生产线平衡原理(共54页).ppt

1、讲讲 解：许俊锋解：许俊锋 日日 期：期：生产线平衡原理生产线平衡原理 生产线平衡根底知识生产线平衡根底知识 生产线平衡的方法生产线平衡的方法 生产线平衡的原那么生产线平衡的原那么 生产线平衡的案例生产线平衡的案例 IEIE手法之应用手法之应用目目 录录总总 述述一 生产线平衡定义： 生产线平衡，又称为工序同期化，是对某装配流水线，在给定流水线的节拍后，求出装配线所需的工作地数量和用工人数最少的方案。生产线平衡解释：2 对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水线节拍最小的配置方案，是个工地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍的整数倍。生产线平衡根底知识生产线平衡根底知识流水线的节拍流水线的节拍

2、 是指流水线上连续出产两件相同制品的时间是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔，设间隔，设r r为节拍为节拍 节拍的计算节拍的计算生产线平衡根底知识生产线平衡根底知识 方案期有效工作时间FN举例：某流水线方案日产量为150件，采用两班制生产，每班规定有21分钟停歇时间，方案不合格率为2%，那么r = = =6(分/件)方案期内方案产量150 x(1+0.02)8x2x60-(21x2)方案期有效工作时间方案期内方案产量r = 流程的流程的“节拍节拍Cycle timeCycle time是指连续完成相是指连续完成相同的两个产品或两次效劳，或两批产品之间的间同的两个产品或两次效劳，或两批产品

3、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，或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的，那么节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中，那么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。必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。节节 拍拍 的的 理理 解解 而通常把一个流程中生产

4、节拍最慢的环节叫做而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈瓶颈“BottleneckBottleneck。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流。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。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，可能利用的人力缺乏、原材料不能例如，在有些情况下，可能利用的人力缺乏、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。能成为

5、瓶颈。 正如正如“瓶颈瓶颈的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液的字面含义，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那么制约着整个体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈那么制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能流程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移漂移，取决于在特定时，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。和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。 与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间空闲时间idle

6、 timeidle time。空闲时间是指工作时。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，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。瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。 这种现象将会导致：浪费时间资源，忙闲不均，这种现象将会导致：浪费时间资源，忙闲不均，引起矛盾；浪费人力资源引起矛盾；浪费人力资源 。 一一 举例举例参看以下图，某装配线间有参看以下图，某装配线间有6 6道工序，其作业顺序和工序道工序，其作业顺序和工序作业时间如下

7、图。假定节拍为作业时间如下图。假定节拍为5 5分钟分钟/ /件，计算一下工序件，计算一下工序负荷率。结果如下负荷率。结果如下: : ？1246532.8231.531工 序 1 2 3 4 5 6负荷率0.40.56 0.6 0.60.3 0.2为什么要进行生产线间平衡 这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是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。而提高

8、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。为了解决以上问题就必须对各工序的作造成生产的中止。为了解决以上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，以使生产线能顺业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产

9、线能顺畅活动。畅活动。 “ “生产线工艺平衡生产线工艺平衡即是对生产的全部工序进行平均即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。生产线平衡的目的 生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解容易理解“一个流一个流的必要性及的必要性及“小单元生产小单元生产Cell Cell productionproduction的编制方法，它是一切新理论新方法的根底。的编制方

10、法，它是一切新理论新方法的根底。生产线平衡的方法生产线平衡的方法 以适当的方式将生产线上假设干个相邻工序合并成一个大工序又称工作地，并使这些大的工序的作业时间接近或等于流水线的节拍。具体步骤如下： 1.确定流水线节拍； 2.计算流水线上需要的最少工作地数 S ,设 t 为工序 的工作时间 S = trminminii三. 组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序： 1.保证各工序之间的先后顺序； 2.每个工作地分配到的小工序作业时间之和T 不能大于节拍 ； 3.各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍， T r 4.应使工作地数目 S 尽量少生产线平衡的方法生产线平衡的方法iii时间损失率：时间

11、损失率：S 工作地数目r 节拍ti 工序i的作业时间%100rStrSi生产线节拍平衡的生产线节拍平衡的技术组织措施技术组织措施1.对关键工序，通过改装设备、增加附件、同时加工多对关键工序，通过改装设备、增加附件、同时加工多 个零件等方法以提高生产速度；个零件等方法以提高生产速度；2.采用高效专用的工艺装备，减少辅助操作时间；采用高效专用的工艺装备，减少辅助操作时间；3.改进工作地布置和操作方法，减少辅助作业时间；改进工作地布置和操作方法，减少辅助作业时间；4.改变切削用量以减少机器作业时间；改变切削用量以减少机器作业时间；5.提高工人的操作熟练水平和工作效率。提高工人的操作熟练水平和工作效率

