第章生產(chǎn)線平衡

基礎(chǔ)工業(yè)工程授課教師：唐娟E-mail：cerulean.tj@163.com本章內(nèi)容流水線平衡概述5.1詳細(xì)內(nèi)容流水線平衡設(shè)計(jì)的方法5.2詳細(xì)內(nèi)容流水線平衡改善分析5.3詳細(xì)內(nèi)容由設(shè)備、工作地和傳送裝置組成的設(shè)施系統(tǒng)，以流水方式生產(chǎn)各種產(chǎn)品。流水線基本概念流水線的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：高效率、低成本，使工人技術(shù)進(jìn)一步專業(yè)化流水線布局U型裝配線、環(huán)形裝配線和一字型裝配線缺點(diǎn)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，工作較乏味適用于產(chǎn)量足夠、單位產(chǎn)品的勞動(dòng)量比較大，制造工藝能夠分解成多道工序，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)品流水線基本概念流水生產(chǎn)是指生產(chǎn)對(duì)象按照一定的工藝路線順序地通過各個(gè)工作地，并按照一定的生產(chǎn)速度完成工藝作業(yè)的連續(xù)重復(fù)的生產(chǎn)過程。工作的專業(yè)化程度高生產(chǎn)按節(jié)拍進(jìn)行工藝過程是封閉的生產(chǎn)對(duì)象在工序間作單向移動(dòng)工作地之間有傳送裝置連結(jié)流水生產(chǎn)方式具有以下特點(diǎn)：由設(shè)備、工作地和傳送裝置組成的設(shè)施系統(tǒng)，以流水方式生產(chǎn)各種產(chǎn)品。流水線基本概念流水線的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：高效率、低成本，使工人技術(shù)進(jìn)一步專業(yè)化流水線布局U型裝配線、環(huán)形裝配線和一字型裝配線缺點(diǎn)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，工作較乏味適用于產(chǎn)量足夠、單位產(chǎn)品的勞動(dòng)量比較大，制造工藝能夠分解成多道工序，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)品一字型布局環(huán)形布局U型布局由設(shè)備、工作地和傳送裝置組成的設(shè)施系統(tǒng)，以流水方式生產(chǎn)各種產(chǎn)品。流水線基本概念流水線的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：高效率、低成本，使工人技術(shù)進(jìn)一步專業(yè)化流水線布局U型裝配線、環(huán)形裝配線和一字型裝配線缺點(diǎn)：工人勞動(dòng)強(qiáng)度較大，工作較乏味適用于產(chǎn)量足夠、單位產(chǎn)品的勞動(dòng)量比較大，制造工藝能夠分解成多道工序，結(jié)構(gòu)相對(duì)穩(wěn)定的產(chǎn)品流水線平衡的概念和意義流水線平衡又稱工序同期化，指在規(guī)定的生產(chǎn)速度下，使工作地間的負(fù)荷均衡化，從而使得工作地上的作業(yè)時(shí)間相同或相近的一種技術(shù)。流水線平衡目的提高設(shè)備和工時(shí)的利用率，降低生產(chǎn)周期1降低物資消耗，減少在制品，降低成本2在平衡生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應(yīng)變能力，實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)3通過綜合應(yīng)用到程序分析、動(dòng)作分析、搬運(yùn)分析、時(shí)間分析等IE手法，以提高全員綜合素質(zhì)4本章內(nèi)容流水線平衡概述5.1詳細(xì)內(nèi)容流水線平衡設(shè)計(jì)的方法5.2詳細(xì)內(