分信息，要获知怎样通过改进特定工序及它们的相互作用来改进具体产品生产的准确信息是不可能的。
例如，在一个特定工序或循环期间，除非实际进行加工，不会知道在设置该工序或机器中使用的时间。此外，并不具备下列充分信息，即在某个特定工序中经过生产流水线前有多少库存在等候，及等候多长时间的充分信息。同样，在此工序本身期间内，可能不具备下列准确信息，即生产流水线机器的速度和是否工艺革新或改进的机器可使生产最终成品的效率更高。另外，不具备关于完成工序加工部件的库存等候下一道工序的充分信息。不存在下列充分的信息，即有关生产过程应当何时完成，以便符合下一道工序的加工能力。
类似地，得不到有关某特定工序的效率或合格率的充分信息。例如，并没有考虑到有关应当分配到某个特定工序的废品(scrap)或不可用的完成工序的部件数量的足够信息。在一道工序中生成的废品可能要等到几道工序后才能识别出来。于是，某些工序看来是高效率的，而它们产生的废品可能无法准确地识别出来。
此外，典型的成本计算方法称为标准成本计算或“基于功效的成本计算”，它只确定一个典型产品工作定单在每道工序上花费的时间，并用一个和每道工序有关的用于设备和劳务的时间费用来乘以该时间。然后，通过把每道工序的成本加在一起确定制造产品的总成本。然而，这些方法不能确定在一系列生产工序中，哪一道工序是特定产品类型和工作定单数量的瓶颈。
还有，必须鉴定在一道工序中创造价值的信息。一道工序应当能和前面的生产流水线比较在产量、流动效率和劳动效率方面部件加工的效率如何。
因此，在制造产品中，人们希望有一种方法和装置，它可提供在特定工序中有关成本、效率、瓶颈、废品和创造价值的信息。另外，还希望不仅要获得关于在制造产品中某特定工序的成本、效率、瓶颈、废品和创造价值的信息，而且需要获得在具有大范围客户订货单数量的生产设备中所有产品的这种信息。这种信息应当用实际生产信息实时连续地获得，而不需要先验的成本计算的研究。
在参阅以下附图，详细说明和权利要求后可了解本发明的其它方面和优点。
按照本发明，提供一种使用来自工区(work cell)的时间和数量数据来获得生产设备中的成本信息。时间和数量的数据存储在存储器中。关于该工区的成本信息按该时间和数量的信息进行计算。然后，成本信息输出到一个显示器上。
这种新方法在生产设备中所有部件的当前生产循环中自动收集时间和数量的数据。每份工作定单和每个产品部件的实际成本是实时计算的。此方法使得不再需要成本计算研究和建立标准成本。此外，本发明清除了大量事务和管理费用，而产生了实时的准确的和连续的成本信息。
在本发明的另一方面，所述工区完成一道生产工序。
在本发明的又一个方面，时间和数量的数据包括部件验收(acceptance)和准备(set-up)时间，部件验收量，生产工序开始运行时间，完成运行时间和完成的数量。
在本发明的另外一个方面，成本信息包括毛循环时间、净循环时间和废品数量。
在本发明的又一方面中，提供一种改进包括用于完成一道工序的工区生产设备的装置。用于从工区获得部件数量和时间数据的装置连接到计算循环时间成本数据的装置。然后，输出工区循环时间成本数据的装置连接到计算装置。部件数量和时间的数据包括部件验收数量，部件验收和准备时间、开始运行时间、部件完成数量和部件完成时间。
在本发明的又另一个方面中，所述用于获得数据的装置包括连接计算机的条形码扫描器。所述用于计算的装置包括连接网络的计算机。用于输出的装置包括打印机、投影屏幕或显示屏幕。
在本发明的另一方面，提供一种提高工厂效益的系统。工厂包括多条生产线，而每条生产线包括多个工区。用于从生产线的一个工区获得部件信息的装置连接到本地处理装置用于存储部件信息。用于计算循环时间成本计算数据的中央处理装置，连接到该本地处理装置。然后，用于输出循环时间成本计算数据的装置，接到该中央处理装置。在其它信息中，工区循环时间成本计算数据包括毛循环时间，净循环时间，物料通过量，合格率和瓶颈信息。
本发明的另一方面中，用于获得数据的装置包括连接到计算机的键盘。所述本地处理装置包括，通过网络连接到中央处理单元的计算机，其包括连接计算机的服务器。中央处理装置包括，一个工区作业(workcell activity)模块，一个工区价值创造模块，一个经理报告模块，一个瓶颈成本计算模块，和一个废品扣款(chargeback)模块。
