生产管理知识_生产线平衡改善培训教材

工作研究综合应用 生产线平衡改善 三 生产线平衡改善的实施 一 生产线平衡概述 二 生产线平衡的关键术语 四 断路器组装生产线改善案例 五 复习与思考 一 生产线平衡 LineBalancing 概述 1903年 亨利 福特创建了世界上第一条汽车装配流水线 流水线生产方式采取工序分工作业 作业难度简化 作业熟练程度容易提高 因此生产效率大大提高 生产成本极大地降低 但是 工序细分得到的各工序的作业时间在理论上 现实中都不能完全相同 而工序间作业时间不一致导致的 瓶颈 现象 将降低生产效率 造成生产时间损失 生产线平衡 是对生产线的全部工序进行负荷分析 通过调整工序间的作业负荷分配 使各工序的作业时间尽可能平均 达到能力平衡 最终提高生产线的整体效率 这种改善工序间能力平衡的方法又称为瓶颈改善 LineBalancing LB istheproblemofassigningoperationstoworkstationsalonganassemblyline insuchawaythattheassignmentbeoptimalinsomesense 生产线平衡的目标 生产线不平衡造成中间在库 降低整体效率 能力需求 100件 H 线不平衡 造成生产时间损失 形成浪费 工序 1 瓶颈 Bottleneck 10 8 10 7 10 11 8 作业工时 分 6 2 3 4 5 6 7 8 9 损失时间 作业时间 生产线平衡的目标 提高人员与设备工装的生产效率 减少产品的工时消耗 降低成本 减少工序的在制品 降低在线库存量 实现单元化生产 提高生产系统的弹性 减少空间占用 提高空间利用率 高效率地使用人员 机器 物料等生产资源促成 一个流生产 及 cellproduction 二 生产线平衡的关键术语 工序与工位节拍 CycleTime 瓶颈与空闲时间生产线平衡率与平衡损失率 节拍 瓶颈与空闲时间 节拍 CycleTime 是指连续完成相同的两个产品之间的间隔时间 换句话说 即指完成一个产品所需的平均时间 流水线中生产节拍最慢的环节叫做 瓶颈 Bottleneck 瓶颈工序时间Pitchtime即为 节拍 或 周程时间 空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间 可以指设备或人的时间 工序 12 1 瓶颈 Bottleneck 10 8 10 7 10 11 8 作业工时 节拍时间 CycleTime 6 2 3 4 5 6 7 8 9 损失时间 空闲时间 作业时间 生产线平衡状态评价指标 生产线平衡率 平衡损失率 1 平衡率 生产不平衡的损失时间 CycleTime是关于设备加工时间的 是指设备完成一个产品的加工工序所需要的周期时间 TactTime是关于生产线上人的操作工序周期时间的 是指生产线中每个工序的平均周期时间 也就是生产线每隔多长时间产出一个产品的间隔时间 平衡损失率 1 线平衡率 23 45 生产线平衡率计算实例 损失时间 作业时间 Cycletime 循环时间CT 29s 生产线平衡率 100 76 55 各工序时间总和 工位数 循环时间 生产不平衡的损失时间 一般情况下 当生产线的平衡率处于 50 一60 之间 进行的是一种根本没有任何科学管理意识的粗放式生产 60 一70 之间 存在人为去平衡生产线的因素 但并没有解决一些深层次问题 70 一85 之间 对生产线的管控基本上是在科学管理的原则下进行的 大于85 可以认为生产线基本上实现了 一个流 生产 一般来说 平衡损失率在5 以内是可以接受的 否则就要进行改善 生产线平衡率100 表示 工站之间无等待 前后产能一致 工站节拍相同 动作量相同 动作量是指工站中各种必要动素的时间总量 平衡损失时间为零 设计效率最大化 三 生产线平衡改善的实施 1 收集生产线基本数据2 运用秒表测时确定生产线各工位工时3 分析生产线平衡现状4 提出生产线改善方案5 实施改善方案6 评价改善效果 1 收集生产线基本数据 根据生产需求确定的生产线产量定额生产线布局 占地面积 工序 工位间距离等 生产线员工人数生产线库存位置点与数量生产线质量控制点 某制鞋企业组装线数据收集实例 1 2 6 4 5 3 7 2 4 2 4 3 0 7 8 2 4 2 4 2 7 2 7 某制鞋企业组装线基本数据 2 秒表测时确定生产线各工位工时 准备工具 秒表 观测板 铅笔 时间记录表 计算器 工序 工位 工时测定步骤 作业分解 划分作业单元 确定观测次数 正式测时 剔除异常值并计算各单元实际操作时间 计算正常时间 确定宽放时间 确定标准时间 3 生产线平衡现状分析 生产节拍 CycleTime 实际产量生产线平衡率生产线平衡损失率山积图生产损失时间 山积图 将各分解动作时间 以迭加式直方图表现的一种研究作业时间结构的手法 4 生产线改善方案提出 作业方法改善 作业拆解分割 改进工具夹具 提高设备效率 提高作业技能 调整作业人员 增加作业人员 瓶颈改善 合并微小动作 取消不必要动作 重排作业工序 简化复杂动作 分担转移 作业改善 增加人员 1人 2人 拆解去除 重新分配 改善合并 生产线瓶颈改善方法示意图 生产线平衡与瓶颈改善应在各工段之间进行 这样才能真正提高生产能力平衡 最大限度地降低中间在库 提高效率 作业方法改善 ECRS原则展开 RCSE 半朵玫瑰 除去不要的动作内容 E 