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1、生產(chǎn)線平衡分析和瓶頸改善 生 產(chǎn) 線 平 衡 概 述引 言常 用 術(shù) 語生 產(chǎn) 線 平 衡 分 析 手 工 作 坊 福 特 生 產(chǎn) 方 式 豐 田 生 產(chǎn) 方 式生 產(chǎn) 資 料 私 有 化無 雇 用 關(guān) 系 (學(xué) 徒 ) 1903年 福 特 公 司 成 立1913年 首 次 用 流 水 線少 品 種 大 批 量 起 源 20世 紀(jì) 50年 代提 出 Cell化 理 念多 品 種 小 批 量 流 水 線 生 產(chǎn) 和 工 作 區(qū) 域 作 業(yè) 模 式 均 著 重 于 工 序 之間 的 時 間 配 合 ,因 它 是 影 響 整 體 生 產(chǎn) 效 率如 生 產(chǎn) 在 線 的 各 個 工 序 都 能 互 相

2、配 合 ,我 們 常 稱 之謂 生 產(chǎn) 線 平 衡 ,而 這 生 產(chǎn) 線 定 能 獲 得 一 定 的 效 益但 如 各 工 序 間 不 能 相 互 配 合 ,擁 有 不 少 等 候 的 時 間 ,這 情 況 我 們 則 稱 之 謂 生 產(chǎn) 線 不 平 衡 等 待 是 一 種 非 增 值 的 動 作 亦 是 IE中 主 張 盡 量 避免 的 一 種 浪 費生 產(chǎn) 線 平 衡 法 就 是 將 這 等 待 的 時 間 盡 可 能 縮 短 或排 除 以 期 達(dá) 到 減 少 浪 費 繼 而 提 高 生 產(chǎn) 之 效 益 生 產(chǎn) 線 之 平 衡 與 否 一 般 都 是 由 下 列 因 素 造 成 員 工 之

3、 工 作 態(tài) 度 及 熟 練 度 工 序 之 選 訂 操 作 方 法 物 料 之 質(zhì) 量 工 序 之 排 列 1) 物 流 快 速 縮 短 生 產(chǎn) 周 期2) 減 少 或 消 除 物 料 或 半 成 品 周 轉(zhuǎn) 場 所3) 消 除 生 產(chǎn) 瓶 頸 提 高 作 業(yè) 效 率4) 提 升 工 作 士 氣 改 善 作 業(yè) 秩 序5) 穩(wěn) 定 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 1.節(jié) 拍2.工 站 瓶 頸 時 間3.單 件 標(biāo) 準(zhǔn) 時 間4.生 產(chǎn) 線 平 衡5.平 衡 率6.UPPH 節(jié) 拍 :英 文 名 (Take time)-指 生 產(chǎn) 線 上 連 續(xù) 出 產(chǎn) 兩 件 相 同 制 品 的 時 間 間 隔 .它 決

4、定 了 生 產(chǎn) 線 的 生 產(chǎn) 能 力 、 生產(chǎn) 速 度 和 效 率計 算 公 式 ：*時 段 必 須 要 一 致 (班 日 周 ) 例 某 制 品 流 水 線 計 劃 年 銷 售 量 為 20000件 ,另 需 生 產(chǎn)備 件 1000件 ,廢 品 率 2%,兩 班 五 天 制 工 作 ,每 班 8小 時 ,時間 有 效 利 用 系 數(shù) 95%,求 流 水 線 的 節(jié) 拍 .(除 國 慶 3天 /春 節(jié) 3天 /元 旦 .端 午 .清 明 .五 一 .中 秋 各 一 天 )解 T凈 =229 8 2 60 95% = 208848分 鐘Q= (20000+1000) / (1 2%) = 21

5、429 件r=T凈 / Q =208848/ 21429 = 9.74(分 /件 ） 例 :A客 戶 要 求 F公 司 的 交 期 是 :100天 (不 含 法 定 假 日 );交 貨 量 為 :1,000萬 PCS;現(xiàn) F公 司 有 10條 SMT生 產(chǎn) 線 預(yù) 估 良 率 為 99%,稼 動 率 為 85% (每 日 作 業(yè) 時 間 是 24小 時 )。請 問 單 線 節(jié) 拍 至 少 為 幾 秒 時 ,才 能 夠 準(zhǔn) 時 交 貨 ?備 注 ： PCS表 示 片 /個 /只 等 復(fù) 數(shù) 形 式 流 程 計 算 過 程1 計 算 單 線 需 求理 論 日 產(chǎn) 能計 算 單 線 實 際需 求 日

