生产线平衡与效率

生产线平衡与效率学习生产线平衡与效率现行非常普遍的流水生产作业模式和工作区域作业模式均着重于工序之间的时间配合﹐因它是影响整体生产效率的主要因素之一;如生产线上的各个工序都能互相配合无间﹐我们称之谓生产线平衡﹐而这样的生产线定能获得一定的效益;但如各工序间不能相互配合﹐拥有不少等候的时间﹐这情况我们则称之谓生产线不平衡。引言生产线平衡（LineBalancing）：是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法促成一个流生产及“cellproduction”定义生产线平衡与效率影响因素：1）工序之选订操作方法2）工序之排列方法3）员工之工作态度4）员工对操作的熟练程度5）物料之质量6)产品之良率生产线平衡与效率标准工时：—概念：合格适当、良好训练的操作者，在标准状态下，对一特定的工作，以正常的速度操作所需的时间。生产线平衡与效率作业时间的量测:标准工时的测定方法：方法优点缺点精度耗时适用范围直接法秒表观测法简单,任何人都可以做依赖评比不能预先确定高少周期性作业工作样本法简单,任何人都可以做依赖评比不能预先确定一般少周期长的作业,非周期性作业,小组作业合成法PTS法客观可信,无需评比,容易消除不必要动作,可在生产之前设定需要训练很高中短周期作业实绩法标准资料法不需要时间难于取得数据很高少相同作业要素多的作业经验估计法不需要时间主观误差大差少周期长的作业,新作业生产线平衡与效率秒表观测法测定步骤：1.选择研究的作业2.选择操作者3.收集和记录资料4.将作业划分为单元5.测时6.计算正常时间7.确定宽放时间8.计算标准时间明确目的选择“合格工人”将资料填入记录表格的表头或首页明确划分目的、单元类型及划分原则测时方法有：归零法；累积测时法；周程测时法；连续测时法正常时间=观测时间*评比系数明确宽放时间种类标准时间=观测时间*评比系数+宽放时间=正常时间×（1+宽放率）划分操作单元:—在不影响精确观测记录前提下，每一操作单元的操作时间越短越好—单元与单元之间的界限要分清，使每个单元得以准确测定—应明确划分不变单元与可变单元—规则单元与间歇性单元和外来单元要划分清楚—材料搬运时间要与其它单元分开生产线平衡与效率测时:—选用测时方法—测时记录—剔除异常值—决定观测次数—计算观测时间生产线平衡与效率评比与宽放:—所谓评比,就是时间研究人员将所观测到的操作者的操作速度，与自已所认为的理想速度（正常速度）作一想象的比较.—宽放私事宽放疲劳宽放程序宽放特别宽放政策宽放生产线平衡与效率评比方法评比：即是作业测定人员将所观测到的操作者的操作速度，与自己理想中的理想速度（正常速度）作一想象的比较。评比实际是一种判断或评价技术，其目的在于把实际操作时间，调整到“合格适当”的操作者的“正常速度”上来。根据评比定义可知，作业测定人员必须能在自己头脑中建立一个理想的速度，然后再根据这个理想速度去评比操作者动作的快慢。生产线平衡与效率评比评比正常=100操纵水平相当行走速度km/h67甚慢；笨拙、摸索之动作；操作者似在半睡状态，对操纵无兴趣3.2100稳定，审慎，从容不迫，似非按件计酬，操作虽似乎缓慢，但经观察并无故意浪费行为4.8133敏捷，动作干净利落、实际；很象平均合格之工人；确实可达到必要的质量标准及精度6.4167甚快；操作者表现高度的自信与把握，动作敏捷、协调，远远超过一般训练有素的工人8.0200非常快，需要特别努力及集中注意，但似乎不能保持长久；“美妙而精巧的操作”，只有少数杰出工人可以做到9.6生产线平衡与效率标准时间:观测时间评比因素私事放宽疲劳放宽程序放宽特别放宽政策放宽正常时间标准时间标准时间=观测时间×评比因素×（1+放宽率）生产线平衡与效率一般加工或装配线对新手的熟练度标准如下﹕作业年资熟练度1个月50%2个月70%3个月90%4个月或以上100%生产线平衡与效率等待是一种非增值的动作﹐亦是制造业中主张尽量避免的一种浪费。