第六章線平衡技術(shù)

流水線組織設(shè)計(jì)福建工程學(xué)院經(jīng)濟(jì)管理系吳少雄第六章線平衡技術(shù)第六章線平衡技術(shù)

第一節(jié)線平衡技術(shù)一、線平衡分析的基本步驟(一)選擇改善對(duì)象（1）首先是要選擇做效率提升改善產(chǎn)品型號(hào)如利用P-Q圖進(jìn)行分析，或用ABC法進(jìn)行選擇幾個(gè)所要改善的產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率記錄，初步估計(jì)其改善的效果有多大，然后再確定該產(chǎn)品（2）選擇所要改善的線體線體的選擇注重兩個(gè)方面，一是要線體的人員必須要安定；二是要線體的組長要有積極主動(dòng)改善的思想，而且執(zhí)行力要強(qiáng)，選擇這一條是相當(dāng)重要的，這必須要在平常工作中，長期觀察，以及與產(chǎn)線組長溝通方可得到的，這也是改善中很關(guān)鍵的一個(gè)選擇(二)線平衡分析——統(tǒng)計(jì)分析線平衡分析也分為三個(gè)步驟：（1）線平衡統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)過程是進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)工時(shí)測(cè)量，每個(gè)工位時(shí)間測(cè)量至少10組數(shù)據(jù)。如果多數(shù)是設(shè)備作業(yè)，這個(gè)時(shí)候就要對(duì)設(shè)備進(jìn)行時(shí)間測(cè)量。并記錄下實(shí)際的產(chǎn)量。（2）線平衡分析按照線平衡分析的方法進(jìn)行。注意尋找瓶頸工位及時(shí)間，得到線平衡率是多少，這個(gè)將作為改善的原始基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以做改善過程中的對(duì)比用(三)改善目標(biāo)評(píng)估與確認(rèn)根據(jù)線平衡分析的數(shù)據(jù)，以及對(duì)各工位時(shí)間的掌握程度，初步估計(jì)需要提升的目標(biāo)。根據(jù)目標(biāo)與實(shí)際的差距進(jìn)行再次分析各個(gè)工位時(shí)間，尋找正瓶頸與負(fù)瓶頸的現(xiàn)況（正瓶頸是超過平均時(shí)間最高的工位，負(fù)瓶頸是低于平均時(shí)間最多的工位，負(fù)瓶頸主要是浪費(fèi)過多），同時(shí)還要兼顧二次瓶頸與多次瓶頸。分析時(shí)找出各個(gè)解決的辦法，比如，那些工位可以運(yùn)用工裝，那些工位需要引入自動(dòng)化，那些工位的部件可以線外完成，并確定這些改善辦法是否可以實(shí)現(xiàn)，如此以后再用ECRS進(jìn)行工位調(diào)整或線體調(diào)整。(四)改善方案的制定與實(shí)施根據(jù)以上分析出的改善方法制定改善方案，主要是分配一些任務(wù)，比如：工裝、自動(dòng)化設(shè)備、場(chǎng)地調(diào)整、人員安排的工作任務(wù)由誰負(fù)責(zé)，什么時(shí)候完成，如何完成等等內(nèi)容，以此督促其他部門人員完成配合工作。當(dāng)所有的制定的任務(wù)都完成的時(shí)候，就在產(chǎn)線上進(jìn)行新的實(shí)施過程。(五)效果跟蹤效果跟蹤需要生產(chǎn)保證實(shí)施線體的產(chǎn)品型號(hào)與人員不可隨意變動(dòng)。持續(xù)時(shí)間20天到1個(gè)月，每天進(jìn)行線平衡統(tǒng)計(jì)。前一兩天每工位測(cè)量時(shí)間可在5-8組數(shù)據(jù)，后面的可每天測(cè)量3組數(shù)據(jù)即可，同時(shí)記錄下每次測(cè)量時(shí)候的實(shí)際產(chǎn)能。計(jì)算出每天測(cè)量的線平衡率，將這些數(shù)據(jù)與基礎(chǔ)數(shù)據(jù)畫出趨勢(shì)圖出來，以確定改善進(jìn)展情況。(六)改善總結(jié)盡量用圖表進(jìn)行總結(jié)二、瓶頸分析瓶頸：是指實(shí)際生產(chǎn)能力小于生產(chǎn)負(fù)荷的一切資源，它是系統(tǒng)內(nèi)部制約產(chǎn)銷率的約束因素，是制造過程中流量最小的地方。實(shí)踐表明大部分工廠只有為數(shù)極少的瓶頸作業(yè)。如果沒有瓶頸，則意味著存在剩余生產(chǎn)能力，這時(shí)應(yīng)該改變系統(tǒng)暴露出系統(tǒng)瓶頸。次瓶頸資源(Capacity-constrained

