工业工程本科毕业论文南华老厂区电机总装线平衡设计研究

1、安徽工业大学管理科学与工程学院 南华老厂区电机总装线平衡设计研究摘 要生产线平衡是生产企业所追求的指标，企业生产中通常用平衡率这一量化指标来评价一条流水线的平衡问题，它在某种程度上决定着企业设备的利用率和生产线的生产能力的高低。本文系统地介绍了平衡性对流水线的重要作用和平衡率的原理和计算，利用自己在南华公司电机总装车间实地考察的机会收集了大量的相关数据和文件资料，论述了生产线平衡在流水线生产中的重要作用，并用工业工程中程序分析、动作研究等相关知识来分析解决工序流程不合理等问题，以此来实现生产线的平衡的目标。关键词：生产线平衡，工业工程 ABSTRACTThe balance of the pr

2、oduction line is production-oriented enterprises in pursuit of the target production rate is usually balanced by the quantitative indicators to assess the balance of a line of high or low, it is determined to some extent the utilization of business equipment and restrictions on the improve the produ

3、ctive capacity of the production line. This paper describes the balance of line and balance the important role of the principle and calculation of rates; the use of their own assembly shop in the Nanhua motor fieldwork opportunity to collect a large amount of data and documents related to the produc

4、tion line on the balance in the production pipeline an important role, and industrial engineering analysis of the relevant knowledge to resolve issues such as unreasonable processes to achieve a balanced production line targets.Keywords: Line Balancing, Industrial Engineering目 录摘 要IABSTRACTII第一章 绪论1

5、1 选题背景及意义11.1 选题背景11.2 选题意义12 研究内容和创新12.1 研究内容12.2 创新2第二章 生产线平衡41 什么是生产线42 生产线平衡的概念及相关定义43 生产线平衡的目的和意义54 生产线平衡的原则和方法65 生产线平衡的一般步骤76 生产线平衡的相关计算8第三章 南华电机总装生产线平衡分析及改善111 南华车间概况111.1 作业车间现状111.2 电机总装车间布局132 结合IE知识进行工序分析并改善142.1工业工程概述142.2 工序平衡162.3 工序平衡分析及初步改善-“ECRS”分析172.4 第二次工序平衡分析与改进-流水线节拍分析292.5 第三次

6、平衡改善-MOD法分析32第四章 南华电机总装线平衡改善效果评价401 评价方法402 评价原理403 加权因素法评价404 改进效果43第五章 生产线平衡最高境界-“一个流”生产461 “一个流”生产的概念462 “一个流”生产的要求463 “一个流”生产取决于生产线平衡48结 论50致 谢51参考文献52 第 III 页 第一章 绪论1 选题背景及意义1.1 选题背景随着快速多变的市场需求及企业的发展,在流水线生产的模式下,如何提高生产线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来越受到重视,企业生产中通常用平衡率这一量化的指标来评价一条流水线平衡性的高低.它在某种程度上决定着企

7、业设备的利用率,并限制着生产线生产能力的提高。实习所在车间是南华老厂区电机总装车间，该车间可以说是一个公司的关键，公司生产的最终产品就是在这里完成并打包发货的。而公司的利润的形成，成本的消耗也都是围绕着该车间的节拍而发生的。因此，作为利润之源的生产车间，其效率的高低，不但对产品的质量和成本有着直接的影响，而且对车间的生产效率，工作环境的安全与否，工人工作热情等都有着深远的影响。1.2 选题意义制造业的生产多半是在进行细分化之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。然而，经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上、现实

8、上都不能完全相同，这就势必存在工序间作业负荷不均衡的现象。除了造成无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积，严重时会造成生产线的中止。生产线平衡（Streamline Balancing，简称“产线平衡”）就是对生产线的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法，是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法体系。本文旨在通过对生产线均衡与基础工业工程的方法和作业测定的研究，以求达到南华电机总装车间生产线基本平衡，进而提高作业效率，为企业降低成本、带来利润的目的。2 研究内容和创新2.1 研究内容课题主要研究的内容是通过对安徽皖南电机股份有限公司总装车间生产现场的分析研究