生产线平衡法就是将这等待的时间尽可能缩短或排除﹐以期达到减少浪费继而提高生产之效益。生产线平衡与效率生产线平衡-目的1）物流快速﹐缩短生周期2）减少或消除物料或半成品周转场所3）消除生产瓶颈﹐提高作业效率4）提升工作士气﹐改善作业秩序5）稳定产品质量生产线平衡与效率计算节拍时间：节拍时间=净运作时间/时段顾客需求/时段**时段必须要一致(班﹑日﹑周…)生产线平衡与效率计算节拍时间例子-齿轮组装节拍时间=可用时间顾客需求480分钟20分钟(故障)30分钟(小组会议)30分钟(清扫保养)400分钟(每日可用时间)顾客需求=1000件/天4001000==0.4分钟生产线平衡与效率010203040节拍时间周期时间工人工人工人工人工人工人节拍时间与周期时间生产线平衡与效率生产线平衡表12345合计11231885976351人851821658标准时间配置人数工序编号10标准时间(秒)不平衡损失时间8642生产线平衡与效率1)不平衡损失=(最高工序标准时间X合计人数)–合计工序时间=(9X8)-58=142)生产线平衡率=合计工序时间/(最高工序标准时间X合计人数)=58/(9x8)=80.6%3)生产线不平衡损失率=1-生产线平衡率=1-80.6%=19.4%生产线平衡与效率1.不平衡的检讨与改善A)如何减低耗时最长的工序(第一瓶颈)的作业时间i)作业分割将此作业的一部分分割出来移至工时较短的作业工序。ii)利用或改良工具﹑机器将手工改为工具﹐或半自动或全自动机器﹐或在原有工具﹑夹具做改善﹐自可提升产量﹐缩短作业工时。iii)提高作业者的技能运用工作教导﹐提升作业者的技能iv)调换作业者调换效率较高或熟练作业人员V)增加作业者上面的几项都做了﹐还未达到理想﹐可能就得考虑加此一工序人手了。研究与改善生产线平衡与效率工具设备使用原则:1)须长久持住之工作物，尽量使用夹具2)简易并须用力之操作，使用足踏工具3)装配用之材料零件应使用容器安装4)工具设备之设计应力求减少动作次数，并利用机械之最大能力5)设法将两种以上之工具合并之6)利用物体之动力使其自动堕至装配区域或制成品箱内7)动作路径已成一定规则时，设法使用工具使用重力工具生产线平衡与效率1.不平衡的检讨与改善B)从作业方法改善i)运用改善四要法(ECRS)进行作业方法改善。“剔除”(Eliminate)不必要的动作“合并”(Combine)微少的动作“重排”(Rearrange)作业工序或动作“简化”(Simplify)复杂的效率动作ii)对于有妨碍的布置或环境进行改善研究与改善生产线平衡与效率1)剔除所有可能的作业、步骤或动作（包括身体、足、手臂或眼）2)剔除工作中的不规律性，使动作成为自发性，并使各种物品放置于固定地点。3)剔除以手作为持物工具的工作。4)剔除不方便或不正常的动作。5)剔除必须使用肌力才能维持的姿势。6)剔除必须使用肌力的工作，而以动力工具取代之。7)剔除必须克服动能的工作。8)剔除危险的工作。9)剔除所有不必要闲置时间。“剔除”(Eliminate)生产线平衡与效率1)把必须突然改变方向的各个小动作结合成一个连续的曲线动作。2)合并各种工具，使成为多用途。3)合并可能的作业。4)合并可能同时进行的动作。生产线平衡与效率“合并”(Combine)“重排”(Rearrange)1)使工作平均分配于两手,两手之同时动作最好呈对称性。2)组作业时，应把工作平均分配于各成员。3)把工作安排成清晰的直线顺序。1)使用最低等级的肌肉工作。2)减少视觉动作并降低必须注视的次数。3)保持在正常动作范围内工作。4)缩短动作距离。5)使手柄、操作杆、足踏板、按钮均在手中可及之处。6)在须要运用肌力时，应尽量利用工具或工作物的动能。7)使用最简单的动素组合来完成工作。8)减少每一动作的复杂性。“简化”(Simplify)生产线平衡与效率关于操作场所布置：1)材料及工具按顺序排列2)材料及工具使其处于可工作状态3)材料、零件应放置于正常工作范围内4)工作地点调整于适当之高度生产线平衡与效率研究与改善2.