以下参照附图对本发明的实施例进行描述，其中

图1说明按照本发明的生产设备，其具有多条生产线和多道工序；图2说明示于图1的部分生产设备，其中包括按照本发明的工区；图3说明从一个工区输出部件数量的信息，包括按照本发明完成一道工序后的合格部件与废品；图4说明一个工区的输出计时信息，包括按照本发明在一个工区内完成一道典型工序后的验收，开始和完工的计时数据；图5说明按照本发明的工区毛循环时间和净循环时间；图6说明按照本发明的工区生产的废品；图7说明按照本发明的循环时间成本计算的逻辑流程；图8说明按照本发明的在循环时间成本计算系统和一个生产资源计算(“MRP”)模块之间的接口；图9说明按照本发明的一个工区作业模块逻辑；图10说明按照本发明的工区作业模块逻辑的一个工区合格率报告输出；图11说明从按照本发明的工区作业模块逻辑输出的一个工区物料通过量报告；
图12说明按照本发明的经理报告模块逻辑；图13说明从按照本发明的经理报告模块逻辑输出的一个每日实际生产汇总；图14说明从按照本发明的工区作业模块逻辑输出的一个工作定单总结报告；图15说明按照本发明的一个瓶颈成本计算模块逻辑；图16说明从按照本发明的瓶颈成本计算模块逻辑输出的一个物料编号瓶颈报告；图17说明按照本发明的一个工区价值创造模块逻辑；图18说明从按照本发明的价值创造模块逻辑线路输出的一份价值创造报告；图19说明按照本发明的一个废品扣款(chargeback)模块逻辑。
图1说明按照本发明的一套生产设备15。在一个实施例中，生产设备15包括生产线1-4。生产线1-4制造产品A-D。一条生产线的始端由标号16表示，而生产线的终端由标号17表示。在每一条生产线中存在多个工序A-D。在另一实施例中，可能会有远远更多或更少的生产线和工序。还有，各种生产线可位于不同的生产设备的位置。
在本发明的一种实施例中，一套引线框架生产设备生产多种类型的用于不同半导体器件的引线框架。产品A是一种仅具有8条引线的引线框架，而产品B是一种具有208条引线的引线框架。在此引线框架产生设备的实施例中，工序A可包括一道干蚀刻工序，湿蚀刻工序或一道冲压工序。工序B可包括一道电镀工序，而工序C和D可分别包括切割/带封(cut/tape)和分拣/包装(sort/pack)工序。
在另外的实施例中，产品A和产品B可能是具有相同物料编号(stocknumber)的相同产品。此外，某些在生产线1中完成了工序A的各个部件，可以在生产线1中经历工序B，或在生产线2中经历工序B。而本发明在以上用一条生产线进行描述，本发明也可以在一种加工车间的环境中实施，这里各部件被加工或从一个加工车间位置或工区传送到另一个加工车间位置或工区。
生产设备15也划分成工区。例如，工区12，13和14表示在生产线1和生产线2中。一个工区也可能包括多个班组，而且当一个给定班组在一个工区中完成或负责一道特定工序时，在一天当中也可以有多个倒班班次或时间周期。一个工区班组包括某些负责一道特定工序的一组工人。在本实施例中，7名工人可被分配到某一个特定工序班组。更多或更少的工人也可被分配到一个特定工区班组。和每个工区有关的时间和数量信息被获得，并在网络11上传送到中央处理装置10。虽然图1仅示出了3个工区，但应明白，最好是一条生产线中的每道工序具有一个相关的工区。
每一条生产线及/或工序可能具有一个相关的瓶颈。例如，在工区14中的生产线2说明在产品B的制造中的一个瓶颈。瓶颈定义为在给定生产线中的工序，该工序由于各种原因限制了最终生产产品的能力。瓶颈工序是每分钟加工时间生产最少部件的工序。像高速公路上的瓶颈，或在化学反应中的限速步骤一样，生产瓶颈工序确定了在一个特定加工订单范围内的一种产品类型可流过整个工厂的速率。下面将对瓶颈进行特别详细的讨论。
如图1中所示，图2说明生产设备15的一部分。具体地，图2说明按照本发明的一个循环时间成本计算系统26。例如，工区12和13，通过总线11和中央处理装置10相通信。在优选实施例中，中央处理装置10包括一台由位于美国加州Santa Clara的惠普公司供货的Hewlett Packard 9000服务器，和由位于纽约，Armonk的IBM公司供货的个人计算机。在一个实施例中，总线11是一个局域网。