6、 產(chǎn) 能計 算 單 線 節(jié) 拍23 考 慮 良 率 及 稼 動 率 的 影 響 ,其 實 際 產(chǎn) 能=10,000/99%=10,101 PCS/(日 *線 )TAKT Time(節(jié)拍 )=3,600*24*85%/10,101 = 7.3 (秒 )單 線 日 產(chǎn) 能 =10,000,000/(100*10)=10,000 PCS/(日 *線 ) 完 成 某 工 站 內(nèi) 所 有 工 作 所 需 時 間工 站周 期 時 間瓶 頸 時 間一 個 或 多 個 作 業(yè) 員 在 同 一 個 工 作 地 共 同 完 成 相同 產(chǎn) 品 加 工 工 藝 中 某 一 特 定 作 業(yè) 的 操 作 組 合產(chǎn) 線 作

7、 業(yè) 工 時 最 長 的 工 站 的 標(biāo) 準(zhǔn) 工 時 稱 之 為 瓶頸 工 時 .它 決 定 產(chǎn) 線 的 產(chǎn) 出 速 度(Cycle time) 一 個 作 業(yè) 員 獨 自 完 成 一 個 產(chǎn) 品 所 有 加 工 作 業(yè)所 需 的 時 間 . (單 位 :小 時 )T1 T2 T3 T4 T5時 間 工 站S1 S2 S3 S4 S5瓶 頸 時 間 010203040 節(jié) 拍 時 間工 人 工 人 工 人 工 人 工 人 工 人A B C D E F生 產(chǎn) 線 平 衡 ,又 稱 工 序 同 期 化 ,是 通 過 技 朮 組 織措 施 調(diào) 整 生 產(chǎn) 線 的 作 業(yè) 時 間 ,使 工 站 的 周

8、 期 時 間等 于 生 產(chǎn) 線 節(jié) 拍 ,或 與 節(jié) 拍 成 整 數(shù) 倍 關(guān) 系 含 大 型 設(shè) 備 的 產(chǎn) 線 平 衡 率 目 標(biāo) 值 在 85%左 右 ;無 大 型 (貴 重 )設(shè) 備 的 產(chǎn) 線 平 衡 率 目 標(biāo) 值 在 95%左右 ;生 產(chǎn) 線 平 衡 率 = 各 工 站 工 時 之 和瓶 頸 工 站 工 時 * 總 人 數(shù) * 100% Unit person per hourUPPH=每 人 每 小 時 生 產(chǎn) 臺 數(shù)假 設(shè) 生 產(chǎn) 同 一 產(chǎn) 品 ,A線 用 60人 ,UPH為 420臺 ,B線 用 66人 ,UPH為 450臺 ,哪 線 效 率 高 ?A線 :UPPH=420

9、/60= 7B線 :UPPH=450/66=6.82投 入 人 數(shù) 少 的 A線 ,比 投 入 人 數(shù) 多 的 B線 的 效 率 要 高 1 2 3 4 5 合 計1 1 2 3 1 88 5 9 7 6 35工 站 時 間 8 5 18 21 6 58配 置 人 數(shù)工 站 編 號 10標(biāo)準(zhǔn)時間 (秒 )8642Cycle time 不 平 衡 損失 時 間 =合 計 工 站 時 間 /(瓶 頸 工 時 * 總 人 數(shù) )=58/(9x8)=80.6%2) 生 產(chǎn) 線 不 平 衡 損 失 率=1-生 產(chǎn) 線 平 衡 率=1-80.6%=19.4% 簡 題 :例 :10個 工 站 ,每 站 1人