nèi)容流水線平衡改善分析5.3詳細(xì)內(nèi)容平衡設(shè)計(jì)的準(zhǔn)備工作和基本問題進(jìn)行產(chǎn)品和零件的分類，完成工藝流程的制定與優(yōu)化1確定流水線上的基本作業(yè)并制定出相應(yīng)的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)3繪制出基本作業(yè)順序圖，以反映工藝次序4確定流水線的節(jié)拍5將作業(yè)按照一定標(biāo)準(zhǔn)分配到各個(gè)工位，完成平衡工作6收集整理平衡設(shè)計(jì)的各種材料2單產(chǎn)品流水線平衡方法確定生產(chǎn)節(jié)拍計(jì)算最少工作站數(shù)作業(yè)指派以平衡流水線當(dāng)流水線的運(yùn)輸批量等于1時(shí)，生產(chǎn)節(jié)拍C若按批運(yùn)輸(批量為Q)時(shí)，則生產(chǎn)節(jié)拍C批根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍，計(jì)算理論最少工作站數(shù)Smin評(píng)價(jià)與再平衡單產(chǎn)品流水線平衡方法作業(yè)指派時(shí)，要滿足三種約束條件：——作業(yè)指派以平衡流水線工藝順序約束——先后次序圖技術(shù)約束——使兩項(xiàng)或多項(xiàng)工作不能在一個(gè)工作站上每個(gè)工作站上的作業(yè)總時(shí)間不能大于節(jié)拍具體平衡方法(指派原則)簡單平衡法——階位法(或后續(xù)作業(yè)數(shù)量法，作業(yè)時(shí)間法)復(fù)雜平衡法——人工智能法和運(yùn)籌學(xué)方法

某J型玩具小車要在一個(gè)傳送帶上組裝，每天需生產(chǎn)500輛。每天的生產(chǎn)時(shí)間為420分。表3-1列出了J型小車的裝配步驟及其定額時(shí)間，請(qǐng)根據(jù)節(jié)拍和作業(yè)次序的限制，求使工作站數(shù)量最少的生產(chǎn)線平衡方式。單產(chǎn)品流水生產(chǎn)線平衡實(shí)例分析ABDEICFGHJK4550121212121191589繪制裝配線的流程圖1作業(yè)時(shí)間（秒）描述必須提前的作業(yè)A45安裝后軸支架，擰緊4個(gè)螺母—B11插入后軸AC9擰緊后軸支架螺栓BD50安裝前軸，用手?jǐn)Q緊4個(gè)螺母—E15擰緊前軸螺栓DF12安裝1#后車輪，擰緊輪軸蓋CG12安裝2#后車輪，擰緊輪軸蓋CH12安裝1#前車輪，擰緊輪軸蓋EI12安裝2#前車輪，擰緊輪軸蓋EJ8安裝前軸上的車把手，擰緊螺栓和螺釘F，G，H，IK9上緊全部螺栓和螺釘J合計(jì)195表3-1J型小車的裝配步驟及其時(shí)間單產(chǎn)品流水生產(chǎn)線平衡實(shí)例分析某J型玩始具小難車要憤在一縫個(gè)傳龜送帶示上組抱裝，絹每天斧需生刻產(chǎn)50翁0輛。燦每天蔬的生嘴產(chǎn)時(shí)黑間為42尾0分。表3-族1列出委了J型小役車的顆裝配申步驟抖及其美定額怒時(shí)間倦，請(qǐng)襯根據(jù)共節(jié)拍泳和作派業(yè)次鴨序的茄限制柜，求灰使工說作站待數(shù)量此最少丑的生展產(chǎn)線刪平衡拌方式候。單產(chǎn)滴品流水枯生產(chǎn)店線平沉衡實(shí)捧例分共析ABDEICFGHJK4550121212121191589繪制裝配線的流程圖1單產(chǎn)喬品流水劣生產(chǎn)記線平污衡實(shí)陰例分串析計(jì)算節(jié)拍2工作站最小值(理論上)3(1局)平衡瘡方案A：選用梁規(guī)則1(后續(xù)取作業(yè)灘數(shù)量絕最多舉規(guī)則)來平第衡裝遭配生氣產(chǎn)線滿。各艙項(xiàng)作壁業(yè)的晃后續(xù)仇作業(yè)宏數(shù)量債如表3-得2所示線。在該蜓規(guī)則匆遇到演問題立時(shí)，俗采用具其他甘規(guī)則濫，直兩至所傻有作技業(yè)安告排完牙畢。表3-御3列出席了實(shí)肝際的泛安排溪。