在一个实施例中，工区13和工区12分别包括本地处理装置20和23，它们连接到总线11。在一个实施例中，本地处理装置20和23是由IBM供应的个人计算机。本地处理装置20或23具有相关的键盘和显示器。键盘可用来输入工区时间和数量数据。本地处理装置20和23还连接条形码扫描器21和24，以便输入工区时间和数量数据。条形码扫描器可直接用导线连接到本地处理装置，或用无线通信，如射频信号通信。条形码扫描器可从商店包装上的条形码获得工区时间和数量信息。
在一个实施例中，条形码扫描器由位于美国华盛顿Everett的Intermec.Inc公司供货。工区时间和数量数据通过用条形码扫描器21和24及/或连接本地处理装置20和23的键盘，由总线11传送到中央处理单元10。
从工区时间和数量数据计算的循环时间成本计算数据，在总线11上输出到本地处理单元20，23及/或显示器22和25上。此外，可以打印出循环时间成本计算数据。而每个工区可具有一本地处理装置，条形码扫描器和显示器，在另外的实施例中，各工区可共享连接到总线11的本地处理装置，条形码扫描器，和显示器。
在一个实施例中，本发明用循环时间费用(“CTC”)计算生产一个产品原材料成本的成本。循环时间费用通过吸收在工厂瓶颈生产能力之上的工厂开支反映了生产的实际成本，工厂的瓶颈生产能力确定工厂的有效生产能力。
循环时间费用定义为CTC＝操作开支/操作分钟数(1)操作开支是工厂的总开支，包括工资和折旧，但不包括原材料。操作分钟数由工厂的瓶颈确定，通过取可用于生产的天数，减去停工的天数，乘以进行生产的一天中的小时数，每小时乘以60分钟，乘以瓶颈中生产线的数目。
当循环时间费用应用于净循环时间率时，如下所述，可确定每件产品的成本。
在典型的MRP系统中，和一个完工的产品有关的成本可以这样确定，通过加上每个部件各种工序的原材料成本，和可能的劳动成本获得一个完工产品的最终成本。这种获得成本信息的方法，并未计入与每道工序相关的时间或每个部件的工厂资金的贡献。MRP系统不能获得和每个工区有关的数量和时间信息来确定更准确的成本和效率信息。例如，MRP系统不能确定在准备(setting-up)一道工序的机器或准备待加工部件实际采用多少时间，及和实际加工相关的实际时间。此外，这些MRP系统不能准确地计算和每道工序有关的废品数量，或识别出哪个工区对生成废品负责。例如，工序A可能生成废品，直到工序C才检查出来。因此，废品应记在工序A的账上。
图3和4说明，时间和数量数据是怎样从每个工区获得的。通过输入验收量(“AQ”)数目到一本地处理装置，一个工区的工人开始作准备(set-up)以加工一个工作定单/批次。于是，在图4中，本地处理装置在验收和准备50时间(“ATD”)时给AQ数量加上时间标记(time stamp)。类似地，当一道工序的生产过程在一个工区启动，当生产过程启动和完成时，一名工人必须分别把开始运行时间40(“BTD”)和完成运行时间41(“CTD”)输入一本地处理装置。紧挨在完成一道工序之前，一名工人将输入合格部件数量42(“CQ”)。当工人用条形码扫描器或键盘输入加工的部件数量时，本地处理装置可自动地计时日期或识别BTD时间和CTD时间。当工人用本地处理装置时间标记直接或间接地输入ATD时间，BTD时间，CTD时间，AQ数量数据和CQ数量数据时，还要输入工人标记编号，班次编号和生产位置。
然后下一个工区，例如，工区13，将同样有一名工人在工区13的一台本地处理装置中输入AQ数量和ATD时间，它们也是工区12的下一个验收(“NAQ”)数量和下一个验收时间(“NATD”)50(a)。例如，当工区13的一名工人输入一个AQ数量和ATD时间时，中央处理单元10自动地分配工区13中的AQ数量和ATD时间作为工区12的NAQ数量和NATD时间。
