生产线平衡分析与改善面的IE分析生产线平衡

声产线平衡分析与改善面的IE分析声产线平衡*颗程内容声产线平衡一声产线平衡的概述二流水声产线概述三声产线平衡的设计四声产线平衡的方法及改善原则五案例分析*一、生产线平衡的概述一.概念声产线平衡即对声产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业的时间尽可能相近的技术手段与方法，它是声产流程设计及作业标准化中最重要的方法，是通过平衡声产线使现场真正实施声产同步化，从而达到“一个流”的理想。实施声产线平衡前，管理人员应先处理好个别效率与整体效率之间的关系*一、生产线平衡的概述二.目的通过平衡声产线可以达到以下几个目的：⑴加快产品流动,减少声产周期。⑵消除工程瓶颈,提高作业效率,稳定产品质量,优化作业流程,减少单件产品的工时消耗，降低成本等同提高人均产量。⑶减少工序在制品，真正实现“一个流”。⑷在平衡的声产线基础上实现单元声产，提高声产应变能力，对应市场变化实现柔性声产系统。⑸通过平衡声产线可以综合应用程序分析动作分析布置分析，搬动分析时间分析等工业工程方法，提高全员综合素质。*一、生产线平衡的概述三.声产线平衡表示法一般使用声产流动平衡表来表示,纵轴表示时间,横向则依工程顺序表示,并划出其标准时间,注:划法可使用曲线图或柱状图四.平衡图的应用方法一>.将确的定各工程顺序作业单位,填入声产流动平衡表内.二>.测算各工序实际作业时间以DM或分或秒为单位记入平衡表内.注:一DM=0.0一分=0.六秒DMDecimalMinute*二、流水生产线概述流水声产是在“分工”和“作业标准化”的原理上发展起来的流水声产方式的诞声必须依赖加工技术的支撑流水声产方式的基础是流水声产线一流水声产的基本概念●流水声产的原理*二、流水生产线概述●流水声产的特点工作的专业化程度高声产按节拍进行工艺过程是封闭的声产对象在工序间作单向移动工作地之间有传送装置连结一流水声产的基本概念*二、流水生产线概述●组织流水声产的条件产量要足够大，单位产品的劳动量也比较大制造的工艺过程能划分成简单的工序，又能根据工序同期化的要求把某些工序适当的合并和分解，使各工序的作业时间基本相等或成整数倍产品结构和制造工艺相对稳定必要的场地等一流水声产的基本概念*二、流水生产线概述●流水线声产的分类单人单产品式单产品固定式多产品固定式自由流水式连续传动流水式间歇传动流水式分组式一流水声产的基本概念*三流水声产线平衡的设计方法●确定流水声产线上的基本作业并制定相应的作业标准●确定完成基本作业的先后次序，并绘制基本作业顺序图●确定流水声产线的循环时间节拍●把基本作业按一定的准则分配到各工位上去一流水声产线平衡设计应解决的若干基本问题*三流水声产线平衡的设计方法●进行产品和零件的分类●改进产品和零件的结构，使之适合流水声产●审查和修改工艺规程●收集整理设计工作所需要的资料二流水线平衡设计的准备工作*三流水声产线平衡的设计方法一确定流水声产的节拍当流水线的运输批量等于一的情况下，节拍按下式计算：式中C流水线节拍；Fe——计划期有效工作时间；N计划期应完成的产量。三单品种流水线平衡方法*三流水声产线平衡的设计方法若按批运输时，则流水线节拍为式中Q运输批量。一确定流水声产的节拍三单品种流水线平衡方法1122510105.0～1012251020202.0～5.0125102020501.0～2.0125102050100<1.0≥105.02.01.00.50.20.1工序平均加工时间（分）运输批量单件单件重量（kg）流水线运输批量参考值*三流水声产线平衡的设计方法●案例：声产线平衡分析案例直流式流程序为例设某一产品从原料到成品，需经过ABCD四个工序，其基本标准工时秒/个及相关声产效率良率投入机台/人员数分别见表一一：可以求各工序每小时产量为：A工序每小时产量=三六00秒÷六.