12、。 假设某装配流水线的节拍为假设某装配流水线的节拍为8 8分钟，由分钟，由1313道小工序组成，道小工序组成， 单位产品的总装配时间为单位产品的总装配时间为4444分钟，各工序之间的装配顺序分钟，各工序之间的装配顺序1124109118531376225 82 3 2 7243123 试对该装配线进行工作地布置以实现工序同期化。试对该装配线进行工作地布置以实现工序同期化。和每道工序的单件作业时间如以下图。和每道工序的单件作业时间如以下图。求最小工作地数目：求最小工作地数目：Smin= T/r = 44/8=5.5=6工作地工作地顺序号顺序号工序号工序号工序单件工序单件作业时间作业时间工作地单件

13、工作地单件作作 业业 时时 间间工作地空闲工作地空闲时间时间1122578 7 = 123888 8 = 0345822488 8 = 0410778 7 = 1567932388 8 = 0611121312368 6 = 2组织工作地：试算法组织工作地：试算法1124109118531376225 82 3 2 7243123S1(7min)S2(8min)S3(8min)S4(7min)S5(8min)S6(6min).3%8864486rStrSi时间损失率时间利用率= 1-8.3% = 91.7%通过平衡生产线可以到达以下几个目的：通过平衡生产线可以到达以下几个目的： 1 1、提高作

14、业员及设备工装的工作效率；、提高作业员及设备工装的工作效率； 2 2、减少单件产品工时消耗，降低本钱等于提高人均产量；、减少单件产品工时消耗，降低本钱等于提高人均产量； 3 3、减少工序的在制品，真正实现、减少工序的在制品，真正实现“一个流一个流； 4 4、在平衡的生产线根底上实现单元生产，提高生产应变能力，、在平衡的生产线根底上实现单元生产，提高生产应变能力， 对应市场变化，实现柔性生产系统；对应市场变化，实现柔性生产系统； 5 5、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划 LayoutLayout分析、搬运分析、时间分析等全

15、部分析、搬运分析、时间分析等全部IEIE手法，提高手法，提高 全员综合素质。全员综合素质。 平衡率改善的根本原那么是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。实施时可遵循以下方法： 1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法， 可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE 方法与手段； 2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序； 3、增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高 了，单位产品本钱也随之下降； 4、合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容 较多的情况下容易拉平衡； 5、分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中 去。生产线

16、平衡中生产线平衡中IEIE手法应用手法应用一，微观上：以单个工站为改善对象一，微观上：以单个工站为改善对象 動動作改善法作改善法二，宏观上：一整个流为改善对象二，宏观上：一整个流为改善对象 流程程序法流程程序法一一動動作改善法概念作改善法概念1.手法名稱 動作改善法,簡稱為“動改法是：省力動作原則,省時動作原則,動作舒適原則,動作簡化原則。2.目的 學習有關動作經濟的22個根本原則。應用這些原則來進行個人、家庭及公司內的工作改善，以達到舒適，省力、省時，有效率的境界。級別級別一一二二三三四四五五運運 動動 樞樞 軸軸指節指節手腕手腕肘肘肩肩身軀身軀人體運動部人體運動部份份手指手指+ +手掌手掌

17、+ +前臂前臂+ +上臂上臂+ +肩肩動動 作作 範範 圍圍手指節之長手指節之長度度手掌之張度手掌之張度前臂之長度前臂之長度上臂之長度上臂之長度上臂上臂+ +身軀彎身軀彎曲曲速速 度度1 12 23 34 45 5體體 力力 消消 耗耗最少最少少少中中多多最多最多動動 作作 力力 量量最弱最弱弱弱中中強強最強最強疲疲 勞勞 度度最小最小小小中中大大最大最大時時 間間( (以以25mm25mm為主為主) )0.0. 00160016分鐘分鐘0.0. 00170017分鐘分鐘0.0. 00180018分鐘分鐘0.0. 00260026分鐘分鐘 人體各局部動作等級分類人體各局部動作等級分類二二.流流

18、 程程 程程 序序 法法流程程序分析的范圍作業類型作業類型例例 子子記錄技術記錄技術整個製造過程整個製造過程原材料產品發運工藝程序圖工藝程序圖流程程式圖流程程式圖線路圖線路圖工廠平面佈置工廠平面佈置零件在工序間的移動工藝程序圖工藝程序圖流程程序圖流程程序圖線路圖線路圖物料搬運物料搬運物料進出倉流程程序圖流程程序圖線路圖線路圖工人在工作時的動作短迴圈重複工作動作分析動作分析人機程式圖人機程式圖程序分析常用记号程序分析常用记号序號序號 記號記號 含義含義意意 義義 1 加工加工改變物件的物理、化學狀態的過程，或進行裝配與分解的過程 2 檢驗檢驗對物件的特性與數量進行測量，並與標準比較 3 移動移動

