基于流水線平衡的裝配生產(chǎn)流程重組

1、基于流水線平衡的裝配生產(chǎn)流程重組工業(yè)工程企業(yè)生產(chǎn)組織過程中， 選擇適合自身產(chǎn)品生產(chǎn)特點(diǎn)的生產(chǎn)組織方式， 對企業(yè)提高生 產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本起到至關(guān)重要的作用。 R 公司是一家集開發(fā)設(shè)計(jì)與制造于 一體的電子類小型出口型生產(chǎn)企業(yè)，主要生產(chǎn)兩大類多種型號的手持式小型數(shù)字角度測量 儀。由于生產(chǎn)管理比較粗放，生產(chǎn)組織流程不盡合理，致使生產(chǎn)效率低、周期長、不能按期 交貨等缺點(diǎn)十分突出， 因此企業(yè)對現(xiàn)行生產(chǎn)組織流程提出了改善的要求。 通過應(yīng)用工業(yè)工程 的方法技術(shù)，采用 “多品種可變流水線 ”代替 “生產(chǎn)小組包干制 ”的生產(chǎn)組織方式對企業(yè)生產(chǎn)流 程進(jìn)行重組， 使整個(gè)生產(chǎn)組織過程的不利局面發(fā)生了根本性

2、改變，生產(chǎn)效率獲得成倍的提高。本文主要以 R 公司總裝配生產(chǎn)最具代表性的兩種產(chǎn)品分析其生產(chǎn)流程改善過程。1 R 公司總裝配生產(chǎn)組織概況R 公司是比較典型的小批量多品種訂貨組裝型生產(chǎn)企業(yè)，企業(yè)產(chǎn)品的零部件生產(chǎn)加工， 包括電子電路板制造、 零部件機(jī)械加工均為委外加工， 企業(yè)主要依據(jù)客戶訂單要求進(jìn)行外購 件和外協(xié)件的備貨組裝。因此廠內(nèi)總裝配(電裝 )生產(chǎn)組織管理存在的問題比較突出。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。(1) 生產(chǎn)小組包干制，總裝配車間共有生產(chǎn)人員18 人，分為兩個(gè)生產(chǎn)小組平行生產(chǎn)，分別完成全部裝配工序。小組內(nèi)生產(chǎn)作業(yè)隨意性大，作業(yè)地點(diǎn)不定，車間現(xiàn)場秩序混亂。(2) 月批量制 +訂單批量制順序生產(chǎn)

3、，在制品占用時(shí)間長，生產(chǎn)周期長(絕大部分型號產(chǎn)品生產(chǎn)周期大約 1 個(gè)月)，缺乏臨時(shí)小批量訂單的處理能力，市場響應(yīng)能力差。(3) 工序作業(yè)缺乏標(biāo)準(zhǔn)化，同道工序的作業(yè)方法、作業(yè)時(shí)間相差懸殊，產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn) 進(jìn)度控制困難。并且不能建立有效地工時(shí)考核標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)能力存在較大的不確定性。(4) 缺乏基本的市場預(yù)測機(jī)制，按訂單生產(chǎn)。臨時(shí)訂單的插單生產(chǎn)，經(jīng)常引起整體生產(chǎn) 過程的混亂，不能按時(shí)交貨的情況經(jīng)常發(fā)生。鑒于“生產(chǎn)小組包干制 ”的諸多弊端，公司應(yīng)用工業(yè)工程相關(guān)技術(shù)對總裝配(電裝 )生產(chǎn)車間生產(chǎn)運(yùn)作流程進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。2 生產(chǎn)組織改善方案設(shè)計(jì)及實(shí)施2.1 生產(chǎn)組織方式設(shè)計(jì)R 公司生產(chǎn)主要以客戶訂單作為生產(chǎn)驅(qū)

4、動 ( 各型產(chǎn)品客戶一般訂貨都在 1000 件以上 )， 產(chǎn)品系列化， 同類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)極其相似， 核心部件通用性強(qiáng)， 各型產(chǎn)品總裝使用的工具設(shè)備通 用，生產(chǎn)組織過程具有多品種小批量生產(chǎn)特點(diǎn)。生產(chǎn)組織方式具備由 “生產(chǎn)小組包干制 ”改為“多品種可變流水線 ”生產(chǎn)方式的有利條件，生產(chǎn)過程經(jīng)重新組合為流水線生產(chǎn)方式后，其相 應(yīng)生產(chǎn)組織管理的主要相關(guān)環(huán)節(jié)作如下調(diào)整。(1) 主生產(chǎn)計(jì)劃：訂單 +備貨，主要解決：訂單產(chǎn)量比例與備貨產(chǎn)量比例 訂單驅(qū)動，備貨平衡。(2) 生產(chǎn)能力核定：所有工序操作標(biāo)準(zhǔn)化，采用秒表時(shí)間研究進(jìn)行測時(shí)對流水線進(jìn)行平 衡，按新方式運(yùn)行一段時(shí)間后核定， 做出能力計(jì)劃。確定新方式下生產(chǎn)周期