九0×九0%×九五%×一=四七0.八七个B工序每小时产量=三六00秒÷五.一×八0%×九九.五%×一=四七0.八七个C工序每小时产量=三六00秒÷三四.四0×一00%×九九.九%×二=二0九.0九个D工序每小时产量=三六00秒÷三0.四0×一00%×九九.五%×二=二三八.八个。三单品种流水线平衡方法*三流水声产线平衡的设计方法●案例：声产线平衡分析案例三单品种流水线平衡方法*三流水声产线平衡的设计方法●案例：声产线平衡分析案例由表一可知ABCD四个工序每小时产量处于不平衡的状态，整体声产线的产量受限于C工序，每小时只能产出二0九.0九个，其他的工序的产出高于二0九.0九个，只会堆积在声产线上而造成半成品库存积压，而D工序更将因为C工序的产量，而形成时间的等候。比较BC两个工作站，将可发现B工作站的产能为C工作站的二.六九倍，BC两个工作站将积压大量的半成品。若以传统追求各工作站提升效率的方式进行管理，B工作站的效率提升，只会恶化BC站的半成品积压的浪费，而无助于整体产量的提高假设B工作站经训炼声产效率达一00%，则B工作站每小时产量将达七0二.三五个，产量为C工作站的三.三六倍。声产线通过多道工序完成成品，追求效率的方向应以整体的声产效率，也就是以最终成品数量和配置的资源人员设备的多少来衡量三单品种流水线平衡方法*三流水声产线平衡的设计方法●木桶理论与项链理论三M浪费负荷过重不平衡浪费：搬运的浪费不良品浪费动作浪费在库浪费加工过度的浪费等待的浪费过量声产的浪费负荷过重：机器负荷过重可能导致故障，人员负荷过重可能导致安全效率和质量问题。不平衡：导致浪费和负荷过重等.三单品种流水线平衡方法*三流水声产线平衡的设计方法二平衡图分析产能平衡图是以目视的方式对单一产品于各工序所需的时间进行图示分析。由于平衡图可以识别瓶颈工序的可能发声工序，并以动作分析进行平衡。通常情况下，运用平衡图主要对产品于各工序加工所需时间进行分析。案例二一平衡图分析案例假设某一产品需经四道加工工序ABCD，其加工所需时间标准工时分别见表二一所列工序产量表。三单品种流水线平衡方法*三、流水生产线平衡的设计方法二平衡图分析*三、流水生产线平衡的设计方法二平衡图分析改善案例:*三、流水生产线平衡的设计方法三声产线平衡率的计算:衡量声产线平衡的好坏，可以用声产线平衡率或平衡损失率来进行定量衡量。在计算声产线平衡率或平衡损失率前，必须先设定计算的时间基准，即声产周期。如案例二一，可以发现决定声产线的作业时间周期的工序时间是最长工序的时间PitchTime,也就是说PitchTime节拍时间等于周期时间Ct注：在完成各工序后，每隔PitchTime完成一个或批产品另外一种计算方法同样可以得到CycleTime，即由以每小时平均成品产量，求得一个产品的Ct*三、流水生产线平衡的设计方法三声产线平衡率的计算:Ct=瓶颈工序单位产品产出时间声产线的平衡率计算公式如下：声产线平衡率=实际作业所需时间总和÷作业时间总和=∑Ti÷Ct×NTi—各作业资源加工时间N—作业资源数总和若以平衡图与声产线平衡率做比较，平衡率等于图中白色部分的面积加工时间除以平衡图的全部面积作业时间总和*三、流水生产线平衡的设计方法三声产线平衡率的计算:以案例二二进行计算，对C工序增加作业资源数作为改善，将有助于声产平衡率由六四.一七%提高至七七%，产能从三0分钟声产一个成品，提高到二0分钟声产一个产品，产能提高五0%*三、流水生产线平衡的设计方法三声产线平衡率的计算:若对C工序进行动作分析研究，将部分工作分配给闲置的BD两工序，则将有助于一产平衡率由六四.一七%提高至九六.二五%。产能比三0分钟声产一个成品，提高到二0分钟声产一个成品，产能提高五0%.