19、工人、物料或設備從一處向另一處移動 4D 等待等待 等待或暫存：事情進行中的等待 5 儲存儲存受控制的貯存。與暫存的區別：從貯存處取出物品時一般憑證。 同一時間或同一工作場所由同一人執行的加工與檢驗工作，一般很少使用。 流程程序分析技巧流程程序分析技巧 1個不忘：動作經濟原則個不忘：動作經濟原則 4大原則：大原則：ECRS 5個方面：操作、運輸、儲存、檢驗、個方面：操作、運輸、儲存、檢驗、等待等待 5W1H技术：技术：What/ Where/ When/ Who/ How/ Why 6大步驟大步驟選擇選擇記錄記錄分析分析 建立建立實施實施維持。維持。并行工程中的流程分析n 并行工程并行工程(c

20、oncurrent Engineering,CE)(concurrent Engineering,CE)是是對產對產品及品及其相其相關過關過程程( (包括制造包括制造過過程程與與支持支持過過程程) )進進行并行的行并行的, ,綜綜合合設計設計的系的系統統工作方法。工作方法。 這種這種工作方法力工作方法力圖圖使使開發開發者者從從一一開開始就考始就考慮慮到到產產品品壽壽命周期命周期( (從從概念形成到概念形成到產產品品報廢報廢) )中的所有因素中的所有因素, ,包括包括質質量量, ,費費用用與與用用戶戶需求。需求。n特特點點1.1.將傳統將傳統的序列化作的序列化作業過業過程程( (即串行即串行)

21、)轉變為轉變為并行的并行的, ,相互相互 間間不不斷斷有信息交流的交互作用的作有信息交流的交互作用的作業過業過程程. .2.2.強調協強調協作精神。作精神。3.3.強調強調人在人在產產品作品作業業中的主中的主動動精神。精神。一一. .背景描述背景描述新快高v A產品 8月導入裝配生產.v 訂單急速增長.v 產能目標: 1台/20秒.產線流程平衡圖產線平衡率僅為- 70.8%最大瓶頸時間27S27SA產品不良分佈柏拉圖30235159827568605254112417238235931410805000100001500020000250003000035000按鍵類不良上蓋組不良鎖螺絲不良下

22、蓋組不良間隙超規UMD段差超規漏裝部件部件變形其他0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%不良數目累計不良率產能低!物料架高不易拿取作業熟練度不高缺乏管理法料包裝不合理人治具易壞機治工具擺放不合理缺乏治具保護作業不良SOP規定手法不合理作業方式易致疲勞工站排配不合理提升產能人機料法改善包裝方式增加保護治具加強新員工教育訓練作業手法改善重新拆分工站四四. .改善歷程改善歷程人人v工程人員現場指導作業員熟悉工程人員現場指導作業員熟悉 SOPSOPv組織線組長等優秀員工對新人一帶一訓組織線組長等優秀員工對新人一帶一訓練練四四. .改善歷程改善歷程-機機增加治具後增加治

23、具後四四. .改善歷程改善歷程-機機針對作業不良中心支架工站增加治具起到防呆作用針對作業不良中心支架工站增加治具起到防呆作用使用治具前使用治具前使用治具後使用治具後不良平均降低2900ppm四四. .改善歷程改善歷程-料料整箱包裝整箱包裝內部包裝內部包裝不用材質較硬的真空盤包裝增加一個保護袋降低上蓋贓污划傷等不良開口箱開口箱密封箱密封箱四四. .改善歷程改善歷程-料料包裝方式改善前後對比圖包裝方式改善前後對比圖0500010000150002000025000不良率(PPM)10/110/810/1510/2210/29脏污劃傷/撞傷/擦傷達到目標不良率8000PPM四四. .改善歷程改善歷程

24、- -法法改改 善善 手手 法法 - ECRS 原則原則R裝揚聲器工站裝揚聲器工站-理線動作理線動作轉移至裝主板工站轉移至裝主板工站R貼防水標簽貼防水標簽轉移前加工做轉移前加工做R插插UMD排線排線-開路動作開路動作轉移至電調工站轉移至電調工站RLCD兩顆鎖螺絲動作兩顆鎖螺絲動作分別轉移至中心支架工站和插分別轉移至中心支架工站和插UMD排線排線S裝揚聲器工站夾導電膠布裝揚聲器工站夾導電膠布一次夾一片一次夾一片. .分三次改為一次分三次改為一次 夾夾三片三片RID燒錄工站拆分燒錄工站拆分分為分為ID燒錄和貼機銘板工站燒錄和貼機銘板工站四四. .改善歷程改善歷程-法法(1)(1)分解出分解出装扬声