9、，运用工业工程原理来解决生产现场原已存在和隐藏的问题，通过对工位工序的改进设计，来实现生产线平衡，使得生产过程更加合理，设施的布局更加人性化，更加符合工业工程原则，计算和优化分析，并对生产现场进行作业排序，改善布局来实现产品质量的提高、生产流程的顺畅，使得企业能够高效率，高质量的生产。该公司目前总装车间有两个，其他设施尚在建设之中，在总装车间中我们可以看到一些明显不合理的地方。1、存在瓶颈工位， 其作业时间接近或大于强制节拍，导致经常性的停线；2、存在作业不规范的工位，其作业质最不稳定导致装配质最不稳定；3、存在人工作业工位排列过松或过紧的现这些都直接的影响到生产效率；4、存在物料无序堆积现象

10、，导致人、机、 物关系紊乱，发生人身伤害事故或错装、漏装事故，或造成物料浪费；5、存在长时间的工位无效等待或整个生产线的停线等待。改进原则如下：1、运用工业工程原理对生产车间的各个工位工序细致的研究，对工序工位中存在的不合理的地方进行改善或替换，力求使每个工位、每道工序都更加符合操作者的使用要求。2、对整体布局进行整体规划和优化设计，使整个生产车间更加协调和有序，减少或消除不必要的环节。3、对改进后的生产车间进行定量的计算，计算改进后的生产线平衡率，和改进前进行比较，找出优点和缺点。2.2 创新本文的创新点：全文先从局部对各个工位进行改进、革新，再从整体进行规划，最后再对每一个工位工序进行调整

11、。即按照“分总分”的模式来进行分析和改进设计。运用定性和定量相结合的方法对问题进行讨论和改善，从而达到最终优化，解决问题，使得生产效率和产品质量都有所提高。预期成果：通过各种途径对生产线进行的改善，生产线的工位工序得到合理的改善，更加符合人因工程学的基本原理，整体布局更加的合理、完善，给工人营造一个安全、高效的工作环境，改善后的生产线平衡率和产品质量得到很大的提高，给公司带了丰厚的利润。而且，通过生产线平衡的研究、改进，使得利润与效益的概念深入广大工人心中，他们懂得了如何去改进这才是最重要的。具体工作流程如下图所示：基础数据收据数据分析评估，确定改进对象工序改善生产线平衡成果确认第一阶段第二阶

12、段第三阶段推广图1.1 平衡改善工作流程图 第二章 生产线平衡1 什么是生产线 生产线(product line)是指产品生产过程所经过的路线，即从原料进入生产现场开始，经过加工、运送、装配、检验等一系列生产活动所构成的路线。狭义的生产线是按对象原则组织起来的，完成产品工艺过程的一种生产组织形式，即按产品专业化原则，配备生产某种产品（零、部件）所需要的各种设备和各工种的工人，负责完成某种产品（零、部件）的全部制造工作，对相同的劳动对象进行不同工艺的加工。生产线的种类，按范围大小分为产品生产线和零部件生产线，按节奏快慢分为流水生产线和非流水生产线，按自动化程度，分为自动化生产线和非自动化生产线。

13、生产线的主要产品或多数产品的工艺路线和工序劳动量比例，决定了一条生产线上拥有为完成某几种产品的加工任务所必需的机器设备，机器设备的排列和工作地的布置等。生产线具有较大的灵活性，能适应多品种生产的需要；在不能采用流水生产的条件下，组织生产线是一种比较先进的生产组织形式；在产品品种规格较为复杂，零部件数目较多，每种产品产量不多，机器设备不足的企业里，采用生产线能取得良好的经济效益。2 生产线平衡的概念及相关定义1、何谓生产线平衡生产线平衡就是对生产的全部工序进行均衡化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。它是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法。生产线平衡的目的是通过平衡生产

14、线使现场更加容易理解“一个流”的必要性及生产作业控制的方法。2、节拍流程的节拍（Cycle time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）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。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。1) 当流水线的运输批量等于1的情况下，节拍按下式计算： 式中 C流水线节拍； Fe计划期有效工作时间； N计划期应完成的产量。2）若按批运输时，则流水线节拍为 式中

15、 Q运输批量3、瓶颈 通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈”。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。4、空闲时间 与节拍和瓶颈相关联的另一

16、个概念是流程中的“空闲时间”（idle time）。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。当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。 这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。为了解决以上

