1、生產線平衡分析與改善生產線平衡分析與改善作者：汽運 0903 班 羅武林 410100【摘 要】： 自 1994 年汽車工業產業政策發布并執行以來，中國汽車工 業有了長足發展，企業生產規模、汽車產銷量、產品品種、技術水平、市場集中度均有顯著進步。進入 21 世紀，國內外環境發生了深刻變化，中國汽車工業既有良好的發展機遇，又面臨著嚴峻挑戰，同時一些深 層次的矛盾和問題也逐漸暴露出來。在產品對象專業化的布置下，生產線設備或工位之間的相對位置幾乎 沒有其他選擇，均按產品的加工順序或裝配順序排列，產品順次從一個工位流向另一個，直至生產線的最 后一個，即被完成。通常在每個工位至少有一個工人，重復地完成若

2、干種作業，不同的工位之間很少有庫 存產品一件件地流向下一個工位。在這種布置之下生產線的產出速度等于作業速度最慢的工作地的產出 速度。因此， 每個制造工廠都希望生產線的每個工位的工作任務都大致相等，減少或消除忙閑不均的現象，達到以低成本、高節拍生產出優良品質產品的目的。但對于生產線而言要想達到以上目標，就必須優先解 決生產線不平衡問題。【關鍵詞】： 生產線、平衡、瓶頸、分析、 改善 緒論：生產線平衡是實現精益生產的一個重要方面。 生產平衡注重系統的整體效 率而非系統個別環節的效率。 生產的不平衡只能造成浪費。 對于制造企業而言， 生產線平衡是高效生產的核心。制造工廠想要解決生產線不平衡問題，首先

3、， 需要對生產線生產工時進行測定，計算出生產節拍，最少工位數，根據可靠數 據繪制出作業順序圖，找出瓶頸工序位置，得出平衡率來判斷生產線的平衡程 度。然后，在生產線平衡排程規則中，從 5M入手對制造過程的作業工序進行調 整，作業方法進行改善，以達到分到各工位的作業時間大致相等，使得生產線 上的閑置時間最少，提高工人和設備的利用率，生產線上各活動同步進行從而 實現工人和設備的最大利用，工作流十分流暢的目標。本論:1生產線平衡的概述1.1生產線平衡定義生產線平衡是對生產的全部工序進行平均化、均衡化，調整各工序或工位 的作業負荷或工作量，使各工序的作業時間盡可能相近或相等，最終消除各種 等待浪費現象，

4、達到生產效率最大化。它是生產流程設計與作業標準化中最重 要的方法。1.2木桶定律與生產線平衡1.2.1木桶定律一個木桶盛水多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木板，而恰恰取決于桶 壁上最短的那塊木板，這一規律我們稱之為“木桶定律”。1.2.2木桶定律的三個推論A. 只有桶壁上所有木板都足夠高，木桶才能盛滿水B. 所有木板高出最低木板的部分是沒有意義的，而且高出越多，浪費就越大C. 提高木桶容量最有效的辦法就是設法加高最低木板的高度1.2.3生產線平衡與木桶定律的關系“生產線平衡”與“木桶定律”非常相似：生產線的最大產能不是取決于 作業速度最快的工位，而恰恰取決于作業速度最慢的工位，最快與最慢的差距

5、 越大，產能損失就越大。制造現場，各個車間或小組之間，彼此的管理水平、 產能等往往是不等的，企業現場管理的整體水平并不取決于最優秀的車間單位而是取決于最差的車間單位，同理，對一條生產線來言，其產量、效率高低也 是如此。1.3生產線不平衡的影響與瓶頸工序1.3.1生產線不平衡造成中間在庫，降低整體效率圖1.114項目工位1工位2工位3工位4能力100 件/H125 件 /H80 件/H100 件/H達成率100%125%80%80%效率個別效率合格個別效率高個別效率低個別效率低表11.3.2瓶頸工序1.321 瓶頸的定義：阻礙企業流程更大程度增加有效產出或減少庫存和 費用的環節謂之瓶頸，瓶頸可能

6、是有形的，也可能是無形的。1.3.2.2瓶頸效應：是指瓶子頸部流量的大小限制了倒水時的水流工序辿度r恆壩"示庖國A_Lrr日工序c_crru丄rru工嚀圖1.2生產系統的目標是平衡生產能力同時平衡物流，非瓶頸”資源的充分利用不僅不能提高有效產出，而且還會使庫存和搬運增加；瓶頸環節損失1小時,相當于整個系統損失1小時，而且是無法補救的；非瓶頸環節上節約1小時，毫無 實際意義；瓶頸制約了生產系統的有效產出和庫存。圖1.31.3瓶頸的不良影響工序的先后關系，會影響后續工序進度：一些工序的半成品堆積過多（如B）, 而另一些則很少（如D E）；整體進度緩慢，生產效率下降（瓶頸工序C未完成 作業