因为每个工区负责把部件数量和时间信息输入一台本地处理装置，如上面讨论的，中央处理单元10能计算在每个工区中的循环时间成本计算信息。例如，可获得对于特定工区并在特定工作定单和批次中的毛循环时间60，如图5所示。这个信息表示一个工区负责一个工作定单/批次有多长时间。这包括准备(set-up)时间，生产运行时间和如需要的话，在下道工序的排队时间(等待时间)。式2至10表示一个给定工作定单每批次的循环时间成本信息。毛循环时间60定义为WWGCT＝NATD wjltcypz-ATDwjltcypz(2)其中WWGCT是工区/工作定单/批次毛循环时间；NATD是下一个验收时间/日期；ATD是验收时间日期；wj是工作定单/工作号；cy是班组(例如，y＝1至5)；pz是工序(例如，z＝A至D)；和lt是一个工作定单的批次或部分由于工区毛循环时间已算出，工作定单毛循环时间率计算为WWGCTR＝WWGCTwjltcypz/NAQwjltcypz(3)其中WWGCTR是工区/工作定单/批次毛循环时间率；和NAQ是下一个验收数量。
同样，可获得净循环时间61。净循环时间表示一个特定工作定单，或在一个工作定单中的批次为完成一个工序要用多长时间，例如，从验收和准备50至完成运行41的时间期间。净循环时间定义为WWNCT＝CTDwjltcypz-ATDwjltcypz(4)其中WWNCT是工区/工作定单/批次净循环时间；CTD是完成时间/日期；ATD是验收时间/日期；wj是工作定单/工作号；lt是一个工作定单的批次或一部分cy是班组(例如，y＝1至5)；和pz是工序(例如，z＝A至E)。
和每个工区的毛循环时间率一样，每个工区的净循环时间率定义为WWNCTR＝WWNCTwjltcypz/NAQwjltcypz(5)其中WWNCTR是工区/工作定单/批次净循环时间率；知NAQ是下一个验收数量。
中央处理单元10还可获得在一条生产线中完成多个工序的工作定单中，用于一个工作定单或一个批次的循环时间成本计算信息。这个信息表示总共耗费的时间，即从用于第一道工序的准备工作的开始到被成品库存或被最终用户的工作定单/批次验收时所用的时间。
WGCT＝NATDwjltcyp5-ATDwjltcyp1(6)其中WGCT是工作定单/批次毛循环时间；和该产品要求用5道工序(A至E)。
同样，在一条生产线中完成多道工序的工作定单中的一个工作定单或批次所用的净循环时间，定义为用于处理工作定单/批次的所有工区的净循环时间的总和WNCT＝∑CTDwjltcypz-ATDwjltcypz(例如，Z＝1至5)其中WNCT是工作定单/批次净循环时间；和该产品要求用5道工序(A至E)。
用于一个工作定单中一个批次的毛流率(gross flow rate)和净流率(netflow rate)定义如下。
WGFR＝NAQwjlt/GCTwjlt(8)WNFR＝NAQwjlt/NCTwjlt(9)其中WGFR是毛流率；和WNFR是净流率。
用于一个工区的毛流率和净流率可作类似计算。
最后，每个工作定单的批次的合格率和流动效率也可定义为WY＝NAQwjlt/AQwjlt(10)FE＝WNCT/WGCT (11)其中WY是合格率(yield)；和FE是流动效率(flow efficiency)工区合格率和流动效率也可同样计算。
通过上面在一条加工成品的生产线中，对每个工区和对所有工区计算循环时间成本信息，获得大量循环时间成本计算信息来寻求用于改进生产过程的机会。例如1)工作正在进行中(WIP)可以去掉；2)用于加工机器的准备时间可以缩短；3)加工或机器速度中可以提高，如可能的话；4)在一个特定工区中的加工革新可以更有效地评估；5)特定工区的输出数量可以按用户的请求或下个工区的请求来定时，而且到下个工区的交货速度可以提高。
同样，图6说明本发明怎样从一个工区识别废品。在图6中识别全部废品70，它包括自报的废品71，和用户报告的废品72，也创造了用于改进生产过程的机会。如果每个工区要为其废品件付钱，工人们将更倾向于1)检查输入的物品；2)提高机器的精度；3)寻找能减少废品的加工技术革新；和4)对用户的请求作出反应以便减少用户报告的废品72。
