流水线组织设计《线平衡技术》省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖课件

流水线组织设计第六章线平衡技术1/51第六章线平衡技术一、线平衡分析基本步骤选择改进对象（1）首先是要选择做效率提升改进产品型号如利用P-Q图进行分析，或用ABC法进行选择几个所要改进产品型号产品生产效率统计，初步预计其改进效果有多大，然后再确定该产品（2）选择所要改进线体线体选择重视两个方面，一是要线体人员必须要安定；二是要线体组长要有主动主动改进思想，而且执行力要强，选择这一条是相当主要，这必须要在日常工作中，长久观察，以及与产线组长沟通方可得到，这也是改进中很关键一个选择2/51线平衡分析——统计分析线平衡分析也分为三个步骤：（1）线平衡统计统计过程是进行现场工时测量，每个工位时间测量最少10组数据。假如多数是设备作业，这个时候就要对设备进行时间测量。并统计下实际产量。（2）线平衡分析按照线平衡分析方法进行。注意寻找瓶颈工位及时间，得到线平衡率是多少，这个将作为改进原始基础数据，以做改进过程中对比用3/51（3）改进目标评定与确认依据线平衡分析数据，以及对各工位时间掌握程度，初步预计需要提升目标。依据目标与实际差距进行再次分析各个工位时间，寻找正瓶颈与负瓶颈现况（正瓶颈是超出平均时间最高工位，负瓶颈是低于平均时间最多工位，负瓶颈主要是浪费过多），同时还要兼顾二次瓶颈与屡次瓶颈。分析时找出各个处理方法，比如，那些工位能够利用工装，那些工位需要引入自动化，那些工位部件能够线外完成，并确定这些改进方法是否能够实现，如此以后再用ECRS进行工位调整或线体调整。4/51改进方案制订与实施依据以上分析出改进方法制订改进方案，主要是分配一些任务，比如：工装、自动化设备、场地调整、人员安排工作任务由谁负责，什么时候完成，怎样完成等等内容，以此督促其它部门人员完成配合工作。当全部制订任务都完成时候，就在产线上进行新实施过程。5/51效果跟踪效果跟踪需要生产确保实施线体产品型号与人员不可随意变动。连续时间20天到1个月，天天进行线平衡统计。前一两天每工位测量时间可在5-8组数据，后面可天天测量3组数据即可，同时统计下每次测量时候实际产能。计算出天天测量线平衡率，将这些数据与基础数据画出趋势图出来，以确定改进进展情况。改进总结尽可能用图表进行总结6/51二、瓶颈分析瓶颈：是指实际生产能力小于生产负荷一切资源，它是系统内部制约产销率约束原因，是制造过程中流量最小地方。实践表明大部分工厂只有为数极少瓶颈作业。假如没有瓶颈，则意味着存在剩下生产能力，这时应该改变系统暴露出系统瓶颈。7/51

次瓶颈资源(Capacity-constrained

resource，CCR)是指利用率已靠近实际生产能力，而且假如作业计划制订不太好就可能成为瓶颈资源。比如，普通作业车间CCR可能接收好几个地方工作任务，假如这些工作任务没有安排好，就会使工作任务之间间歇时间超出CCR空闲时间，从而使CCR成为瓶颈。在加工批量发生改变，或者某个上游作业因为某种原因不能进行，而且没有足够任务供给CCR时，就会出现这种情况。8/51

非瓶颈：是指实际生产能力大于生产负荷一切资源。所以，非瓶颈资源不应该连续不停工作，因为它生产能力超出需求量，非瓶颈包含空闲时间。9/51瓶颈分析方法寻找企业生产系统中瓶颈有两种方法：工序负荷比较表是利用相关工厂专门知识，考查系统运行，并与管理人员和工人交谈。工序负荷比较表能够经过考查每道工序上负荷来取得。在进行工序负荷比较时候，我们假设数据是比较准确。10/51例：产品沿着M1流到M5，工序负荷比较初步计算以下：