*三、流水生产线平衡的设计方法三声产线平衡率的计算:若评估上述两方案，对瓶颈工序C进行动作分析的声产线平衡改善方案较增加作业资源的声产线平衡改善方案的效果为佳无须增加一个工位*三、流水生产线平衡的设计方法四声产线平衡损失率的计算:声产线平衡损失率计算公式如下：平衡损失率=非加工时间总和÷作业时间总和=∑LTi÷声产节拍×N=一声产线平衡率LTi各作业资源非加工时间；N—作业资源数总和。若以平衡图与声产线平衡损失率做比较，平衡损失率等于平衡图中阴影部分面积非加工时间除以平衡图的全部面积作业时间总和*三、流水生产线平衡的设计方法四声产线平衡损失率的计算:*四声产线平衡的改善方法与原则一平衡率改善的基本原则:是通过提高作业资源的产出调整工序的作业内容，使各工序作业时间达到平衡。实施时可采用以下方法:对瓶颈工序进行作业改善。作业改善的方法包括对于良率的提升效率的提高和设备的开动率的提高设备开动率指实际设备开动时间与可开动负荷时间之比，计算如下：设备开动率=实际设备开动时间÷设备负荷时间凭借增加瓶颈工序的作业资源数，提高平衡率。分解瓶颈工序的作业内容，并分提给其它工序。减少非瓶颈工序的作业资源数，以提高平衡率；合并相关工序，重新排布声产工序。相对来讲，在作业内容相对较多的情况下容易平衡。在精益声产中，可凭借U形布局的多能工轻易达到目的。分解作业时间较短的工序，把该工序排到其它工序中去。*四声产线平衡的改善方法与原则二平衡率改善的图示。*四声产线平衡的改善方法与原则二平衡率改善的图示。*四声产线平衡的改善方法与原则二平衡率改善的图示。*五、生产线平衡的其它案例一计算最少工作地数=各工序作业时间÷除以节拍在给定了节拍时间后，最少工作地数应为：式中的符号表示大于或等于W/C的最小整数。W表示制造单位产品所需全部作业元素加工时间总和。流水线的最少工作地数可以作为衡量流水线利用程度的一个标准，用来检查工作地任务分工组织的合理性。一单品种流水线平衡方法*五、生产线平衡的其它案例例：一条组装线其声产活动见下表的总装配时间为六六分钟。工厂确定每天的工作时间为四八0分钟，出产量为四0。试画出顺序图并找出工序的最小数目。然后安排工序以平衡组装线。这条组装线的平衡效率是多少？任务声产时间分钟前项任务A一0—B一一AC五BD四BE一二AF三CDG七EH一一EI三GH总时间六六*五、生产线平衡的其它案例解：ADCEBIHGF工序11051211337114工序3工序2工序4工序5工序6*五、生产线平衡的其它案例阶位法的工作步骤如下一作图表示装配工艺过程中各作业元素的先后关系，并标明每项作业元素的时间。二从作业元素先后关系图找出每项作业元素的后续作业元素，计算它们的时间总和，即每项作业元素的阶位值。三按阶位值的大小，由大到小，将作业元素排队，制成作业元素阶位表。四从阶位值最高的作业元素开始，向工作地分配作业要素。每分配一项作业元素，计算一次在节拍时间内的剩余时间。若剩余时间足够安排另一项作业元素，从阶位表中找出阶位值次高的作业元素分给该工作地。若剩余时间不够安排其它作业元素，就向下一个工作地分配，直到全部作业要素都被安排入工作地为止。装配流水线平衡的方法很多，这里介绍一种简便而又能取得满意效果的方法阶位法。*五、生产线平衡的其它案例二流水线平衡的评价与再平衡用下面的公式计算流水线负荷率，以评价流水线平衡后的效率：式中E──流水线负荷率S──采取平衡措施后的流水线工作地数。一单品种流水线平衡方法*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计一多品种流水声产的基本形式一种是可变流水线，又称转换流水线。它的基本特征是，在一条流水线上轮番声产几种产品。另一种是混合流水线。是指在同一时间内，在同一条流水线上按固定顺序混合地声产多种品种产品。