resource，CCR)是指利用率已接近實(shí)際生產(chǎn)能力，并且如果作業(yè)計(jì)劃制定的不太好就可能成為瓶頸資源。例如，一般作業(yè)車間的CCR可能接受好幾個(gè)地方的工作任務(wù)，如果這些工作任務(wù)沒有安排好，就會(huì)使工作任務(wù)之間的間歇時(shí)間超過CCR的空閑時(shí)間，從而使CCR成為瓶頸。在加工批量發(fā)生變化，或者某個(gè)上游作業(yè)由于某種原因不能進(jìn)行，并且沒有足夠的任務(wù)供給CCR時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種情況。非瓶頸：是指實(shí)際生產(chǎn)能力大于生產(chǎn)負(fù)荷的一切資源。因此，非瓶頸資源不應(yīng)該連續(xù)不斷的工作，因?yàn)樗纳a(chǎn)能力超過需求量，非瓶頸包含空閑時(shí)間。瓶頸分析的方法尋找企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中的瓶頸有兩種方法：工序負(fù)荷比較表是運(yùn)用有關(guān)工廠的專門知識(shí)，考察系統(tǒng)的運(yùn)行，并與管理人員和工人交談。工序負(fù)荷比較表可以通過考察每道工序上的負(fù)荷來獲得。在進(jìn)行工序負(fù)荷比較的時(shí)候，我們假設(shè)數(shù)據(jù)是比較準(zhǔn)確的。例：產(chǎn)品沿著M1流到M5，工序負(fù)荷比較的初步計(jì)算如下：M1生產(chǎn)能力的130%；

M2生產(chǎn)能力的120%；M3生產(chǎn)能力的105%M4生產(chǎn)能力的95%

M5生產(chǎn)能力的85%

非瓶頸非瓶頸瓶頸瓶頸瓶頸瓶頸上一個(gè)小時(shí)的損失是整個(gè)系統(tǒng)的一個(gè)小時(shí)的損失，而非瓶頸資源節(jié)省的一個(gè)小時(shí)無益于增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率；非瓶頸資源的充分利用不僅不能提高產(chǎn)銷率，而且會(huì)使庫存和運(yùn)營費(fèi)用增加；追求物流的平衡，而不是生產(chǎn)能力的平衡。即使企業(yè)的生產(chǎn)能力充分利用了，但是產(chǎn)品并非都能恰好符合當(dāng)時(shí)市場(chǎng)的需求，必然有一部分要積壓。生產(chǎn)能力的平衡實(shí)際是做不到的。因?yàn)椴▌?dòng)是絕對(duì)的，市場(chǎng)每時(shí)每刻都在變化；生產(chǎn)能力的穩(wěn)定只是相對(duì)的。所以必須接受市場(chǎng)波動(dòng)這個(gè)現(xiàn)實(shí)，并在這種前提下追求物流平衡。所謂物流平衡就是使各個(gè)工序都與瓶頸機(jī)床同步，以求生產(chǎn)周期最短、在制品最少；充分利用資源不意味著就能獲得最大的產(chǎn)出。(1)通過設(shè)置機(jī)動(dòng)的多能工來彌補(bǔ)不平衡,這一點(diǎn)應(yīng)該適用大部分線體,但對(duì)線體形狀和大小有一些要求

(2)通過線體內(nèi)部人員間的互助來彌補(bǔ)不平衡,如建立窄的U型線;如在單元模式內(nèi)使用逐兔式;還可以在傳送帶式的流水線工位間設(shè)立接力區(qū)來互助;但這些都對(duì)線體的TAKTTIME有一定要求,如果過短的話會(huì)有問題

