IIIIII摘要隨著世界經濟的高速發展，各種高新技術產業如雨后春筍般涌現，我國制造企業在發展的同時面臨著越來越大的市場競爭壓力，這種壓力不只來自于同行，更有來自于發展迅猛的新興行業。在這種情況下，如何提高傳統企業競爭力，已經成為我國企業迫在眉梢的大事，在降低產品成本同時還要保證質量，這就迫使企業對生產效率提出更高的要求。這時工業工程專業方法對企業生產線的改造和布局，是提高企業產品質量和效益最有效的方法。B公司是一家傳統醫化設備制造企業，主要生產模式為半機械化，生產效率低下，在產品需求旺季時無法滿足市場訂單。在現有生產線基礎上，如何改造優化生產路線、提高作業效率、保證產品質量是該企業急需解決的問題。D類產品是B公司產量最多的產品，因此運用工業工程以及精益化等相關知識對D類產品的生產路線進行研究。本文以某醫化設備制造企業生產的D類產品的生產路線作為調研對象，先采集該工廠生產線上的工序數據、流程以及車間設備布局等信息，利用工業工程方法分析如何解決產品生產流程中存在的一些問題，從而達到企業生產效率提高的目標。再把改善后的生產線與原料的生產線進行比較，不斷創新改進，從而滿足企業發展的需要。關鍵詞：精益生產；生產線平衡；工序；流程優化；AbstractWiththerapiddevelopmentoftheeconomy,varioushigh-techindustrieshavesprungup,andChina'smanufacturingenterprisesarefacingincreasingmarketcompetition.WiththedevelopmentofChina'smanufacturingenterprises,theyarefacingmoreandmoremarketcompetitionpressure,whichnotonlycomesfrompeers,butalsofromtherapidlydevelopingemergingindustries.Inthiscase,howtoimprovethecompetitivenessoftraditionalenterpriseshasbecomeanimminenteventforChineseenterprises,reducingproductcostswhileensuringquality,whichforcesenterprisestoputforwardhigherrequirementsforproductionefficiency.Researchingandimprovingtheproductionlinebalanceofmanufacturingenterpriseswiththehelpofbasicindustrialengineeringmethodsisthemostdirectandeffectivewaytoimproveproductionefficiency.CompanyBisatraditionalmedicalequipmentmanufacturingenterprise,withsemi-mechanizationasthemainproductionmode,theproductionefficiencyislow,anditisunabletomeetthesupplydemandduringthepeakproductionseason.Onthebasisoftheexistingproductionline,howtotransformandoptimizetheproductionroute,improvetheworkingefficiencyandensuretheproductqualityisanurgentproblemfortheenterprise.ClassDproductsarethemostproductiveproductsofCompanyB,soclassDproductsaretheresearchobject.UsetherelevantknowledgeandtoolsofindustrialengineeringtostudytheproductionprocessofClassDproducts.Inthispaper,takingtheproductionprocessofDproductsinthefactoryofamedicalandchemicalequipmentmanufacturingenterpriseastheresearchobject