超流水线在本质上仍为一种流水线技术,但它做了以下的改进。
A.流水线条数从奔腾的两条增至三条,还有十一个独立的执行单元并行支持。
B.在执行中采取了无序执行(out-of-orderprocessing)技术。即当某条指令需要一些数据而未能立即执行完毕时,它将被剔出流水线并等待数据,CPU则马上执行下条指令,就好比在装配线上发现某件产品不太合格,而被淘汰,等待返工一个道理。这样,可以防止一条指令不能执行而影响了整个流水线的效率。
C.在P6中将指令划分成了更细的阶段,从而使逻辑设计、工序等等更为简化,提高了速度。在486芯片中,一条指令一般被划分为五个标准的部分,奔腾亦是如此。而在P6中,由于采用了近似于RISC的技术,一条指令被划分成了创纪录的十四个阶段。这极大地提高了流水线的速度。
那么,P6的超流水线技术是否将流水线工艺发挥到了极限呢?还远远未到,在P7中也许我们将看到全新的设计。
流水线与生产线的区别:流水线是指一个生产车间在一条流水线机上完成操作流程。而生产线是指工厂的整体生产流程。比如从接单,开始设计到大量生产。这是生产流程。
流水线在工业生产中扮演着重要的角色,优化流水线直接关系着产品的质量和生产的效率,因此成为企业不得不关注的话题。
1、优化流水线第一站的作业时间, 及多久放一片板子,
此为满足生产计划量所必须的投入cycle时间。但在实际上,瓶颈站的作业时间必然大于第一站, 第一站一定不是瓶颈站, 所以第一站不一定会完全依要求的cycle时间去投入,
因为瓶颈站已脱拖慢他的速度, 故管理的角度来看, 要确实要求第一站作业者依规定速度投入。流水线的输送带速度也可反推算出日产量, 下面为输送带速度的公式:
输送带的pitch时间 = 整日的上班时间/日产量*(1+不良率)
输送带的速度=
记号间隔距离 /输送带的pitch时间
所谓记号间隔距离, 在流水线的皮带上所做的记号间的距离,
希望作业者依记号流经的速度完成作业并放置在皮带线上; 但炼条线并没有做记号, 就以板子的长度当做记号间隔距离。为何要用输送带? 除了运送物品外,
还有半强制作业者依计划完成作业的功能, 但不是一味地加快去试试看, 而应依上述公式去计算求得。
2、观察流水线上哪一站是瓶颈站:
(1)永远忙个不停的站;
(2)老是将板子往后拉的站;
(3)从该站开始, 原本一片接着一片的板子, 中间出现了间隔。
上面三点是目视就可察觉的, 再来就是用秒表量, 作业时间是所有站中最长的。
瓶颈站的作业时间就变成了整条流水线实际产出的cycle时间, 而日产量公式如下:
日产量 = 实整日的上班时间/际cycle时间
故现场干部只要减少其作业时间, 就可明显提升产量, 如将零件拿一些给别站做、使用治工具以节省动作、改善作业域的配置等等。但在解决瓶颈站后, 可能会出现新的瓶颈站,
所以又要对此新的瓶颈站进行改善, 因此持续盯着瓶颈站改善, 整条流水线的效率就会日日提升。
3、观察流水线最后一站收板子的cycle时间, 也就是实际产出的cycle时间,
这站的cycle时间必相等于瓶颈站。从这站可推算出这条流水线线的效率如何, 公式如下:
效率 = 投入cycle时间/实际cycle时间 = 第一站的作业时间/最后一站的作业时间
当然也可用瓶颈站的作业时间来算, 不过观察最后一站总是较简单、实际。
在流水线上的在制品数量就等于:
( 最后一站的作业时间 - 第一站的作业时间 ) * (整日的上班时间/最后一站的作业时间)
4、稼动率的观察
稼动率 = 在作业的时间 / 整日的上班时间
所谓稼动就是流水线上有效的工作, 作业者坐在位子上并不表示他有在工作, 有在工作才能做出产品来,
所以要观察作业者在作业的时间。但在实际上, 不可能全天对每个作业者进行测量, 所以有种工作抽查的手法来仿真测量, 其实说穿了就是不时去看作业者在做什么。
5、流水线作业者坐在位子上并不表示他有认真在工作, 所以最后就是观察每一个作业者的作业速度,
速度是一个很抽象的概念, 光从目视很难来比较跟量化, 所以在心里建立起一个标准速度, 快过它就算好, 动作精简、固定而有节奏地进行, 往往有较好的作业速度,
反之不佳, 如此来观察就比较简单。
流水线作业不过不是快就是好, 其动作必须是有附加价值的, 所以还要看其动作是否简单扼要, 所以要求动作经济原则的观念, 简单地说,
人类手部的动作可分为移动、握取、放开、前置、组立、使用、分解, 还有一种心理的精神作用, 其中严格来说只有两种动作有附加价值: 组立、使用,
所以在能满足生产要求的条件下, 尽量排除或简化其它的动作。其原则如下:
1、移动:
使物料自动到达所要的位置、缩短移动距离、减少需移动物品的重量、移动路径周围避免有东西会妨碍移动、让料盒斜置以缩短绕过边缘的距离等。
2、握取: 料盒里的物料尽可能整齐排放, 不要杂乱堆积、不方便拿取的东西能先预留握取的空间等。
3、前置: 同握取一样, 料盒里的物料尽可整齐排放, 不要杂乱堆积等。
4、组立: 以治工具代替手作业等。
5、使用: 使机械全自动化等。
6、精神作用: 利用机械取代人为判断、减少作业者目光的移动等。