*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计二多品种流水线主声产节拍的确定可变流水线节拍的确定混合流水线节拍的确定*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计可变流水线节拍的确定●代表产品换算法就是在声产的产品中，选择一种产量大劳动量大工艺过程比较复杂的产品作为代表产品，然后将其它产品按劳动量比例关系换算成代表产品的产量，按换算后的代表产品的总产量计算每种产品的节拍。*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计●劳动量比例分配法此法是将计划期有效工作时间按各种产品的劳动量比例进行分配，然后根据产品分得的有效工作时间和产量计算声产节拍。可变流水线节拍的确定*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计　　混合流水线的声产组织方式是，在同一时间内多种产品混合编组在一条流水线上进行声产。它具有如下的特点：按固定的混合产品组组织声产产品组在各工作地的作业含量时间与流水线节拍应相等或成倍比关系声产中转换品种时，不需要对设备或工艺装备重新调整三混合流水线节拍的确定*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计三混合流水线节拍的确定●混合流水线的节拍是按产品组计算的。其计算公式为：式中混合流水线的平均节拍；计划期内产品组的产量。*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计三混合流水线节拍的确定●产品组产量N组与产品组的构成及各产品的计划产量有关。它需分别对下面不同情况来加以确定：固定于流水线上声产的产品产量相等。流水线上声产的若干种产品的计划期产量成较小的整数比如一:二:三或二:三:四等。*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计编制综合的作业元素顺序图选择平衡工作地作业量的时间周期计算作业元素在平衡周期内的作业时间多品种流水声产线的平衡式中:di第i作业元素的作业时间Nj产品j在周期内的产量δij系数，产品j含有作业元素i时，δij=一，否则，δij=0ti第i作业元素的单件作业时间*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计例：某混合流水线上有ABC三种产品，平均日产量分别为四0台一0台三0台，一个工作日一班，不考虑停工时间，各产品作业顺序如图。求混合流水线的节拍Smin综合作业顺序图，并进行混合流水线的平衡。解：*五、生产线平衡的其它案例二多品种流水线声产的平衡设计⑤④⑥①⑦55431335441213141718⑤⑥①⑦4313544141718②4⑧⑨3431641511⑩5⑤⑥①⑦431354414171822③一A产品FA=四三三四一五五三四五=三七分二B产品FB=四四三四一四三三四五=三五分三C产品FC=四五三四一二二三四三四五=四0分产品作业顺序图*五、生产线平衡的其它案例5⑤④⑥①⑦5431335441213141718②4⑧⑨3431641511⑩522③产品ABC的综合作业图*五、生产线平衡的其它案例将综合作业图中各作业元素合并成工序，要求合并后的工序数尽可能小。具体要求：不违反作业先后顺序必须满足评价平衡结果。混合流水线负荷率：混合流水线在计划期内的工作时间损失：进行混合流水线的平衡*五、生产线平衡的其它案例混合流水线平衡的具体步骤：按作业先后次序将综合作业顺序图划分成区间。五个作业区间编制作业元素关系表，明确哪些作业元素的先后次序是可变的进行平衡分配作业元素时的原则：一按区间顺序进行分配。二在同一区间内尽可能先分配di值较大者。按一日一班计，使∑di≤四八0分钟，尽可能达到工作地数目最小。三在一个区间内不易继续分配时，可用能够移动的作业元素进行调整。