,firstofalltheprocessesontheproductionlineandthelayoutinformationoftheproductionworkshoparecollectedthroughthefieldresearchofthefactory.Usingindustrialengineeringmethodtoanalyzehowtosolvesomeproblemsintheproductionprocess,soastoachievethegoalofimprovingtheproductionefficiencyofenterprises.Thencomparetheimprovedproductionlinewiththerawmaterialproductionline,andconstantlyinnovateandimprove,soastomeettheneedsofenterprisedevelopment.Keywords:leanproduction;productionlinebalance;process;processoptimization;

IVIIV目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要Abstract第1章 緒論 11.1研究背景 11.2國內外研究現狀 21.2.1國外研究現狀 21.2.2國內研究現狀 21.3研究意義 3第2章 研究的基本內容和擬解決的主要問題 42.1主要內容 42.2擬解決的主要問題 42.3研究方法與技術路線 42.3.1研究方法 42.3.2技術路線 5第3章 生產現狀分析 63.1企業概況 63.1.1企業簡介 63.1.2產品簡介 .2國內外研究現狀1.2.1國外研究現狀工業工程是美國首創的，美國工業工程師協會從原有生產線問題的基礎上提出了從科學技術、信息、企業工人、原材料、產品設計等生產要素研究出生產線精益改善和平衡。繼美國后，其他國家許多專家也在精益生產線的研究中取得了不錯的成果，并都應用到企業的實際生產中。A.S.VishnuRai等人提出了一種解決基于并行工作站的混合模型裝配線平衡問題的方法，在生產線平衡改善方面做出了貢獻[3]。Xue等人提出了一種數據驅動的方法來預測具有多變量不確定性的再制造系統中的瓶頸,以減輕動態瓶頸，達到平衡狀態[4]。盡管以上學者的研究提出了生產線平衡問題的解決方案，但實際生產操作中仍存在一些困難，試驗可能會導致資源的浪費和成本的增加。扈靜等人提出了解決這一問題的方法，即采用啟發式算法和仿真技術，改善生產線的可視化，實現對生產線的實時控制，達到動態平衡[5]。精益生產最初源自汽車制造業，豐田汽車公司借鑒美國工業工程理論，結合日本國情，推出了準時化生產方式。1985年，經過五年的對比分析，麻省理工學院在《改變世界的機器》一書中正式將其稱為精益生產[6]。AbdulmalekFA運用精益生產改善方法對一個制鋼廠進行改造研究。他們通過對原生產線的過程進行記錄，建立仿真模型模擬改善后的生產線進行對比，進行優化制定出精益生產線[7]。KarimA等利用精益生產的方式對瓦片生產進行優化，從而減少不必要浪費進而降低了運營成本和庫存。到達精益生產優化的目的，通過繪制現在和將來的價值流程圖來降低浪費，進而優化生產流程[8]。1.2.2國內研究現狀 國內工業工程的出現較晚于國外，國內最早出現在上世紀40年代，而實際真正出現在國內是在80年代后。當時，精益生產在工業工程領域剛剛開始被探討和研究。然而，那個時候國內的企業并未認識到精益生產的價值。直到20世紀末，才有少數企業開始探索研究，一開始都是仿照國外一些成熟的模式方法等。進入到本世紀，隨著中國經濟的提速發展，國內學者和企業才意識到精益生產的重要性，于是開始真正意義上多領域的摸索和研究。在精益生產線改造領域，朱錢鋒等人運用工業工程的瓶頸理論對原有的生產進行改進，進而解決了生產線時間延誤、生產原料等待時間問題[9]。1.3研究意義在全球經濟高速發展的今天，企業間的競爭非常激烈，怎樣降低成本，提高產品質量和生產效益是企業生存和發展的大事，但是當今大多企業對工業工程的理解不足，對精益生產缺乏認知，將主要的精力投入到新產品研發和設備引進上。部分企業受傳統思想影響，不進行創新，生產線沒有普及自動化，很多主要工序靠人工完成，致使生產線出現混亂，資源分配不平衡，從而拉低了生產效率，浪費了大量的人力物力。縱觀以上種種問題，本文的研究意義是重大的，下面分析以下兩點：（1）理論意義：生產線上各標準時間和工序用工業工程的方法測出來，分析存在的瓶頸工序，計算生產線時間和工序的平衡率。