生產(chǎn)線平衡方案分析

1、8.1 生產(chǎn)線平衡8.1.1 基本概念 將作業(yè)分成可控制的作業(yè)包分配給各個工作地，每一個工作地有一個或者兩個工人操作，決定如何將作業(yè)分配給工作地這一過程叫生產(chǎn)線平衡。生產(chǎn)線平衡的目標是分到各個工作地的時間大致相等。 達到生產(chǎn)線完全平衡的障礙主要在于組成具有同樣加工時間的作業(yè)包是困難的。1) 由于對設(shè)備要求不同或一些活動不相容，把這些活動分配到一個作業(yè)包是不行的。2) 基本作業(yè)的時間差異通過作業(yè)分組解決不了。3) 所要求的技術(shù)順序也可能妨礙作業(yè)組合?？紤]到下面三個操作：把第一個操作和第三個操作分配到一個工作地時該工作地的時間正好等于第二個工作地的時間，但是，很明顯是不可能的。擦污2分鐘清洗4分鐘

2、烘干2分鐘8.1.2 生產(chǎn)線的節(jié)拍 節(jié)拍是指將完成單位產(chǎn)品所需要的作業(yè)分配到各工作地，各個工作地完成其上作業(yè)所容許的最大時間，如果節(jié)拍是2分鐘，那么該生產(chǎn)線將每兩分鐘完成一個產(chǎn)品。 例如有一套工序，可能最小的節(jié)拍等于最長的那個作業(yè)時間（1分），可能最大作業(yè)時間等與各作業(yè)時間之和（0.1+0.7+1.0+0.5+0.2=2.5）。很明顯，最大節(jié)拍是所有的作業(yè)在一個工作地上完成時出現(xiàn)的，最小作業(yè)節(jié)拍是分別在五個工作地上完成時出現(xiàn)的。0.1分0.7分1.0分0.5分0.2分最小和最大節(jié)拍確定了生產(chǎn)線可能的產(chǎn)量范圍，產(chǎn)量=ot/ctot=計劃期有效工作時間ct=節(jié)拍假定一生產(chǎn)線一天運轉(zhuǎn)8小時（480分

3、），節(jié)拍為一分鐘，則產(chǎn)量為ot/ct=480單位，當節(jié)拍為2.5分時，產(chǎn)量= ot/ct=192單位，假如無平行活動（兩條生產(chǎn)線），那么產(chǎn)量必定介于192和480之間。若計劃期產(chǎn)量確定后，可計算出節(jié)拍。 ct=ot/d d計劃期產(chǎn)量例如，產(chǎn)量是每天480單位，節(jié)拍是每天480分/每天480單位=1.0分可用下面的公式求出工作地數(shù)的理論最小值：各作業(yè)時間之和假如計劃產(chǎn)量為480，那么為達到這一目標最少需要的工作地數(shù)目為 完成單位產(chǎn)品時間2.5分/節(jié)拍1分=2.5 取整數(shù)3。8.1.3 生產(chǎn)線平衡的程序 生產(chǎn)線平衡的方法有很多種，下面介紹一種啟發(fā)式方法：1) 先分配后續(xù)作業(yè)最多的作業(yè)2) 先分配位

4、置權(quán)數(shù)最大的作業(yè)，位置權(quán)數(shù)等于該作業(yè)及其所有后續(xù)作業(yè)的時間總和。程序如下：1. 確定節(jié)拍，求出最小所需工作地數(shù)2. 從工作地1開始，按順序給工作地分配作業(yè)。作業(yè)的分配按作業(yè)下先后順序圖由左至右進行3. 在每一分配前，利用下列標準確定哪些作業(yè)夠資格分配給一工作地：a) 所有先行作業(yè)都已經(jīng)被分配b) 該作業(yè)時間不超過該工作地的剩余時間如果沒有夠資格分配的作業(yè)，繼續(xù)下一工作地4. 每當一個工作分配后，計算出該工作地的剩余時間，剩余時間等于節(jié)拍減去工作地總的作業(yè)時間。5. 如果出現(xiàn)兩個作業(yè)情況都一樣的情況，可采用下列方法之一解決：a. 分配加工時間最長的作業(yè)b. 分配后續(xù)作業(yè)最多的作業(yè)6. 繼續(xù)下去直

