基于IE的xx企业生产线改善研究

1、基于IE的XXX企业生产线改善研究来源：宝马会.bustg.第一章引言第一节课题研究背景与意义制造业是所有与制 造有关的企业生产机构的总称。或者说，它是对原材料加工或 再加工以与对零部件装配工业的总称。尽管我国已成为制造大国，但还不是制造强国，我国制造业与发达国家有阶段性的差 距，据相关调查结果显示， 我国制造业总体规模不到世界的5%仅相当于美国的1/5,日本1/4。2二战后，市场需求模式发 生重大变化，制造模式、制造技术必然随之发生变化。随着市 场竞争的日益加剧，顾客个性化追求，大批大量生产方式开始 逐步向多品种、中小批量生产方式发生转变。精益生产、JIT、合并工程、敏捷制造、大量定制、成组

2、技术等思想倍受企业家 们的关注。这些思想的宗旨都是如何有效地充分利用企业现有 资源，即在不投入或少投入的基础上，使企业产生达到最大， 并赢得更多的顾客满意。 生产线平衡方法能很好地响应上述思 想，并同时能解决现时制造业存在的制造系统、制造模式、制 造技术问题。生产线平衡问题是伴随着流水生产线的产生而产 生的，至今已有百年历史。但这一问题的正式提由是在1954年美国人B.Bryton在他的硕士论工连续生产线平衡 中第一次 提由生产线平衡的问题并着手解决这一问题，在此之后，许多 科研人员都研究了这个方面的问题，并发表了各种各样的求解 方法。目前国外对这一问题的研究着重于理论上，其基本思路是将一个实

3、际的流水生产线按一定的方式进行简化，然后建立 适当的数学模型或图表，之后采取适当的算法进行求解，这些 方法可分为两大类，数学分析方法和启发式方法。然而在管理 现场的人并不是理论的研究者，而是要求操作性强且易掌握的 方法。这种方法就是工业工程管理方法。在国外，工业工程管 理方法被广泛用于生产管理当中，国比较少，现在国企还没有1 / 22IE师这个职位，但国的外资企业，尤其是台资和日资企业比较 重视IE。XXX体育用品是XX集团特于2006年在沙田镇建设的。 部下有鞋业事业部、服装事业部、高尔夫球事业部。鞋业事业 部的生产方式仍然是按传统大量库存式生产，库存量很高，常 常因鞋子部件不配套、品质不过

4、关而停线，严重影响了公司的 达成率。同时为了完成订单员工不得不经常加班，员工意见大。公司高层管理人员意识到这一问题的重要性，引进了一批IE师，重视5S、看板管理、生产线平衡等。因此本文就该集团鞋 业生产线的不均衡问题，进行了有关生产线平衡的研究与改善。 通过对XXX鞋业生产线进行生产线平衡，大大改善了其生产现 状，其主要意义如下：1）生产线平衡有利于提高企业的生产 效率。一个工厂的主要任务是 QCDE大项任务。Q指产量，C 指成本，D指交货期。也就是说如何用最低的成本与时为顾客 提供满意的产品。通过生产线平衡，制定合理的生产作业标准， 就可以缩短产品的生产周期，从而提高生产效率，即提高单位 产

5、量。2）实现生产线平衡有利于保证产品质量的稳定性。因 为生产线的不平衡会造成不同工位的劳动强度不同，瓶颈工位 上的员工为了减少堆积品，会忽略质量。3）实现生产线平衡是企业实现“一个流”的生产前提。4）提高生产线平衡率有利于减少在制品库存，降低企业物流成本。通过对生产线上的 各工位进行工序同期化的调整，能很好地减少在制品数量。5）提高生产线平衡率有利于调动员工的工作积极性。一来是因为“流”的顺畅（减少员工停工待料），二来是因为员工感受到 “公平”对待。6）实现生产线平衡有利于提高企业产能，使企 业利润增大。第二节课题的基本思路本文在介绍课题的研究 背景以与意义的基础上，分析了部分生产线平衡方法，

6、并着重 分析了工业工程管理方法，然后针对该企业的生产实际，选其 两条线：一条为针车线、另一条为成型线作为研究对象，通过 对其程序分析、作业测时、机器效能评价来合理地安排各工位 作业的容，使生产线上工序同期化，合理安排人机负荷，使人 机效率达到最佳。对鞋业车间进行全新布局，为持续线平衡改2 / 22善活动提供良好的环境。论文的基本结构如下：第一章， 介绍了下本课题的研究背景与意义，以与课题的基本思路。第二章，是对生产线平衡问题的罗列。先是介绍下生产线平衡的相关理论，包括生产线、流水线、单件流的相关概念，特征以与 实现这些所要具备的条件、因素，生产线平衡的一些参数和相 关指标；然后阐述了生产线平衡

7、方法的相关理论：有限约束关 系、理论最小作业要素、工位作业时间；最后着重介绍下解决 生产线平衡的三大方法： 数学分析法、启发式法和工业工程法。第三章， 掌握了这些解决生产线平衡问题的方法后，以XX体育用品的鞋业事业部作为研究对象，选择了其中的L1-2针车线和L1成型线，着重从工业工程管理方法去研究这两条线的平衡 情况。最后为响应日后的工作，在相似原理、“ 6ST管理、看 板管理、精益生产等思想的指导下，对鞋业生产车间进行了重 新布置。第四章，对于本论文的一些总结与展望。第二章 生产线平衡问题的概述 第一节 生产线平衡的相关理论 一、生产 线、流水线与单件流生产线是一种按照对象专业化原则组织起