17、问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。3 生产线平衡的目的和意义整机产品的装配工艺流程分为很多道工序，工序的作业内容是由工位承担的。有的工位作业时间与节拍相近，有的则相差较大;有的工位作业时间甚至大于计划节拍。生产线平衡是指工位的负荷差距最小，物流或加工件流动顺畅，减少或 避免因作业时间所造成的等特、滞留或停线现象。对生产线进行平衡，其意图主要是使生产线在生产某种产品时所需的工位数设置合理，同时使各工位作业时间尽可能接近节拍，使大于计划节拍的工位作业时间降至节拍以内，减少忙闲不均的现象，消灭作业性停线，达到按节奏生产和高效率生产的要求。 生产线平衡可以

18、达到以下目的:1、减少或消除物料周转场所，物流快速缩短生产周期；2、消除生产瓶颈，提高作业效率；3、提升工作士气，改善作业秩序；4、稳定产品质量；5、提高作业员及设备工装的工作效率； 6、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）； 7、减少工序的在制品，真正实现“一个流”； 8、在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系统； 9、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（Layout）分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。 4 生产线平衡的原则和方法(1) 改善瓶颈工序作业1)作业分割,将瓶颈工序作业内容分解，

19、并加入其它工序时间短的工序 2)利用或改良工具机器，将手工改为工具、半自动或全自动机器，或在原有的工具夹具做改善，自可提升产量，缩短作业工时提高作业者的技能3）调换作业者：调换效率较高或较熟练人员4）增加作业者：上面几项都做了还未到理想，可能得考虑增加人手了(2) 改善作业方法运用改善四要法(ECRS)进行作业方法改善 表2.1 ECRS运用示例原则目标实例取消（Eliminate）是否可以不做如果不做将会怎样省略检查通过变换布局省略搬运合并（Combine）2个及以上的内容是否可以合并起来同时进行两个及以上的加工作业同时进行加工和检查作业重排（Rearrange）是否可以调换顺序更换加工顺序

20、提高作业效率简化（Simple）是否可以更简单进行流程优化实现机械化或自动化其运用原则如下图所示：目的时间、地点、人员消除合并、重排简化方法图2.1 ECRS原则示意图(3) 合并相关工序1） 同时作业时不会发生冲突且能够相互合并的工序2） 对于一些过于简短的工序可以考虑与其相连工序合并，减少不必要的人数，提高效率(4) 重新安排生产工序 有些工序是不需要的工序，完全可以删除或者跟其他工序合并，减少产品加工时间，提高效率。(5) 布局改进对于有妨碍于工人正常工作的的布置或环境（如过于吵闹的噪音、昏暗的照明条件、不合理的车间布局及成品或半成品的随意堆积等）进行改善5 生产线平衡的一般步骤平衡生产

21、线需要综合运用程序分析、动作分析、规划分析、搬运分析、时间分析等IE手法。 是一个不断提出问题发现问题不断解决问题的过程，一般步骤主要有一下几点：1、测量各工序实际作业时间； 2、制作流水作业表；3、标出并计算各工序损失时间；4、评估当前生产线平衡效率；5、分析和改进，选择合适的改善方案；6、改善方案实施；7、绘制新的平衡图，评估改进效果；8、发现新的改进机会；6 生产线平衡的相关计算生产线平衡率 = *100% = *100%式中:CT表示生产线中作业时间最长工序的作业周期生产线平衡损失率= *100% =1-生产线平衡率从生产线平衡率定义可以看出,生产线各相关工序之间的作业量平均与否必然直

22、接影响整个生产过程的整体效率。生产线在一定作业周期内完成一个产品的时间(即生产线周期)是由生产线上作业时间最长工序的时间CT决定的,因为无论其他工序作业速度多快也只能在CT时间内传送产品,从而存在停工待料的现象,造成一定的工时损失。因此,降低瓶颈工序的CT值,使生产线各工序生产负荷平均化是提高生产线平衡率的关键。生产线平衡率越高,生产线的工时损失就越小,生产线工序间的在制品就越少,生产线整体效率就越高。装配线改善的基本原则和方法应该是：对瓶颈工序进行作业改善,如增加工装,工装自动化等；将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；增加作业人员,只要平衡率提高,人均产量也会提高,单位产品成本会随之下降；合