作業(yè)元素后續(xù)作業(yè)元素?cái)?shù)量作業(yè)元素后續(xù)作業(yè)元素?cái)?shù)量A6F,G,H或I2B或D5J1C或E4K0表3-林2各項(xiàng)夏作業(yè)暖的后好續(xù)作蒼業(yè)數(shù)糊量單產(chǎn)朵品流水微生產(chǎn)圣線平厲衡實(shí)籍例分迫析工作站作業(yè)作業(yè)時(shí)間（s）剩余時(shí)間（s）可安排的緊后作業(yè)緊后作業(yè)最多的作業(yè)時(shí)間最長的作業(yè)1A455.4空閑無2D500.4空閑無3B1139.4空閑C、EC、EEE1524.4空閑C、H、ICF、G、H、IC915.4空閑F、G、H、IF、G、H、IF123.4空閑無4G1238.4空閑H、IH、IH1226.4空閑II1214.4空閑JJ86.4空閑無5K941.4空閑無表3-嫁3根據(jù)暗后續(xù)衰作業(yè)宣最多飄規(guī)則水平衡滅裝配少生產(chǎn)駁線單產(chǎn)名品流水么生產(chǎn)星線平胸衡實(shí)滋例分屠析計(jì)算鉗流水怎線的炊整體要負(fù)荷掠率：工作地工作地作業(yè)元素工作地作業(yè)時(shí)間工作地負(fù)荷率（%）12345ADB,E,C,FG,H,I,JK45504744989.2999.2193.2587.317.86表3-立4平衡呢方案A中各析工作還地負(fù)邁荷率單產(chǎn)確品流水欠生產(chǎn)肅線平燥衡實(shí)瓜例分尾析(2規(guī))平衡您方案B：選用規(guī)則2（階累位法真），即按趕該項(xiàng)揭作業(yè)迫元素聯(lián)時(shí)間丸與后麗續(xù)作緊業(yè)元銜素時(shí)口間的尚總和秒（階攀位值籠）最陡大規(guī)牲則優(yōu)寨先安扣排作屬業(yè)。作業(yè)元素ADBECFGHIJK總計(jì)作業(yè)時(shí)間(s)4550111591212121289195階位值10610661565029292929179緊前工序——ADBCCEEF,G,H,IJ表3-語5莊J型小艷車作脹業(yè)元饅素階字位表單產(chǎn)遼品流水占生產(chǎn)賢線平潤衡實(shí)蓮例分濁析工作地作業(yè)元素階位值緊前作業(yè)作業(yè)時(shí)間(s)累計(jì)作業(yè)時(shí)間(s)剩余時(shí)間(s)1A106—45455.42D106—50500.43BECF61565029ADBC11159121126354739.424.415.43.44GHIJ29292917CEEF,G,H,I12121281224364438.426.414.46.45K9J9941.4表3-眉6按階民位法栽分配令作業(yè)召元素敢過程單產(chǎn)伯品流水難生產(chǎn)尤線平模衡實(shí)蛾例分雁析計(jì)算效流水班線負(fù)礙荷率消：工作地工作地作業(yè)元素工作地作業(yè)時(shí)間工作地負(fù)荷率（%）12345ADB,E,C,FG,H,I,JK45504744989.2999.2193.2587.317.86表3-窩7平衡書方案B中各卷工作任地負(fù)勿荷率單產(chǎn)蠅品流水翼生產(chǎn)勻線平顛衡實(shí)爬例分偶析(3脹)平衡順方案C：選用湯規(guī)則間二，斃按作離業(yè)元靜素時(shí)憶間最情長規(guī)容則安謝排作定業(yè)，并用獨(dú)規(guī)則鬧一作組為輔魂助規(guī)型則。殘表3-垃8給出溫了按驗(yàn)作業(yè)但元素近時(shí)間子的大尺小排兔列的效順序圈，表3-垃9列出綢了平未衡方敘案C的實(shí)鋼際安呀排。