10、 .各 工 時 明 細(xì) 依 次 為 1 2 .10求 生 產(chǎn) 線 平 衡 率 錯 誤 的 做 法 是 :消 除 瓶 頸時 間 工 站S1 S2 S3 S4 S5 平 均 時 間 TTT 第 四 步 :山 積 表 平 衡若 有 工 站 的 作 業(yè) 動 作 作 了 改 善 ,應(yīng) 更 新 后 再 平 衡時 間 工 站S1 S1 S2 S2 平 衡 率目 標(biāo) UPH 實 際 UPH UPPH損 失 分 析質(zhì) 量 分 析成 本 改 善相 似 機(jī) 種 相 似 工 站 平 行 展 開 線 平 衡 實 戰(zhàn) 技 法消 除 瓶 頸分 析 提 升 瓶 頸 站 位 作 業(yè) 員 熟 練 度 ; 活 用 22動 作 經(jīng)

11、濟(jì) 原 則 ,現(xiàn) 時 現(xiàn) 地 現(xiàn) 物 改 善 ; 難 度 大 的 改 善 需 IE及 各 職 能 單 位 配 合 執(zhí) 行 ; -1.分 時 段 By工 站 量 測 工 時 并 記 錄 (注 意 消 極 怠 工 ).2.計 算 現(xiàn) 有 線 體 平 衡 率 需 考 慮 輔 助 人 力 .3.比 對 各 時 段 線 平 衡 率 并 診 斷 .4.計 算 實 際 C/T&UPH&UPPH.與 IE給 定 標(biāo) 準(zhǔn) 比 對判 定 目 前 水 平 .5. 對 每 個 工 站 進(jìn) 行 動 作 分 解 時 盡 量 詳 細(xì) . 1.皮 帶 線 速 度 是 否 合 理 .V = L/CTa:L設(shè) 定 為 工 站 間

12、 距 （ 一 般 為 80公 分 ） b:在 輸 送 帶 上 畫 上 節(jié) 距 線 分 析 : 線 速 過 快 /過 慢 的 分 析對 策 : 按 實 際 的 CT/Takt time /目 標(biāo) 時 間 調(diào) 整 線 速- 2.真 假 瓶 頸 工 站 分 析分 析 : 產(chǎn) 品 堆 積 工 站 為 瓶 頸 工 站 ,對 策 : 假 瓶 頸 : 由 當(dāng) 機(jī) 缺 料 新 人 上 線 等 原 因 導(dǎo) 致產(chǎn) 品 堆 積 的 工 站 ,屬 假 瓶 頸 ,需 加 強(qiáng) 現(xiàn) 場 管 理真 瓶 頸 :需 通 過 專 用 消 除 瓶 頸 方 法 進(jìn) 行 改 善 .- 3.是 否 有 新 人 上 線 ,各 站 作 業(yè) 動

13、 作 是 否 純 熟 .分 析 : 新 人 上 線 導(dǎo) 致 假 瓶 頸 ,同 時 導(dǎo) 致 線 平 衡 的 損 失臨 時 對 策 根 據(jù) 工 作 難 易 度 選 擇 熟 練 工 人 與 新 人 上 崗長 期 對 策 : 執(zhí) 行 上 崗 證 認(rèn) 證 上 崗 的 制 度4.物 料 供 應(yīng) 是 否 不 良分 析 : 如 果 來 料 不 良 影 響 產(chǎn) 線 效 率 造 成 瓶 頸對 策 : 線 外 全 檢 /隨 線 全 檢- 5.設(shè) 備 是 否 穩(wěn) 定 .分 析 : 某 些 工 站 的 加 工 設(shè) 備 經(jīng) 常 性 停 機(jī) 異 常 導(dǎo) 致 生產(chǎn) 線 不 平 衡對 策 : 設(shè) 備 維 護(hù) 保 養(yǎng) 新 增 備

14、 用 設(shè) 備 分 段 生 產(chǎn)- 序 號 窗 體 名 稱 窗 體 附 件 備 注1 流 程 圖 /2 工 時 測 量 表 /3 山 積 表 /4 人 機(jī) 分 析 表 /5 雙 手 分 析 表 /6 流 程 程 序 圖 /- 生 產(chǎn) 線 平 衡 約 束 在 實 際 生 產(chǎn) 線 平 衡 中 ,并 不 是 所 有 的 作 業(yè) 都 可以 任 意 混 配 ,經(jīng) 常 會 遇 到 生 產(chǎn) 線 平 衡 中 的 約 束 問 題 ,主 要 的 常 見 約 束 有 :位 置 約 束 (主 要 針 對 重 量 較 大 的 產(chǎn) 品 )固 定 設(shè) 備 和 工 具 約 束清 潔 約 束疲 勞 約 束 作 業(yè) 制 品 的 位