图7说明按照本发明，循环时间成本计算系统的逻辑流程80。数量和时间信息输入逻辑方框图81中各自的工区。如上所述，数量和时间信息或者可用条形码扫描器、键盘、二者的组合，或其它输入设备装置进行输入。然后循环时间成本计算系统26从逻辑方框图82中的生产设备15中的每个工区获得工区数据。如上所述，通过采用MRP CHESS软件包和一台连接局域网的HP9000服务器，获得循环时间成本计算系统26中生产工区数据。然后从逻辑块83中的数据库提取有关的工区数据。在一个实施例中，采用固定宽度格式的CHESS数据提取文件来提取有关的工区数据。最后，于是可采用不同的循环时间成本计算应用模块84，以便计算选择的数据。循环时间成本计算应用模块84包括1)工区作业模块85；2)工区价值创造模块86；3)经理报告模块87；4)瓶颈成本计算模块88；和5)工作定单废品扣款模块89。在一个实施例中，上述模块是在中央处理设备10的个人计算机上由位于美国华盛顿Redmond的Microsoft公司供应的软件应用程序。在另外的实施例中，循环时间成本计算应用可以设计在采用各种硬件逻辑的硬件中。
图8说明在循环时间成本计算系统逻辑80和一个MRP模块90之间的接口。在一个实施例中，MRP模块90是一个CHESS系统，包括一个工作定单(workorder)模块，一个库存模块，成本计算(costing)模块和工程模块。循环时间成本计算逻辑80从一个公用数据库91中获得工区数据。在一个优选实施例中，该数据库是由位于美国加州Long Beach的Oracle公司供应的数据库。
图9说明在图7中说明的工区作业模块85的逻辑流程。工区作业模块逻辑85识别在一个选择的周期中，由选择的工区完成的工作定单。逻辑块100选择一个工区和时间周期。然后，在逻辑块101中，收集用于选择的工区和选择的时间周期的工区数据。用物料编号(stocknumber)表示的循环时间成本计算变量在逻辑块101中计算。在逻辑块102中计算的循环时间成本计算变量包括1)毛循环时间；2)净循环时间；3)净流率；4)毛循环时间率(time rate)；5)净循环时间率；和6)合格率(yield)。然后，循环时间成本计算变量输出到逻辑块102中的一个报告格式。最后，报告格式或者打印，或者在逻辑块104的屏幕上显示。
图10和11为报告格式的实例。报告格式可输出在1)在中央处理单元10的屏幕或打印机；2)本地处理打印机或屏幕20和23，如图2所示；或3)投影在图2中的大屏幕22或25上。于是，工区具有作为循环时间成本计算变量的即时的信息，以便识别瓶颈和提高效率。同样，在中央处理单元10的经理们也具有循环时间成本计算信息。
图10说明在图9中从工区作业模块85输出的报告格式。图10说明用于一个工区完成切割/带封(cut/tape)工序的工区合格率报告。班组为黄色，倒班班次(shift)为三班倒。选择的时间周期从1995年3月19日至1995年3月25日。可以看出，和给定产品有关的物料编号一览表列在第一栏中。每个物料编号的验收和完工数量列在第3和第4栏中。和每个产品有关的单个物料通过速率和废品率也计算并列入第5和第6栏中。最后，合格率列在最后一栏。
例如，在第一行中，从1995年3月19日至1995年3月25日，黄色班组切割/带封工区验收物料编号50802的13.38k个部件。然后，在此选择的时间周期中，切割/带封工序完成了物料编号50802的13.25k个部件。该产品具有13.25k的物料通过量和0.13k的废品量。这导致合格率为99％。
同样，图11说明在从1995年3月19日至1995年3月25日的时间周期中，在三班工作时间内，黄色班组切割/带封工区的工区物料通过量报告。和在图10中一样，单个的物料编号列在左侧一栏中，而物料通过量和单个物料编号的合格率列在第3和第4栏中。每个批次的平均毛循环时间和平均净循环时间也输出在一种天小时和分钟的格式中。最后，净流率也同样列在最后一栏中。
图12说明在图7中提及的经理报告模块逻辑87。逻辑块140选择时间周期和要分析的生产设备位置。然后逻辑块141收集在选择时间周期中完成的工作定单数。逻辑块142收集成完成的工作定单相关的工区数据。然后，逻辑块143按工作定单计算循环时间成本计算变量。然后逻辑块143中计算的循环时间成本计算变量可在逻辑块144中用适当的时间增量按工作定单汇总，或在逻辑块146中按有关的产品区段分开。从逻辑块146的输出被输入到逻辑块147，它用一个适当时间增量按产品区段来汇总循环时间成本计算变量。逻辑块147和144的输出分别输入逻辑块148和逻辑块145的循环时间成本计算报告格式中。