5、到所有工作都已經(jīng)被分配7. 計算一些指標。 生產(chǎn)線平衡率=各工序時間和/（人數(shù)*ct）*100% 平衡損失率=1-平衡率例：利用下圖，完成：1.畫出作業(yè)先后順序圖 2.假定一天工作8小時，計算一天要達到產(chǎn)量400的節(jié)拍。3.求出工作地數(shù)。作業(yè)緊后作業(yè)作業(yè)時間/分ab0.2be0.2cd0.8df0.6ef0.3fg1.0gh0.4h結(jié)束0.3總時間3.8abecdfgh（1）（2）ct=ot/d=480/400=1.2分（3）=3.8/1.2=3.14（4）工作地剩余時間夠資格的作業(yè)適合的作業(yè)分配作業(yè)閑置1.2a,ca,ca1.0c,bc,bc0.2b,dbb0e,d無-01.2e,de,dd

6、0.6eee0.3f無-0.31.2fff0.2g無-0.21.2ggg0.8hhh0.50.5-1. a和c夠資格分配，因為a的后續(xù)作業(yè)較多，所以先分配a2. b和c夠資格分配，由于采用后續(xù)作業(yè)數(shù)最多，所以分配所需時間最長的作業(yè)3. 盡管f是夠資格的，但是他不適合eda bcg hf請讀者自己計算平衡率。韓格遜一伯尼法 該方法又稱為位置加權(quán)法或階位法，是1961年由wbhelgeson和dpbirnie提出的。這種方法是首先求出每個作業(yè)要素的階位(或稱為位置權(quán)重)，所謂階位是作業(yè)要素時間與其所有后續(xù)作業(yè)要素時間的總計，然后根據(jù)階位的高低進行作業(yè)安排，優(yōu)先安排階位高的作業(yè)要素，從而盡量減少工作

7、地數(shù)。下面舉例介紹韓格遜一伯尼法的具體步驟。 例如：某產(chǎn)品裝配共需11個作業(yè)要素，其先后順序及作業(yè)時間(單位：itlin)如圖83所示。假定節(jié)拍為10rain，試進行流水線的平衡。圖8-3某產(chǎn)品裝配作業(yè)要素示意圖 第一步，編制作業(yè)要素先后矩陣(見表81)。若作業(yè)要素i先于作業(yè)要素j則矩陣元素值為j的作業(yè)時間。處于對角線上的元素也表明作業(yè)時間。 第二步，計算各作業(yè)要素的階位，計算公式為 式中作業(yè)要素i的階位； 作業(yè)要素i的作業(yè)時間； p所有在i作業(yè)要素以后的作業(yè)要素集合。 從表82中可以看出，在矩陣各行相加，即得各作業(yè)要素階位。 第三步，按階位由大到小排列，并標明各作業(yè)要素的緊前作要素(表82)第四步，作業(yè)要素的分配。根據(jù)表82，按作業(yè)要素階位由到小的順序，并考慮緊前作業(yè)要素和作業(yè)時間。在本例中，首先配作業(yè)要素，其時間為4min，和節(jié)拍相差6min。再將分配第一個工作地，仍和節(jié)拍差3min。若將也可配給第一個工作就會超出節(jié)拍，而將和分配給第一個工作地后作業(yè)時間之和等于節(jié)拍，因此分配給第一個工作地的作業(yè)為、。 刪除已分配的作業(yè)要素，繼續(xù)按階位由大到小的順序分配第二個i作地，將分配給第二個工作地，此時作業(yè)時間和節(jié)拍相差1min，后續(xù)作業(yè)要素的時間皆超過lm