生产线平衡的手段与方法研究

1、收稿日期 :2004-07-06基金项目 :河南省科技攻关 项目 (0424220191; 0424260002 ; 郑 州航院青年基金项目 (Q03E028.作者简介 :孙建华 (1970- , 男 , 河南睢县人 , 讲师 , 研究 方向 :工业工程、 计算机网络工程 .文章编号 :1006-3269(2004 04-0034-03生产线平衡的手段与方法研究孙建华 , 高广章 , 蒋志强(郑州航空工业管理学院 工业工程系 , 河南 郑州 450015摘 要 : 从生产线均衡性的 概念出发 , 分析了 实现生产线平衡的 传统 工业 工程 的基 本手 段和 方 法 , 揭示 企 业的 /5S

2、0活动和目视管理与均衡生产的关系 , 指出生产线 平衡已 成为企业生产流程设计及作业标准化的重要方法之一 .关 键 词 : 产线平衡 ; 工作研究 ; 5S; 目视管理 中图分类号 : F270. 7 文献标识码 : A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

3、生产线的中止 . 生产线平衡 (Streamline Bal 2ancing, 简称 /产线平衡 0 就是为了解决上述问题而 提出的一种手段与方法 , 它对各工序的作业时间进 行平均化 , 同时对作业进行研究、 对时间进行测定 , 使生产线顺畅连动 . 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 , 以及对企 业界大量使用的 /5S 0活动管理及日常业务中的目视 管理进行分析 , 以使我国企业能够重视基础工业工 程方法的研究 , 从而为现代工业工程方法的应用打 下良好的基础 .1 基础工业工程与产线平衡目前现代工业工程虽然在许多行业得到广泛应 用 , 特别是在国外企业及一些

4、国防工业中已取得显 著效益 , 但全球大部分企业仍以基础工业工程为应 用的重点 . 在我国沿海 , 大部分在华的外资、 合资企 业对基础工业工程都十分重视 . 根据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 , 企业从基础工业工程 (或叫经典工业工程 做 起不仅容易 , 而且成效也快且显著 , 同时可为将来实 行现代工业工程打下坚实的基础 1. 因此 , 为达到产 线平衡的目的可采用传统工业工程的方法研究和作 业测定等方法 .1. 1 产线平衡中的方法研究一条均衡性很高的生产线所追求的目标包括 :减少物质、 能源、 时间和资金的占用与浪费 ; 降低生 产成本 ; 降低

5、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 . 没有一个良好的运行方法 , 就不可能达到以上目 标 , 也就是说均衡生产需要一个良好方法 , 一个好方 法反过来也能带来好的均衡性 .方法研究就是对现有的或拟议的工作方法进行 系统记录和严格的考察 , 作为开发和应用更容易、 更 有效的工作方法 , 以及降低成本的一种手段 . 按照从 粗到精、 从宏观到微观、 由概括到具体的体系 , 方法 研究包括程序分析、 操作分析和动作分析三部分 .(1 程序分析 . 完成任何工作所需经过的路线和 手续即为程序 , 程序分析主要以整个生产过程为研 究对象

6、 , 研究分析一个完整的工艺流程 , 看是否有多 余或重复作业、 工序是否合理、 搬运是否太多、 等待 是否太长 , 进一步来改善工作程序和工作方法 . 高平#34#5成组技术与生产现代化 62004年第 21卷第 4期 衡率的生产线离不开良好的作业程序 .(2 操作分析 . 所谓操作分析就是通过对以人为 主工序的详细研究 , 使操作者、 操作对象、 操作工具 三者科学地结合、 合理地布置和安排 , 达到工序结构 合理 , 减轻劳动强度 , 减少作业时间消耗之要求 , 以 提高产品品质和产量为目的而进行的分析 . 通常 , 合 理的人机结合 , 能为高平衡率的生产线提供最直接 的单元保障 .