而且這些方法都需要增加一定數(shù)量的在制作為緩沖

(3)建立小的單元,一個(gè)人做完所有工序,這種方法對(duì)產(chǎn)地和設(shè)備及人員技能都有要求生產(chǎn)能力不平衡問題企業(yè)各工序的生產(chǎn)能力平衡,并保持與市場(chǎng)需求相匹配,是我們組織生產(chǎn)的終極目標(biāo)但反過來考慮,情況又會(huì)怎樣?例:一條由幾個(gè)工作站組成的簡單的加工流水線,該流水線的節(jié)拍一經(jīng)設(shè)定生產(chǎn)人員就要想方設(shè)法使各工作站的生產(chǎn)能力一致要達(dá)到這一目標(biāo)就要調(diào)整使用的機(jī)器設(shè)備、工作量、上崗工人的技能與類型、使用的工具以及加工時(shí)間平衡各工序的生產(chǎn)能力未必是件好事！這種平衡只是在波動(dòng)很小的情況下才有可能實(shí)現(xiàn)但當(dāng)上游工作站的加工時(shí)間延長時(shí)，下游工作站就會(huì)出現(xiàn)空閑時(shí)間當(dāng)上游工作站加工時(shí)間變短時(shí)，工作站之間就會(huì)產(chǎn)生庫存制造的基本類型（1）瓶頸供給非瓶頸設(shè)X只有200單位產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，Y的生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸系統(tǒng)中沒有多余的產(chǎn)品積累，產(chǎn)品全部流入市場(chǎng)（2）非瓶頸供給瓶頸設(shè)X只有200單位產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，Y的生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸只能讓Y生產(chǎn)200單位產(chǎn)品（利用其75%的生產(chǎn)能力），否則Y與X之間會(huì)積壓在制品（3）瓶頸與非瓶頸的產(chǎn)品裝配成成品設(shè)X只有200單位產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，Y的生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸只能讓Y生產(chǎn)200單位產(chǎn)品（利用其75%的生產(chǎn)能力），否則會(huì)積累剩余零部件（4）瓶頸與非瓶頸獨(dú)立向市場(chǎng)提供產(chǎn)品設(shè)X只有200單位產(chǎn)品的生產(chǎn)能力，Y的生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸若Y生產(chǎn)出超過市場(chǎng)需要的產(chǎn)品就會(huì)導(dǎo)致成品庫存的出現(xiàn)關(guān)鍵點(diǎn)問題每個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)都需要一些控制點(diǎn)來控制系統(tǒng)中的產(chǎn)品流動(dòng)。如果系統(tǒng)中存在瓶頸，那么瓶頸就是最好的控制點(diǎn)如果系統(tǒng)中沒有瓶頸，那么次瓶頸資源為關(guān)鍵點(diǎn)途徑：在瓶頸前面設(shè)置緩沖庫存確保瓶頸連續(xù)工作，這是因?yàn)槠款i的產(chǎn)出決定了系統(tǒng)的產(chǎn)出；將D的已加工信息傳遞給上游作業(yè)A，以便A按需生產(chǎn)，避免庫存的增加二、多品種可變流水線平衡問題分析影響可變流水線平衡問題分析作業(yè)指導(dǎo)書（MOI）對(duì)流水線平衡的影響試產(chǎn)時(shí)：因MOI的試運(yùn)行或制定的不合理穩(wěn)定時(shí)：在高速作業(yè)過程中即使是一個(gè)微小的MOI問題，也會(huì)引起流水線的不平衡排線對(duì)流水線平衡的影響在高速作業(yè)過程中，由于作業(yè)員的能力有別、熟練程度的差異，人員安排不當(dāng)或位置安排不當(dāng)，都會(huì)造成個(gè)別工位工時(shí)較緊員工責(zé)任心對(duì)流水線平衡的影響操作員在8h工作時(shí)間內(nèi)，會(huì)因某些生理要求而離位，這時(shí)必須由流動(dòng)員來頂位，因流動(dòng)員不能熟悉每個(gè)工位的操作，作業(yè)速度趕不上節(jié)拍，出現(xiàn)流水線不平衡操作員無故請(qǐng)假或在沒有預(yù)先通知的情況下辭工，由其它操作員頂位，跟不上節(jié)拍，造成流水線不平衡在8h工作時(shí)間內(nèi)，長時(shí)間緊張工作使部分操作員操作波動(dòng)，流水線出現(xiàn)不平衡材料員供料不及時(shí)或少料、短裝、借料、混料，也會(huì)造成流水線不平衡不良品的出現(xiàn)，需要在個(gè)別工位重工，出現(xiàn)堆積，流水線亦出現(xiàn)不衡第二節(jié)改善案例一.