8、来的生产组织形式。是制造系统的基层系统。流水线是生产线 的一种优化形式，生产线工位的排序不一定按照产品的生产工 艺顺序排列下去，但流水线一定按加工工艺顺序排列工位，使 产品按照一定的速度，连续和有节奏地经过各个工位依次加工， 直到生产由成品。它是生产过程中在空间上和时间上的合理组 织形式，减少库存与物流，降低企业成本。流水线是生产线平 衡问题解决的基础框架。一般流水线具有以下几点特征：1）劳动对象按照既定的工艺程序依次通过各个工作地，并按照统 一的生产速度（节奏）， 连续地、重复地完成各道工序的作业。2）流水线上生产相邻两件制品的时间间隔，有着明显的节奏性和统一规定。3）工作场所使用具有高度专

9、业功能的专用设备。4）各道工序工时定额与其工作地数量比例都等于或小于流水线节拍，以保证生产过程的比例性和平衡性。5）工艺过程是封闭的，劳动对象在工序间单向移动。并不是所有的生产线都1）产能组织成流水线生产，组织流水线生产要具备以下条件：3 / 22品设计和工艺要相对稳定，但要体现现代科技的先进的成果， 要有良好的工艺性以符合工艺同步化的要求，零部件要有良好 的互换性，以保证加工或装配时间的稳定。2）工艺过程要能划分为一些简单的工序，又能根据工序同步化的要求将其适当 地加以合并或分解，使各道工序的生产节拍大致相等。3）要采用先进而又合理的工艺方法，以充分发挥高效率的专用设备 效能。4）制品产量要

10、大，以保证各工作地设备的正常负荷， 充分发挥生产上的规模效应。单件流是指以最小的单位流经各生产流程的生产方式。即加工一个，检查一个，传递一个。其 目的在于促使流程达到最顺状态，减少在制品库存，使流程中 不可隐藏任何问题点，达到与时地发现问题并与时改善的效果。 其基本步骤如下：1）设定节拍时间：根据当日的目标产能和 计划工时算由，即节拍时间=2）测试操作时间，用秒表直接测量每位作业员实际加工一个工序所需的时间，再视情况给予 5%10%J宽放率；3）公布节拍与操作时间， 规作业人员操作； 4）进行流程的全面分析； 包括人机平面布置图、 工艺流程分析 图等，并进行流程平衡分析；5）流程调整，运用“

11、ECRS四大原则对流程整体考虑，分析并优化；6）要有后备资源，以应变特变情况，如机器故障要花较大时间维修，要是备多一台 机器就不会影响这一台机器故障所引起的停线。在实施单件流时，还必需考虑以下几方面因素：1）人的因素：要区分标准作业和非标准作业、培养多能工、动作标准化等；2）设备因素：要做好TPM降低故障损失；3）质量因素：要执行好质 量的“三不”（不制造不良品、不接受不良品、不流生不良品） 政策，保证质量；4）物量供应因素：要进行 QCQ实现快速 转换；5）管理因素：要随时进行协调指挥，公平、公正、必 要时还有公开。二、生产线平衡参数1、生产节拍、工序同期化、工序节拍 生产节拍即（Cycle

12、 Time/CT ）是指连续完成一 样的两个产品（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更一具体工序或环节的单位产生时间。如4 / 22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， 它表明了流水线生产效率的高低，是衡量流水线工作水平的重 要参数。 生产线节拍，一般用一定的时间，生产线产生的产品 数量来计算节拍，即CT= o Tw计划期有效的工作时间， Q: 计划期产品生产量。 工序同期化是指工序间的时间一致性。生产线节拍是对整条生产线来说的。为了达到工序同期化，必须 考虑生产线的组成单元一一工序。生产线上

13、的各道工序完成的 各自作业任务所需时间是不尽一样的。也就是说，在一样的生 产时间，各工序的实际产生能力是不相等的，实际上一条生产 线的产量等于产生能力最低（工序时间最长）的工序的生产产 量。为了说明生产线工序同期化的程序，引进一概念一一工序节拍：流水线各工序生产单位产品所需要的时间。ct =其中-tw :工序有效的工作时间；q：在有效时间工序产品生产 量。在tw 一定的情况下，工序节拍取决于工序产品生产。而 工序产品生产量有以下几个影响因素：工序作业容、操作者技 术水平、工序设备的生产能力、产品质量、物流情况等。从以 上生产线节拍与工序节拍的介绍可知，为了使生产线平衡，需 满足：生产线节拍 &

14、gt;=工序节拍，生产线节拍一工序节拍的时间 之和最小。2、瓶颈工位、空闲时间 瓶颈工位是指工序生产时 间最长的工序也就是工序节拍最长的工序。流程中存在的瓶颈 不仅限制了一个流程的产生速度，而且影响了其它环节生产能 力的发挥。造成瓶颈的因素也是制约产生的因素，包括人员利 用率、原材料是否与时供应、奥环节设备发生故障、信息流阻 滞等。瓶颈工位并不是固定不变的。它可能会“漂移”，这取 决于在特定时间人员配置和设备使用情况、物流因素等。 与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间” （ idle time ） o空闲时间是指工作时间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