生產運營程序分析，結合人力作業分析，從而進行精益改進，并通過Flexsim驗證。最終提升生產線的平衡率。這樣就印證了基礎工業工程與精益生產平衡理論的實用性。（2）實際意義：本文以我在的企業實際為例，收集產品所有的工序數據，分析生產線上出現的所有問題，對產品的生產線進行流程優化，以能夠滿足企業實際需求。為工廠進行所有產品的生產線改進提供了可靠的數據以及實踐經驗，這也是對工業工程精益生產應用到現實案例可靠性的完善。其他制造業也可以借鑒以上經驗將精益思想應用到實踐中。研究的基本內容和擬解決的主要問題2.1主要內容選擇調研對象通過對企業排產部門提供的統計數據進行分析，可以制作出產品PQ分析圖，從中找出生產線上存在最大問題、最具代表性的產品，以此為研究重點，進而實施精益平衡生產線的改進。原始數據測定現場實地考察對象生產線上的所有工序和生產車間的布局情況，繪制四個車間的布局圖，對其內部的物料流動和設備使用狀況進行簡單的分析，并測出各作業工序單元的標準時間。產線現狀分析與改善分析出原有生產過程，找出瓶頸工序即工序時間最長的的工位[12]和各類存在的問題，提出可行的優化方案，從而提高效率，降低成本。改良成果分析繪制改良流程圖對比改良前后的生產線，統計數據及改良方法，證實改良后方案的優越性。2.2擬解決的主要問題通過精益改善生產線解決原生產線部分工序不合理所產生的浪費、無效勞動、生產成本過高、生產效率低下以及原生產線上存在的瓶頸工序影響生產平衡的問題。因為這些問題，企業的人力、財力、物力等資源分配不合理，生產效率不高，無法滿足市場，影響了企業的發展。2.3研究方法與技術路線2.3.1研究方法文獻調研應用法參考相關經典著名文獻，學習積累工業工程的相關知識，了解方法研究和作業測定的原理。為文章相關研究方法思路提供了理論基礎。比較研究法對改善前后的生產線流程進行比較，運用工業工程的相關知識，找出相關的短板問題，從而提出改進方案。將其應用到生產上，減少浪費現象，提高生產效率。個案分析法利用PQ分析圖對企業最具代表性產品的生產流程進行綜合分析和改進，發現問題并提出改善方案，以此推廣到企業其他產品的生產線。實地調查法在現場實地調研生產企業，與員工溝通交流，測量數據，了解車間的實際生產情況，收集作業單元和車間布局信息。2.3.2技術路線全文的技術路線如下圖：圖2-1技術路線圖

生產現狀分析3.1企業概況3.1.1企業簡介 本次調研實習的企業創立于1992年，是一家專門開發與生產壓力容器、醫化設備的企業，在國內外都有合作伙伴，是在國內比較有名的特種設備制造企業。本次調研實習的企業位于臺州椒江，主要負責壓力容器設備的生產、研究和銷售。企業又完整的組織架構，如圖3-1所示3.1.2產品簡介企業工廠生產的壓力容器設備種類繁多，市面上常見的設備都可以生產。壓力容器屬于特種設備，工藝流程一般比較復雜[13]。主要包括下料、銑邊、焊接、拍片RT和拋光等工序。生產線上自動化程度普遍較低。產品生產流程圖如下圖所示：圖3-1壓力容器產品生產流程圖3.2選擇研究對象在工廠實習期間，正處于銷售旺季，市場需求多樣化，產品需求量大。本次研究選擇5種市面上常見的設備。根據生產計劃部門的排產統計，列出15種型號在3月份的月銷量表如下： 表3-1產品銷量表系列生產編號產量/個占比A類ELF289.56%ELR186.14%B類DBR51.71%RBR134.44%C類CLF5418.78%CLR134.44%RBF155.12%EGF31.02%EGR186.14%D類TTF237.85%TTR258.53%SPF165.46%SPR4314.67%E類ZGF124.1%ZGR72.04%為了能夠更直觀的理解表中的數據，為SF3-1產線的15個生產編號繪制PQ分析圖如下：圖3-2產品PQ分析圖通過圖表可以清楚地看出，CLF型號的月銷售量最高，大約占總銷售量的19％，這表明市場需求很高，因此生產線上面臨著較大的壓力，對生產效率和質量的要求也很高。CLF型號屬于B系列產品，其生產工藝具有代表性。由于旺季人員需求量大，生產線上新員工較多，操作生疏，導致作業中存在的問題也較多。因此選取CLF型（簡稱為C型號）生產線進行研究。3.3生產流程概況3.3.1作業單元劃分選定研究對象后，為了能實際了解該生產線作業情況，在工人的帶領下來到生產車間進行工序工時、操作方法、設備、操作者以及有關作業環境等的資料的采集。