图13说明在图12中从逻辑块145输出的一个报告格式。图13说明从1995年3月26日至1995年4月1日选择的周期的一个每日卷生产汇总(dailyreel production summary)。在其它循环时间成本计算变量中，显示毛循环时间和净循环时间。同样，每卷的毛循环时间和净循环时间也被汇总。从1995年3月26日至1995年4月1日，在每天的基础上求得各个循环时间成本计算变量。例如，在1995年3月27日，完工10卷，生产74k个部件。毛循环时间和净循环时间分别是46.62小时/K和16.92小时/K。合格率为64％，具有36％的流动效率。净原材料成本是3，388美元，而废品成本是1,782美元，具有总成本5,170美元。
图14还说明从工区作业模块逻辑85输出的一份循环时间成本计算工作定单汇总报告。工作定单汇总报告针对工作定单6211，而且具体为针对在第三(“行”)栏下鉴定的批次1。该工作定单鉴定了在各自工区中通过干蚀刻，湿蚀刻，电镀，带封(taping)，切割和分拣/包装工序的物料编码的A58447。表示验收进入每个工区的各种部件数量的雇员姓名，也随日期和时间信息一起表示出。
图15说明图7中提及的瓶颈成本计算模块逻辑88。在逻辑块160中选择一个时间周期和物料编号。然后，在逻辑块161中收集相关工区数据。用于每道工序和工区的按物料编号表示的循环时间成本计算变量在逻辑块162中计算。然后，在逻辑块163中确定每道工序的平均净流率。以每道工序计算的平均净流率中的最低平均净流率来确定瓶颈。物料编号瓶颈循环时间成本在逻辑块164中计算，并且输出到生成一份报告格式的逻辑块165中。通过确定瓶颈工序净循环时间率对生产的合格产品数量的关系，在逻辑块164中计算物料编号瓶颈循环时间成本。采用标准的线性回归(standard linearregression)技术来建立这种关系式。不是线性的关系，如指数或对数的关系，也可建立或采用。
物料编号/批次原材料成本(“RMCsx”)用特定物料编号的单位原材料计算并除以该物料编号的平均净合格率，如下面的式15所示。
于是，总瓶颈物料编号成本定义为为瓶颈循环时间成本加上物料编号/批次原材料成本的和。
TBCx＝BCTCsx+RMCsx(12)和Bsx＝具有最小(WNFRsxpz)的工序 (13)BCTsx＝WWNCTRsx(对于Bsx)*CTC*NAQp5(14)RMCsx＝RMsx/平均WYsx(15)其中Bsx是物料编号瓶颈；BCTCsx是瓶颈成本；和RMCsx是原材料成本。
图16说明逻辑块165的一报告格式。选择的时间周期是从1995年2月10日至1995年2月15日。在这个实例中，按工区来分析瓶颈，通过具有每小时33个部件的流率，判定分拣/包装工序是一个瓶颈。进而，按工区分析，分拣/包装工序具有每小时10个部件的平均净流率。这份报告的输出说明，为了提高平均净流率和最终效益，必须改进分拣/包装效率。尽管存在大量理由，说明为什么黄色班组的分拣/包培育工序具有较低的平均净流率，报告清楚地表明了在生产过程资源中和应当集中注意的地方。
图17说明在图7中提及的一个工区价值创造模块逻辑86。该逻辑模块确定一个特定工区产生多少价值。在逻辑块180中选定一个工区和时间周期。用于选择的时间周期和工区的有关工区数据收集在逻辑块181中。然后，每个工作定单创造的价值在逻辑块182中计算，而价值创造变量对于在逻辑块183中选择的时间周期被汇总。最后，循环时间成本计算变量输出在逻辑块184的一份报告格式中。在图18中说明一份价值创造报告格式。