15、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。3、生产线平衡指标评价生产线平衡指标有工作总站数、生产线平 衡率、平衡损失率、平滑指数和成本等。1）工作总站数N是5 / 22指生产线上工位的总数目。2)生产线平衡率P=o3)平衡损失率d = 1-P ,或d=o 4)平滑指数：SI =。5)成本包括人力成本和设备成本。其中：Ti :第i个工位的时间；CT:生产节拍；T:工位的有效 时间。第二节 生产线平衡方法的相关理论介绍一、理论最小作业要素、工位作业时间 理论最小作业要素，是指生产作业中 不可以细分的实际作业任务。如插销钉、钻孔等。进行这种划 分的目的是为了把生产线的

16、整个作业过程合理地分配到各个生 产工位上去，以便于生产作业分析、生产过程规划和生产线的平 衡。进行划分时可以用Ti表示第i个(i=1,2,3, ? ? ? n)理论最小作业要素的作业时间。在生产线规划过程中，Ti 一经确定就认为是不变的常数，是生产线平衡的基础数据。工位作业时间，若生产线为流水型排列的n个工位，需要在第i(i=1,2,3,? ? ? n)个工位上完成的作业要素分别有：T1,T2? ? ? , Tei, ? ? ? Tki (ei=1,2,? ? ? ki), 则该工位的作业时间 Ti ： Ti= ei=1,2,? ? ? , kik1+k2+? ? ? +ki+ ? ? ? +

17、kF n二、优先约束关系 如果工序 a完成后，紧接着可以开始工序b(或只有当工序a完成后才能开始工序b),那么a是b的紧前工序，b是a的紧后工序。在生 产线中，产品总有一定的工艺性要求，就必然存在着紧前工序 和紧后工序，这些关系可统称为优先约束。优先约束关系一般用优先图或优先矩阵来描述：如图 1图2-1优先图 优先矩阵是 为了方便计算，由优先图转换而成的：0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 00 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

18、1 0 0 0 0 0 0 00 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 Mij=1,表示作业要素i是j的紧前作业。在作业要素分配时必须将作业要素i分配在j所在工位之前的工位上。优先图、优先矩阵等工具被广泛应用于数学分析法和启发式法当中o第三节 生产线平衡法的介绍 自1954年，生产线平衡问题被正式提由并着手解决后，6 / 22许多科研人员对这方面的问题作了大量研究，概括起来可分成 三大类：数学分析法、启发式法和工业工程法。一、 数学分析方法数学分析方法是通过建立数学模型，经过大量的数学计 算来寻找问题最优解的方法。数学模型在运筹学课本都有 所介绍，主要包括线性规划模型、整数线性规划模型、动

19、态规 划模型、网络模型等。在生产实践当中常常遇到两类优化问题： 如何运用现有的资源（如人力、机器、原材料）安排生产，使 产值最大或利润提高；对于给定的任务如何统筹安排以便消耗 最少的资源；线性规划就是解决这类问题。在建立线性规划模 型时主要经过以下三个步骤：假设变量，确定合适的决策变 量是能否成功地建立数学模型的关键；根据假设变量给由的 约束条件，约束条件是用来描述决策变量受到各种限制的等式 或不等式；建立目标函数，目标函数是根据假设的变量而实 现目标的函数表达式。整数规划是线性规划的一种特殊情况，其要求最优解必须是整数，求解整数规划问题一般采用分支定 界法。分支定界法的基本思想是，设有最大化

20、的整数规划的问题A,与它相应的线性规划问题 B,从解问题B开始，若其最优 解不符合A的整数条件，那么 B的最优目标函必是 A的最优目 标函数Z*的上界，记为；而A的任意可行解的目标函数值将 是Z*的一个下界，记为 ，分枝定界法就是要将 B的可行域分 成子区域，称为分枝。逐步减少和增大 称为定界，最终求得Z*。其关键在于分枝和定界。动态规划是一种解决多阶段决策问题的方法，是现代企业管理中的一种重要决策方法，可用于 解决最优路径问题、 资源分配问题、生产调试问题、库存问题、 排序问题与设备更新问题等等。许多问题用动态规划方法求解 常比线性规划或非线性规划更有效，特别是对于那些变量为离 散型的问题。

21、它针对多阶段决策问题的特点，提生了解决这类 问题的最优化原理，把比较复杂的问题划分若干阶段，并且逐 阶段解决而最终达到全局最优。在应用于生产线平衡上，一般 是通过定义一个合理的任务集来实现，该集合中如果一个任务 优于这个集合中的另一个任务，则这个任务应在这个集合中。7 / 22对于生产线平衡的一般数学提法是：给定一个无回路的有向图 G=(E,P),节点E表示作业要素集合，弧P表示生产作业元素之 间的先后关系集合。一个节点i 6E有一个值Ti(i=1 ,2,? ? ?, n)表示作业时间。生产线平衡问题就是求节点集E的一个划分：E=,使一定的目标得到优化，满足一定约束条件。二、启发式方法 启发式

22、方法比数学分析方法要简单且易懂，求解速度 快，因而备受研究人员的关注，其求解的基本思路为首先将可 分配作业与不可分配作业分开，然后在可分配作业中，从第一 个工位开始寻找工序的组合，并使这个工位的闲置时间最短。 再进入下一个工位，并把已选的工序删去。重复进行，直到作 业分配完毕。主要的方法有分级位置加权法和最大设定准则法。 在用启发式法求解平衡问题时，一般都利用优先图、优先矩阵 等工具进行求解。现用图2-1的例子来说明分级位置加权法与最 大设定准则法的求解过程。1、分级位置加权法(1)把装配作业任务分解为若干个最小的装配作业任务单元。称为最小作 业单元。如图中的工位1,2,3, ? ? ? 8,