25、器装扬声器工站理線動作交由裝主板工站做工站理線動作交由裝主板工站做MOD量 總工時(s)將天線板放入對應位置并理線212.7141取1 pc 揚聲器L,將本體卡在對應卡槽內162.0633將揚聲器L本體卡入主板之對應CONN151.9422拿1PC DCJACK將DCJACK端子面朝上111.421.51.5左手將2PIN排線扣入主板的Conn中202.5822右手將DC JACK本體卡入對應位置101.291.51.5用鑷子取3PCS 5*15貼紙162.0633貼1pc 5*15貼紙貼於天線板的排線上151.9433貼1pc 5*15貼紙於揚聲器L的排線上151.9431.5貼1pc 5*

26、15貼紙於DC JACK的排線上151.9431.5Total 15424.83252620實際量測調整后MOD分析裝揚聲器L並理線工站名稱作業內容MOD量總工時(s)右手從右側取1 pc主板遮片裝在下蓋對應位置101.2922右手取1PC MS板墊片并裝入對應下蓋的兩個定位柱上.101.291.51.5左手壓住半成品右手拿電動起子鎖3pcs 螺絲.405.165.55.5左手從左前方真空盤取1 pc 主板,將主板與MS 板之連接器對準,USB CONN對準下蓋組上對應之孔位162.0633左手輕壓主板對應位置使主板連接器卡到位50.6511鎖1 pc螺絲,並理好天線板的線151.9425拿起

27、半成品在掃描器下分別掃描連接條碼和主板連接條碼151.9422Total 11117.901720調整后裝主板MOD分析工站名稱作業內容實際量測四四. .改善歷程改善歷程-法法(1)(1)22411.51.5335.55.522331.51.51122031.51.52233223331.531.5051015202530Q裝主板Q裝主板H裝主板H裝主板Q裝揚聲器並理線Q裝揚聲器並理線H裝揚聲器並理線H裝揚聲器並理線改善後改善後改善前改善前IEShow1.exe四四. .改善歷程改善歷程- -法法(2)(2)2.04.020.02.04.03.05.03.02.02.03.03.02.53.0

28、2.03.02.02.02.52.52.53.01.50.05.010.015.020.025.0裝中心支架組插UMD排線電調裝LCD改善後2.04.020.02.04.03.05.03.02.02.53.03.02.53.02.02.02.02.02.56.04.53.01.52.53.00.05.010.015.020.025.030.0裝中心支架插UMD排線電調裝LCD改善前降低中心支架工站和降低中心支架工站和LCDLCD工站的工作疲勞工站的工作疲勞IE_Show四四. .改善歷程改善歷程- -法法(3)(3)電調工站人機操作分析電調工站人機操作分析空閒共同工作 單獨工作 取下機器1測試

29、完成之組件1 1S周程時間 工作時間 空閒時間人60S機60S 取下機器3測試完成之組件6 1S取已插入測試牒的組件5, 裝于機器1治具上 2S從組件6中取出測試牒,掃描連接條碼 3S空閒3S測試產品 57s 測試產品 57s 16時間 ( s )機器1取已插入測試牒的組件3, 裝于機器1治具上 2S12 取下機器2測試完成之組件4 , 1S機器2機器3202428人48取已插入測試牒的組件2, 裝于機器1治具上 2S從組件1中取出測試牒,掃描連接條碼 3S 空閒3S 24S3S95%57S統計36S取上工位組件3,對靜電保護點開焊 ,插入測試牒 6S取上工位組件3,對靜電保護點開焊 ,插入測

30、試牒 6S取上工位組件3,對靜電保護點開焊 ,插入測試牒 6S從組件4中取出測試牒,掃描連接條碼 3S空閒3S測試產品 57s利用率60%323660 周程時間 工作時間人65S機65S測試產品57s空閒8S 取下機器1測試完成之組件 ,取出測試牒,掃描連接條碼 4S取上工位組件,插入測試牒 ,裝于機器1治具上 4S 取下機器2測試完成之組件 ,取出測試牒,掃描連接條碼 4S 人時間( s )機器148機器2機器3空閒8S162024測試產品 57s12取上工位組件,插入測試牒 ,裝于機器2治具上 4S取下機器2測試完成之組件 ,取出測試牒,掃描連接條碼 4S取上工位組件,插入測試牒 ,裝于機器3治具上 4S286436統計利用率24S41S36%57S8S87%空閒時間 32空閒8S測試產品 57s人的利用率人的利用率36%36%人的利用率人的利用率60%60%四四. .改善歷程改善歷程- -法法(3)(3)裝揚聲器並理線工站作業手法改善裝揚聲器並理線工站作業手法改善作業內容左手右手MOD數拿起鑷子去夾一片5*15的導電膠布M3G0HM3G1+M3G310貼到天線板之線上M3G0HM3P25再夾一片5*15的導電 M3G0HM3G36貼到揚聲器的線上M3G0HM3P25再夾一片5*15的導電 M3G0HM3G36貼到DCJAC