以C型號為例，在走完整個生產線并做了相關記錄之后，對生產線上各工序進行作分解，劃分為24個作業單元，整理匯總并制作為表格如下：表3-2作業單元匯總表序號作業單元人數所在車間1板材下料1下料車間2筒體銑邊13筒體卷圈14筒體校圓15筒體縱焊16搬運至組焊車間17法蘭與接管組焊28搬運至組焊車間19筒體與上封頭組對2組焊車間10筒體與上封頭組焊211筒體與下封頭組對212筒體與上封頭組焊213接管與封頭組焊214吊耳與封頭組焊115搬運至拋光車間116外表面拋光2拋光車間17焊縫拋光118打磨清渣119表面清潔120搬運至清理車間121用水清理設備表面2清理車間22搬運至成品區13.3.2車間布局分析對象產品的裝配生產線基本為全手工生產線，自動化程度低，關鍵的裝配步驟都由人工完成。完整生產線包括繃帶、毛坯、包制一和包制二四個車間，每個車間都設有裝配區，檢驗區和廢品區，幾乎所有部件與半成品的流動都在車間中進行，有個別跨車間物品流動會單獨指出。每個車間占地500平方米左右，都設有三條生產線。車間生產線布局如下：圖3-3繃帶車間布局圖其中釘封板工序所需的封板倉庫設在二樓，需要員工上樓搬運。圖3-4毛坯車間布局圖圖3-5包制一車間布局圖圖3-6包制二車間布局圖從車間的生產工序布局可以看出，車間內配備了打磨機、釘裝機、轉盤組裝機和叉車等設備。生產線的設計都采用傳統的U型布局，導致線路過長、各工種之間信息傳遞效率低下，員工之間的移動混亂不堪。一套包括打磨機、轉盤組裝機等設備的生產線，跨越四個車間，完成從木架到成品的生產過程，其中叉車主要用于搬運作業。生產線的布局形式主要為傳統的U型或直線布局，導致生產線長度較長，信息傳遞速度較慢，而且工作人員需要頻繁來回走動。車間設備信息表如下：表3-3生產設備信息表設備名稱設備型號數量打磨機GWS6701傳送機SP2002轉盤組裝機HLS-102叉車33.4測定標準時間根據車間的實際情況，為了了解生產線的具體作業情況，我們選擇使用工業工程中的秒表計時法來測定工序的工時，從而確定每個作業單元的標準時間。3.4.1獲取原始資料經過為期三個月的研究，已經初步了解了車間的實際生產情況。根據PMC部門的數據，繪制了SF3-1生產線產品PQ分析圖，并最終選擇了C型號生產線作為調研重點。隨后參觀了車間的實際生產情況，對生產布局、設備以及工作流程有了初步了解，為后續的作業時間測定做好準備。秒表計時是以作業單元為單位進行觀測記錄的，為了可以更直觀的對C型號生產線的所有工序進行工時測算，根據作業分解的原則，將整個生產流程劃分為22個作業單元[14]（表3-2）。3.4.2確定觀測次數在基礎工業工程教材中，確定觀測次數的常用方法有多種，其中包括誤差界限法。通過多次觀測操作單元，獲取平均值和標準差等數據，以確定應該進行的觀測次數。根據車間實際情況，采用誤差界限法來確定觀測次數。設σχ是樣本數為n時樣本均值的標準差（平均數的標準差），σ為總體標準差，則 (3-1)在又因為實際工作中一般得不到總體標準差σ的值，而樣本的標準差S則可以通過計算得到，所有用后者代替前者。 (3-2) (3-2)實際工作中，為了計算方便，當樣本容量足夠大時，可以用n代替n-1。實際研究中，一般取可靠度為95%，精確度為5%，則： (3-3)綜合上三式，得到應觀測的樣本數為： (3-4)式中m為因觀測次數；n為試觀測次數。進行10次試觀測之后，將觀測結果代入第3至第4式，即可得到符合誤差范圍的理想觀測次數。以法蘭接管組焊作業單元為對象，進行了10次觀測，并將工時數據進行了整理匯總，具體數據如下所示：表3-4試觀測工時數據表作業單元觀測次數觀測時間/秒法蘭接管組焊178.2280.0371.5485.4570.9672.5779.1880.6978.71070.4由表中數據帶入式5-4得到法蘭接管組焊的應觀測次數為7次。其他作業單元同理。最終得到所有工序中最大觀測次數為8次，因此本文將對C型號生產線的22個作業單元分別進行8次觀測。3.4.3秒表測時在觀察作業單元之前，需要先準備好下列工具：秒表。記錄板&時間研究表格。其他測量工具。接下來，應提前告知工人關于測試過程，以避免他們在測試時產生任何抵觸或緊張情緒，從而影響測量結果的準確性。一切準備好之后，就可以開始正式的計時工作了。根據生產作業的實際情況，本文使用歸零法來進行測時，得到的數據如下所示：表3-5工時數據表作業單元時間/秒1.板材下料2462442482532702342622542.筒體銑邊3503463703573423623573473.筒體卷圈1005995102798710131101103210234.筒體校圓1461541581621471441571625.筒體縱焊403741284017396440254102401039506.