23、9 o并测由最小作业时间标于工位上方。(2)计算：权重： Wi= , Wi :最小作业单元加权值；ti :第i个最小作业任务单元的装配时间；Pi :第i个最小作业单元装配之前各最小作业单元集合；tj :集合Pi中的第j个最小作业单元的装配作业时间。如W3=t1+t3=5+2=7其余见表2-1 :表2-1 加权值表 装配单元1 2 3 4 5 6 7 8 9装配单元作业时间 5 4 2 1 6 3 2 5 2 装配单元加权值5 4 7 5 17 10 22 27 30(3)作装配顺序图，见图2-2:图2-2 装配顺序图 (4)确定装配线节拍，计算每个 最小作业单元的加权值。(5)将最小作业单元按

24、加权值由大到小排列，如表2-2,并令代表工作站编号的变量k=0o表2-2加权值表 装配单元9 8 7 5 6 3 4 1 2装配单元作业时间 2 52 6 3 2 1 5 4装配单元力口权值 30 27 22 17 10 7 5 5 4(6)令K= k+1, Tk =TO设节拍时间T= 10。(7)从顺序表中，按加权值从大到小选曲满足ti <=Tk的第一个最小作业单元，其单元号为i ,若找不到跑到步骤(9)。(8)将最小作业单元8 / 22i分配给工作站k,并从顺序表中删除单元i并将Tk的值减去ti,若顺序表空，则表明完成线平衡，否则转向步骤（7）。 （9） 若Tk =T,则表明所设定的

25、节拍时间太短，无解，否则转向步 骤（6）。 最后结果如图2-3:图2-3 工位重组图 评价效果的好坏用平衡率 LE进行评价。LE = LE =75% 2、最大设定准则法 仍用图2-1作例子，其求解过程如 下：（1）按各最小作业单元在装配线上的先后顺序画由装配 顺序图（优先图），并将相应装配的时间标在上方，（2）确定装配线节拍T,令K=0, S为包含所有最小作业单元的集合。（3）令K=k+1, Tk=T;（4）对于S中每个作业单元计算加权值，战由满足ti <= Tk的权值最大的单元，若找不由转向（6）, 否则进入下一步；（5）将单元i和其他按顺序在i单元之前装配的各装配单元分配工作站k,并

26、从S中删去，将Tk -wi ,若此时S已空，表明装配线已经平衡，否则转向步骤（4）。（6） 若Tk =T,则表明设定时间节拍太短，无解，平衡到此结束； 若Tk <T,则转向步骤（3）。其求解过程与结果如图2-4:图2-4 求解过程图 图2-4 求解过程图 三、工业工程管理方法 数学分析法与启发式方法主要是解决如何合理划分工序集合， 使各个工位的节拍时间一致，而工业工程法着重于如何改善作 业方式，使作业标准化，消除不必要的动作，减少浪费，降低 企业成本，并以人为本，提高员工积极性。1、工业工程概述 美 国工业工程师协会（AIIE ） 1955年提由后经修改把工业工程定 义为“工业工程是研究

27、由人、物料、设备、能源和信息组成的 集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，它综合运用数学、 物理学和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的 原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评 价。” 1其知识体系见图2-5:图2-5 IE基础体系图2、 方法研究 （1）程序分析程序分析是工作研究的基础，因为如 果未作程序分析，预先发现某工序在整个流程中根本不必要， 就先作微观的作业分析或动作分析，就可能造成较大的浪费。 程序分析是依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，9 / 22全面地分析有无多余、重复、不合理的作业，程序是否合理、 搬运是否过多，延迟等待是否太长等问题，通过

28、整个工作过程 的逐步分析，改进现行的作业方法与空间布置，提高生产效率。程序分析一般针对工作中的加工、检查、搬运、等待和储存五种基本活动进行方法研究。 其代表符号与意义： 如表2-3表2-3 程序分析符号符号名称表示意义例子O加工指原材料、 零件或半成品按照生产目的承受物理、化学、形态、颜色等变 化 水印、磨皮、电绣、打粗、拉帮等 口检查 将莫目的物与 标准物进行对比，并判断是否合格的过程 鞋面检查、标签检查、 成型检查等 -搬运 表示工人、物料或设备从一处向另一处在 物理位置上的移动过程 成型配料、领料、半成品在工序间的移 动D等待或暂存 指在生产过程中由现的不必要的时间耽误 等待被加工、被运

29、输、被检验都属于等待储存 为了控制目的而保存货物的活动 物料在莫种授权下入仓库或从仓库中取 由都属于储存活动 注：储存与暂存不一样，储存是有目的的， 从储存处取由物品一般需要申请单或其他的票据。暂存是没有 目的的，从暂存处取生物品一般不需要任何票据。其分析步骤如图2-6 :图2-6 程序分析过程图 在实际分析过程中,一般 可先用“5W1H技术发现问题点，然后用“ ECRS四大原则进 行分析，再用分析表进行改善，最后得由改善方案。（2）操作分析 操作分析即动作分析是通过对以人为主的工序的详细 研究，使作业者、作者对象、作业工具三者科学合理地布置和 安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工