M1生产能力130%；

M2生产能力120%；

M3生产能力105%M4生产能力95%

M5生产能力85%

非瓶颈非瓶颈瓶颈瓶颈瓶颈11/51

瓶颈上一个小时损失是整个系统一个小时损失，而非瓶颈资源节约一个小时无益于增加系统产销率；非瓶颈资源充分利用不但不能提升产销率，而且会使库存和运行费用增加；追求物流平衡，而不是生产能力平衡。即使企业生产能力充分利用了，不过产品并非都能恰好符合当初市场需求，必定有一部分要积压。生产能力平衡实际是做不到。因为波动是绝正确，市场每时每刻都在改变；生产能力稳定只是相正确。所以必须接收市场波动这个现实，并在这种前提下追求物流平衡。所谓物流平衡就是使各个工序都与瓶颈机床同时，以求生产周期最短、在制品最少；充分利用资源不意味着就能取得最大产出。12/51(1)经过设置机动多能工来填补不平衡,这一点应该适用大部分线体,但对线体形状和大小有一些要求

(2)经过线体内部人员间互助来填补不平衡,如建立窄U型线;如在单元模式内使用逐兔式;还能够在传送带式流水线工位间设置接力区来互助;但这些都对线体TAKTTIME有一定要求,假如过短话会有问题

