基于SAP系統中自動扶梯裝配型材配置優化的研究

吳建龍

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基于SAP系統中自動扶梯裝配型材配置優化的研究

吳建龍

（通力電梯有限公司，江蘇 昆山 215300）

根據自動扶梯的特征值、型材裝配工藝要求及包裝運輸技術規范，導出了自動扶梯直線段型材實際需要裝配長度的配置計算公式，通過在SAP系統中進行配置方法的優化，避免了因系統配置6 m長型材需要進行實配切割而造成的浪費現象，從而降低了自動扶梯裝配型材的報廢率。在確保產品裝配方法不變的前提下，通過改善SAP系統配置方法來實現縮減制造成本。

自動扶梯；型材；配置優化；SAP系統

性價比高是自動扶梯設備生產企業競爭發展并贏得市場訂單份額的一個關鍵因素。在保證產品裝配、品質完全不變的前提下，通過改善工藝方法來實現縮減材料、工時等制造成本，從而最大程度滿足客戶需求。

自動扶梯裝配過程中，中間段位置需要使用如梯級導軌、反軌、玻璃托架、扶手帶導軌等直線型材，目前均采用6 m長的型材進行切割后裝配[1-2]，SAP（Systems Applications and Products in Data Processing）系統配置6 m長型材數量的方法是根據型材切割的實際損耗來進行變量配置[3-4]，設計部門根據自動扶梯的系統長度、分段點位置、型材接頭位置要求及受力狀況，并考慮切割損耗（如切割后小于1.5倍桁架標準節段的長度型材除用在分段處外其他地方不能使用），經過對型材實際需要的長度與自動扶梯特征值之間的關系統計，在SAP系統Super BOM（物料清單總匯）中建立6 m長型材數量的經驗公式[ROUNDUP(s/6, 0)＋0.5]×2（式中：ROUNDUP為往上取整數值；為自動扶梯的系統長度；0.5為型材報廢的修正值；×2為兩側合計的數量），自動扶梯Sales order BOM（銷售訂單物料清單）根據選中的自動扶梯特征值Truss package（桁架類型：如提升高度、角度、分段點位置、水平梯級數量、上下彎弧回轉半徑等），SAP系統自動計算出，進而計算出6 m長玻璃托架型材的數量。供應商根據Sales order BOM 產生訂單中的型材數量提供6 m長的型材，工廠在裝配時根據自動扶梯的系統長度、分段點位置、型材接頭位置要求及受力狀況，測量確定各位置需要的裝配長度，對型材切割后進行裝配，切割后小于1.5倍桁架標準節段的長度型材除用在分段處外、其他地方不能使用，因此報廢率達到20%～35%。針對這種情況，通過在SAP系統Super BOM中對產品型材物料配置方法的改進，實現型材報廢的最小化。

1 型材配置優化公式在SAP系統中創建規則的確定

生產裝配過程中，中間段型材實際需要裝配長度與自動扶梯特征值有關；水平梯級數量和上、下彎弧回轉半徑決定直線段型材的起始位置；分段點位置決定該段自動扶梯需要安裝的型材實際總長度。由于型材變形問題及供應商運輸包裝箱的長度限制，型材長度一般不超過6 m，在該范圍內型材長度要盡量長，這樣裝配后的整體性和受力狀況都好，且對接頭少，可減少連接件的使用，既節省物料成本、又縮減安裝工時。由于設計規則對自動扶梯分段長度要求小于12 m，以便于放置在40英尺集裝箱里運輸，所以對于6～12 m的型材要分成兩根型材對接起來，兩根型材的長度要盡量靠近便于供應商包裝運輸，兩根型材在桁架標準節段中的對接位置取決于型材對接處的連接件與其他部件是否干涉及型材的受力狀況；提升高度、角度決定自動扶梯是整段還是分段及分段數量，根據自動扶梯設計裝配型材的功能要求，有些型材在分段處不設置，如要設置則型材長度取決于桁架標準節段的長度。

優化后的型材配置公式創建規則如下：

（1）根據自動扶梯裝配的實際需要型材長度及段數來配置，工廠不需要對型材進行切割即能直接裝配。對于封閉環路軌跡類型的型材裝配，最后一根調節段型材的一端必須切割，那么切割余量只需留50～100 mm；