30、时消耗、 缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而作分 析。其基本要求如下：1 ）通过删减、合并、简化，使操作总 数减至最低、工序排列最佳，并使每一操作简单易行。2）合 理利用肌肉群，防止莫些肌肉群由于动作过于频繁而产生劳损。 发挥双手作用，平衡双手负荷，避免用手长时间握持物体，尽 量使用工具。3 ）要求机器完成更多的工作。4 ）减少作业循环和频率，减少物料的运输和转移次数，缩短运输和移动距 离，使运输和移动方便易行。5）改进设备、工装与工位器具、10 / 22物料规格或工艺，采用经济的切削用量。 6）工作地点应有足 够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。7）消除不合理的空闲时间，尽量

31、实现人机同步工作，使某些准备工作、布置工作 地点的工作、辅助性工作放在机动时间进行。根据不同的调查目的，作业分析可分为人-机作业分析、联合作业分析和双手 作业分析。 人机作业分析是应用于机械作业的一种分析技术， 通过对某一项目作业现场观察，记录操作者和机器设备在同一 时间的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使人和 机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。其主要过 程如下：1 ）观察和记录操作者与机器设备在一个作业周期（周程）各自的操作步骤和操作容。2）用作业测定法确定这些操 作活动的时间，按照操作者和机器设备操作活动的时间配合关 系，在作业分析图表中清晰地表示由来。3）运用工作简

32、化和合并交叉的原则，研究改进操作的各种可能性，提由切实可行 的改进方案。4 ）绘由新的操作分析图表。 新的操作方法经过 验证以后，即可用于生产，并对改进的效果进行评价。联合作业分析是指当几个作业人员共同作业于一项工作时，对作业人 员时间上的关系的分析，以与排除作业人员作业过程中存在的 不经济、不均衡、不合理和浪费等现象。在进行联合作业分析 时，首先以作业人员的各自作业流程为基础（进行详尽的观察 和记录），然后使各作业人员的作业时间坐标一致，最后合并 绘制联合作业分析图。 双手作业分析是以作业者的双手作为研 究对象，进行双手作业分析可研究双手是否合理、平衡地分配 工作，发现伸手、寻找以与笨拙而无

33、效的动作，发现工具物料、设备等不合适的放置位置， 使动作规化、编写作业标准说明书。（3）动作分析 动作分析是指观察操作者的实际操作并用特定 的记号记录以手、眼为中心的人体各部位的动作容，并将记录 图表化，以此为基础，判断动作的好坏，我由改善点。动作分 析可分为动素分析、慢速摄影分析和 VTR分析。动素分析适合 于进行详细的动作分析和进一步的作业改善。如探讨高效易行 的作业方法、探讨最适当的动作顺序、讨论最适当的工夹具与11 / 22 作业环境布置安排、制定正确易行的标准作业方法、培养动作 意识等。慢速摄影分析一般用于分析难分析的问题，它能弥补 人的分析能力的局限性，并真实地记录现场，具有很强的

34、说明 能力。要追求动作经济，必须具备动作意识，经常分析一个一 个的操作动作，彻底排除动作中不合理成分和浪费，达到：明 白合理动作与不合理动作的区别、明确动作错误的原因，判断 合理动作、全身心投入动作研究，思考合理动作方法、作业配 置与工夹具。3、作业测定 制定计划、组织生产、成本计算、 经济核算、平衡生产能力、考核工人劳动成果等等活动都离不 开标准时间。因此，实行工作研究，除进行程序分析、操作分析、 动作分析等方法研究活动外还必须进行时间测定。这是科学管 理的基础过程：通过方法研究获得最佳程序和方法，然后再利用作业测定将所有作业制定由标准时间。在生产现场当中，日常消耗的总时间大致可分为三大类：

35、基本作业时间、由于工作进行不合理而造成多余时间和完全浪费的无效时间，如图2-7所示：图2-7 制造时间构成图 作业测定的方法很多，作业测 定技术不只限于用来制定时间定额，还用于企业诊断、分析企 业工时利用状况，调整生产、劳动组织等许多方面，主要方法 有：时间研究（秒表时间研究）、工作抽样、预定时间标准法、 标准资料法。时间研究是利用秒表或电子定时器，在一段时间，对作业的执行情况作直接的连续观测，把工作时间以与与标准 概念（如正常速度）相比较，对执行情况的评价资料一起记录 下来，给予一个评比值，并加上遵照组织机构所制定的政策允 许的非工作时间作为宽放值， 最后确定由该项工作的时间标准。 工作抽样

36、是在较长时间，以随机方式、分散地观测研究对象， 利用随机抽样来研究工时利用率，具有省时、可靠、经济的优 点，为调查工作效率、合理制定工时的通用技术。预定时间标准法，这种方法是国际公认的制定时间标准的先进技术。它利 用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要 的时间，而不是通过直接观测或测定。由于能精确地说明动作 并加上预定工时值，因而有可能较之用其他方法提供更大的一12 / 22 致性，而且不需对操作熟练、努力程度进行评价，就能对其结 果在客观上确定准备时间，故在国际上称为预定时间标准法(Predetermined Time System )，简称 PTS法，主要有 MTM(Met

37、hods Time Measure)法(方法时间衡量)、WT Work Factor System)法(工作因素法)、MOD( Modolar Arrangement of Predetermined Time Standard )法。工作抽样、预定时间标准 法所得的测定值，根据不同的作业容，分析整理为莫作业的时 间标准，以将该数据应用于同类工作的作业条件上，使其获得 标准时间的方法。 第三章XXX企业鞋业事业部生产线平衡研 究 第一节 鞋业与公司简介 一、鞋业简述 制鞋行业是典型的 劳动密集型行业。这个行业的产能总是向着劳动力成本低廉的 国家和地区迁移。从历史上来看，世界制鞋业的重心从意大利