7、影響D E的進度）先后關系；影響后續進度工序間的平行關系，貝U會影響產品配套：出現產品零部件不能配套的現象;一些工序加班趕貨，而另一些則很輕松；個別工序在等材料、設備 ，其他工序進 展正常；個別生產線流動停止，出現在制品滯留時間過長情況。平衍矢孚匕1.4提高生產線平衡效率的意義提高生產線平衡效率的意義在于縮短每一制品裝配時間，增加單位時間的生產量；降低生產成本減少工序間的在制品；減少現場場地的占用減少工程之間的預備時間，縮短生產周期；消除人員等待現象，提升員工士氣；改變傳統小 批量作業模式，使其達到一個流生產；可以穩定和提升產品品質；提升整體生 產線效率和降低生產現場的各種浪費。2生產線平衡的

8、分析2.1平衡分析用語節拍：節拍是指在規定時間內完成預定產量，各工序完成單位成品所需的 作業時間。其計算公式：節拍二有效出勤時間/ 生產計劃量X （1 +不良率）（式1）例：每月的工作天數為20天，正常工作時間每班次為 480分鐘，該企業實 行每天2班制，如果該企業的月生產計劃量為 19200個，不良率為0%請問該 企業的生產節拍是多少？答：節拍時間=有效出勤時間/生產計劃量X （1+不良率） =480X2X20/19200X （1+0% =60 秒/ 個2. 瓶頸工時：指生產線所有工序中所用人均工時最長的工序，通常指一道工序， 有時也指幾道工序。3. 平衡率:計算公式=生產線各工序時間總和/

9、（瓶頸工時*人員數），一般制造生 產線的效率不應低于0.75，以手工為主裝配線應在 0.85 0.9 以上2.2生產線平衡分析原則與步驟2.2.1分析原則（1） 5W1HI則項目問題為什么？改善方向Why目的是什么？為什么？去除不必要及目的不明確的工作。Where在什么地方？為什么？有無其他更合適的位置和布局？When什么時候做此事？為什么？有無其他更合適的的時間與順序？Who有誰來做？為什么？有無其他更合適的人？What做什么？為什么？可否簡化作業內容？How如何做？為什么？有無其他更好的方法？表2.12.3分析的步驟2.3.1秒表法工時分析步驟： 明確分析目的，確定觀測工序； 選定合適的操

10、作者（被觀測者）； 觀測準備（秒表、板、表格、用具等）； 記錄必要事項； 把作業分解成單元作業并記錄在表格上; 確定觀測次數；循環周期< 0.10< 0.10< 0.5< 0.7< 1.0< 2.0（分）(6S)(6s)(30s)(45s)(60s)(120s)觀察次（次）1006040202010表2.2 實施觀測；站在易觀察作業內容的位置上不打擾作業者；合適的觀察方向和距離；一 般在作業者斜后方或前方2m左右最適宜眼、秒表和作業位置在一條直線上交替 觀察秒表和操作 觀測完畢即時整理觀測結果算出每次測量的單元作業的純工時（純作業時間）；算出單元作業純工時的

11、 平均值；算出每次測量的一個循環需要的時間異常值判斷基準：一般把偏離相鄰值、小于25%或大于30鳩上的純工時值判定為異常值（紅色字體為異常值）。589991011121219 研究觀測結果，制定改進方案。2.3.2計算裝配線上需要的理論上的最小工序數最小工序數ti/CT（刀ti=各作業時間之和）假設節拍是1.0分鐘，各作業時間之和是2.5分鐘，那么為最少所需要的工序數為：NU=2.5/1.0 =3 （個）2.3.3結合工時測定表繪制作業順序圖找出瓶頸作業工序作業時間（分）前項作業工序A10一B11AC5BD4BE12AF3C,DG7FH11EI3G,H總時間66瓶頸 圖2.1表2.3234通過

12、平衡率判斷生產線平衡情況結合表2.3和圖2.1計算出該生產線平衡率=生產線各工序時間總和/(瓶頸 工時*人員數)=66/(11+12)*9=0.32;根據平衡法則：一般制造生產線的效率不應低于0.75，以手工為主裝配線應在0.850.9以上，可得出該生產線不平衡。3生產線平衡改善的方法與原則3.1平衡改善的排程規則主規則：以其后跟隨任務數目最多的秩序安排工位。附加規則：最長作業時間的任務先排3.2作業工位內容分配條件作業工位內容分配條件：保證各工序之間的先后順序；每個工作地分配到 的基本作業時間之和，不能大于節拍；各工位的作業時間之和應盡量相等或接 近節拍；應使工位數目盡量少。3.3啟發式分配