工区创造的价值由下式确定VC＝WR*WAY*WFE*WLE(16)其中VC是创造的价值；WR是工区收入；WAY是工区平均合格率；WFE是工区流动效率；WLE是工区劳动效率。工区收入把在选定时间周期中该工区生产的合格产品的销售值记在该工区的账上。工区收入定义为WR＝∑NAQwjltcypz*ASPsx(17)工区平均合格率量度工区在选定周期内的总收益率。工区平均合格率定义为WAY＝∑NAQwjltcypz/∑AQwjltcypz(18)工区流动效率把加工时间的有效使用记在工区的账上。工区流动效率定义为WFE＝∑WWNCTwjltcypz/∑WWGCTwjltcypz(19)工区流动效率也可以是由物料编号或工作定单批量加权的平均值。工区劳动效率把部件加工过程中的有效用工记在工区的账上。工区劳动效率定义为WLE＝预算劳动成本cypz/实际劳动成本cypz(20)通过对产品总销售值加上三个效率因素，可以确定工区创造的价值。在使用效率因素(WAY，WFE和WLE)中，工区可以直接看到如何增加价值。一个工区可以将其指标与其它工区的指标作比较。此外，可以对效率因素进行加权来调整各因素的相对值及它们对创造价值的影响，或提供进一步的刺激手段来提高一个特定的效率。
图19说明在图7中提及的废品扣款模块逻辑89。每个工区和工作定单在逻辑块190中鉴定。通过使用废品代码和在逻辑块191中的数量输入，给各个工区分配废品。根据废品代码和报告此废品的特定工区，调整合格率。例如，如果工序D在一个批次中的一部分检测到一个电镀差错，工序D中的工人在工区输入这些废品数量和表示电镀问题的废品代码。然后，中央处理设备10将用户报告的废品72归责于适当的电镀工区，如图6所示。然而，如果工序D在一个批次的一部分中检测出一个冲压差错，将输入一个不同的废品代码，而且中央处理设备10将对一个特定冲压工序工区指定一废品扣款。于是，废品扣款由报告的工区和使用的输入废品代码确定。废品扣款由逻辑块192中的工序汇总。在逻辑块193中，由每个工区和工作定单验收数量AQ和完工数量CQ按特定工作定单的扣款进行调整，然后，在逻辑块194中，使用按扣款调整的AQ和CQ量来计算工区和工作定单合格率。
本发明优选实施例的上述说明的目的在于说明和描述，它并不是用来穷举或限制本发明于所公开的精确形式。显然，本领域的技术人员可作出许多更改。这些实施例被选择和描述以便对本发明的原理及其实际应用做出最佳解释，从而其他本领域技术人员可以理解本发明的各种实施例，和对适当的特定用途的各种修正。例如，可以用不包括网络或中央处理设备的其它实施方案。用户可以把工区数量和时间数据输入一台处理装置，特别是计算和输出循环时间成本计算数据的一个装置内存储器位置。循环时间成本计算数据可以输出到一个显示屏，打印机，或由其它通信媒体传送。本发明的范围由所附权利要求及其等效物来限定。
权利要求
1.一种用于在生产设备中获得成本信息的方法，包括以下步骤将来自一工区的时间和数量数据存储在存储器位置中；响应于所述时间和数量数据计算有关该工区的成本信息；和输出该成本信息。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述工区完成一道生产工序。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述时间和数量数据包括一个部件验收时间和一个部件验收数量。
4.如权利要求2所述的方法，其中所述时间和数量数据包括所述生产工序的一个开始运行时间。
5.如权利要求2所述的方法，其中所述时间和数量数据包括所述生产工序的一个完成运行时间。
6.如权利要求2所述的方法，其中所述时间和数量数据包括所述生产工序的一个完成数量。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述成本信息包括毛循环时间。
8.如权利要求1所述的方法，其中所述成本信息包括净循环时间。
9.如权利要求2所述的方法，其中所述成本信息包括所述生产工序的废品数量。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述成本信息的输出包括输出成本信息到一显示器。
11.一种用于改进生产过程的装置，其中所述生产过程包括用于完成一道工序的工区，该装置包括用于从所述工区获得部件数量和时间数据的装置；和连接到所述获得装置，用于响应于所述部件数量和时间数据计算循环时间成本计算数据的装置；和连接到所述计算装置，用于输出循环时间成本计算数据的装置。
12.如权利要求11所述的装置，其中所述获得装置包括连接到一计算机的一条形码扫描器。