（2）在6 m范圍內，裝配型材長度盡量長；

（3）在自動扶梯一個節段內，型材需要分成兩根的則長度要盡量接近；

（4）按照安裝工藝要求，型材對接處應固定在自動扶梯桁架標準節段的某個位置。

遵循上述規則配置出來的型材，能有效提高安裝效率、降低型材的報廢率。

2 自動扶梯玻璃托架型材配置優化方法

以ECO梯型自動扶梯為例（圖1），桁架類型及相應的桁架標準節段起始位置如表1所示。桁架標準節段長度尺寸為950 mm，由于該梯型設計最高提升高度不超過15 m，故桁架標準設計最多分三段，根據玻璃托架型材優化配置創建規則及自動扶梯特征值參數，創建新的配置公式如下。以SAP系統已計算出的自動扶梯系統線長度s、分段長度1、2為計算依據。式中：1、2、3、4、5、6為計算結果的整數部分；1、2、3、4、5、6為計算結果的余數部分。

表1 桁架標準節段起始位置

Ls為系統線長度；A1、A2分別為桁架下端部系統點到第一個分段點、桁架第一個分段點到第二個分段點的長度，mm；b1、b2分別為桁架下端部系統點到第一個標準節段下端立柱、桁架上端部系統點到調整節段上端立柱的長度，mm；L1、L2、L3、L4、L5、L6分別為第一、二、三、四、五、六根玻璃托架型材的長度，mm；型材左右側無方向性，同一段數量為2PC

2.1 玻璃托架型材長度優化配置公式確定

2.1.1 桁架為整段（圖1（a））

（1）若－440－220＜6000，則1＝－440－220＝－660。

（2）若6000≤s－440－220＜12000，則：

當1＝0時：如果－1－2－517－950×(2×1－1)＞515，則1＝950×1＋1－440＋517＋475＝950×1＋1＋552，2＝s－440－220－(950×1＋1＋552)＝－950×1－1－1212；如果－1－2－517－950×(2×1－1)≤515，則1＝950×(1－1)＋1－440＋517＋475＝950×1＋1－398，2＝s－440－220－(950×1＋1－398)＝s－950×1－1－262

當1＝1時：1＝950×1＋1－440＋517＋475＝950×1＋1＋552，2＝－440－220－(950×1＋1＋552)＝－950×1－1－1212。

2.1.2 桁架分二段（圖1（b））

（1）若1－440－200＜6000，則1＝1－440－200＝1－640。

若s－1－220－200＜6000，則3＝s－1－220－200＝s－1－420。

（2）若6000≤1－440－200＜12000，則：

當2＝0時：1＝950×(2－1)＋1－440＋517＋475＝950×2＋1－398，2＝1－440－200－(950×2＋1－398)＝1－950×2－1－242。

當2＝1時：1＝950×2＋1－440＋517＋475＝950×2＋1＋552，2＝1－440－200－(950×2＋1＋552)＝1－950×2－1－1192。

（3）若6000≤s－1－220－200＜12000，則：

當3＝0或1時，均有：3＝950×3＋475＋475－200＝950×3＋750，4＝－1－220－200－950×3－750＝－1－950×3－1170。

2.1.3 桁架分三段（圖1（c））

（1）若1－440－200＜6000，則1＝1－440－200＝1－640

若2－200－200＜6000，則3＝2－200－200＝2－400

若－1－2－220－200＜6000，則5＝－1－2－420

（2）若6000≤1－440－200＜12000，則：

當4＝0時：1＝950×(4－1)＋1－440＋517＋475＝950×4＋1－398，2＝1－440－200－(950×4＋1－398)＝1－950×4－1－242。

當4＝1時：1＝950×4＋1－440＋517＋475＝950×4＋1＋552，2＝1－440－200－(950×4＋1＋552)＝1－950×4－1－1192。

（3）若6000≤2－200－200＜12000，則：

當5＝0或1時，均有：3＝950×5＋475＋475－200＝950×5＋750，4＝2－200－200－950×5－750＝2－950×5－1150。

（4）若6000≤s－1－2－220－200＜12000，則：

當6＝0或1時，均有：5＝950×6＋475＋475－200＝950×6＋750，6＝－1－2－220－200－950×6－750＝－1－2－950×6－1170。

2.2 在SAP系統生成優化配置信息

優化后的玻璃托架型材配置公式在SAP系統Super BOM進行擴展編碼[5-7]，就能自動計算出實際裝配需要的每一段長度，并在SAP系統Sales order BOM及相應訂單中產生如下配置信息：