13、作業的排程規則 排程規則：作業分配按作業先后順序圖由左到右進行 確定當前有資格被分配的作業 （ 約束 ）（a）該作業的所有先行作業都已被分配（b）該作業時間不超過該工位的剩余時間 （剩余時間：等于節拍減去工位上總 的作業時間） 如果沒有有資格被分配的作業，轉向下個工作地的分配 如果出現兩個或兩個以上有資格被分配的作業，可采用不同的規則加以選擇， 如：（a）先分配后續作業最多的作業（b）先分配加工時間最長的作業（c）先分配位置權數最大的作業（d）任意選擇其中的一個作業先分配3.4 消除瓶頸1）作業分割將此作業的一部分分割出來移至工時較短的作業工序。2）利用或改良工具、機器一一將手工改為工具；或半

14、自動或全自動機器；或在 原有工具；夾具做改善；自可提升產量，縮短作業工時。3）提高作業者的技能運用工作教導，提升作業者的技能4）調換作業者調換效率較高或熟練作業人5）增加作業者上面幾項都做了，還未達到理想，可能就得考慮增加工序人 手了。3.5 5M 方法減少耗時最長工序作業時間5M人員，機器設備，物料，作業方法，環境人員（Man）:調換作業者；增加作業者；多能工訓練；新手避免工作負荷過重， 利用作業員熟練程度的差異性，平衡作業流程 .機器設備 （Machine）: 利用或改良工具、機器 ； 人機比合理配置 ； 人機同步作 業； 提高自動半自動化水平 ； 人機工程分析，提高機械效率 .物料（Ma

15、terial）:確保物料供應及時準確；物料擺放合理取用；物料包裝合 理減少拆卸作業 .作業方法 （Method）: 避免在同一工站使用太多工具 ； 動作要合理化，盡量減少輔助動作：尋找.發現.選擇.思考.預定位,取消無效動作：保持.延遲.放置.休 息;遵循動作經濟四原則：減少動作數量.雙手同時作業.縮短動作的距離.輕松 作業.作業環境(Mother Nature):保持整潔、清潔的作業環境；有適當的操作安全 措施;適當的照明、空調和通風設備；桌椅和靜電設備有適當的規格3.6作業方法的改善ECRS原則：取消不必要的動作;合并微小的動作;重排作業工序或動作 簡化復雜的動作取消(Eliminate

16、)<j> 排(Rearra nge)G)何人、何處、丿圖加合并(Combi ne)化Simplify) Ja)必要工丿3.7平衡改善方法圖解圖3.3作業分割轉移圖3.5拆解去除業 時 間人 作業I工序12345作 業 Ihr 同亡ut134圖3.6作業改善后合并圖3.7 重排結論：生產線平衡的核心就是-克服瓶頸!解除瓶頸生產工序：這是生產線平衡 改善最簡單的一招，但也是最厲害的一招，在汽車制造行業有句“名言”是“把 簡單的招式練到極至就是絕招”。有一句格言：“瓶頸工序決定最大產能”。 眾所周知，均衡是生產進度的重要保證，在100個環節中，只要存在一個環節效率低下，那么99個環節的努

17、力都可能解決不了進度落后的問題。因此，抓住 瓶頸工序的生產節拍，不斷予以改善，是提升效率最重要的法寶。生產線平衡改 善是多方面的，但在生產線平衡過程中應注意：A. 需要同樣工具和機器的作業要素可分配在同一專用設備工序內B. 作業要素相同或前后相近的應盡量分配在同一工序C. 不相容的作業盡量不分在同一工序D. 必要時可對關鍵作業，增加操作人數或改用更有效的工具/設備以縮短其作業 時間,提高平衡率E. 生產線補進新手時，因新手對工作不熟悉，在配置上需特別注意，否則會造成F. 采用ECRSt則進行改善時的優先順序為：“取消”不必要的動作或工序（第 一選擇）；“合并”微小動作（次選）；“重排”作業工序或動作（第三選擇）；“簡化”復雜動作或工序（最后選擇）參考文獻1 徐學軍：現代工業工程，廣州：華南理工大學出版社， 20002 無：精益生產之線平衡模式，百度文庫3 無： IE 管理之作業測定與效率管理，百度 文庫4 無：