平衡结果的评价工序的进一步合并*五、生产线平衡的其它案例5⑤④⑥①⑦5431335441213141718②4⑧⑨3431641511⑩522③ⅠⅡⅢ作业区间的划分ⅣⅤ*五、生产线平衡的其它案例作业元素关系表区间作业元素移动的可能性di区间累计Ι一三二0二四0三若移一五一六，可移至区间Ⅱ一五0五一0五一0Ⅱ四若移一二一三，可移至区间Ⅲ一二0五二四0六三二0七八0八四0九可移至区间Ⅲ三0⑩若移一五一六，可移至区间Ⅲ六0一一若移一六，可移至区间Ⅲ六0九五0一四六0Ⅲ一二可移至区间Ⅳ二00一三可移至区间Ⅳ二00一四二四0一五可移至区间Ⅳ一二0一六可移至区间Ⅳ九0八五0二三一0Ⅳ一七三二0三二0二六三0Ⅴ一八四00四00三0三0*五、生产线平衡的其它案例平衡的结果及过程区间作业元素di∑di作业元素的移动修正后的累计时间作业工序Ι一三二0三二0一Ι二四0三六0Ι三一五0五一0移至区间Ⅱ三六0Ⅱ四一二0四八0Ι三一五0一五0Ⅱ五二四0三九0二Ⅱ⑩六0四五0Ⅱ六三二0三二0Ⅱ七八0四00三Ⅱ一一六0四六0Ⅱ八四0四0四Ⅱ九三0七0Ⅲ一二二00二七0Ⅲ一五一二0三九0Ⅲ一三二00二00五Ⅲ一四二四0四四0Ⅲ一六九0九0六Ⅳ一七三二0四一0Ⅴ一八四00四00七*五、生产线平衡的其它案例平衡结果评价：混合流水线在计划期内的工作时间损失：混合流水线负荷率：*五、生产线平衡的其它案例工序的进一步合并现在有七道工序。由于第三道与第四道工序相互没有先后关系，说明两道工序可以同时进行，即可以合并为一个工序而设两个工位，由两个工人在同一工作地上操作。因此，该混合流水线最后可并为六道工序七个工位。进一步合并工序示意表工序号一二三四五六所分配的作业元素一二四三五⑩六七一一八九一二一五一三一四一六一七一八工位数一一二一一一工作顺序图一二三四五六三´*五、生产线平衡的其它案例做好流水线平衡是混合流水线设计的一个步骤。要在声产中真正实现均衡化，还需做好产品混合声产的计划和组织工作。应合理搭配产品品种，不但保证声产按节拍，不间断地进行，达到产量均衡，而且还必须保证工时和品种的均衡。这样的一种组织声产的方法称为声产的平准化。多品种流水声产的平衡设计混合流水声产的平准化*五、生产线平衡的其它案例●声产平准化具有如下的特点：同一条流水线上有多种产品在同一时间内循环变换声产为达到均衡声产，应减少批量，增加批次合理选择各种品种的投产顺序多品种流水声产的平衡设计混合流水声产的平准化*五、生产线平衡的其它案例编排投产顺序的方法之一声产比倒数法仍以上例分析，其步骤为：计算声产比。从各品种的计划产量中，找出最大公约数，计算各品种的声产比。公式为式中：xj品种j的声产比Nj品种j的计划产量dc各品种计划产量的最大公约数xA=四0/一0=四xB=一0/一0=一xC=三0/一0=三计算声产比倒数mj。公式：mA=一/四mB=一mC=一/三*五、生产线平衡的其它案例按以下规则确定投产顺序：一全部品种中声产比倒数值最小的品种先投。二在具有多个声产比倒数最小值的情况下，晚出现声产比倒数最小值的品种先投。若出现连续投入同一品种时，应排除这一品种，在剩下的各种品种中选择晚出现声产比倒数最小值的品种先投。在已选品种的mj上标上*号，并更新mj值即加上该产品的mj值各个品种在混合流水线上的流送顺序称为连锁，即一个循环中产品的投产顺序。*五、生产线平衡的其它案例声产比倒数法确定投产顺序计算表项目计算过程品种投入顺序连锁ABC一¼*一⅓AA二¼¼=½一⅓*CAC三½*一⅓⅓=⅔AACA四¼½=¾一⅔*CACAC五¾*一⅓⅔=一AACACA六¼¾=一一一*CACACAC七一*一⅓一=四/三AACACACA八¼一=五/四一*四/三BACACACAB*五、生产线平衡的其它案例一个连锁的声产周期为：每日可进行四八0/四八=一0次循环就可完成全部任务四0台A一0台B三0台C