38、、 西班牙转移到日本、国，再转移到中国大陆，2007年则形成向东南亚地区转移的趋势。但目前，中国仍是全球最大的制鞋 中心，鞋产量占全球总产量的 60%Z上，是世界最大的造鞋生产 商。从消费数量和市场容量上看，近几年我国每年消费鞋类近 20亿双，亦居世界首位，且还将进一步扩大，并有档次不断提 高的趋势。从产业分布上看，中国鞋业仍然保持集群式发展状 态。主要四大产业集群：一是以、惠东等地为代表的鞋业基 地，主要生产中高档鞋；二是以、等地为代表的鞋业基地，主 要是生产中低档鞋；三是以、为代表的西部鞋业基地，主要生 产女鞋；四是以、等地为代表的鞋业生产基地，主要生产运动 鞋。 我国鞋业产业也由现了不少

39、新的问题，2006年10月7日欧盟对中国皮鞋征收16.5%的反倾销税，对以由口为主的我国制鞋 企业打击颇大，其他各国也在反倾销上遏制我国的鞋类产品的 由口，同时欧盟的 PFOS1令亦大限在即，制鞋业将面临挑战； 国方面，2007年7月1日起退税调整取消了包括皮革、染料等产 品在的553项“高耗能、高污染、资源性”产品的由口退税， 在 这次由口退税调整中，对制鞋企业的影响无疑是最为巨大的。制鞋业在2007年还要面对人民币升值的压力、行业同质化竞争 等等问题。在如此形势下，我国制鞋行业要加快产业调整步伐，13 / 22实施名牌发展战略，不断提升制鞋业的综合竞争力。二、公司简述 现公司生产鞋业的厂区

40、有四家，主要分配在和，所生产的牌子属于中高档次的运动鞋，但由于公司只是贴牌生产，所赚 取的利润仅仅是加工过程。XXX企业鞋业事业部是这两年发展 起来的。现在主要从事生产莫品牌的运动鞋。由于该品牌客户 要求类型变化多样，故公司生产模式是多型号小批量生产。但 公司的运作模式还是传统的库存式生产，而公司现在面临着订 单多，达成率低、员工满意度低的困境，通过生产线平衡，提 高公司产能，减轻员工工作疲劳的任务迫在眉睫。XXX 鞋业事业部的生产基地主要分配在两栋生产厂房，其布置图如图3-1所示：图3-1 厂房布置图 三、 鞋子生产流程简述 鞋子 主要是由三个部件组成的：鞋面、中面和大底，它们是由不完 全一

41、样的生产单位加工而成，最后到成型线组合。主要经过的 生产单位如下：鞋面：裁管-高频加工 -针车 中面：裁管-高频加工成型大底：鞋材加工-底粗加工 -底加工 现以A栋厂房第一层鞋业生产车间来 说明企业鞋业生产的具体流程。A栋厂房第一层鞋业生产车间包括的生产单位有 L1裁管、L2裁管、L1针车组、L2针车组、L1 成型、L2成型、底加工、底粗加工车间等等。其中每一个针车 组有四条线，每条线完成一种类型的鞋面，底加工有四条线， 每条线完成一种类型的大底加工。具布置与流程图3-2如下：图3-2 生产过程物料流程图 其作业单位代号说明如表 3-1表 3-1 作业单位说明 代号1 2 3 4 5 6 7

42、名称 高频加工 鞋材 大仓库 底粗加工 底暂存区 底加工线 裁断区 代号8 9 10 11 12 13 14名称 准备组 针车线 成品暂存 成型线 原料暂存 成 品仓 注：裁断区与准备组为一个单位简称裁管，由于加工的 特殊性，故在此把它们分成两个作业单元。准备组工作主要是 削皮、磨皮、水印、墨印等。第二节 针车线平衡问题研究 现以针车一组二线 （L1-2）为研究对象。生产型体为卡帕的 314图样与主要构成部件如图 3-3所示：图3-3 314样版图所涉与的工序与配置设备，如表3-2:表3-2 314工序表 序 工14 / 22序名称 操作设备 序 工序名称 操作设备01鞋头与鞋舌车合 高双针车

43、20车鞋眼上饰线高单针车02固定舌穿带上端 高 单针车21鞋身里刷胶手工03鞋舌里与鞋头里车合高双针 车22贴鞋身里手工04鞋舌与鞋舌里刷胶贴合手工23领口泡棉刷胶与贴领口泡棉手工05车鞋舌饰线 高双针车24压领口边线 高单针车06修鞋舌里边 手工25修领口边线 手 工07固定舌穿带下端高单针车26车鞋眼与鞋身饰线高单 针车08身侧前与身侧反车高单针车27领口鞋眼滚边 包边车09反车处刷胶捶平手工28泡康特与贴康特手工10 口 领与身侧反车高单针车29贴康特处刷胶手工11反车处刷 胶捶平手工30定型定型机12 口领外万能万能车31冲孔 手工13后套与后上片反车高单针车32打扣1打扣机1 14反