23、并相关工序,重新进行工序排布；分解作业时间较短的工序,将该工序拆分后并入其它工序；以顾客的需求CT为接近目标。装配生产线的平衡率分析和改善是装配型企业生产管理过程中的一项十分重要的工作,涉及到生产效率的提高,生产成本的降低,消除浪费,准时化生产等生产指标的达成和不断改进。简单的举个例子来说明下： 有一个5个工序的生产流程见下图2.1，各个工序有一名操作人员，从图中清楚看出第3工序是最慢的工序，作业时间是29 秒，如果不按“一个流”传递，每道工序都自行生产，第一工序会比第三工序快25%左右，换句话说，每当前两个工序生产5件产品后，第三工序就会有一个在制品(WIP: Work in Process

24、)堆积下来，整条生产线并没有因为第一道工序生产能力强而生产量增加，一个小时就会堆积约47 个在制品，这是工件等待设备的浪费。而此时后两道工序又只能等29 秒才能拿到半成品，他们的能力又受到了第三道工序的限制，造成设备等工件的浪费。如果不做生产线的调整，生产线实际的生产能力就由能力最低的第三道工序决定，而其他四道工序都没有充分利用设备的加工能力，或多或少都有工时损失。21秒17秒29秒25秒20秒 工序4 工序1 工序2 工序3 工序5图2.2 生产工序流程图 将调整前后各工序的作业时间、损失时间等项目分别绘制成直方图，以便于对比，如下所示：图2.3 改善前 图2.4 改善后 由其直方图如图2.

25、3可知，整个阴影部分都是工时损失，每生产一件产品工时损失就有33秒之多，比任何一个工序的作业时间都多，而当我们调整第三道工序作业内容，把4秒时间的作业内容分给比较空闲的第二工序后发现，整个生产线的作业周期降低到了34秒，工时损失减少到了13秒，工时的利用率大大提高，见图2.4。理论上改善前平衡率 = =77.24%改善前平衡损失率 = 1- 生产线平衡率 = 1- 77.24% = 22.76&理论上改善后平衡率= = 89.60% 改善前后对比效果不言而喻，由原来的77.24%增加到89.60%。由此可以看出，通过工序的调整进行生产线平衡的改善具有现实的意义。 第三章 南华电机总装生

26、产线平衡分析及改善1 南华车间概况1.1 作业车间现状安徽皖南电机股份有限公司（AnHui Wannan Electric Machine Company）是安徽省机械系统重点企业，系安徽省电机行业最大的企业，1993年被原国家机械部列为定点生产单位。公司原名皖南电机厂，创建于1958年，位于皖东南泾县，地处黄山、齐云山、太平湖、九华山、太极洞等著名风景胜地的幅射中心,是全国最早试制并生产Y系列三相异步电动机的企业，1983年被原国家机械部列为全国28家Y系列电机定点生产单位之一。现为中国电器工业协会中小型电机分会常务理事单位。现已成为拥有国内先进工艺和装备，具有较高管理水平的中型企业。199

27、5年改制为股份制公司。公司占地面积50万平方米，总资产62亿元，现有职工1300余人，其中工程技术人员百余名（高中级专业技术职称70多人），具有年生产电动机600万千瓦的能力。自1992年以来，企业规模和综合效益均居全国同行业前列。图3.1 电机样例公司主导产品全部采用国际标准，并获安徽省产品采用国际标准证书。2006年获中国名牌。公司主要产品有：Y系列、Y2系列及其派生系列三相异步电动机、单相电机、YVF2系列变频调速、YLV系列低压大功率、YR系列高压、YKK系列高压、专供出口北美的NEMA标准电动机（已获美国CUSA认证和加拿大EEV认证）、Z4直流电机等60多个系列共3000余种规格电

28、动机产品。其中Y、Y2及其派生系列三相异步电动机获国家免检产品称号，Y、YD系列电动机获原国家机械部优质产品、安徽省名牌产品证书和全国质量稳定合格产品称号，Y、Y2等系列通过CQC产品认证和3C认证，并获全国质量服务信誉双保障产品等称号。注册商标“南华”牌为安徽省著名商标。公司于2003年起跻身“中国机械500强”、“全国电机20强”、“安徽机械工业50强企业”、“安徽民营企业50强企业”行列，并获得“全国守合同重信用单位”、“全国用户满意服务企业”、“全国质量保障诚信经营示范单位”、“全国质量兴企示范单位”、“全国机械工业基础管理达标企业”、“安徽省级企业技术中心”、“安徽省级制造业信息化示

