基于SAP系统中自动扶梯装配型材配置优化的研究

吴建龙



基于SAP系统中自动扶梯装配型材配置优化的研究

吴建龙

（通力电梯有限公司，江苏 昆山 215300）

根据自动扶梯的特征值、型材装配工艺要求及包装运输技术规范，导出了自动扶梯直线段型材实际需要装配长度的配置计算公式，通过在SAP系统中进行配置方法的优化，避免了因系统配置6 m长型材需要进行实配切割而造成的浪费现象，从而降低了自动扶梯装配型材的报废率。在确保产品装配方法不变的前提下，通过改善SAP系统配置方法来实现缩减制造成本。

自动扶梯；型材；配置优化；SAP系统

性价比高是自动扶梯设备生产企业竞争发展并赢得市场订单份额的一个关键因素。在保证产品装配、品质完全不变的前提下，通过改善工艺方法来实现缩减材料、工时等制造成本，从而最大程度满足客户需求。

自动扶梯装配过程中，中间段位置需要使用如梯级导轨、反轨、玻璃托架、扶手带导轨等直线型材，目前均采用6 m长的型材进行切割后装配[1-2]，SAP（Systems Applications and Products in Data Processing）系统配置6 m长型材数量的方法是根据型材切割的实际损耗来进行变量配置[3-4]，设计部门根据自动扶梯的系统长度、分段点位置、型材接头位置要求及受力状况，并考虑切割损耗（如切割后小于1.5倍桁架标准节段的长度型材除用在分段处外其他地方不能使用），经过对型材实际需要的长度与自动扶梯特征值之间的关系统计，在SAP系统Super BOM（物料清单总汇）中建立6 m长型材数量的经验公式[ROUNDUP(s/6, 0)＋0.5]×2（式中：ROUNDUP为往上取整数值；为自动扶梯的系统长度；0.5为型材报废的修正值；×2为两侧合计的数量），自动扶梯Sales order BOM（销售订单物料清单）根据选中的自动扶梯特征值Truss package（桁架类型：如提升高度、角度、分段点位置、水平梯级数量、上下弯弧回转半径等），SAP系统自动计算出，进而计算出6 m长玻璃托架型材的数量。供应商根据Sales order BOM 产生订单中的型材数量提供6 m长的型材，工厂在装配时根据自动扶梯的系统长度、分段点位置、型材接头位置要求及受力状况，测量确定各位置需要的装配长度，对型材切割后进行装配，切割后小于1.5倍桁架标准节段的长度型材除用在分段处外、其他地方不能使用，因此报废率达到20%～35%。针对这种情况，通过在SAP系统Super BOM中对产品型材物料配置方法的改进，实现型材报废的最小化。

1 型材配置优化公式在SAP系统中创建规则的确定

生产装配过程中，中间段型材实际需要装配长度与自动扶梯特征值有关；水平梯级数量和上、下弯弧回转半径决定直线段型材的起始位置；分段点位置决定该段自动扶梯需要安装的型材实际总长度。由于型材变形问题及供应商运输包装箱的长度限制，型材长度一般不超过6 m，在该范围内型材长度要尽量长，这样装配后的整体性和受力状况都好，且对接头少，可减少连接件的使用，既节省物料成本、又缩减安装工时。由于设计规则对自动扶梯分段长度要求小于12 m，以便于放置在40英尺集装箱里运输，所以对于6～12 m的型材要分成两根型材对接起来，两根型材的长度要尽量靠近便于供应商包装运输，两根型材在桁架标准节段中的对接位置取决于型材对接处的连接件与其他部件是否干涉及型材的受力状况；提升高度、角度决定自动扶梯是整段还是分段及分段数量，根据自动扶梯设计装配型材的功能要求，有些型材在分段处不设置，如要设置则型材长度取决于桁架标准节段的长度。

优化后的型材配置公式创建规则如下：

（1）根据自动扶梯装配的实际需要型材长度及段数来配置，工厂不需要对型材进行切割即能直接装配。对于封闭环路轨迹类型的型材装配，最后一根调节段型材的一端必须切割，那么切割余量只需留50～100 mm；

（2）在6 m范围内，装配型材长度尽量长；

（3）在自动扶梯一个节段内，型材需要分成两根的则长度要尽量接近；

（4）按照安装工艺要求，型材对接处应固定在自动扶梯桁架标准节段的某个位置。

遵循上述规则配置出来的型材，能有效提高安装效率、降低型材的报废率。

2 自动扶梯玻璃托架型材配置优化方法

以ECO梯型自动扶梯为例（图1），桁架类型及相应的桁架标准节段起始位置如表1所示。桁架标准节段长度尺寸为950 mm，由于该梯型设计最高提升高度不超过15 m，故桁架标准设计最多分三段，根据玻璃托架型材优化配置创建规则及自动扶梯特征值参数，创建新的配置公式如下。以SAP系统已计算出的自动扶梯系统线长度s、分段长度1、2为计算依据。式中：1、2、3、4、5、6为计算结果的整数部分；1、2、3、4、5、6为计算结果的余数部分。