作業(yè)元素作業(yè)時(shí)間（s）作業(yè)元素作業(yè)時(shí)間（s）D50B11A45C,K9E15J8H,I,F或G12表3-俯8各項(xiàng)紗作業(yè)畫的后董續(xù)作宜業(yè)數(shù)猛量單產(chǎn)熱品流水掛生產(chǎn)炮線平緣瑞衡實(shí)源例分瓦析工作站作業(yè)作業(yè)時(shí)間（s）剩余時(shí)間（s）可安排的緊后作業(yè)時(shí)間最長的作業(yè)緊后作業(yè)最多的作業(yè)1D500.4空閑無2A455.4空閑無3E1535.4B、C、H、IH、IB、CH1223.4I、BIBI1211.4J、BBBB110.4空閑無4C941.4F、GF、GF、GF1229.4G、JGGG1217.4JJ89.4空閑KK90.4空閑無表3-找9按作傅業(yè)元汪素時(shí)票間最宿長規(guī)渣則安宏排作恨業(yè)單產(chǎn)據(jù)品流水檔生產(chǎn)猜線平敞衡實(shí)跌例分飛析計(jì)算誤流水寒線負(fù)倚荷率殖：工作地工作地作業(yè)元素工作地作業(yè)時(shí)間工作地負(fù)荷率（%）1234DAE,H,I,BC,F,G,J,K5045505099.2189.2999.2199.21表3-去10平衡傭方案C中各碗工作綱地負(fù)映荷率單產(chǎn)擱品流水慚生產(chǎn)震線平癥衡實(shí)辰例分懸析多品粱種流閥水線催的平牲衡設(shè)塵計(jì)——基本福形式可變餡流水蒙線，又炊稱轉(zhuǎn)蠟換流睛水線趴。它虹的基掉本特平征是絹，在搬一條喝流水危線上輪番心生產(chǎn)射幾種驚產(chǎn)品。混合克流水遣線，是也指在獎(jiǎng)同一回時(shí)間轎內(nèi)，擦在同也一條計(jì)流水穴線上按固仰定順溜序混善合地生允產(chǎn)多炸種品艘種產(chǎn)脂品。多品象種流滴水線湯的平時(shí)衡設(shè)溉計(jì)節(jié)拍病的確虎定代表滾產(chǎn)品藍(lán)換算籠法勞動(dòng)尸量比鉛率法流水券線平他衡方字法根據(jù)單產(chǎn)聯(lián)品流犧水線遷平衡習(xí)方法進(jìn)行腿作業(yè)蘭指派刃，實(shí)然現(xiàn)平折衡——可變肌流水靠線的星平衡描設(shè)計(jì)按照產(chǎn)品翁組計(jì)算滋生產(chǎn)柜節(jié)拍臥，并紋據(jù)此電進(jìn)行浪流水私線的松平衡魚，其畜節(jié)拍宴計(jì)算斷為：多品魄種流懂水線熄的平租衡設(shè)枝計(jì)——混合散流水允線的蒙平衡柄設(shè)計(jì)—混合流水線的平均節(jié)拍—計(jì)劃期內(nèi)產(chǎn)品組的產(chǎn)量N組與產(chǎn)品組的構(gòu)成及各產(chǎn)品的計(jì)劃產(chǎn)量有關(guān)。它根據(jù)不同情況加以確定：各種喉產(chǎn)品計(jì)劃哄期產(chǎn)量槽相等面時(shí)各種鴨產(chǎn)品柄的計(jì)柳劃期概產(chǎn)量甲成較貧小的捆整數(shù)征比時(shí)編制綜合詢的作蔑業(yè)元嬌素順熱序圖選擇桿平衡憐工作敲地作咱業(yè)量積的時(shí)間爭周期計(jì)算致作業(yè)內(nèi)元素衛(wèi)在平冊(cè)衡周獄期內(nèi)滔的作業(yè)委時(shí)間混合座流水牌線平挪衡工正作包業(yè)括三辮項(xiàng)內(nèi)貍?cè)荩簩?shí)例致分析多品數(shù)種流盈水線生的平巡壽衡設(shè)染計(jì)——混合崖流水鞏線的傘平衡善設(shè)計(jì)本章擾內(nèi)容流水尚線平枯衡概錯(cuò)述5.流1詳細(xì)看內(nèi)容流水成線平似衡設(shè)提計(jì)的級(jí)方法5.厚2詳細(xì)棚內(nèi)容流水個(gè)線平戀衡改假善分開析5.急3詳細(xì)禮內(nèi)容5.柔3生產(chǎn)湊線平汪衡改瓜善工桌作再平螺衡原父因平衡住步驟作業(yè)錫測(cè)定糖，確定順工序盟時(shí)間確定氏生產(chǎn)譜節(jié)拍和瓶激頸工玩序以瓶槳頸工幫序?yàn)楸┲行倪M(jìn)行雙調(diào)整梯和優(yōu)嚷化運(yùn)行私階段嬸的調(diào)逝整與株優(yōu)化產(chǎn)品產(chǎn)量、結(jié)構(gòu)和種類的變化1現(xiàn)場(chǎng)布局的變化2工裝、原材料、設(shè)備和人員技術(shù)的變化3方案糾評(píng)價(jià)亦和選扣擇制定昌標(biāo)準(zhǔn)工作尚抽樣艷法方法密標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間滿標(biāo)準(zhǔn)秒表花法標(biāo)準(zhǔn)惡資料振法模特墳法首先梨應(yīng)考茂慮對(duì)鵲瓶頸棋工序汁進(jìn)行作業(yè)愿改善將瓶菜頸工低序的皺作業(yè)乳內(nèi)容搭分擔(dān)乳給其背他工抹序適當(dāng)桐增加給各作移業(yè)人推員合并侍相關(guān)侍工序購，重隸新排才布生反產(chǎn)工闖序分解父作業(yè)家時(shí)間嫂較短嶼的工炊序，雪把該訂工序麻安排噸到其溝他工綠序生產(chǎn)再線平筋衡改脾善實(shí)拖施時(shí)績，可丟遵循韻以下葡方法5.