1、生產線平衡分析生產線平衡分析和瓶頸改善和瓶頸改善第一節、木桶定律與生產線平衡一、何為木桶定律 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”。 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二、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，最快與最慢的差距越大，產能損失就越

2、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。三、生產線平衡的定義及意義1.為何生產線平衡：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，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。通過平衡生產，可以加深理解“一個流”生產模式及熟悉“單元生產”的編制方法，它是一切新理論與新方法的基礎。2.提高生產線平衡效率的意義縮短每一制品裝配時

3、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第二節、生產線平衡分析與改善一、平衡分析用語1.節拍(PITCH TIME):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：節拍有效出勤時間生產計劃量X（+不良率）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

4、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.傳送帶速度CV：傳送帶速度是指流水線的皮帶傳遞速度，一般情況下，采用一定的距離作好標記，然后測定其時間，進而得出流水線傳送帶的實際速度，計算公式：CV=間隔標記距離/所耗時間。采用流水線作業的企業，傳送帶的速度與作業效率、疲勞程度以及能否完成產量有密切的關系。理想的傳送帶速度是恰好能完成預定產量的同時又能減少作業員的身心疲勞。理想的傳送帶速度的計算公式：CV=間隔標記距離/節拍時間，因此在現場生產管理過程中，只要把流水線的皮帶速度調成理想的傳送帶速度即可。3.瓶頸

5、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.總瓶頸站工時:指瓶頸站工時乘以生產線作業人數的總和。4.周程時間:是指單個產品從前到后所有工序所費時間的總和。5.平衡率: 其計算公式=生產線各工序時間總和/(瓶頸工時X人員數)6.平衡損失:其計算公式=1-平衡率7.平衡損失時間:其計算公式=(瓶頸工時-工位工時)8.稼動損失時間:其計算公式=(節拍-瓶頸時間)X總人數9.稼動損失率:其計算公式=稼動損失時間/(節拍X總人數)X100%,平衡損失時間與稼動損失時間是兩個不同的概念,平衡損失時間是瓶頸工時與各工位工時時間差的總和,而稼動損失時間是工序生產節拍與

6、瓶頸工時時間差的總和,它們之間的關系如下圖所示:節拍=33瓶頸時間=29.2此部分是稼動損失時間此部分是平衡損失時間稼動損失時間與平衡損失時間的區別10.瓶頸的（Bottle Neck)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，瓶頸可能是有形的,也可能是無形的。 生產系統的目標是平衡物流,而不是平衡生產能力; “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;11.瓶頸的常見表現: 整體進度緩慢,生

7、產效率下降; 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; 一些工序的半成品堆積過多,而另一些則很少; 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。12.瓶頸效應:是指瓶子頸部流量的大小限制了倒水時的水二、平衡改善法則及注意事項1.平衡改善法則-ECRS法則 以上ECRS法則，具體可通過下列圖片來說明生產中如何運用改善：作業改善壓縮分割轉移并行作業，增加人員拆解去除作業改善后合并重排2-1. 平衡改善的基本原則和方法：通過調整作業工序的作業內容來使作業時間相近或減少這一偏差。A.首先考慮對瓶頸工序進行改善,作業改善方法可參

8、照程序分析、動作分析、工裝自動化等工程方法和手段B.將瓶頸工序的作業內容分割給其它工序。C.合并相關工序,重新排布生產線。D.分解作業時間較短的工序,把它安排到其它工序中去。E.增加作業員,只要平衡率提高了,人均產量就提高了,單位成本也隨之下降。2-2. 平衡改善的基本原則和方法：改善耗時長的工程,縮短作業時間A.分割作業,把一部分作業分配到耗時較短的工程B.改善作業,縮短作業時間(如:活用工具等)C.使作業機械化;提高機械的效能D.并行作業,增加作業人數E.更換技術水準更高、動作更快的作業人員改善耗時較短的工程A.分割作業,將其分配到其他耗時也短的工程,從而省略原工程B.從耗時長的工程,接過

9、一部分作業內容C.把耗時較短的工程結合起來D.把需要兩個人工程,改成一個人就能應付的工程.3.平衡改善過程中應注意事項: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,否則會造成嚴重的不平衡致使產量大幅下降。F.采用ECRS法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