搬運至組焊車間1381281451361361461341257.法蘭與接管組焊225421672239217022632349215622378.搬運至組焊車間1601451491681531481641579.筒體與上封頭組對6025604759276129608359996123594710.筒體與上封頭組焊8027839079278048795880487982813011.筒體與下封頭組對6048601461206029598360725923598912.筒體與上封頭組焊8067824080277948815880837962804013.接管與封頭組焊2456237823692426234824782419239114.支座與下封頭組焊5128483749305078504949805035507815.搬運至拋光車間16014514916815314816415716.外表面拋光6.35.06.75.05.217.焊縫拋光26.628.924.523.726.726.027.127.118,打磨清渣10.513.410.710.69.919.表面清潔13.615,612.511.913.911.613.911.120.搬運至清理車間16014514916815314816415721.用水清理設備表面4448434844734289451244814329434022.搬運至成品區1601451491681531481641573.4.5剔除異常值完成測時后，需要確保工時數據不含異常數。通常情況下，異常數據是由于操作失誤或作業人員特殊情況導致的，若不排除這些異常值，則可能會對最終確定標準時間造成較大誤差。根據文獻資料，在此處采用三倍標準差的方法，具體實施步驟如下：假設對某一操作單元觀測n次所得的時間為：Χ1，Χ2，Χ3，? (3-5)標準偏差為： (3-6)正常值為Χ±3σ之內的數值圖3-7管制界限示意圖將工時數據代入式3-6中，得出各作業單元的平均作業時間和管制界限如下：表3-6管制界限表作業單元平均值/秒x+3σx?3σ1.板材下料25183.669.82.筒體銑邊3.筒體卷圈16.118.313.94.筒體校圓5.筒體縱焊73.479.667.26.搬運至組焊車間11.313.68.97.法蘭與接管組焊13.516.910.18.搬運至組焊車間9.筒體與上封頭組對10.筒體與上封頭組焊28.031.524.511.筒體與下封頭組對12.617.18.112.筒體與上封頭組焊13.接管與封頭組焊14.支座與下封頭組焊45.949.941.915.搬運至拋光車間60.867.853.716.外表面拋光17.焊縫拋光26.330.921.818,打磨清渣10.815.06.719.表面清潔12.615.99.420.搬運至清理車間17.622.212.921.用水清理設備表面43.448.638.222.搬運至成品區22.027.316.6經過對比分析，發現所有數據均在正常范圍內，沒有異常數值。所以各作業單位的實際操作時間即為表3-6中的平均值。3.4.6計算正常時間正常時間是指以正常速度完成一項作業所需的時間。在上一節中得到了作業單元的觀測時間。但是一般來說，觀測時間是不能直接用作正常時間的，還需要由評定系數來評判。理論上，正常速度的表示方法為[15]： (3-7)為了準確評估作業，需要建立一個嚴謹的評估體系。自1916年開始，人們提出了各種方法來評定動作速度，例如合成評定法、平準化法和速度評定法。本文依據實際情況，使用合成評定法來評定作業。1964年，莫羅提出了一種新的合成評比方法，該方法要求根據部分作業單元的預定標準時間與實測時間的比值求平均值，作為整個作業的評定系數。其公式為： (3-8)通過公司的生產管理系統中的標準工時表中找到預定時間標準。依據上述理論，選取奇數位工作單元作為計算單位，計算得出每個工序的標準時間。將數據整理成表格：表3-7工序正常時間表操作單元平均實測時間/秒預定時間標準/秒評定系數(%)平均評定系數(%)正常時間/秒1.板材下料2527497%101%77.52.筒體銑邊5.6101%5.73.筒體卷圈16.11593%101%16.34.筒體校圓5.6101%5.75.筒體縱焊73.476103%101%74.16.搬運至組焊車間11.3101%11.47.法蘭與接管組焊29.42792%101%29.78.搬運至組焊車間63.1101%63.79.筒體與上封頭組對13.514104%101%13.610.筒體與上封頭組焊6.4101%6.511.筒體與下封頭組對5.5591%101%5.612.筒體與上封頭組焊28.0101%28.313.接管與封頭組焊12.613106%101%12.714.支座與下封頭組焊5.4101%5.515.搬運至拋光車間6.58125%101%6.616.外表面拋光45.9101%46.417.焊縫拋光60.893102%101%61.418,打磨清渣5.6101%5.719.表面清潔26.329110%101%26.620.搬運至清理車間10.8101%10.921.用水清理設備表面12.61187%101%12.722.搬運至成品區17.6101%17.8