13.如权利要求11所述的装置，其中所述部件数量和时间数据包括部件验收数量和部件验收时间。
14.如权利要求11所述的装置，其中所述部件数量和时间数据包括开始运行时间。
15.如权利要求11所述的装置，其中所述部件数量和时间数据包括完成运行数量和完成运行时间。
16.如权利要求11所述的装置，其中所述计算装置包括一计算机。
17.如权利要求16所述的装置，其中所述计算机连接到一网络，而该网络连接到所述获得装置。
18.如权利要求11所述的装置，其中所述输出装置包括一打印机。
19.如权利要求11所述的装置，其中所述输出装置包括一显示器。
20.如权利要求11所述的装置，其中所述输出装置包括邻近工区的一投影显示器。
21.一种用于提高工厂效益的装置，其中该工厂包括多条用于生产一种产品的生产线，而且一条生产线包括多个工区；该装置包括用于从所述生产线的一个工区获取部件信息的装置，该信息包括时间和数量信息；本地处理装置，连接到所述获得装置，用于存储部件信息；中央处理装置，连接到所述本地处理装置，用于计算循环时间成本计算数据；和连接到所述中央处理装置，用于输出循环时间成本计算数据的装置。
22.如权利要求21所述的装置，其中所述循环时间或成本计算数据包括瓶颈信息。
23.如权利要求21所述的装置，其中所述循环时间成本计算数据包括在所述生产线中一个工区的毛循环时间和净循环时间。
24.如权利要求21所述的装置，其中所述循环时间成本计算数据包括在所述生产线中制造的产品的毛循环时间和净循环时间。
25.如权利要求21所述的装置，其中所述循环时间成本计算数据包括废品率。
26.如权利要求21所述的装置，其中所述输出装置包括一打印机。
27.如权利要求21所述的装置，其中所述输出装置包括邻近工区的一投影显示器。
28.如权利要求21所述的装置，其中所述获得装置包括一条形码扫描器。
29.如权利要求21所述的装置，其中所述获得装置包括连接到一计算机的一键盘。
30.如权利要求21所述的装置，其中所述本地处理装置包括一计算机。
31.如权利要求21所述的装置，其中所述中央处理装置包括连接到一计算机的一服务器。
32.如权利要求31所述的装置，其中所述中央处理装置包括一工区作业模块。
33.如权利要求31所述的装置，其中所述中央处理装置包括一工区价值创造模块。
34.如权利要求31所述的装置，其中所述中央处理装置包括一经理报告模块。
35.如权利要求31所述的装置，其中所述中央处理装置包括一瓶颈成本计算模块。
36.如权利要求31所述的装置，其中所述中央处理装置包括一废品扣款模块。
37.一种用于从具有多条生产线的生产设备获取信息的装置，一第一生产线具有多个工区；该装置包括一第一本地装置，用于从所述多个工区中的第一工区输入时间和数量信息；一中央处理装置，连接到所述第一本地装置，用于响应于来自所述第一工区的时间和数量信息来计算循环时间成本计算数据，其包括毛循环时间和净循环时间，和一输出装置，连接到所述中央处理装置，用于输出所述第一工区的毛循环时间和净循环时间。
38.如权利要求37所述的装置，还包括一第二本地装置，其连接到所述中央处理装置，用于从所述多个工区中的第二工区输入时间和数量信息。
39.如权利要求38所述的装置，其中所述中央处理装置响应于来自所述第一和第二工区的时间和数量信息来计算循环成本计算数据，其包括在所述第一生产线上用于制造的产品的毛循环时间和净循环时间。
全文摘要
循环时间成本计算方法和装置,用来获得生产装置中的成本、效率、瓶颈和价值创造信息。该装置具有多条生产线,每条生产线包括多道工序。一个工区具有多名工人,负责每道工序。每个工区具有本地处理器用于输入数量和时间信息。本地处理器通过一局域网和中央处理器通信。该中央处理器计算有关每个工区的循环时间成本计算信息,该信息在其它信息中可包括毛循环时间(60),净循环时间(61),瓶颈成本,和用于每道工序与/或制造的产品的废品信息。循环时间信息传送给一打印机或邻近工区的显示器。
文档编号G06G7/00GK1189228SQ96194813
公开日1998年7月29日 申请日期1996年4月24日 优先权日1996年4月24日
发明者迈克尔·L·罗轴柴尔德, 马克·H·施沃特 申请人:麦克萨吉技术公司