29、范企业”和“全国CAD应用工程示范企业”、“中国免检产品”、“中国名牌产品”等荣誉称号。1997年12月，公司在安徽省同行业中首家通过国家ISO9001、ISO14000、ISO18000质量体系认证，并于2006年荣获中国名牌、中国免检产品证书。目前，公司已按卓越绩效模式进行大质量管理，力争向更高的目标迈进。南华始终围绕着以诚待人，以优取胜的经营理念，将质量第一，信誉至上的经营宗旨放在首位。公司的质量方针是始终坚持“质量第一，信誉至上”的宗旨，科技领先，强化管理，认真履行合同，为顾客提供满意的产品和服务，让“南华”品牌成为国内外顾客追求的名牌。总装车间可以说是一个公司的心脏，公司的生产活动就

30、是在这里完成并打包发货的。而公司的利润的形成，成本的消耗也都是围绕着总装车间的运做节拍而发生的。作为利润之源的生产车间的好与坏，不但对产品的质量有着直接的影响，对车间的生产效率，工作环境的安全与否，工人工作热情等都是有很深远的影响的。总装车间的布局直接关系到今后的生产，它的影响具有持久性。合理的车间布局不仅可以使员工有一个很好的工作环境，它对安全的影响、生产率的提高以及产品质量的保证都有大而深远的影响。 总装车间的布局应当是在安全的前提下，一切以生产为主，车间的布置以最大限度利用有限的生产车间的面积，以实现单位面积上的利润最大化为目标。同时，以节省人力、提高产品质量和生产效率为最终目的。通过各

31、种方法和手段来简化、优化生产流程，通过各工序合理的分解与组合及工序本身的标准加工时间，合理的安排每道工序的人力和设备数量，使每道工序及整条生产线保持较高的生产率，使成品生产保持连续性和有效性。充分发挥每道工序和生产单位的生产能力，使生产线畅通高效的运行，以达到预期的生产能力、生产效率和产品质量要求。就实习的总装车间，存在的不足之处随处可见：工位安排不合理，导致工人来回走动作业；各工序之间衔接不够到位；机器摆放杂乱，安全隐患随处可见，工人安全得不到很好的保障；半成品及加工好的产品随意摆放，轻拿轻放完全没体现；工作环境嘈杂（当然加工车间里这点噪音在所难免，但某些噪音应该降低）等都需要改进。而且有的

32、机器年代久远仍持续运行着，工人的生命安全更加难以保证。至此，车间的情况大体上有了初步的了解，如何改善应运而生，怎样的改善效果更好，工人能更好的工作，企业生产效率更大程度的提高，这都需要一一解决。1.2 电机总装车间布局图3.2 总装车间布局2 结合IE知识进行工序分析并改善2.1工业工程概述 从科学管理之父-泰勒创立工业工程至今，工业工程已经历了两个时期、四个阶段，如图3.3所示。从应用情况来看，虽然目前现代工业工程在许多行业得到广泛应用，特别是在国外企业及一些国防工业中已取得显著效益，但目前全球大部分企业仍以基础工业工程为重点。例如，1981 年路特(Reuter)对美国企业应用工业工程情况

33、进行抽样调查表明，94.2%的企业应用了方法研究，96.3%的企业应用了作业测定。1976 年美国工业工程杂志与博通公司合作对1500 家企业工业工程应用情况的调查发现，89%的企业应用工作研究。1979 年，哈里斯对英国401 家企业的调查统计中，84%的企业应用工作研究，排在各种工业工程方法的首位。 工业工程经典工业工程时期现代工业工程时期第一阶段：科学管理时代第二阶段：工业工程与概率论和数理统计相结合的时代第三阶段：工业工程与运筹学（OR）相结合的时代第四阶段：工业工程与系统工程相结合的时代图3.3 IE的发展历程在我国，由于工业工程的引进晚，起步晚，更应该从基础工业工程(或叫经典工业工

