生产线平衡教材

1 生产线平衡 - 1© RAOZHONG 2004 生产线 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 与编程 生产线平衡 生产线平衡 - 2© RAOZHONG 2004 生产线的定义 (1) 生产线 : 把设备,人等生产过程的主要组成要素按 过程顺序连续配置 (2) 生产线作业 : 把一系列的作业分为多个过程, (3) 理想的生产线 - 前后作业过程紧密衔接 - 加工品在均衡的一系列作业过程中以一定速度,合 理的直线路径,向终点移动, - 生产线全体进行同时作业. 生产线平衡 - 3© RAOZHONG 2004 生产线成立的条件 (1) 基本条件 a) 产品等对象物品能够移动. b) 作业能够分为多个过程. (2) 经济条件 a) 生产线的人员和生产量与此生产线编成所需的费用相 比要有充分的经济性. b) 编成时注意各过程所需要的时间相等. (3) 充分条件 为防止不足不足引起的生产线停止,应有效地提供必要的 物料. 2 生产线平衡 - 4© RAOZHONG 2004 生产线作业的优缺点 „ 因作业的分工容易掌握,利用高 性能专用机械或夹具可以得到更 高的生产性.并且可以录用未熟 练者 „ 容易了解生产能力. „ 搬运距离比较短. „ 因各工位的同步化,生产时可以 保持很少的在工品, 生产前置时 间也短. „ 安排符合Takt-Time变化的 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 作业. „ 对质量问题等发生后工位问题时 容易追究原因,并且可以采取迅 速的措施. „ 可以做反复性的作业,因此比较 容易平均化及执行标准作业. „ 必要时对每一线要设置同一设备, 因此设备重复投资. „ 对机械故障,缺勤,部品或产品的 设计变更等变化的调节性下降 „ 管理,监督者需要管理更多的工 位的能力. „ 作业比较单调,枯燥的作业使工 作热情下降. 生产线平衡 - 5© RAOZHONG 2004 产距时间：Takt Time Takt Time = Demand Rate Takt Time = 实工作时间 销售量 目标：按需求生产！ 生产线平衡 - 6© RAOZHONG 2004 装配线的种类 „ 单一类 生产线(专用生产线):生产的种类只有1种容易配置, 管理也容易. „ 多类型 生产线 ¾ 生产线交替方式:只在生产的种类变化时改变工程编成,在产品流的 过程与单一种类相同.但生产的种类多时交替引起的浪费多,并且大 部分生产线的作业者数是固定的,因此发生不同产品的生产性的差异. ¾ 混合生产线方式: 是混合生产多种类的方式,有库存及在工品比较 少、交替引起的浪费很少的优点.但如果因生产 计划 项目进度计划表范例计划下载计划下载计划下载课程教学计划下载 的变更改变种类 的混合比率时, 生产线均衡度瓦解,使编成方法复杂困难. 组装线 单一类 生产线 多类型 生产线 交替方式 混线方式 3 生产线平衡 - 7© RAOZHONG 2004 编程要点 „ 辅助线的终点尽量接近于需要此部品的主生产线工位 „ 充分研讨各工程的部品供给方式. „ 充分研讨空垫板（Pallet）或部品容器,组装夹具（JIG）等 的返送方法. „ 按 线体设置适当空间的部品保管地点. „ 在 线体内设置检查工位或不良修理的工位. „ 确保设备和保养或修理的空间 „ 线体形状受产品或建筑物的条件可以选择直线形,椭圆形,U 形等 ¾ 直线形 : 线体的设置,部品供给或管理方面比较容易,但线体比较长时 对部品供给或管理/监督不利 ¾ U字形 : 线体均衡度管理比较容易, 占空间较少. 生产线平衡 - 8© RAOZHONG 2004 生产线作业改善的着眼点 „考虑先后顺序使各工位时间均匀. „各工位的节拍尽量接近于 Takt Time. „遵循分业化,同步化的原则. „执行流程的直线化,简单化. „ Tact Time 极短时应增加线体或进行单独作业. „考虑工具交换,及机械调整部分. (特别是在自动化 s 装配中重要.) „考虑作业环境及休息空间,物品流动与布局的关系. „以手工操作为中心的线体，当极端分工时将对员工 心理造成压力,因此需要注意. 生产线平衡 - 9© RAOZHONG 2004 检查工位的改善着眼点 „检查过程中 Load/ Unload时间缩短(自动化) „检查过程的自动化 „检查过程的分割 „检查点的最小化 : 没有持续的发生不良的项 目从检查项目中除外 „工位进行自主检查等,把属于基本检查项目从 检查工拉中排除 4 生产线平衡 - 10© RAOZHONG 2004 装配线编程方法 设计图纸 样品制作 决定组装顺序 时间参考值 主辅线区分 运转时间生产计划 编成限制分析 - 优先顺序 - 作业位置 - 设备 计算 Tact Time 估计不良率等 平衡 产品大小作业性等 所需工位数 所需作业人员 人员编成 布置计划 布置 设计 工程间隔 Line长度 选择返送设备 产品特性 作业特性 Line速度 传送带上 产品间隔出勤率、其它 后补人员、间接因素 布置设计原则 空间分析 - 作业空间 - 保管空间 生产线平衡 - 11© RAOZHONG 2004 生产线平衡 „调整各工序间的作业时间，使差距很小。 