44、车处刷胶捶平 手工33打扣2打扣机2 15后套 后上片与口领 车合高单针车34鞋面帮角补强打万能万能车16身侧里与口里反车高单针车35鞋面压边线高单车17反车处刷胶捶 平手工36剪线手工18身侧与鞋头车合 万能车37洗鞋面 手工19车鞋眼 高双针车38 注：打扣1与打扣2所打由来的 扣子不一样，使用的机器也不一样。一、 针车线现状 鞋业事业部现有针车组四组，除了新开的针四组外，每一个针车组都 有四条线。每条线的目标产量在300450围。针一组位于A栋厂 房的第一层。其所在位置与周边的生产单位如图3-4所示：图3-4 L1-2所在车间布局图为了更好地了解现场，对314型号所涉与的工序进行了秒表测

45、时，并按现时国际标准给予6%勺宽放率。其测时的平均数据与标准时间、配置人数情况如表3-3示：表3-3 314针车秒表测时表 工序 工序名称 实测时间（s） 标准时间（s）配置人数01鞋头与鞋舌车合 35.71 37.85 1 02 固定舌穿带上端 23.29 24.69 1 03鞋舌里与鞋头里车合 35.71 37.85 1 04 鞋舌与鞋舌里刷胶贴合 42.92 45.50 1 05 车鞋舌 饰线57.14 60.57 1 06修鞋舌里边 51.51 54.60 1 07 固定舌穿带下端23.29 24.69 1 08身侧前与身侧反车 54.34 57.60 1 09反车处刷胶捶平 60.0

46、9 63.70 1 10 口领与身侧反车 93.1615 / 2249.38 2 11 反车处刷胶捶平 60.09 63.70 1 12口领外万能23.29 24.69 1 13 后套与后上片反车 57.29 60.73 1 14 反车 处刷胶捶平71.42 75.71 1 15后套 后上片与口领车合 32.23 34.16 1 16 身侧里与口里反车 46.58 49.37 1 17反车处刷胶捶平42.92 45.50 1 18身侧与鞋头车合 38.81 41.14 1 19车 鞋眼114.28 60.57 2 20车鞋眼上饰线 38.81 41.14 1 21鞋身里刷胶 51.51 54.

47、60 1 22 贴鞋身里 51.51 54.60 1 23领口泡棉刷胶与贴领口泡棉38.92 41.25 1 24压领口边线77.6882.34 1 25 修领口边线 25.75 27.30 1 26车鞋眼与鞋身饰线54.34 57.60 1 27 领口 鞋眼滚边 107.14 56.79 2 28 泡康特 与贴康特 62.23 65.96 1 29 贴康特处刷胶 25.75 27.29 1 30 定型 32.05 33.97 1 31 冲孔 60.09 63.70 1 32 打扣 1 21.46 22.75 1 33打扣2 51.51 54.60 1 34鞋面帮角补强打万能 58.22 61

48、.71 1 35 鞋面压边线 38.63 40.95 1 36 剪线 38.56 40.87 1 37洗鞋面47.21 50.04 1 其中工序号为10口领与身侧反车、 19车鞋眼与27领口、鞋眼滚边分配两名员工；其余工序各分配 一名员工。 故其周期时间 CT = 82.34S 平衡率P= = 58.8% 平衡损失率 d=1 P=41.2%日产量q= =349通过以上分析可以发现现有的生产线存在以下问题： 1）现场工位的布置没有按产品加工工艺顺序布置，导致了物料搬运、人员走动等不增值活动频繁。2）生产方式是传统的库存式生产，每个工位都有520件半成品堆积品。3）干部成了物料搬运员，无暇顾与本职

49、工作，从而导致不良品、翻工现象 多。4）现时生产需要加班才能接近目标产量，天天加班导致 员工意见大、厌倦工作，工作积极性不高。5）员工的不满意度高导致辞工率高，人员不稳定，导致产量不稳定。顾客达成 率低。二、针车线改善方案 针对现状，由公司的目标产量来 确定生产节拍：314型号的目标产量为400,故生产节拍：T = =72S因而要对大于72S的工序进行分析使其工序时间低于 72S。对于远小于72S的工序进行合并。1、工艺程序分析为 了便于从整体上去发现存在的问题以与关键环节，现对314型号16 / 22作工艺程序图，如图3-5所示：图3-5 314针车工艺流程图 从 工艺图我们可以看到鞋舌的加

50、工比其他部件要复杂，为此我们 可以专门成立一个鞋舌组生产鞋舌。这样做不仅缩短了针车线，减少针车线考虑因素还可以提高鞋舌员工的熟练程度从而提高 产量、保证鞋舌质量。2、流程重组 依据其工艺流程图可画具 加工优先图，如图3-6 图3-6 314针车优先图 （1）瓶颈分析 图3-7 314工序时间图 从图中可以看由，工位14、24的加工时 间大于依目标产量而定的生产节拍（72S）。故要对其进行方法研究，采用“ 5W1H的提问技术与“ ECRS四大原则来改善： 是否能简化操作、缩短加工时间或分解重组。1 ）工位14刷胶捶平分析 工位14刷胶捶平其现状是用手工展开，用锤子捶平。 现场配有捶平机，但只限于

51、一个工位使用，机器利用率低。再 对工位14刷胶捶平用5W1卷问技术分析，其分析过程与结果如 表3-4: 表3-4 5W1HE次提问技术 考察点 第一次提问 第二 次提问 第三次提问 回答 目的 做什么what是否必要 有无其 更合适对象有必要做原因为何做why为什么要这样做是否 不需要这样做 穿着舒适 时间 何时做when为何需要此时做 有无其他更合适的时间确保生产流流畅地点何处做where为何需要此处做有无其他更合适的地点有更合适的地点人员何人做who为何需要此人做有无其他更适合的人一般员 工可操作方法如何做how为何需要这样做有无其他更适合 的方法与工具 改用钢尺、捶平机 由以上分析以与采