5、，做出生產(chǎn)周期 下的 “可用庫存 +可用生產(chǎn)能力 ”計(jì)劃。(3) 生產(chǎn)計(jì)劃的執(zhí)行干擾因素：臨時(shí)訂單處理。銷售部門做出按時(shí)段的銷售計(jì)劃和歷史 銷售統(tǒng)計(jì)，做出按時(shí)段的銷售預(yù)測，作為備貨生產(chǎn)計(jì)劃的依據(jù)。銷售部門根據(jù)生產(chǎn)部 “可用 計(jì)劃庫存 +可用生產(chǎn)能力 ”接受訂單。(4) 取消 “訂單批量制 +月批量制 ”，流水線采用日批量制，減少在制品庫存，消除現(xiàn)場混 亂。2.2 多品種可變生產(chǎn)流水線平衡設(shè)計(jì)R 公司產(chǎn)品主要有兩類：傾角儀類、角度尺類。兩類產(chǎn)品盡管有多種不同型號，但是同 類產(chǎn)品的組裝工序差別很小， “多品種可變流水線 ”分別以同類型號產(chǎn)量最大的作為代表產(chǎn)品 分別進(jìn)行流水線平衡設(shè)計(jì)。通過運(yùn)用 5W

6、lH 提問技術(shù)以及 ECRS 優(yōu)化技術(shù)，對各型號產(chǎn)品 整個(gè)生產(chǎn)工藝流程進(jìn)行分析整理、標(biāo)準(zhǔn)化后繪制出工藝程序圖;所有工序采用秒表時(shí)間研究進(jìn)行測時(shí)，確定工序時(shí)間，作為流水線平衡設(shè)計(jì)的依據(jù)。2.2.1 傾角儀類流水線平衡傾角儀類以產(chǎn)量最大的傾角儀 (無水泡型 ) 作為傾角儀類代表產(chǎn)品。其工藝程序圖如下圖 1 所示，由于篇幅關(guān)系，僅列出傾角儀的工藝程序圖) 。根據(jù)工藝程序圖 1，圖中最右邊工藝程序作為生產(chǎn)線主工序， 左邊各分支工序作為主工序的并行工序， 因此， 流水線設(shè)施布置為 “主工藝線 +輔助工藝線 ”交叉并行流水線布置方式，布置形式如圖2 所示，采用這種方式可以獲得幾方面優(yōu)勢：物流流向單一，主裝

7、配工序壓縮;布置簡潔，占用空間減少 ;產(chǎn)品變化時(shí)調(diào)整簡單。-冊刨電林片*1>4 » 電住郭1« Q MttniD4>*】I戢胡"*(U引輛姍(2)用”tj創(chuàng)M御 軸 加®iwrQI4»圖1傾角儀的流程圖越粗r檢6 二芒 ©占 N&5:圖2生產(chǎn)線布置圖生產(chǎn)線設(shè)計(jì)要求傾角儀月產(chǎn)量不低于18000件(約為原加班生產(chǎn)量的 2倍考慮客戶要求，生產(chǎn)線不含包裝工序，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)如下：(1) 生產(chǎn)節(jié)拍：根據(jù)R公司對生產(chǎn)流程改造后生產(chǎn)線產(chǎn)能以及不增加生產(chǎn)性人員的要求， 可變流水線采用運(yùn)輸批量等于1的流水線生產(chǎn)方式，節(jié)拍以下式確定。C=F

8、e/N (1)由于傾角儀流水線平衡表1所列時(shí)間已經(jīng)寬放（寬放率15%），因此日有效生產(chǎn)時(shí)間按 7h計(jì)，依據(jù)式（1），生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算值：C 一 35 S，在不能增加人員的情況下，經(jīng)過工序組合 和作業(yè)人員分配，可以進(jìn)一步減小生產(chǎn)節(jié)拍提高產(chǎn)能，根據(jù)優(yōu)先按作業(yè)時(shí)間最長規(guī)則”，優(yōu)先確定瓶頸工序8并分配作業(yè)人員3名;工序12與15合并后分配作業(yè)人員 3名;其中工序1 7合并分配作業(yè)人員 3名;則 顯示組件”工序（作業(yè)人員2名）成為新瓶頸工序時(shí)間為66.13 ,實(shí)際生產(chǎn)節(jié)拍：C-66/2=33.06 s。其他工序的組合與人員分配如表1所示。表1傾角儀流水線平衡表工 序 號工人工序Zs時(shí)閘T號1人Un isCM

9、#11. 152負(fù)楫傳絕tt號6.931剪電池彈片2.酣43tO. 336甌堺堡環(huán).弟需IX 6$-79.79.731823沁2TS. 2顯示組件-顯朮期件1032制作昭1366” 1310顯示組 件制件flA. S512機(jī)舸作&4.97T343電池M件地5電餓孫tfi甘1S機(jī)制作23. 1688. 1313電池蓋 煩加工9.216總 1*8815人【合計(jì)1【3M or s式中，C 流水線節(jié)拍W全部工序時(shí)間時(shí)間Ti 工作地工序時(shí)間 ni 工作地工人數(shù)。流水線負(fù)荷率：卷於=5瑤壯6 "皿式中，C 流水線節(jié)拍5W全部工序時(shí)間時(shí)間 5S工作地?cái)?shù)。綜合平衡后平均日生產(chǎn)量為760件（正