3.4.7確定寬放時間在實際生產過程中，操作者可能會因為身體疲勞、解決個人生理需求、操作生產設備前需要的準備工作等原因停止工作。想要得到比較精確合理的作業單元的標準時間，就必須考慮上述停止工作的時間，并在正常時間的基礎上作出進一步調整，得出寬放時間。根據學術文獻的內容可知，寬放時間通常可分為疲勞寬放、政策寬放、延遲寬放和私事寬放。私事寬放作業人員在工作期間做自己私事的寬放時間。舉例來說，接聽電話、上廁所、飲水等動作，在日常生活中是無法避免的行為。在正常工作環境和強度下，私事寬放時間通常占工作時間的5%，特殊情況可根據標準表進行調整：表3-8私事寬放對照表工作內容工作環境寬放率輕松工作良好2%-5%較重工作不良6%舉重工作極差7%根據實際作業情況，按照表格中的數據，將私事寬放率設定為6%。疲勞寬放作業人員在長時間工作后需要休息，這種由于工作疲勞產生的寬放時間就是疲勞寬放，也是無法避免的。疲勞寬放率通常由工作強度和工作環境的影響所決定。強度太大的工作和惡劣的工作環境都會導致疲勞寬放率的增加。以正常時間為標準的疲勞寬放對照表如下：表3-9疲勞寬放對照表說明男女1.基本疲勞寬放時間45較重的基本疲勞寬放時間9112.基本疲勞寬放時間的可變增加時間（1）站立工作的寬放時間24（2）不正常姿勢的寬放時間輕微不方便01不方便（彎曲）23很不方便（躺勢展身）77（3）用力或使用肌肉舉重/kg2.5015.0127.52310.03412.54615.069（4）光線情況稍低于規定數值00低于規定數值22非常不充分55（5）空氣情況通風良好，空氣新鮮00通風不良，但無毒氣55在火爐邊工作或其他515（6）噪聲情況連續的00間歇大聲的22間歇很大聲55高音大聲55（7）注意力集中程度一般精密工作00精密或精確工作22很精密很精確的工作55（8）精神緊張較復雜的操作11復雜的操作44很復雜的操作88（9）單調低度00中度11高度44根據實際作業情況，生產線上基本為男性員工，工作姿勢為主要為站立姿勢，肌肉舉重小于7.5kg，光線、空氣情況良好，有較大噪聲，需要工人工作時要集中注意力，對精神緊張程度要求較高，工作較為單調。結合上表，取疲勞寬放率為6%（基本寬放時間）+1%（單調寬放時間）=7%。延遲寬放作業者由于各種客觀原因而不得不停止作業處理其他事情所導致的寬放時間叫做延遲寬放。一般由操作寬放、機器干擾寬放和偶發寬放三個部分組成。操作寬放是指作業者由于操作的客觀原因導致的中斷時間，具體公式為： (3-9)式中t為某種中斷時間的平均值；n為相鄰兩次中斷之間工人完成的操作單元數；T正為一個周期內完成作業所需的機器干擾寬放的具體表現例如一名作業者同時操作兩臺機器，有時很難同時兼顧兩臺機器運作，這樣另外一臺機器就會暫時停止運行，這樣就會產生時間延遲。具體公式為： (3-10)式中i為機器干擾時間；T1為制造一個零件生產設備運行的時間；T2為工人操作生產設備的正常時間；X為T1與偶發寬放即因為偶然因素導致的寬放時間。結合生產作業的實際情況，取延遲寬放為正常時間的1%。政策寬放字面意思就是由于企業政策所產生的寬放時間，例如公司節假日福利，政府要求等。本次調研的企業沒有政策寬放。綜上所述，生產作業寬放率為6%（私事寬放）+7%（疲勞寬放）+1%（延遲寬放）=14%3.4.8確定標準時間標準時間包括正常時間和寬放時間兩部分，當寬放率以正常時間百分比表示時，則[16]： (3-11)根據式3-1，各作業單元的標準時間整理匯總后如下：表3-10工序標準時間表作業單元正常時間/秒寬放率標準時間1.板材下料278314%84.42.筒體銑邊129914%6.23.筒體卷圈428314%17.74.筒體校圓69314%6.25.筒體縱焊144914%80.86.搬運至組焊車間153814%12.47.法蘭與接管組焊373814%14.98.搬運至組焊車間279714%7.09.筒體與上封頭組對127814%6.110.