摔3生產(chǎn)角線平帶衡改漿善工銹作5.立3生產(chǎn)弓線平鉆衡改咽善工屢作再平爭衡原推因平衡膨步驟作業(yè)底測(cè)定泊，確定震工序精時(shí)間確定卸生產(chǎn)豎節(jié)拍和瓶傭頸工純序以瓶祥頸工虎序?yàn)榭粗行倪M(jìn)行厚調(diào)整雁和優(yōu)坐化運(yùn)行秧階段奴的調(diào)紀(jì)整與螺優(yōu)化產(chǎn)品產(chǎn)量、結(jié)構(gòu)和種類的變化1現(xiàn)場(chǎng)布局的變化2工裝、原材料、設(shè)備和人員技術(shù)的變化3方案棉評(píng)價(jià)異和選貢擇制定余標(biāo)準(zhǔn)工作豪抽樣刪法方法探標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間師標(biāo)準(zhǔn)秒表填法標(biāo)準(zhǔn)純資料窮法模特丙法實(shí)例裝配安線平船衡設(shè)碑計(jì)實(shí)鴉例1例1最大階位者優(yōu)先指派原則12345680.01h790.06h0.04h0.05h0.03h0.04h0.05h0.05h0.04h已知壁：對(duì)句該裝專配線喂的速威度要昆求是秀每40小時(shí)杏生產(chǎn)28咱5件產(chǎn)祖品生產(chǎn)節(jié)拍CT=40/285=0.14小時(shí)/件工作站數(shù)K=t/CT=2.64=0裂.3軋7小時(shí)工作折站數(shù)K=小3具體封指派騾過程例1最大階位者優(yōu)先指派原則12345680.01h790.06h0.04h0.05h0.03h0.04h0.05h0.05h0.04h作業(yè)序號(hào)位置權(quán)重WP10.3720.2830.2940.2550.0760.1470.1180.1090.06工作站號(hào)工作單元i位置權(quán)重前緊單元Ti工作站時(shí)間平衡延遲（空閑時(shí)間）110.37-0.050.050.09130.2910.040.090.05120.2810.030.120.02240.25230.050.050.09260.1440.040.090.05270.1140.050.140380.1060.040.040.10350.0740.010.050.09390.065780.060.110.031、2、3工作績站1工作攻站2工作她站34、6、75、8、9例2后續(xù)作業(yè)最多優(yōu)先指派原則12345680.01h790.06h0.04h0.05h0.03h0.04h0.05h0.05h0.04h1、2、34、6、75、8、9工作站1工作站2工作站3工作站號(hào)工作單元i位置權(quán)重前緊單元Ti工作站時(shí)間平衡延遲（空閑時(shí)間）110.37-0.050.050.09130.2910.040.090.05120.2810.030.120.02240.25230.050.050.09260.1440.040.090.05270.1140.050.140380.1060.040.040.10350.0740.010.050.09390.065780.060.110.03裝配線平衡率=各作多業(yè)時(shí)堪間和/(瓶頸閱工作懼站時(shí)宜間*衰工作楚站數(shù))平衡幅率=0.誘37起/(磚0.者14站*3咳)=頁0.潮88故1例2后續(xù)作業(yè)最多優(yōu)先指派原則工作站號(hào)工作單元i前緊單元Ti工作站時(shí)間平衡延遲（空閑時(shí)間）11-13-0.81.00.21210.20.120242536451.01.00.24748已知桂：對(duì)董該裝安配線扁的速梁度要趴求是幻玉每8小時(shí)