34、程)起步；同时我国企业的技术条件、管理水平、信息化程度和所处的经济与市场环境，也决定了在我国推行基础工业工程不仅起步较容易，而且见效也快，并可为今后实行现代工业工程打下坚实的基础。希望工业工程的高等教育以及工业工程的同仁对此能有所侧重，以适应逐渐增多的在华投资的企业更重要的是我们的民族企业对基础工业工程人才的需要。工业工程的实施可以帮助企业减少物质、能源、时间和资金的占用与浪费；降低生产成本；可以降低员工的疲劳度，减少遭受损伤和工伤的概率；利用有限的资源求得最高的产出，提高生产效率。这些方面都是一条均衡性很高的生产线所追求的目标，换句话而言，可以带来高的均衡性。按照从粗到精、从宏观到微观、由概

35、括到具体的体系，其主要方法包括程序分析、操作分析、动作分析和作业测定。以下将根据具体情况结合各种方法逐步进行分析改善。IE主要结构如下图所示：程序分析 程序分析 作业分析 方法研究 动作分析 IE（工作研究）秒表测时 工作抽样 作业测定预定动作时间标准法标准资料法 图3.4 IE主要结构 2.2 工序平衡1、工序是构成作业系列的分工单位，是生产过程的基本环节，是工艺过程的组成部分。它既是组成生产过程的基本环节，也是产品质量检验、制定工时定额和组织生产过程的基本单位。2、工序分析是一种基本的产品现状分析方法，是把握生产分工活动的实际情况，按工序单位加以改进的最有效的方法。工序编制（工序组合）工序

36、编制是将要制作的产品部件，合理分配给有能力做相应工序的作业员，且每个作业员的完成的工作量需大致相当，使生产线尽可能平衡。工序编制的目标：尽可能有效地利用时间 ；保证生产过程最短；确保流水线平衡稳定地运行，不出现瓶颈现象。工序编制目的：获得平衡的生产线；减少在制品数量，更好的利用宽间，改善工作环境；有关产量的数据，可在平衡的生产线上轻松获得，有利于对生产进度的近制；减少作业人员的流失。一个恰当而平衡的生产线，使工人有足够的时间完成其工作，不会超负荷劳动。同时由于每个工人的工作量接近，不会出现人为的劳动纠纷现象。合理的工序编制计划或方案，会有效的减少人员的流失。基于上述目的，工序编制时可以从以下几

37、个方面考虑：（1）以时间为基准，力求各个工位的作业时间相近，不出现瓶颈现象。如某产品平均加工时间为114s，若工序编制时将各工位的加工时间都安排为114s，即在制品在各工位，同一时间完成，此时称为“同步”，表明生产线达到完全平衡。但实际生产中，要实现这一理想状态是不可能的。一般编制效率达到85以上时，生产可基本保持平衡。在以时间为基准分配工序时，可以考虑三个方案：一个人完成一个工序或几个人完成一个工序。这种方案适用于少品种、大批量的生产。工序细分使作业人员的操作专业化，有利于作业速度和质量的提高，但这种作业方法对新品种的适应性较低，在更新品种时，生产会受到较大影响。性质相近的工序归类，交给一个

38、工位的作业员完成。此方案可用于多品种、少批量的生产。因作业员每次都需完成不同工序，适应性较强，更换品种时，能较快地接受新任务，但人员的培训费用较大，必须使用熟练工。此外，因相近工序合并，会出现在制品逆流交叉现象，致使工序间的管理有一定的困难。一人完成几种性质不同的工序，可适应多品种生产，且不会出现逆流次序交叉现象。但一人负责几台机器的操作，设备投资费用较大。（2）按生产加工工序的先后顺序，依次安排工作内容，尽可能避免逆流交叉，以减少在制品在各个工位间的传递，有效的利用时间，缩短加工过程。（3）零部件加工工序与组合加工工序分开，由不同的作业员完成。如果某作业员的工作内容中既有零部件加工又有组合加

39、工，势必出现半成品回流现象，增加了在制品的传递距离。（4）考虑作业员本身的特点，即作业员的技能要与所分配的工作相匹配。如根据工序的难易程度和所需时间，将工作难度系数较高、加工时间较长，或某些关健部位的工序，安排给技能好的人员；而加工时间较少、较为简单的工序，由作业新手或技能一般的工人完成；最初的工序可分给产量稳定的作业员，以防出现供不应求的现象，保证生产的连续性；零部件组合工序，应安排给细心又有判断力的人员，以便能及时发现问题，避免组装后发现问题再返工，造成不必要的损失。3、工位为减少工序中的装夹次数，常采用回转工作台或回转夹具，使工件在一次安装中，可先后在机床上占有不同的位置进行连续加工，每