10、常生產(chǎn)時(shí)間7 h），設(shè)計(jì)月產(chǎn)19000件（25 d/月）滿足產(chǎn)量與流水線平衡要求。（3）生產(chǎn)線人數(shù)合計(jì)需求15人，目前人數(shù)18人，減少3人。經(jīng)過工序的拆分、合并，傾角儀流水線平衡結(jié)果如表1所示。2.2.2角度尺類流水線平衡角度尺類以角度尺（A型）作為代表產(chǎn)品，改善設(shè)計(jì)后傾角儀計(jì)劃月產(chǎn)量不低于12000件（不加班），角度尺流水線平衡設(shè)計(jì)的限制條件與傾角儀一致。（1）生產(chǎn)節(jié)拍：角度尺流工序時(shí)間如表2所示，由于表2列時(shí)間已經(jīng)寬放（寬放率15%），因此日有效生產(chǎn)時(shí)間按7 h計(jì)，則依據(jù)式（1），生產(chǎn)節(jié)的計(jì)算值：C=52.5 s。經(jīng)過工序重新組合平衡，其中工序 5與工序6合并成為新的瓶頸，作業(yè)時(shí)間為：10

11、1.41 s，作業(yè)人數(shù)2人，因此實(shí)際生產(chǎn)節(jié)拍為：C_-101.41/2=50.5 s ，工序的組合與人員分配如表2所示。表2角度尺流水線平衡表式中，C 流水線節(jié)拍 W全部工序時(shí)間時(shí)間 ti工作地工序時(shí)間； ni 工作地工人數(shù)。流水線負(fù)荷率：286. 656 X 50. 5T序號,r ft 電Att!SI® 時(shí)如:A&轍i工序用7191iA17. If1TI打龜廉HVgJ井制ft.剖L話14L12s i肌芯*冠也杵ir配-nS3劉2:t*1«缸芯顯樂41仃虬6101.4110V杰尺$輛姐竹細(xì)1732ICO. 7l«.7統(tǒng)£«&nn

12、eW.JTS&0. G12T ff3 1!JC舉理經(jīng)啊27.544dv試足1ft憐4TL4Un.s91.6I9L6不ifrttJE術(shù)鍛胃出甜34電g畐悴2L74:覽電肚應(yīng)附氐些村ft 2JTKUVLtlas2D ；&Ktl.Sfl14人勵(lì)合廿2H Of式中， C 流水線節(jié)拍 5W 全部工序時(shí)間時(shí)間，S 工作地?cái)?shù)。(2) 設(shè)計(jì)日生產(chǎn)量為 500 件(正常生產(chǎn)時(shí)間 7 h) ，設(shè)計(jì)月產(chǎn) 12500 件(25 a/ 月)。(3) 生產(chǎn)線人數(shù)合計(jì)需求 14 人，目前人數(shù) 18 人，減少 4 人。角度尺流水線平衡結(jié)果如 表 2 所示。2.4 改造方案生產(chǎn)能力分析生產(chǎn)流程經(jīng)過重新設(shè)計(jì)運(yùn)行后

13、， 產(chǎn)能指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 同時(shí)也滿足企業(yè)改造前提 出的不增加生產(chǎn)人員，產(chǎn)能翻倍的改善要求，通過生產(chǎn)流程重組獲得了幾個(gè)方面直接效益。(1)日批量流水生產(chǎn)極大地減少了在制品庫存，改善現(xiàn)場管理秩序，工序作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化， 定編定崗，提高了產(chǎn)品質(zhì)量 ;(2) 減少人工消耗：傾角儀生產(chǎn)減少 4 人，角度尺生產(chǎn)減少 2 人 ;(3) 不增加成本的情況下產(chǎn)能獲得成倍提升;生產(chǎn)周期顯著縮短，每天均有產(chǎn)品下線，合理安排輪番生產(chǎn)，可以隨時(shí)滿足市場對產(chǎn)品多樣性的需求，提高了顧客滿意度 ;(4) 采用日批量制，生產(chǎn)組織可以滿足臨時(shí)小訂單的插單生產(chǎn)，生產(chǎn)組織比較靈活 ;(5) 扭轉(zhuǎn)了經(jīng)常出現(xiàn)的不能按時(shí)交貨、長期加班加點(diǎn)的不利局面，降低了生產(chǎn)成本。3 結(jié)束語企業(yè)生產(chǎn)組織過程中根據(jù)企業(yè)自身產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、 產(chǎn)量等方面特點(diǎn)選擇合理組織生產(chǎn)組織方 式對提高生產(chǎn)效率具有重要作用。 R 公司通過生產(chǎn)流程重組， 選擇多品種可變流水生產(chǎn)