表1 桁架标准节段起始位置

Ls为系统线长度；A1、A2分别为桁架下端部系统点到第一个分段点、桁架第一个分段点到第二个分段点的长度，mm；b1、b2分别为桁架下端部系统点到第一个标准节段下端立柱、桁架上端部系统点到调整节段上端立柱的长度，mm；L1、L2、L3、L4、L5、L6分别为第一、二、三、四、五、六根玻璃托架型材的长度，mm；型材左右侧无方向性，同一段数量为2PC

2.1 玻璃托架型材长度优化配置公式确定

2.1.1 桁架为整段（图1（a））

（1）若－440－220＜6000，则1＝－440－220＝－660。

（2）若6000≤s－440－220＜12000，则：

当1＝0时：如果－1－2－517－950×(2×1－1)＞515，则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，则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

当1＝1时：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（图1（b））

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

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

（2）若6000≤1－440－200＜12000，则：

当2＝0时：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。

当2＝1时：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，则：

当3＝0或1时，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（图1（c））

（1）若1－440－200＜6000，则1＝1－440－200＝1－640

若2－200－200＜6000，则3＝2－200－200＝2－400

若－1－2－220－200＜6000，则5＝－1－2－420

（2）若6000≤1－440－200＜12000，则：

当4＝0时：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。

当4＝1时：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，则：

当5＝0或1时，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，则：

当6＝0或1时，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系统生成优化配置信息

优化后的玻璃托架型材配置公式在SAP系统Super BOM进行扩展编码[5-7]，就能自动计算出实际装配需要的每一段长度，并在SAP系统Sales order BOM及相应订单中产生如下配置信息：

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

胶片 DEE0124000

胶条 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

玻璃托架图号 4047292D10

配置信息中由于左右侧型材无方向性可以通用，所以每段型材数量为2PC；如果左右侧型材不一致，那么在配置信息里要把左右侧分列开来。如果配置信息中的某一段型材不存在，SAP系统设置了不显示出来的功能。

供应商根据订单上的配置信息，在型材成型机上直接切割到所需长度，工厂根据玻璃托架型材的安装顺序号能直接装配，既避免切割下来的余料浪费，又消除了测量、切割、搬运型材所需的工时。

3 自动扶梯玻璃托架型材配置优化实例

以梯号36030643－E3C-100-30-R1.5/R1.0 -3-8, 660为例，扶梯特征值为梯级宽度100 cm、提升角度30°、提升高度8660 mm、水平梯级数量3个、上、下弯回转半径为1.5 m和1.0 m，分别在SAP系统原配置和优化后配置中输入自动扶梯的上述特征值，产生的Sales order BOM及相应订单的配置结果如下：

原SAP系统配置公式运行后，Sales order BOM及订单得出的玻璃托架物料KM5074082配置为7根6 m长型材，如图2所示。

图2 优化前的配置结果

此时玻璃托架型材的报废率为：

优化SAP系统配置公式运行后，Sales order BOM及订单得出的玻璃托架物料KM5074082配置为实际装配所需每段长度，如图3所示。由于玻璃托架型材不需切割，所以报废率为零。

故，每台玻璃托架型材材料成本可以节省718.03元，且减少测量、切割、搬运玻璃托架型材所耗工时平均4 h/台。

图3 优化后的配置结果

运行优化后的配置公式，得出的型材实际使用长度，除最后一根调节段外、其他都是有规律、即有系列尺寸。如Truss package 30-3 R1.5/1.0自动扶梯，经SAP优化公式配置，桁架第一节段中玻璃托架长度系列尺寸有2047 mm、2997 mm、3947 mm、4897 mm、5847 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和变量，桁架第二节段中玻璃托架长度系列尺寸有2450 mm、3400 mm、4350 mm、5300 mm、2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和变量，桁架第三节段里玻璃托架长度系列尺寸有2650 mm、3600 mm、4550 mm、5500 mm和变量，整合后型材固定长度系列尺寸为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，这样有利于供应商批量生产做好库存，在接到订单后只要切割调节段型材就能快速发货。

4 小结

应用配置优化方法对ECO梯型自动扶梯产品的玻璃托架、梯级导轨、反轨、扶手带导轨等装配型材在SAP系统中进行配置优化，消除了原来配置方法造成的浪费现象，型材报废率从原来的20%～35%降低至0～0.25%，平均每台节约型材材料成本3500元左右，相当于整台自动扶梯材料成本的4.2%左右，并节省装配工时消耗16 h左右。因而该配置优化方法推广至各种生产梯型的自动扶梯及人行道产品，具有实用推广价值。

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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

吴建龙（1964－），男，江苏昆山人，生产智能中心主管，主要从事自动扶梯设计及制造工艺的改进研究工作。