15、置 主 要 包 括 :前 部 后 部 底 部頂 部 左 部 右 部 和 內(nèi) 部為 了 減 少 不 必 要 的 位 置 更 換 次 數(shù) 和 時 間 ,盡 可能 將 具 有 同 樣 位 置 約 束 的 作 業(yè) 集 中 安 排 . 主 要 是 指 在 生 產(chǎn) 作 業(yè) 中 ， 有 些 作 業(yè) 需 要 一 些 專 門的 設(shè) 備 和 工 具 才 能 完 成 ， 為 了 減 少 固 定 設(shè) 備 和 工 具 的重 復(fù) 設(shè) 置 盡 可 能 將 統(tǒng) 一 設(shè) 備 或 工 具 的 作 業(yè) ， 在 不 違 反作 業(yè) 順 序 原 則 的 前 提 下 ， 集 中 安 排 。 有 些 作 業(yè) 需 要 操 作 工 人 以 清

16、潔 的 手 進(jìn) 行 操 作如 ： 精 密 儀 器 的 裝 配 ,而 有 些 作 業(yè) 則 難 免 接 觸 油 污在 作 業(yè) 安 排 的 過 程 中 ， 應(yīng) 盡 可 能 將 清 潔 作 業(yè) 安 排在 一 起 ， 有 油 污 作 業(yè) 安 排 在 一 起 。 主 要 是 指 在 生 產(chǎn) 作 業(yè) 中 ， 有 些 作 業(yè) 時 間 不 長 ， 但強(qiáng) 度 大 、 易 于 疲 勞 ， 為 了 使 各 個 工 位 的 疲 勞 強(qiáng) 度 相當(dāng) ， 應(yīng) 避 免 兩 個 或 兩 個 以 上 的 疲 勞 作 業(yè) 安 排 在 一 個工 位 上 。 打 破 平 衡 在 流 程 趨 于 相 對 完 善 和 穩(wěn) 定 ,人 員 熟

17、練 度 提 升 之 后 ,產(chǎn) 能 經(jīng) 過 一 段 大 幅 爬 坡 的 時 期 ,開 始 停 滯 .在 這 時 不 能滿 足 現(xiàn) 狀 ,要 勇 于 打 破 平 衡 ,使 制 程 更 加 優(yōu) 化 . X 機(jī) 種 量 產(chǎn) 段 產(chǎn) 能 趨 勢 圖 410 200 300 350 360 380 400 405 0 100 200 300 400 500 第 1周 第 2周 第 3周 第 4周 第 5周 第 6周 第 7周 第 8周 產(chǎn) 能 (臺 /H) 挖 掘 潛 在 的 非 效 率 因 素 ,剔 除 不 合 理 的 動 作 ,逐 工 站 壓縮 單 站 工 時 ,然 后 再 次 重 新 梳 理 整 個

18、 流 程 ,再 作 一 次 平 衡 .平 衡 率 : 97.5%動 作 分 析 ,減 少 不 增 值 動 作 平 衡 率 : 70%打 破 平 衡 ,打 開 了 可 平 衡 局 面 . 部 件 安 裝 切 削 沖 壓 焊 接 取 部 件 、 工 具 的 行 走 部 件 的 開 箱 作 業(yè) 部 件 的 重 新 更 換 按 鍵 按 鈕 的 操 作 搬 運 作 業(yè) 等 待 沒 有 意 義 的 搬 運 （ 臨 時 放 置 ） 換 手 拿 工 具 、 部 件 制 造 積 壓 部 件 的 堆 積 不 合 格 品 的 修 復(fù)動 素 分 析 作 業(yè) 重 排 打 破 平 衡作 業(yè)有 附 加 價 值 的 作 業(yè)-核 心 動 素在 目 前 的 作 業(yè) 條 件 下 ,必 須 要 做 的 作 業(yè) -輔 助 動 素 浪 費-消 耗 性 /無 價 值 動 素 案 例 : 緩 沖 墊 改 善 :將 緩 沖 墊 改 為 卷 狀 連 片 式 ,以 方 便 撕 背 膠 .提 高 效 率