各工序间的作业时间 差距越小，生产线就 越平衡。 生产线平衡 - 12© RAOZHONG 2004 平衡效率 平衡效率 ＝ ×100%∑(各工位的作业时间)NT × 作业者数 工位号 1 2 3 4 5 工位名 A B C D E 工位时间（秒） 1.5 min 1.0 min 2.5 min 3.0 min 1.3 min 作业者数（人） 1 1 2 1 1 (盒) 1 2 3 4 Tact time(3.5) Neck time(3.0) Cycle time 5 生产线平衡 - 13© RAOZHONG 2004 生产线平衡分析的目的 „缩短产品的装配时间，增加单位时间的生产 量。 „减少工序之间的预备时间； „提高生产线的效率； „改善生产线的平衡； „改善生产方法。 生产线平衡 - 14© RAOZHONG 2004 生产线平衡步骤 稼働時間内 必要生産量 (D) 稼働時間 (C) 各要素作業時間 (bi) 総工数 (B=Σbi) 要素作業 先行順位関係 (A) Perfect Balance 时的 Pitch Time E=C/D Perfect Balance时的 工位数数 F=B/E 工位数向上 整数化 F’=〔F〕 工位数为F‘时 Perfect Balance Pitch Time G=B/F’ 工位数为F‘时是否違反A的先行关系､ Pitch Time是否可能在E和G之间 工位数加1 F'=F'+1 (G=B/(F'+1)) 満足平衡要求吗 稼働時間短縮､ 作業改善 作業者変更訓練､ 設計変更etc. 结束 N N Y YB GE F' 工位数 Pitch Time F ４２０００D.M. ４００３８０個 １１０ =４２０００/３８０ ３.６=４００/１１０ ３.６→４ １００ ＝４００/４ 生产线平衡算法 生产线平衡 - 15© RAOZHONG 2004 生产线平衡步骤（简化） 1. 计算产距时间（Takt time） 2. 画优先图 3. 决定周期时间（CT=Takt time） 4. 确定理论工位数 5. 排程 6. 计算效率 7. 选择平衡 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 6 生产线平衡 - 16© RAOZHONG 2004 生产线平衡的例一： „电风扇装配由下列任务组成： 任务 时间(Mins) 任务描述 紧前任务 A 2 装配外框 无 B 1 安装开关 A C 3.25 装配马达架 无 D 1.2 将马达架装入外框 A, C E 0.5 安装扇叶 D F 1 安装格栅 E G 1 安装电缆 B H 1.4 测试 F, G 生产线平衡 - 17© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 画优先图（Precedence Diagram） 任务 紧前任务 A None A B A B C None C D A, C D 任务 紧前任务 E D E F E F G B G H E, G H 生产线平衡 - 18© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 优先图 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 Question: 哪一个工序决定了最大产出率？ Answer: 任务C决定了生产线的CT，也就决定了最大 产出率。 7 生产线平衡 - 19© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 瓶颈(Bottleneck) 台台瓶颈时间 每日生产时间最大产出 129= mins/ 3.25 mins 420= = 任务 时间(Mins) 任务描述 紧前任务 A 2 装配外框 无 B 1 安装开关 A C 3.25 装配马达架 无 D 1.2 将马达架装入外框 A, C E 0.5 安装扇叶 D F 1 安装格栅 E G 1 安装电缆 B H 1.4 测试 F, G 生产线平衡 - 20© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 确定CT 每期要求的产出 每期的生产时间要求的周期时间 =C , 台天台 天 mins/ 4.2= / 100 mins/ 420 =C Question: 假定我们每天要装配100台风 扇。周期时间应是多少？ Answer: 生产线平衡 - 21© RAOZHONG 2004 生产线平衡： 确定理论最少工位数 Question: 理论上的最少工位数是多少？ Answer: (C) (T) =N N t t 周期时间 任务时间总和 理论最少工位数 , 3or 2.702, = mins/ 4.2 mins/ 11.35 =N t 台 台 8 生产线平衡 - 22© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 排程规则一： „主规则: 以其后跟随任务数目最多的次序安 排 工位。 „附加规则: 最长作业时间的任务先排 生产线平衡 - 23© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 工位 1 工位2 工位 3 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 生产线平衡 - 24© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 工位 1 工位 2 工位 3 A (4.2-2=2.2) 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 9 生产线平衡 - 25© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 工位 1 工位 2 工位 3 生产线平衡 - 26© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 工位 1 工位 2 工位 3 生产线平衡 - 27© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25)=.95 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 工位 1 工位2 工位 3 10 生产线平衡 - 28© RAOZHONG 2004 C (4.2-3.25)=.95 Idle = .95 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 工位 1 工位 2 工位 3 生产线平衡 - 29© RAOZHONG 2004 C (4.2-3.25)=.95 Idle = .95 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 D (4.2-1.2)=3 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 工位 1 工位 2 工位 3 生产线平衡 - 30© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25)=.95 Idle = .95 D (4.2-1.2)=3 E (3-.5)=2.5 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 工位 1 工位2 工位 3 11 生产线平衡 - 31© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25)=.95 Idle = .95 D (4.2-1.2)=3 E (3-.5)=2.5 F (2.5-1)=1.5 任务 后续任务 时间(Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 工位 1 工位 2 工位 3 生产线平衡 - 32© RAOZHONG 2004 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25)=.95 Idle = .95 D (4.2-1.2)=3 E (3-.5)=2.5 F (2.5-1)=1.5 H (1.5-1.4)=.1 Idle = .1 任务 后续任务 时间 (Mins) A 6 2 C 4 3.25 D 3 1.2 B 2 1 E 2 0.5 F 1 1 G 1 1 H 0 1.4 A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= .2) Idle= .2 工位 1 工位 2 工位 3 生产线平衡 - 33© RAOZHONG 2004 工作站分配 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 工作站1 工作站2 工作站3 12 生产线平衡 - 34© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 装配线的效率 )(CT x (Na) (T) = B瓶颈节拍实际工位数目 任务时间总和效率 923.= )s/(3)(4.1min mins/ 11.35= 台 台效率 生产线平衡 - 35© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 排程规则二： „主规则:最长作业时间的任务先排。 „附加规则:以其后跟随任务数目最多的次序安 排工位 生产线平衡 - 36© RAOZHONG 2004 任务 后续任务 时间 (Mins) C 4 3.25 A 6 2 H 0 1.4 D 3 1.2 B 2 1 G 1 1 F 1 1 E 2 0.5 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25=.95) 工位 1 工位 2 工位 3 Idle= .95 13 生产线平衡 - 37© RAOZHONG 2004 任务 后续任务 时间 (Mins) C 4 3.25 A 6 2 H 0 1.4 D 3 1.2 B 2 1 G 1 1 F 1 1 E 2 0.5 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25=.95) 工位 1 工位 2 工位 3 Idle= .95 A (4.2-2=2.2) 生产线平衡 - 38© RAOZHONG 2004 任务 后续任务 时间 (Mins) C 4 3.25 A 6 2 H 0 1.4 D 3 1.2 B 2 1 G 1 1 F 1 1 E 2 0.5 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25=.95) 工位 1 工位 2 工位 3 Idle= .95 A (4.2-2=2.2) D (2.2-1.2=1) B (1-1=0) Idle= 0 生产线平衡 - 39© RAOZHONG 2004 任务 后续任务 时间 (Mins) C 4 3.25 A 6 2 H 0 1.4 D 3 1.2 B 2 1 G 1 1 F 1 1 E 2 0.5 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 C (4.2-3.25=.95) 工位 1 工位 2 工位 3 Idle= .95 A (4.2-2=2.2) D (2.2-1.2=1) B (1-1=0) Idle= 0 G (4.2-1=3.2) E (3.2-0.5=2.7) F (2.7-1=1.7) H (1.7-1.4=0.3) Idle= 0.3 14 生产线平衡 - 40© RAOZHONG 2004 工作站分配 A C B D E F G H 2 3.25 1 1.2 .5 1 1.4 1 工作站2 工作站1 工作站3 生产线平衡 - 41© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 装配线的效率 )(CT x (Na) (T) = B瓶颈节拍实际工位数目 任务时间总和效率 901.= )s/(3)(4.2min mins/ 11.35= 台 台效率 生产线平衡 - 42© RAOZHONG 2004 装配线平衡练习1 J型玩具马车组装，每天需生产500辆。每天的生产时间为420 分钟。下表列出了玩具马车的组装步骤及其时间，根据节拍和 作业次序的限制，求使工作站数量最少的平衡方式。 J上紧全部螺栓和螺钉9K F,G,H,I 安装前轴车把手，拧紧螺栓和螺钉8J E安装2＃前车轮，拧紧轮轴盖12I E安装1＃前车轮，拧紧轮轴盖12H C安装2＃后车轮，拧紧轮轴盖12G C安装1＃后车轮，拧紧轮轴盖12F D拧紧前轴螺栓15E -安装前轴，拧紧4个螺母50D B拧紧后轴支架螺栓9C A插入后轴11B -安装后轴支架，拧紧4个螺母45A 紧前任务作业内容时间（秒）作业 195 15 生产线平衡 - 43© RAOZHONG 2004 优先图 A B C D E F G H I J K 45 11 9 12 12 8 50 15 12 12 9 生产线平衡 - 44© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 确定CT 每期要求的产出 每期的生产时间要求的周期时间 =C , 台秒天台 天秒 /50.4= / 500 /60 420 =C × 我们每天要装配500台玩具小车。周期时 间是多少？ Answer: 生产线平衡 - 45© RAOZHONG 2004 生产线平衡： 确定理论最少工位数 Question: 理论上的最少工位数是多少？ Answer: (C) (T) =N N t t 周期时间 任务时间总和 理论最少工位数 , 4or 3.87, = /50.4 /195 =N t 台秒 台秒 16 生产线平衡 - 46© RAOZHONG 2004 A D B E H G C F45 50 11 15 12 9 8 12 工位 1 I 12 J K 12 9 115B 505D 456A 122F 94C 154E 122I 122H 122G 91K 81J 时间后续任务任务 工位2 工位 3 工位 4 A(50.4-45=5.4) IDLE=5.4 D(50.4-50=0.4) IDLE=0.4 B(50.4-11=39.4) E(39.4-15=24.4) C(24.4- 9=15.4) F(15.4- 12=3.4) IDLE=3.4 G(50.4-12=38.4) H(38.4-12=26.4) I(26.4-12=14.4) J(14.4- 8=6.4) IDLE=6.4 生产线平衡 - 47© RAOZHONG 2004 工位排布 A B C D E F G H I J K 45 11 9 12 12 8 50 15 12 12 9 工位1 工位2 工位3 工位4 工位5 生产线平衡 - 48© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 装配线的效率 )(CT x (Na) (T) = B瓶颈节拍实际工位数目 任务时间总和效率 8.