Level Item Component－No Description

...3 100 ZK_E552_GLS_HOLDER 玻璃托架

With the following configuration:

玻璃托架型材 KM5074012

膠片 DEE0124000

膠條 KM3685991

玻璃托架第一段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第二段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第三段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第四段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第五段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架第六段(左/右) 2PC× MM

玻璃托架圖號 4047292D10

配置信息中由于左右側型材無方向性可以通用，所以每段型材數量為2PC；如果左右側型材不一致，那么在配置信息里要把左右側分列開來。如果配置信息中的某一段型材不存在，SAP系統設置了不顯示出來的功能。

供應商根據訂單上的配置信息，在型材成型機上直接切割到所需長度，工廠根據玻璃托架型材的安裝順序號能直接裝配，既避免切割下來的余料浪費，又消除了測量、切割、搬運型材所需的工時。

3 自動扶梯玻璃托架型材配置優化實例

以梯號36030643－E3C-100-30-R1.5/R1.0 -3-8, 660為例，扶梯特征值為梯級寬度100 cm、提升角度30°、提升高度8660 mm、水平梯級數量3個、上、下彎回轉半徑為1.5 m和1.0 m，分別在SAP系統原配置和優化后配置中輸入自動扶梯的上述特征值，產生的Sales order BOM及相應訂單的配置結果如下：

原SAP系統配置公式運行后，Sales order BOM及訂單得出的玻璃托架物料KM5074082配置為7根6 m長型材，如圖2所示。

圖2 優化前的配置結果

此時玻璃托架型材的報廢率為：

優化SAP系統配置公式運行后，Sales order BOM及訂單得出的玻璃托架物料KM5074082配置為實際裝配所需每段長度，如圖3所示。由于玻璃托架型材不需切割，所以報廢率為零。

故，每臺玻璃托架型材材料成本可以節省718.03元，且減少測量、切割、搬運玻璃托架型材所耗工時平均4 h/臺。

圖3 優化后的配置結果

運行優化后的配置公式，得出的型材實際使用長度，除最后一根調節段外、其他都是有規律、即有系列尺寸。如Truss package 30-3 R1.5/1.0自動扶梯，經SAP優化公式配置，桁架第一節段中玻璃托架長度系列尺寸有2047 mm、2997 mm、3947 mm、4897 mm、5847 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和變量，桁架第二節段中玻璃托架長度系列尺寸有2450 mm、3400 mm、4350 mm、5300 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和變量，桁架第三節段里玻璃托架長度系列尺寸有2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和變量，整合后型材固定長度系列尺寸為2047 mm、2997 mm、3947 mm、4897 mm、5847 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm、2450 mm、3400 mm、4350 mm、5300 mm，這樣有利于供應商批量生產做好庫存，在接到訂單后只要切割調節段型材就能快速發貨。

4 小結

應用配置優化方法對ECO梯型自動扶梯產品的玻璃托架、梯級導軌、反軌、扶手帶導軌等裝配型材在SAP系統中進行配置優化，消除了原來配置方法造成的浪費現象，型材報廢率從原來的20%～35%降低至0～0.25%，平均每臺節約型材材料成本3500元左右，相當于整臺自動扶梯材料成本的4.2%左右，并節省裝配工時消耗16 h左右。因而該配置優化方法推廣至各種生產梯型的自動扶梯及人行道產品，具有實用推廣價值。

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Research on Configuration Optimization of Escalator Assembly Profiles Based on SAP System

WU Jianlong

( KONE Elevator Co., Ltd., Kunshan 215300, China )

This method is to create the calculation formula of the assembly length of escalator linear profile according to the characteristic value of escalator, the requirements of assembly process and the technical specification of packaging and transportation, and then optimize the configuration method in SAP system. It avoids the waste caused by the SAP system configuration of 6 meters long profile that needs to be cut to the actual length, Which reduce the scrap rate of escalator assembly profiles. It provides an example to reduce manufacturing cost by improving configuration in SAP system without change of assembly process.

escalator；profiles；configuration optimization；SAP system

TU857

A

10.3969/j.issn.1006-0316.2018.11.014

1006－0316 (2018) 11－0056－06

2018－01－22

吳建龍（1964－），男，江蘇昆山人，生產智能中心主管，主要從事自動扶梯設計及制造工藝的改進研究工作。