52、取“ECRS四大原则，可把刷胶捶平的操作改为用机器捶平，同 时在捶平前用钢尺展开。这样可以大减少操作时间。经秒表测 时采用钢尺展开、捶边机捶平，工位14的时间可缩短到12秒。工位9的时间可缩短到10秒，工位11的时间可缩短到10秒，工位 17的时间可缩短到8秒。把4个工位合并后时间为40S<72S,故可 把四个工位合并，这样就可以减少三名员工，当然这样做会引 发另一个问题就是机器的布置以与物料的搬运。故尽量把机器 按排在需要刷胶捶平的工位中心。同时为了充分利用捶平机， 应把两条生产线的刷胶捶平放到一台捶平机上操作，分配两名17 / 22员工，其中一名刷胶与搬运物料，另一名展开与捶平。2）

53、工位24压领口边线分析 先考虑其能否与其他工位进行“ ECRS 四大原则处理。其操作步骤如下：取货理顺领口边启动机器移动领口剪线放下半成品。显然，不能与其他工位进行“ ECRS 四大原则处理。由于现状平衡率只 58.8%,生产处于不成熟阶段， 故不宜作动作分析，在这种情况 下，可采取多分配一名员工。 在前面分析工位14时，把4个捶平 的工位合并减少了三名员工，故在工位24增多一名员工并没使企业增加人力成本。（2）工位重组 根据以上工位的改进， 再采用启发式法中的最大准则法思想进行工位重组，生产节拍为 72S,其求解结果如图3-8所示：图3-8 314针车工位重组图 由 于针车加工所使用的机器设

54、备并不是单一的，在工位重组过程 中除了考虑工位的优先关系与加工时间外还要考虑所使用的机 器设备。 工位重组后，瓶颈工位为28泡康特与贴康特，其时间 T=65.96S o工位28是由两个工作要素所组成的，一是泡康特， 所花时间为17.53秒；另一个是贴康特，时间为 48.43秒。28工 位前的一个工位是29贴康特处刷胶，所花时间为25.75秒。故把 泡康特工作要素合并给贴康特处刷胶能把瓶颈时间再次缩短。此时，工位28泡康特与贴康特处刷胶的时间为 43.28 ,而工位29 贴康特时间为48.43秒。工位再次重组后，瓶颈工位为31冲孔， 其时间T=63.7SO由于这个工位不能与共他工位进行“ ECR

55、S 处理，故重组后的生产周期CT=63.7So工作站数由原来的37个变成33个（工位9、11、14、17合并成一个，工位 25、32合并成 一个）。（3）改善效果 平衡率P= = = 73.27%比现状58.8% 提高了 14.47%。一天产量 Q= 452>400工位重组后，一天的实际生产量大于公司以往所制订的目标产量。而且 以上的变动并没有增加机器设备与人力等，在成本没有增加的 情况下，大提高了产量，为公司赢得更多的利润。为了让基层干部有时间履行职责，为了更容易地发现问题，与时解决问题、降低不良品数量和翻工率以与为了减少物料倒流现象、降低库 存成本，现对针车的工位作一定的调整，使工位

56、的安排尽量与18 / 22产品的加工工艺顺序一致。由于此型号的鞋舌加工具有一定的复杂性，工序多，故把鞋舌加工另设一条鞋舌组生产。则鞋舌 就成了所研究针车组的“外购件”。由上图与工艺流程图，可作改善布置图，如图3-9:图3-9针车线改善布局图其中涉与鞋舌加工的工位1、2、3、4、5、6、7专设一条鞋舌组生 产。工位30定型采用定型机。四条针车线共用一台定型机，故 不在此线安排。第三节 成型线平衡问题研究一、成型线现状1、布局图 现有成型线布局图如图3-10所示：图3-10 成型线布局图 成型线的总长为65.5米，宽为1.5米。成 型线的产量决定产品的最终产量，因此，成型线的产量是公司 最关注的。

57、目前成型线由现的主要问题如下：1）断码现象经常发生（所谓断码现象就是鞋面与横头不配套，导致个别 码数横头周转不来而被迫停线的现象）。2 ）开胶、胶线外露不良品多。3）翻箱率高。2、314型号成型工序314型号 成型所涉与的工序、操作时间、配置人员、以与给予6%勺宽放率后所得由的标准时间如表 3-5 :表3-5 成型秒表测时表 工 序 工序名称 实测时间（S）标准时间（S）配置人数1穿鞋 带90 95.4 4 2推放植头与刷白糊 20 21.2 1 3鞋面刷白糊 38 40.28 1 4 中底板刷白糊 21 22.26 1 5放鞋舌垫 20 21.2 1 6攀前帮65 68.9 1 7 拉腰帮60 63.6 2 8 打后帮27 28.62 1 9绑鞋带38 40.28 1 10 修鞋13 13.78 1 11 LOGO 标盖保护 胶纸20 21.2 1 12贴标上加硫箱13 13.78 1 13下加硫箱14 14.84 1 14 配大底 20 21.2 1 15 鞋面线 51 54.06 3 16 鞋 面打粗 13 13.78 1 17 刻磨 83 87.98 4 18 清灰 13 13.78 1 19搬过道配双13 13.78 1 20大底刷药水28 29.68 2 21 鞋面刷药水30 31.8 2 22第一次鞋面胶 77 81.62