= )(5)(50sec/ sec/ 195= 7台 台效率 17 生产线平衡 - 49© RAOZHONG 2004 A D B E H G C F45 50 11 15 12 9 8 12 工位 1 I 12 J K 12 9 94C 115B 154E 456A 505D 122F 122I 122H 122G 81J 91K 时间后续任务任务 工位2 工位 3 工位 4 D(50.4-50=0.4) IDLE=0.4 A(50.4-45=5.4) IDLE=5.4 E(50.4-15=35.4) H(35.4-12=23.4) I(23.4-12=11.4) B(11.4- 11=0.4) IDLE=0.4 F(41.4-12=29.4) G(29.4-12=17.4) J(17.4-8=9.4) K(9.4- 9=0.4) IDLE=0.4 C(50.4-9=41.4) 生产线平衡 - 50© RAOZHONG 2004 工位排布 A B C D E F G H I J K 45 11 9 12 12 8 50 15 12 12 9 工位2 工位1 工位3 工位4 生产线平衡 - 51© RAOZHONG 2004 生产线平衡: 装配线的效率 )(CT x (Na) (T) = B瓶颈节拍实际工位数目 任务时间总和效率 759.= )(4)(50sec/ sec/ 195= 台 台效率 18 生产线平衡 - 52© RAOZHONG 2004 生产线平衡－练习2 一家玩具公司新推出一 款男玩具公仔；公仔本 身和衣服在装配线外制 造。現需要设立一条专 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 初级会计实务单元训练题天津单元检测卷六年级下册数学单元教学设计框架单元教学设计的基本步骤主题单元教学设计 ; 生产安排是每日400个; 而每日有400分钟生 产时间。 工作单元 时间(DM) 紧前任务 1.穿内裤 10 2.穿内衣 11 3.穿左袜 9 4.穿右袜 9 5.穿长裤 22 1 6.穿衬衫 42 2 7.穿左鞋 26 3、5 8.穿右鞋 26 4、5 9.穿腰带 30 5、6 10.放物件入裤袋 20 5 11.打领带 63 6 12.穿外套 32 6 13.戴帽子 6 2 总工时﹕ 306 生产线平衡 - 53© RAOZHONG 2004 常用的启发式算法 ¾位置权重法 ¾最长作业时间 (LOT) ¾最短作业时间 (SHOT) ¾最多后续任务 ¾最少后续任务 生产线平衡 - 54© RAOZHONG 2004 生产线平衡表示法—流动生产图 „纵轴表示工序 的作业时间； „横轴表示各工 序的作业。 作 业 时 间 工序号 5 10 15 20 25 30 35 人员 实际 时间 1 1 30 30 2 2 50 25 3 1 27 27 4 5 6 7 8 9 3 72 24 1 30 30 1 1 1 1 26 26 20 20 34 34 27 27 合计 12 316 243 流 动 作 业 速 度 DM 19 生产线平衡 - 55© RAOZHONG 2004 生产线平衡其他影响因素 „工序操作方法 „工序排列方法 „员工工作态度 „员工的熟练程度 „物料质量 生产线平衡 - 56© RAOZHONG 2004 缩短瓶颈作业时间 „作业分割 ¾将此作业的一部分分割出来移至工时较短的作业工序。 „利用或改良工具﹑机器 ¾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﹐可提升产量﹐缩短作业工时。 „提高作业者的技能 ¾运用工作教导﹐提升作业者的技能 „调换作业者 ¾调换效率较高或熟练作业人员 „增加作业者 生产线平衡 - 57© RAOZHONG 2004 生产线平衡改善 作 业 时 间 工序 1 2 3 4 5 作 业 时 间 工序 1 2 3 4 5 作 业 时 间 工序 1 2 3 4 5 1、分割作业 1、缩短瓶颈时间 2、缩短时间 2人 1人 3、增加人员 20 生产线平衡 - 58© RAOZHONG 2004 生产线平衡改善 作 业 时 间 工序 1 2 3 4 5 作 业 时 间 工序 1 2 3 4 5 作 业 时 间 工序 1 2 3 4 5 1、分割作业 省略工序 2、减少人员 2、合并作业 省略工序 2人 1人 3、减人