7、如果人机结合不合理、 不科学 , 那么这 种作业就是一种粗放型高消耗的作业 , 就没有人员 之间、 机器之间、 人机之间的相互协调与配合 , 更谈 不上合理 , 这时不免会出现人等人、 人等机、 机等人 和机等机等一系列严重影响生产线平衡的 /等待性 0浪费 . 也就是说 , 人机相互之间高效合理的配合 , 不 仅能够大大减少作业等待 , 更重要的是能够提高生 产线的平衡率 , 进而提升作业效率 .(3动作分析 . 动作分析是在程序决定后 , 研究 并减少甚至消除人体各种动作的浪费 , 以寻求省力、 省时、 安全和最经济的动作 . 其实质是研究分析人在 进行各种操作时的细微动作 , 消除无效动

8、作 , 使操作 简便有效 , 提高工作效率 .动作分析能在其它方法无效时 , 给生产线的平 衡提供一把秘密武器 , 它从最基本的 /动素 0入手 , 寻 求改进空间 , 以提升生产线的平衡能力 . 当然 , 它与 工业工程其它方法综合运用 , 会使企业收到更好的 效果 .1. 2产线平衡中的作业测定作业测定是运用各种技术来确定合格工人按规 定作业标准来完成某项作业的时间 . 在进行作业测 定时 , 选择合格工人是很重要的 , 工人的工作速度各 不相同 , 如果根据动作速度较慢的或不熟练工人来 制定标准时间 , 势必造成时间过宽 , 从而使生产活动 不经济 ; 而根据动作较快的工人制定时间标准

9、, 则势 必造成时间过紧 , 使大多数工人不适应 . 在工业企业 中 , 人工是一项重要的生产成本 , 而且人工配置的合 理与否对生产线平衡性的好坏会带来很大的影响 . 人工成本的高低反映了企业经营管理的水平 , 能够 折射出生产线的均衡状况 , 因此 , 在作业程序和方法 都行之有效的基础上 , 公正合理地制定标准作业时 间 , 并基于此来恰到好处地分配人工 , 使整条生产线 均衡地生产是每一个企业需要解决的重要课题 .2/5S 0活动与产线平衡/5S 0起 源于 日本 , /5S 0活动 是生 产现 场整 理 (Seiri 、 整顿 (Seiton 、 清扫 (Seison 、 清洁 (S

10、eiketsu 、 素养 (Shitsuke 五项活动的统称 . /5S 0活动的对象是 现场的 /环境 0, 它对生产现场环境全局进行综合考 虑 , 并制订切实可行的计划与措施 , 从而达到规范化 管理 2,3. 开展 /5S 0管理活动 , 对企业产线平衡起着 至关重要的作用 , 因此 , 对于企业全体人员来说 , 了 解并掌握这种管理方法的含义显得十分必要 .整理 :即区分要与不要的东西 , 现场不需要的东 西要坚决清除 , 做到生产现场无不用之物 . 生产线需 要高度的协调才能达到好的均衡性 , 倘若生产线现 场有堆积如山的与生产无关之物 , 则势必干扰正常 工作的视线 , 引起现场人

11、员无意识地将部分注意力 转向那些不需要的东西上 . 这些不需要的东西就象 一种 /噪音 0一样 , 它会使一个稳定的系统产生波动 ; 对于生产现场而言 , 这个稳定的系统就是一条均衡 的生产线 , 产生的波动就会使生产线的均衡性下降 . 整顿 :即把必要 的东西放好 , 使用时随 时能找 到 , 减少寻找时间 . 其意思类似于 /动作经济原则 0中 的 /工具、 物料应置于固定场所 , 且预定位 0. 生产现 场有条理 , 同样可以消除或减少对物体寻找时间 , 使 生产线更加稳定 , 同时可以利用此法来改进瓶颈工 步站 , 提升生产线的平衡率 .清扫 :即将生产和工作现场的灰尘、 油污、 垃圾

12、 清除干净 , 提高设备以及工装夹具的清洁度和润滑 度 , 保证生产或工作现场地面整洁、 干净 . 做好这项 工作 , 不仅能从生产线环境方面为生产线的平衡提 供保障 , 而且还能从人的视听生理系统方面对生产 线的平衡提供保障 . 例如 , 工作环境脏乱时 , 工人易 出现操作不准确、 读数不精确、 易疲倦、 精神低糜等 不利于生产线稳定和平衡的现象 .清洁 :就是整理、 整顿、 清扫这三项的坚持与深 入 . 如国内某些企业 , 为应付上级检查而对生产现场 临时进行整理、 整顿、 清扫 , 当检查团一走 , 就再也不 搞这方面的活动 , 显然不能称之做到现场 /清洁 0. 清 洁需要持续的坚持