而且这些方法都需要增加一定数量在制作为缓冲

(3)建立小单元,一个人做完全部工序,这种方法对产地和设备及人员技能都有要求13/51生产能力不平衡问题企业各工序生产能力平衡,并保持与市场需求相匹配,是我们组织生产终极目标但反过来考虑,情况又会怎样?14/51例:一条由几个工作站组成简单加工流水线,该流水线节拍一经设定生产人员就要想方设法使各工作站生产能力一致要到达这一目标就要调整使用机器设备、工作量、上岗工人技能与类型、使用工具以及加工时间15/51平衡各工序生产能力未必是件好事！这种平衡只是在波动很小情况下才有可能实现但当上游工作站加工时间延长时，下游工作站就会出现空闲时间当上游工作站加工时间变短时，工作站之间就会产生库存16/51制造基本类型（1）瓶颈供给非瓶颈设X只有200单位产品生产能力，Y生产能力为267单位，X为瓶颈系统中没有多出产品积累，产品全部流入市场17/51（2）非瓶颈供给瓶颈设X只有200单位产品生产能力，Y生产能力为267单位，X为瓶颈只能让Y生产200单位产品（利用其75%生产能力），不然Y与X之间会积压在制品18/51（3）瓶颈与非瓶颈产品装配成成品设X只有200单位产品生产能力，Y生产能力为267单位，X为瓶颈只能让Y生产200单位产品（利用其75%生产能力），不然会积累剩下零部件19/51（4）瓶颈与非瓶颈独立向市场提供产品设X只有200单位产品生产能力，Y生产能力为267单位，X为瓶颈若Y生产出超出市场需要产品就会造成成品库存出现20/51关键点问题每个生产系统都需要一些控制点来控制系统中产品流动。假如系统中存在瓶颈，那么瓶颈就是最好控制点假如系统中没有瓶颈，那么次瓶颈资源为关键点21/51路径：在瓶颈前面设置缓冲库存确保瓶颈连续工作，这是因为瓶颈产出决定了系统产出；将D已加工信息传递给上游作业A，方便A按需生产，防止库存增加22/51二、多品种可变流水线平衡问题分析影响可变流水线平衡问题分析作业指导书（MOI）对流水线平衡影响试产时：因MOI试运行或制订不合理稳定时：在高速作业过程中即使是一个微小MOI问题，也会引发流水线不平衡排线对流水线平衡影响在高速作业过程中，因为作业员能力有别、熟练程度差异，人员安排不妥或位置安排不妥，都会造成个别工位工时较紧23/51员工责任心对流水线平衡影响操作员在8h工作时间内，会因一些生理要求而离位，这时必须由流动员来顶位，因流动员不能熟悉每个工位操作，作业速度赶不上节拍，出现流水线不平衡操作员无故请假或在没有预先通知情况下辞工，由其它操作员顶位，跟不上节拍，造成流水线不平衡在8h工作时间内，长时间担心工作使部分操作员操作波动，流水线出现不平衡材料员供料不及时或少料、短装、借料、混料，也会造成流水线不平衡不良品出现，需要在个别工位重工，出现堆积，流水线亦出现不衡24/51多品种可变流水线平衡问题改进时间研究研究各工位时间采取测时法、工作抽样、模特法等进行时间测定计算公式：不平衡损失=（瓶颈工时*累计人数）-各工序时间累计生产线平衡=各工序时间累计/（瓶颈工时*累计人数）生产线不平衡损失率=1-生产线平衡率充实度=各工序时间累计/（节拍*累计人数）*100%产能=天天工作时间/瓶颈工时*（1+宽放率）25/51站别配置人员(人)测试时间(s)站别配置人员(人)测试时间(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324累计11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56不平衡损失=（21.99*27）-465.56=128.17生产线平衡率=(465.56/21.99*27)*100%=78.41生产线不平衡率=1-78.41%=21.59充实度=(456.56/20*27)*100%=86.21%产能=15*3600/21.99*(1+0.1)=223226/51站别配置人员(人)测试时间(s)站别配置人员(人)测试时间(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324累计11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56不平衡时间改进1）作业分割：作业4是不平衡主要工位经分析可将工位4“穿风扇线”分割至工位5完成，将4中“将inlet组合品放入inlet孔内“分割至工位3完成，这时3，4，5工位由3人变为2人，降低了工位和人员配置，降低了生产线不平衡损失率不平衡时间改进2）作业合并：工位12、12-A两工位经分析可合并，而且合并后对质量无影响。工位12作业时间16.39s，12-A作业时间为16.61s，合并后经测定作业时间为17.84s，而且合并后节约1个人力，不平衡率降低不平衡时间改进3）降低耗时最长作业时间：工位21和23，时间都超出节拍，可采取对应办法改造或更换测试设备，使时间降低至节拍以内。不平衡时间改进4）提升作业者技能：利用工作训导、培训，使作业者在较短时间内熟悉本工位工作，提升作业者技能不平衡时间改进5）调换作业者：经过时间研究，能使排线愈加合理。调换效率较高或熟悉作业人员于耗时较高工位，以平衡流水线。27/51站别配置人员(人)测试时间(s)站别配置人员(人)测试时间(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324累计11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56作业指导书改进经过分析和工序划分，作业流程，作业人员及完成作业内容都已发生对应改变，应及时修改作业指导书。对一些难度大作业，调整加工次序，可降低其加工难度，如个别元器件极难插入，在工艺条件允许前提下可将该元器件与前工位或后工位装配次序调换，从而到达既减少阻隔、易于插入，又对其它工位无影响效果28/51站别配置人员(人)测试时间(s)站别配置人员(人)测试时间(s)12345678910111211111111111118.3918.1817.8716.7317.1718.3817.8517.715.4818.5917.8417.53131415161718A18B1920212223累计1111111111112518.2717.9417.6818.5115.0315.4713.4115.9019.7519.4918.9115.59436.57不平衡损失：57.18s不平衡损失率：11.6%充实度：91.9%产能：248529/51例二：C3数码相机生产线主要是以装配为主，实际生产C3数码相机生产线由20道工序，其中包含第13道半成品检验。现生产现场生产效率较低，生产平衡率低，不利于提升产品产量和质量，主要存在：（1）生产拖延，作业时间差大，由表一能够看出；（2）生产不良品多，废品再作业多；（3）工具、治具不良；（4）作业员没有时间观念，应投入工序没有及时投入；（5）作业员外出时间、走动时间过长，且会出现频繁取料、看短信、聊天等现象，致使作业中止；（6）塑料件常断料，供料不及时；（7）作业过程没有按照作业指导书进行操作。30/5131/5132/51总工时=1415.09S平均工时=70.75S瓶颈工时=103.25S

经过测定时间，计算出该生产线标准产能为35台/小时，理论上该线应到达该值，但因为生产过程中出现料件供给不及时、作业员外出时间过长、作业动作不规范、返工率高等现象，使得实际生产产量无法到达35台/小时，产量不稳定