筒體與上封頭組焊67814%30.811.筒體與下封頭組對124914%13.812.筒體與上封頭組焊44914%5.913.接管與封頭組焊44914%7.214.吊耳與封頭組焊44914%50.515.搬運至拋光車間44914%66.916.外表面拋光44914%6.217.焊縫拋光44914%29.018,打磨清渣44914%11.919.表面清潔44914%13.920.搬運至清理車間18014%19.421.用水清理設備表面44914%47.822.搬運至成品區17614%24.23.5生產線平衡分析為了能更加清楚的看出各作業單元的平衡情況以及瓶頸工序，將各作業單元的標準時間用柱狀圖來展示。如下：圖3-8標準時間柱狀圖生產線平衡率計算公式為： (3-12)式中，N代表工序數目；P代表最長工序時間也就是瓶頸時間；Ti代表第i道工序的作業時間。本文中研究對象N=42，P=124.7，將數據代入式3-12中可以得到LB=0.249，即生產線平衡率為24.9%。平衡損失率d=1-LB=1-24.9%=75.1%。由計算結果結合柱狀圖可以看出生產線上作業單元工時差距大，最短作業時間為3.9s，最長作業時間為146.8s。瓶頸工序明顯，生產線平衡率較低。

生產線平衡改善分析根據前文的分析結果可知，導致生產線平衡率偏低的主要原因在于工序的作業周期存在較大差距，而作業周期較長的作業單元是不可分割的。因此需從以下兩個方面著手考慮：通過程序分析取消、合并作業時間較短的工序通過動作分析縮短瓶頸工序的作業時間來優化生產流程，提高生產線平衡率。4.1程序分析4.1.1分析過程首先借助“5W1H”提問技術即對研究工作以及每項活動從目的、原因、時間、地點、人員、方法上進行提問，提問方法表如下：表4-1“5W1H”提問方法表考察點第一次提問第二次提問第三次提問目的做什么(What)是否必要有無其他更合適對象原因為何做(Why)為什么要這樣做是否不需要做時間何時做(When)為何需要此時做有無其他更合適時間地點何處做(Where)為何需要此處做有無其他更合適地點人員何人做(Who)為何需要此人做有無其他更合適的人方法如何做(How)為何需要這樣做有無其他更合適方法例如對第十一道工序法蘭與接管組焊進行提問，提問過程如下：Q：工序十一做什么？A：上封頭與筒體組對點焊。Q：工序十一是否必要？A：是的。Q：有沒有其他更合適的對象？A：無，要進行后面的焊接工序就必須要做這個工序。 Q：這樣做的原因是什么？A：焊接墊塊以便后面工序的進行。Q：是不需要的工序嗎？A：不是。Q：工序十一什么時候做？A：焊接生產線最開始做。Q：為什么要這個時間做？A：工序十一完成后后面的工序才能進行。Q：有無其他更合適的時間？A：無。Q：工序十一在哪做？A：在焊接車間。Q：為什么在這里做？A：旁邊有焊接工具和焊接材料，方便拿取。Q：有無其他更合適的地點？A：無。Q：工序十一由什么人做？A：由負責工序十一的焊工。Q：為什么由他做？A：焊工熟悉操作流程，焊接專業技能水平高。Q：有無其他更合適的人？A：無。Q：工序十一如何做？A：用釘槍給木架四角。Q：為何需要這樣做？A：操作簡練，符合后續要求。Q：有無其他更合適的方法？A：無。其次，根據提問弄清問題現狀后，遵循“ECRS四原則”研究和探討改進的可能性。“ECRS四原則”即：消除、合并、重排、簡化。4.1.2改善結果在對生產線上22個作業單元分別進行提問后，找出生產線上存在的主要問題，并遵循“ECRS四原則”對其尋求改善方案。結果如下：下料車間問題分析：搬運浪費：工序2無必要性；工序7、14由于人工進行搬運，耗費時間較長。動作浪費：工序4、6，10、11、12存在動作重復。等待浪費：工序9、13無必要性；工序14、15搬運間隔期間產品需要暫存改善方案：搬運浪費：縮短工序1、3工位之間的距離，從而可以取消工序2；將工序7、14的作業方式由小推車搬運改為叉車搬運，縮短作業時間。動作浪費：將工序4和6,10、11和12分別合并，避免重復動作，消除浪費。等待浪費：由于線上員工熟練度較高，產品一次性合格率高，將檢驗工序9、13取消，合并至工序41；將工序14、15合并，消除搬運中途的等待浪費。法蘭接管車間問題分析：搬運浪費：工序15、27由于人工進行搬運，耗費時間較長。等待浪費：工序26無必要性；工序27、28搬運間隔期間產品需要暫存解決措施：搬運浪費：將工序15、27的作業方式由小推車搬運改為叉車搬運，縮短作業時間。等待浪費：由于線上員工熟練度較高，產品一次性合格率高，將檢驗工序26取消，合并至工序41；將工序27、28合并，消除搬運中途的等待浪費。