10、化”復雜動作或工序（最后選擇）三、平衡改善的實施步驟：第一步：明確改善目的和對象：是否因為生產量變動（增產或減產）而進行的改善是否為了提高生產率、減少作業人員改善對象是一條生產線、某段工序還是整個流程第二步：了解、分析生產現狀及相關人員的工作狀況：如各工位或工序的良品率有多高？人員出勤狀況、產品加工的難易度、品質事故的發生點等。第三步：了解產品工藝流程并分解各工程的作業要素：根據工程分析圖了解加工作業內容，依據作業拆分原則拆分各工程的作業要素。第四步：對各作業要素進行時間觀測第五步：對觀測記錄的結果進行處理，得出各作業要素的標準時間，在進行數據處理時應注意如下兩點：剔除異常值、排除各種影響作業

11、的因素，最后制定出各作業要素的標準時間。把各種浪費現象記入并提出相關的改善方法，以便改善實施。第六步：繪出生產線平衡圖。第七步：計算目前的平衡率、稼動損失率等。第八步：提出改善目標及實施方案。第九步：依據平衡改善法則、動作經濟原則等方法實施改善。第十步：改善結果的分析、總結和評價。生產線平衡步驟:l計算產距時間（Takt time）l畫優先圖(制作工藝流程圖)l決定周期時間（CT=Takt time）l確定理論工位數l排程l計算效率案例分析裝配線的效率裝配線的效率 X =瓶頸節拍實際工位數目任務時間總和效率92.3%=(3X4.1) 11.35=效率 縱軸表示工序的作業時間； 橫軸表示各工序的

12、作業。作業時間工序號5101520253035人員113030225025312727456789372241303011112626202034342727合計12316243流動作業速度DM生產線平衡的表示法:流動生產圖人均實際物流物流物留物留順暢流動順暢流動沒有停滯沒有停滯中間停滯中間停滯隱藏問題隱藏問題流水線的流水線的 “ “物流物流” ” 和和“物留物留”傳統輸送帶作業傳統輸送帶作業傳統輸送帶的傳統輸送帶的4 4種浪費：種浪費： 取放動作浪費取放動作浪費 在制品取放至少浪費在制品取放至少浪費2 25 5秒時間。秒時間。 等待浪費等待浪費 前后工序作業節奏不同造成作業等待。前后工序作業

13、節奏不同造成作業等待。 在制品過多浪費在制品過多浪費 工序間緩沖庫存隱藏了等待問題。工序間緩沖庫存隱藏了等待問題。 空間浪費空間浪費 緩沖庫存的存放設施、存放空間浪費。緩沖庫存的存放設施、存放空間浪費。“傳統傳統”輸送帶和輸送帶和“成長型成長型”輸送帶輸送帶成長型輸送帶作業成長型輸送帶作業劃分節距線劃分節距線一般為一般為808090cm90cm，用來確，用來確認進度。認進度。邊送邊做邊送邊做在輸送帶上完在輸送帶上完成裝配工作，成裝配工作，消除搬運浪費消除搬運浪費依產距時間依產距時間設定速度設定速度產距時間縮短時，產距時間縮短時，增加工作站、工增加工作站、工作人員和提高輸作人員和提高輸送帶速度。

14、送帶速度。設立設立“接棒區接棒區”流入流入“接棒區接棒區”的的制品由下工序協助制品由下工序協助完成。完成。設立停線按鈕設立停線按鈕事故發生時停線，事故發生時停線，以相互協作、排除以相互協作、排除異常。異常。“傳統傳統”輸送帶和輸送帶和“成長型成長型”輸送帶輸送帶工工廠廠常常見見的的等待浪費等待浪費搬運浪費搬運浪費不良浪費不良浪費動作浪費動作浪費加工浪費加工浪費庫存浪費庫存浪費制造過多（過早）浪費制造過多（過早）浪費缺貨損失缺貨損失 企業每生產一件產品就在制企業每生產一件產品就在制造一份浪費。伴隨企業運營中各造一份浪費。伴隨企業運營中各業務環節不被察覺或不被重視的業務環節不被察覺或不被重視的浪費，日本企業管理界將之形象浪費，日本企業管理界將之形象地比喻為地比喻為“地下工廠地下工廠”。 地下工廠生產線不平衡造成中間在庫，降低整體效率生產線不平衡造成中間在庫，降低整體效率能力需求：能力需求：100件件/H例例根據生產需求變化進行有彈性的生產線布置根據生產需求變化進行有彈性的生產線布置2345InputOutput162345InputOutput16需求需求1000件件/天時天時3人作業人作業需求需求600件件/天時天時2人作業人作業考慮彈性生產線布置時追求的目標：考慮彈性生產線布置時追求的目標：（1 1）及時發現浪費）及時發現浪費（2 2）