改善技巧的注意A.如对工业工程的改善技法缺乏了解﹐出现不平衡的状态时﹐习惯用人员增补来弥补﹐这是一个不可取的方法.B.除了上面介绍的技法以外﹐也可以对材料﹑零件包括设计方法来检讨﹐有否缩短工时的方法。C.生产线补进新手时﹐因新手对工作不熟悉﹐熟练不足。在配置上尤其要注意﹐会造成很大的不平衡使产量大幅度下降﹐或对新手造成异常的工作压力。研究与改善生产线平衡与效率生产线平衡-例1﹕缩短生产节拍增加生产速度﹐维持人手不变缩短生产节拍将工序2里一部分可抽调的时间转至工序3里﹐以缩减整体的生产节拍。12345工序工作时间生产线平衡-例2﹕节减人手(1人)维持生产速率不变节减人手(1)将工序3里的工作时间分配至工序2﹑4及5之内﹐从而工序3里的人手可调配其它生产线去可行性﹕须工序2﹐4及5内均有足够时间接受额外工作。12345工序工作时间生产线平衡-例3﹕节减人手(2人)须延缓生产速率节减人手(2)因生产需求量降低而可延缓生产速率将工序3﹑4的工作时间分配至工序1﹑2﹑5里﹐从而工序3﹑4工作岗位的人手可调配至其它生产线去。12345工序工作时间生产线平衡-例3﹕节减人手(2人)注意﹕当减至三个工作岗位时﹐其中部分工作或会带来时间上之延误﹐此时生产线上之组长应以援手协助除了以上例子外﹐生产线平衡还有不少其他的做法﹐而其使用的弹性亦非常高﹐在一般运用时须将现场生产之状况及须求放入考虑之内。生产线平衡-例4以下是个例子用来介绍关于生产线平衡的一些概念。一间玩具公司新推出一款男玩具公仔。公仔本身和他的衣服在装配线外制造。现需要设立一条专为该公仔穿衣服的装配线。工程部已经将整个工作分为13个工作单元﹐如下表﹕工作單元時間(0.01分鐘)1.穿內褲102.穿內衣113.穿左襪94.穿右襪95.穿長褲226.穿襯杉427.穿左鞋268.穿右鞋269.穿腰帶3010.放物件入褲袋2011.打領帶6312.穿外套3213.帶帽6總工時﹕306生产线平衡-例4生产线平衡-例4前列图前列图将各工作单元有系统地顺序排列﹐在绘制前列图之先要确定每个工作单元的前列单元﹐即进行该工作单元时必须先完成的工作单元。如下表﹕“6.穿衬杉”是“12.穿外套”的前列单元﹐而“2.穿内衣”虽然要在“12.穿外套”进行前完成。但因隔了一重﹐所以不算是它的前列单元。工作單元時間(0.01分鐘)前列單元1.穿內褲10/2.穿內衣11/3.穿左襪9/4.穿右襪9/5.穿長褲2216.穿襯杉4227.穿左鞋263﹑58.穿右鞋264﹑59.穿腰帶305﹑610.放物件入褲袋20511.打領帶63612.穿外套32613.帶帽62總工時﹕306生产线平衡-例4长裤522腰带930右鞋826领带1163裤袋1020左鞋726外衣1232帽136衬杉642右袜49内衣211内裤110左袜39生产线平衡-例4前列图工作单元表示在圆圈内﹐单元时间在圆圈旁﹐箭咀代表单元的前列关系。生产线平衡-例4假设生产安排是每日400个﹔而每日有400分钟生产时间目标节拍时间=可生产时间/目标生产量=400/400=1(分钟)工位数目=总工时/目标节拍时间=3.06/1=3.06(即3个工位最适合)生产线平衡-例4现在可以尝试将工作单元平均地分配到3个工作岗位﹐开始时可依据前列图再整理为下表﹕階段工作單元備注單元時間合計時間累積總和3=II91104=II921152264213=III672610209308261232116339109306IIIIII3970197注﹕在“备注”行表示了有些单元可在较后阶段进行﹐对上表进行分析﹐目的是将各单元平均地分配在3个工位﹐使每个工位的工时尽量接近1.02分钟階段工作單元備注單元時間合計時間累積總和1102113949642522726826930102011來自II631232136IIIIII10310220510130