基本公式：不平衡損失=（瓶頸工時(shí)*合計(jì)人數(shù)）-各工序時(shí)間合計(jì)生產(chǎn)線平衡=各工序時(shí)間合計(jì)/（瓶頸工時(shí)*合計(jì)人數(shù)）生產(chǎn)線不平衡損失率=1-生產(chǎn)線平衡率充實(shí)度=各工序時(shí)間合計(jì)/（節(jié)拍*合計(jì)人數(shù)）*100%產(chǎn)能=每天工作時(shí)間/瓶頸工時(shí)*（1+寬放率）二.案例一站別配置人員(人)測(cè)試時(shí)間(s)站別配置人員(人)測(cè)試時(shí)間(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324合計(jì)11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56不平衡損失=（21.99*27）-465.56=128.17生產(chǎn)線平衡率=(465.56/21.99*27)*100%=78.41生產(chǎn)線不平衡率=1-78.41%=21.59充實(shí)度=(456.56/20*27)*100%=86.21%產(chǎn)能=15*3600/21.99*(1+0.1)=2232站別配置人員(人)測(cè)試時(shí)間(s)站別配置人員(人)測(cè)試時(shí)間(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324合計(jì)11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56不平衡時(shí)間的改善1）作業(yè)分割：作業(yè)4是不平衡的主要工位經(jīng)分析可將工位4的“穿風(fēng)扇線”分割至工位5完成，將4中的“將inlet組合品放入inlet孔內(nèi)“分割至工位3完成，這時(shí)3，4，5工位由3人變?yōu)?人，減少了工位和人員配置，降低了生產(chǎn)線不平衡損失率不平衡時(shí)間的改善2）作業(yè)合并：工位12、12-A兩工位經(jīng)分析可合并，而且合并后對(duì)質(zhì)量無影響。工位12的作業(yè)時(shí)間16.39s，12-A的作業(yè)時(shí)間為16.61s，合并后經(jīng)測(cè)定作業(yè)時(shí)間為17.84s，而且合并后節(jié)約1個(gè)人力，不平衡率降低不平衡時(shí)間的改善3）減少耗時(shí)最長的作業(yè)時(shí)間：工位21和23，時(shí)間都超過節(jié)拍，可采取相應(yīng)措施改造或更換測(cè)試設(shè)備，使時(shí)間降低至節(jié)拍以內(nèi)。不平衡時(shí)間的改善4）提高作業(yè)者的技能：運(yùn)用工作訓(xùn)導(dǎo)、培訓(xùn)，使作業(yè)者在較短時(shí)間內(nèi)熟悉本工位的工作，提高作業(yè)者的技能不平衡時(shí)間的改善5）調(diào)換作業(yè)者：通過時(shí)間研究，能使排線更加合理。調(diào)換效率較高或熟悉作業(yè)人員于耗時(shí)較高工位，以平衡流水線。站別配置人員(人)測(cè)試時(shí)間(s)站別配置人員(人)測(cè)試時(shí)間(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324合計(jì)11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56作業(yè)指導(dǎo)書的改善通過分析和工序劃分，作業(yè)流程，作業(yè)人員及完成的作業(yè)內(nèi)容都已發(fā)生相應(yīng)的改變，應(yīng)及時(shí)修改作業(yè)指導(dǎo)書。對(duì)一些難度大的作業(yè)，調(diào)整加工順序，可降低其加工難度，如個(gè)別元器件極難插入，在工藝條件允許的前提下可將該元器件與前工位或后工位的裝配順序調(diào)換，從而達(dá)到既減少阻隔、易于插入，又對(duì)其它工位無影響的效果站別配置