13、 .素养 :即培养作业人员执行作业、 遵守现场纪律 的习惯和作风 , 提高人员素质 . 素养是 /5S 0活动的核 心 , 因为生产线要能稳定、 均衡、 高效地进行生产 , 离 不开高素质且具有良好习惯的员工 .整齐、 清洁有序的环境 , 能给企业及员工带来许 多好处 , 例如对质量的认识与提高 , 获得顾客和社会 的赞誉 , 提高员工的工作热情 , 提高企业的形象 , 增# 35 #Group Technology &Production Modernization Vol. 21, No. 4, 2004强企业竞争力 . 因此 , /5S 0活动从生产的科学化、 秩 序化和环境化等方面也为

14、生产线的稳定和均衡提供 了强有力的支持 .3目视管理与产线平衡目视管理是利用形象直观、 色彩适宜的各种视 觉感知信息来组织生产现场活动 , 它是一种以公开 化和视觉显示为特征的管理方式 . 由于目视管理主 要依靠形象直观的视觉感知信息 , 能引起人们的注 意 , 让人一看就懂 , 知道自己作业或工作的缺陷和不 足之处 , 所以它是一种效率高、 不易错、 以人为本的 工作方法 , 很受现场管理人员的欢迎 4, 5. 常用的与 生产线平衡联系密切的目视管理手段有下面两种 . (1生产任务及完成情况的看板和公开图表管 理 . 看板管理是可视化的一种表现形式 , 即对数据、 情报等状况一目了然地表现

15、, 主要是对管理项目 , 特 别是情报进行的透明化管理活动 , 它通过各种形式 如标识、 现状板、 图表、 电子屏等把文件上、 脑子里或 现场等隐藏的情报揭示出来 , 便于快速发现、 快速应 对 . 在现场 , 工作人员通过这种图表特别是能实时自 动跟踪统计生产线状况的电子图表 , 使操作人员可 以时时刻刻知道自己工位的现状 , 即工位能力是否 充足、 瓶颈或接下来的瓶颈是否将要在此出现 . 这就 相当于一个在线反馈 , 对生产线的走向实时监测 , 一 旦生产线将要异常或正在异常时能及时报警 , 使生 产线现场相关人员能未雨绸缪 , 及时解决问题 , 确保 生产线处于稳定、 均衡、 高效率的运

16、作之中 .(2标准 作业指 导书 (Standard Operation Proce 2 dure, 简称 SO P . 具有防错功能 , 也就是说在操作标 准化的前提下 , 不管是谁 , 只要按照标准作业指导书 进行作业 , 即使你原来从未操作过这个机器或进行 过这种作业 , 一样能够合格地完成 . 它的最大优点就 是能够使生产线的均衡性在有新手作业时不会遭到 破坏 ; 进一步而言 , 企业能够弹性配置作业人数 , 降 低因市场需求多变而频繁转产所造成的人员招募和 储备成本 , 提升企业的应变能力 , 实现柔性生产 .4结 论目前 , 产线平衡已被公认为生产流程设计及作 业标准化中最重要的方

17、法之一 . 企业实现均衡生产 不仅有利于保证设备、 人力的负荷平衡 , 从而能提高 设备和工时的利用率 , 同时还有利于建立正常的生 产秩序和管理秩序 , 以保证产品质量和安全生产 ; 均 衡生产还有利于节约物资消耗 , 减少在制品 , 加速流 动资金的周转 , 从而降低生产成本 ; 在均衡生产的基 础上实现 /单元生 产 (cell production 0, 也提高了企 业生产应变能力 , 对应市场变化实现柔性生产系统 ; 通过平衡生产线 , 可以综合运 用程序分析、 操作分 析、 动作分析、 Layout 分析、 时间分析等传统工业工 程手法 , 能提高全员的综合素质 . 总之 , 现代

18、生产企 业在大力提倡现代工业工程应用时 , 不要忽视基础 工业工程方法在企业中所起的事半功倍的作用 .参考文献 :1范中志 , 张树武 , 孙义敏 . 基础工业工程 M.北京 :机械工业 出 版社 , 2001.2黄元元 . 5S 现场管理 J.企业改革与管理 , 2004, (1 :52-53. 3祝 健 . IE 与 /5S 0在国有企业中的应 用 J.机械制 造 , 2000, 38 (3 :45-48.4肖智军 . 现场管 理三大 工具 标准 化 #目 视管理 #管 理看 板 J.企业管理 , 2003, (11 :64-70.5张喜征 . 目视管理的现场动作 J.管理 , 2001, (3 :28-30. Research on the Methods o f Streamline BalanceS UN Jian 2hua,