尽可能合并微小的动作 C 将作业内容以好的顺序重组 R 将重组作业简单化 S 5 改善方案实施 1 获得领导支持 2 进行员工培训 3 征求到安全 品质 产量 价格的相关部门的认可 4 按照新方案实施 6 改善效果评价 生产线平衡率生产节拍 瓶颈标准工时 生产线人员配置产能生产线占用面积 四 短路器组装线平衡改善实例 2009年2月统计数据 温州有电器企业2000多家 从业人员20多万 生产100多个系列6000多个品种以及2万多种规格的电器产品 低压电器产品占全国总量的60 面对金融危机 劳动法实施 土地价格飞涨等因素影响 大多数的中小民营电器企业因利润空间急剧缩小 面临前所未有的生存挑战 调研某民营电器公司的断路器组装车间 发现装配线上存在明显的在制品堆积 操作工人有的紧张忙碌 有的不时等待 而且经常出现产品交货不及时 产量不能满足生产要求等问题 因此选择断路器生产企业的进行组装线平衡改善 断路器装配线改善案例 1 选题 生产线运作现状2 生产线各工位工时测定3 现状分析4 改善方案提出与实施5 改善效果 1 生产线运作现状 选择了占断路器生产车间80 产量的塑料外壳式断路器生产线作为研究对象 该生产线全长20米 共有员工10人 其中负责断路器整体装配的6人 检验的1人 其余3人负责最后的封装打包 生产线核定产量为每天 8小时工作制 500 600个之间 员工统一以计件形式结算工资 因此 如何提高生产率以增加工资是管理人员和员工都迫切想解决的问题 调研得到的装配线平面布局示意图如图1所示 断路器装配线布局示意图 图1断路器装配线布局示意图 底座贴标签等 杠杆组装等 负责最后的贴牌封装 运输 平板安装 主体等安装 组装主体 安装牵引杆等 检验 20米 2 生产线各工位工时测定 将各个工位的作业分解成可测量的作业单元 对作业单元按照连续秒表测时的方法进行标准工时测定 测时步骤 首先对装配线7个主要工位 暂未考虑工位 和 的贴牌封装 运输环节 的作业试观测10次 然后根据观测数据 运用d2值法计算每个作业单元的观测次数 取最大作业单元的观测次数进行观测 再次运用三倍标准差法剔除观测数据中的异常值 得到各作业单元的平均值 最后考虑评比和宽放 按照ST 平均作业时间 评比系数 1 宽放率 计算得到各个工位的总工时 如表1所示 根据企业实际情况 确定评比系数为8 宽放率为10 表1生产线各工位测定单元与作业时间测定表 3 现状分析 根据表1的数据 计算装配线的平衡率为 根据平衡率 可计算得到 平衡损失率 1 平衡率 1 68 4 31 6 大于30 生产不平衡的损失时间 每日产量为 小于企业核定产量的最小值500 图3断路器装配线作业工时山积图 改善前 单位 S 秒 4 改善方案与实施 在满足装配线各工位作业顺序约束条件下 重排各工位的作业内容 实现各工位作业工时的基本一致 消除瓶颈 如可考虑将工位5的作业内容分担一些给工位3或者工位6 对瓶颈工位进行作业方法改善 提高作业效率 缩短工时 结合作业方法改善与工序重排 提高生产线平衡率 根据图3的山积图 提出作业方法改善的重点为工时较长的5号 2号与4号三个工位 改善方案一 工位4与工位5作业改善 改善要点 动作要素分析与动作经济原则 从物料摆放 工位器具与工装夹具改善三个方面入手进行改善 改善方法 5W1H提问技术与ECRS改善技术 由原来的47 69降低到38 45 由原来的61 52降低到48 35 改善方案一 效果 生产不平衡率 1 平衡率 1 80 4 19 6 生产不平衡损失时间为 由69 13 提高到80 4 改善方案二 工序重排 1 将2号工位的连杆组装作业单元调整到1号工位 2 将4 号工位的第一个作业安装主体与隔层1重新分配给3号工位 3 将5 号工位的平板安装以及安装行体作业单元重新分配给4 号工位 改善方案二 效果 生产不平衡率 1 平衡率 1 85 15 生产不平衡损失时间为 改善永无止境 沒有最好的 只有更好的 5 改善效果 复习与思考 为什么要进行生产线平衡 假设你刚刚进入温州某制鞋企业 作为一名IE工程师 你的任务发现企业生产中存在的问题 并进行改善 你通过观察发现某产品的装配生产线有些工序存在较多的在制品 而有些工序工人则经常处于空闲状态 你将如何去解决这些问题 案例分析 生产线平衡设计 某企业的生产车间接到任务 要生产一组产品 需要经过铣 钻 磨 装配和打包等六道工序 每周生产3200件 所有这些产品的加工过程相似 需要的工人相同 该企业每周工作5天 每天工作8小时 生产指定产品每道工序的单位加工时间 目前该生产单元按工艺专业化布置 因为加工次序和优先级别不同 使生产很难达到应有的熟练程度 生产拖拖沓沓 有时还需推迟交货时间 要么经常加班加点才能完成任务 生产成本高 顾客意见大 现对其进行精益化改造 经调查 铣 钻 磨床尚有剩余生产能力 因此在不影响其它生产条件下 可进行适当调整 所有装配线和包装依靠手工完成 只需提供工作台和工具 步骤1 计算单件产品生产时间 TactTime 步骤2 计算符合单件产品生产时间每小时的生产量 步骤3 计算每道工序的每小时的生产能力 以及每道工序所需工作台的数目 包装工序 取一个工作台 尚有生产能力剩余 装配线2 取4个工作台 装配线1 取2个工作台 尚有生产能力剩余 铣 钻 磨 工序工时有长有短 必须进行平衡 考虑设置一个微型加工单元 把铣 钻 磨有机地结合起来 并且只要一个工人完成这三项操作 完成这三