40、一个位置所完成的那部分工序，称一个工位。4、工步 工步是工序的组成单位.在被加工的表面,切削用量(指切削速度,背吃刀量和进给量),切削刀具均保持不变的情况下所完成的那部分工序,称工步。5、工序组合工序组合是指将要制造的产品部件合理分配给有能力做相应工序的作业人员且每个作业员的完成的工作量需大致相当，使生产线尽可能平衡。2.3 工序平衡分析及初步改善-“ECRS”分析1） 经观察记录，产品的装配整个流程如下： 定子，机壳 定子压装 配电子组装 轴承装配 前端盖，后端盖 端盖压装 转子装入机壳 实验检验 复修 清洁 检验合格品 喷漆 安装玻璃钢风叶 安装风罩 安装座套 安装铭牌 贴标签 成品包装

41、安装吊环 泡沫包装 装箱2） 初步绘制工艺程序图工作物名称：电动机组装方 法：现行研 究 者：毕晓峰日 期：2008-5-2统 计内容符号次数加工18检查3合 计2124转子装入机壳前端盖，后端盖5端盖压装1试验检验不合格品6复修7清洁检验合格品811910油漆安装玻璃钢风叶2风叶风罩安装风罩座套1定子压装3轴承装配定子，机壳轴承,轴承套 接线座，螺丝 配电子组装 检查风叶喷漆安装座套 图3.5 初步工艺流程3) 利用5W1H技术及ECRS四大原则对整个工艺流程进行提问、改进，进而初步改善。 表3.1 5W1H提问技术 考察点 第一次问 第二次问 第三次问 目的 做什么（What） 是否必要有

42、无其他更合适的对象 原因 为合作（Why）为什么要这样做是否不需要 时间 何时做（When）为何需要此时做有无其他更合适的时间 地点 何处做（Where）为何需要此处做有无其他更合适的地点 人员何人做（Who）为何需要此人做有无其他更合适的人方法如何做（How）为何需要这样做有无其他更合适的方法与工具 -What-问：该车间主要完成了什么工作？答：实习的车间为电机总装车间，该车间主要负责由各个分散车间运来的配件的组装，即电机最后的装配。 -Why-问：该研究改善是否必要?答：是必要的。问：为什么？答：通过生产线平衡的分析、改善，在一定程度上能够很大的提高生产效率，进而提高生成量，给企业带来效益

43、。 -When-问：何时改进？答：生产线改进是一个不间断的、连续的过程，此项工作渗透到生产中的每个环节，何时都能改进。 -Where-问：何处需要改进？为何需要此处？答：由以上流程可以看出第二次检查风叶工序是没有必要的，风叶从别处批发而来，合格的风叶才会出厂。检查风叶浪费时间、物力、人力。后面的小工序诸如放说明书、铭牌贴、标签之类的可以合并为一个工序。 -Who-问：何人做？答：车间原有工人。 -How-问：如何做？为何需要这样做？答：剔除第二次检查工序，合并后面的小工序。至此我们已经发现了改进的方向，并运用工业工程中的“ECRS” 四大原则(Eliminate, Combine, Rearr

44、ange, Simple) 即取消、合并、重排、简化的四项进行改善，此处重点应用E(取消)和C(合并)对工序进行改良：1） 将第二次检查剔除，删掉不必要的工序，节省资源；2） 贴金属铭牌，放说明书及贴标签三道工序可以合并为一道工序，减少不必要的来回走动跟搬运时间；3） 最终检查改放在贴标签之后，避免重复。正所谓扬长避短，优胜劣汰。结合工业工程知识，通过这样的改进之后不难发现，整条生产线减少了一些不需要的工序，从而增加了工人有效工作的数目，避免了无谓工作，间接的提高了工作的效率，节省了时间，也从侧面给单位或者企业带了经济效益。表3.2 ECRS四原则的运用实例原则目标实例取消（Eliminate）是否可以不做如果不做将会怎么样省略检查通过交换布局省略搬运合并（Combine）2个及以上的的工序内容是否可以合并起来同时进行2个几以上的加工作业同时进行加工和检查作业重排（Rearrange）是否可以调换顺序更换加工顺序提高作业效率简化（Simple）是否可以更简单进行流程优化实现机械化或自动化4） 绘制改进后工艺程序图，进行对比。工作物