33/5134/51改进方案依据上述分析C3生产线现存问题，在遵照工艺要求前提下，对该生产线进行了改进，详细步骤以下：（1）平衡生产线首先是要把瓶颈工序作业时间缩短，该生产线瓶颈工序是第七道，经过分析，本道工序可进行移动作业单元有：①加重铅贴双面胶②将红黑2P排线1.5×90×1.5（马达）分别焊接在马达两极对应位置上将加重铅贴双面胶动作移至第十二道工序，将红黑2P排线1.5×90×1.5（马达）分别焊接在马达两极对应位置上移至第六道工序，工序作业时间从103.25S缩短为74.90S，使瓶颈工序作业时间大大降低；35/51（2）第二道工序：将主模组装入主体，再将后盖扣压簧装入主体对应处，锁2M固定理线移至第三道工序；将5P排线、2P排线、红黑电源线焊于主模组移至第三道工序。（3）将原第三道工序重排，全部移至第四道工序；（4）将原第四道工序作业单元移至第二道工序；（5）原第六道工序作业单元：将电池接触片长针（2）、电池锥簧（1）分别焊于锂电PCB5对应位置移至第十六道工序；（6）原第八道工序作业单元：伸缩PCB加工（附锡、焊电容1个）移至第十七道工序；（7）将功效轮盖板盖于成品相机对应位置这一单元从第二十道工序移至第十八道工序；（8）生产线产品检验有些检验步骤存在重复，所以对成品QC步骤进行简化，简化后成品QC应要到达质量检验要求,QC详细简化表格以下:

取功效轮盖盖于成品相机、外观擦拭（外移到第18道工序）；检测外观（粗略检测）（移至第19道工序）36/5137/51改进后：经过平衡后生产线，产能提升了9pcs/H.20人，平衡率从68.5%提升到87.2%，整个生产线效率快速提升，生产线平衡性得到改进改进后C3数码相机生产情况：总工时=1429.66S

平均工时=71.48S

瓶颈工时=81.97S38/51经过上述方案改进，理论上使C3数码相机装配生产线生产效率得到提升，产量提升至44pcs/H.20人，同时生产线平衡率上升至87.2%。但在实际过程中，生产线产量提升幅度并不能到达方案得到结果，原因是多方面，包含作业员熟练度、原材料投入及时是否、料件异常等原因。不过，因为经过了方案改进，生产线整体生产情况得到很显著改进，产量上升到41pcs/H.20，整个生产线没有出现料件堆积过多现象，生产趋于平衡。

39/51三、装配线时间平衡合理划分工序,使每一工作地综合工时不超出节拍,不违反工序间先后次序,还要使工作地数量尽可能少

1.

所需资料—装配作业次序图、出产节拍

2.平衡目标与原理：以适当方式将装配线上若干个相邻工序合并成一个大工序（又称工作地），并使这些大工序靠近或等于装配线节拍。40/5141/51步骤：①确定装配流水线节拍。流水线节拍是指流水线上连续出产两件相同制品时间间隔，设r为节拍，则42/51②计算装配线上需要最少工作地数Smin，设ti为工序i工作时间。③组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序：

Ⅰ确保各个工序之间先后次序，

Ⅱ每个工作地分配到小工序作业时间之和（Tei），不能大于节拍。

Ⅲ各工作地作业时间应尽可能靠近或等于节拍（Te趋近r）。

Ⅳ应使工作地数目S尽可能少。43/51④计算工作地时间损失系数Εl，平滑系数SI。44/51例：节拍10分、作业个数11个、作业次序见图⑴求各工序作业组合方案①组合条件：ti≤r；满足装配次序。②理论最小工序数Smin=[T/r]，T=∑tτ③列出可作为第一工序各作业组合方案方案1-1（1、2、5）t11=9分方案1-2（1、2、6）t12=10分

Sk11=1+[（46-9）/10]=5Sk12=1+[（46-10）/10]=5Sk11=Sk12，t12＞t11∴取方案1-2。154326