焊接車間問題分析：搬運浪費：工序28、37、38、42由于人工進行搬運，耗費時間較長。等待浪費：工序37、38搬運間隔期間產品需要暫存。動作浪費：工序35作業周期太短。解決措施：搬運浪費：將工序28、37、38、42的作業方式由小推車搬運改為叉車搬運，縮短作業時間。等待浪費：將工序37、38合并，消除搬運中途的等待浪費。動作浪費：將工序35合并到工序41中。4.2雙手動作分析從標準時間柱狀圖中可以明顯的看出生產線上的瓶頸工序是，作業周期為38s，占生產總時間的9.3%，這種過長的作業周期嚴重影響了整個生產流程的效率。因為這個作業單元無法被分割，因此需要對其進行雙手動作分析，找出作業過程中的問題和不必要動作，以簡化和優化作業單元。工序現行布局及雙手作業分析圖如下：圖4-1現行雙手作業分析圖對現行方法進行分析后，發現導致作業周期過長的問題并提出改善方案如下：該工序工作量比較大，而分配的作業人數卻沒有增加，導致作業任務相較其他工序更重，作業周期更長。因此增加一名輔助人員協同完成作業，輔助人員幫助作業人員完成搬運、拿取等動作。改善示意圖如下：圖4-2改善前后對比圖在作業過程中，需要用到釘槍、膠水等工具，在原來的布局中，這些工具被雜亂的堆放在工具臺上，現場圖如下：圖4-3改善前的工具臺工具臺高度為30cm，操作者每次需要使用時都要彎腰尋找，不僅費時費力，在長時間高強度作業的環境下，還會導致操作者生理和心理上的厭倦，嚴重影響作業效率。因此通過現場改善中的5S原則即整理、整頓、清掃、清潔和素養對工具臺和物料擺放進行改善，重新制作了工具臺，工具、物料定點擺放。改善后的工具臺高度為85cm，操作者拿取時無需彎下腰。現場圖如下：圖4-4改善后的工具臺在對雙手作業以及現場進行改進后，重新制作工序改善后布局及雙手作業分析圖如下：圖4-5改善后雙手作業分析圖對比改善前后的左右手動作，左手的動作總數從21個減少到了11個，右手動作總數從29個減少到了12個，對改善后的工序進行重新測時后，標準時間從146.8s減少到了102.8s，改善效果顯著。4.3改善成果分析完成瓶頸工序和的雙手作業分析后，根據提出的改善方案對生產線進行改善，得到改善后的生產流程。依據表4-2把操作、搬運等操作用不同符號表示出來，并用線條相連，繪制出產品改進前后的工藝流程對比圖和改良方法統如下:表4-2程序分析常用符號符號程序意義操作原材料或半成品按照生產目的承受物理、化學、形態、顏色的變化。搬運表示工人、物料或設備從一處向另一處在物理位置上的移動過程。儲存為了控制目的而保存貨物的活動。暫存或等待指在生產過程中出現的不必要的時間耽誤。檢查對原材料、零件、半成品、成品的特性和數量進行測量圖4-6改進前后生產流程對比圖表4-3改良方法統計表項別現行方法改良方法節省加工次數30255搬運次數954檢查次數312等待次數000儲存次數000搬運距離/m18817810共需時間/圖表中可以看出改良后的生產流程只有31個作業單元，比改良前減少了11個，作業總時間減少了104s，加工減少5次，搬運減少4次，檢查減少2次。并且由式X-X計算得到改良后生產平衡率為44.8%，相較改善前提高了19.9%。改善成果顯著。成果匯總如下表：表4-4改善成果匯總表指標生產平衡率作業單元個數作業總時長改善前24.9%421531改善后44.8%311427

結論與展望5.1結論本文以D類產品的生產路線作為調研對象，通過對企業排產部門提供的統計數據進行分析，找出并研究了生產線上存在最大問題、最具代表性的產品，考察了對象生產線上的所有工序和生產車間的布局情況，測量了各作業工序單元的標準時間，分析了原有生產過程，縮短了生產流程所需時間，并繪制了改良流程圖來對比改良前后的生產線，得出了以下結論：（1）選取了CLF型生產線為研究對象，劃分了其作業單元，分析了車間布局，測定了標準時間。結果表明，研究對象生產線平衡率為24.9%。平衡損失率為75.1%。生產線上作業單元工時差距大，最短作業時間為3.9s，最長作業時間為146.8s。瓶頸工序明顯過于復雜，生產線平衡率較低。（2）通過程序分析取消、合并了作業時間較短的工序，通過動作分析縮短了瓶頸工序的作業時間，得出改良后的生產流程只有31個作業單元，相比于改良前減少了11個，作業總時間減少了104s，加工次數減少了5次，搬運次數減少了4次，檢查次數減少了2次。并且通過計算得出改良后生產平衡率為44.8%，相較改善前提高了19.9%。改善成果顯著。5.2展望本文以CLF生產線作為研究對象，研究了其生產流程，測定了標準時間，并對生產線進行了平衡分析改善，但后續仍需進一步開展以下工作：（1）本文選取C