線平衡分析和瓶頸改善PPT課件

線平衡及瓶頸分析,第一節(jié)、木桶定律與生產(chǎn)線平衡,一、何為木桶定律1.木桶定律一個木桶盛水多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木板，而恰恰取決于桶壁上最短的那塊木板，這一規(guī)律我們稱之為“木桶定律”。2.木桶定律的三個推論A.只有桶壁上所有木板都足夠高,木桶才能盛滿水B.所有木板高出最低木板的部分是沒有意義的,而且高出越多,浪費就越大C.提高木桶容量最有效的辦法就是設(shè)法加高最低木板的高度,二、生產(chǎn)線平衡與木桶定律的關(guān)系“生產(chǎn)線平衡”與“木桶定律”非常相似：生產(chǎn)線的最大產(chǎn)能不是取決于作業(yè)速度最快的工位，而恰恰取決于作業(yè)速度最慢的工位，最快與最慢的差距越大，產(chǎn)能損失就越大。制造現(xiàn)場，各個車間或小組之間，彼此的管理水平、產(chǎn)能等往往是不等的，企業(yè)現(xiàn)場管理的整體水平并不取決于最優(yōu)秀的車間單位而是取決于最差的車間單位，同理，對一條生產(chǎn)線來言，其產(chǎn)量、效率高低也是如此。,三、生產(chǎn)線平衡的定義及意義1.生產(chǎn)線平衡：生產(chǎn)線平衡是對生產(chǎn)的全部工序進行平均化、均衡化，調(diào)整各工序或工位的作業(yè)負(fù)荷或工作量，使各工序的作業(yè)時間盡可能相近或相等，最終消除各種等待浪費現(xiàn)象，達(dá)到生產(chǎn)效率最大化。它是生產(chǎn)流程設(shè)計與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化中最重要的方法。通過平衡生產(chǎn)，可以加深理解“一個流”生產(chǎn)模式及熟悉“單元生產(chǎn)”的編制方法，它是一切新理論與新方法的基礎(chǔ)。,生產(chǎn)線平衡定義,對生產(chǎn)的全部工序進行均衡，調(diào)整作業(yè)負(fù)荷和工作方式，消除工序不平衡和工時浪費，實現(xiàn)“一個流”。,通過平衡生產(chǎn)線可以綜合應(yīng)用到程序分析、動作分析、layout分析，搬動分析、時間分析等全部IE手法，提高全員綜合素質(zhì)在平衡的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上實現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應(yīng)變能力，對應(yīng)市場變化實現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)減少單件產(chǎn)品的工時消耗，降低成本（等同于提高人均產(chǎn)量）減少工序的在制品，真正實現(xiàn)“一個流”提高作業(yè)及設(shè)備工裝的工作效率,平衡生產(chǎn)線的意義,生產(chǎn)線平衡計算,節(jié)拍生產(chǎn)周期最長工序時間（瓶頸崗位時間）決定了整個生產(chǎn)線的作業(yè)時間，即等于節(jié)拍,一般要求生產(chǎn)線平衡率達(dá)到85%以上,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時=每個工位所用時間的總和,生產(chǎn)線平衡損失=1-平衡率,平衡率,第二節(jié)、生產(chǎn)線平衡分析與改善,一、平衡分析用語1.節(jié)拍(PITCHTIME):節(jié)拍是指在規(guī)定時間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)量，各工序完成單位成品所需的作業(yè)時間。其計算公式：節(jié)拍有效出勤時間生產(chǎn)計劃量X（+不良率）例：每月的工作天數(shù)為20天，正常工作時間每班次為480分鐘，該企業(yè)實行每天2班制，如果該企業(yè)的月生產(chǎn)計劃量為19200個，不良率為0%，請問該企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)拍是多少？答：節(jié)拍時間=有效出勤時間/生產(chǎn)計劃量X（1+不良率）=480X2X20/19200X（1+0%）=60秒/個,2.傳送帶速度CV：傳送帶速度是指流水線的皮帶傳遞速度，一般情況下，采用一定的距離作好標(biāo)記，然后測定其時間，進而得出流水線傳送帶的實際速度，計算公式：CV=間隔標(biāo)記距離/所耗時間。采用流水線作業(yè)的企業(yè)，傳送帶的速度與作業(yè)效率、疲勞程度以及能否完成產(chǎn)量有密切的關(guān)系。理想的傳送帶速度是恰好能完成預(yù)定產(chǎn)量的同時又能減少作業(yè)員的身心疲勞。理想的傳送帶速度的計算公式：CV=間隔標(biāo)記距離/節(jié)拍時間，因此在現(xiàn)場生產(chǎn)管理過程中，只要把流水線的皮帶速度調(diào)成理想的傳送帶速度即可。3.瓶頸工時:指生產(chǎn)線所有工序中所用人均工時最長的工序，通常指一道工序，有時也指幾道工序。,3.總瓶頸站工時:指瓶頸站工時乘以生產(chǎn)線作業(yè)人數(shù)的總和。4.周程時間:是指單個產(chǎn)品從前到后所有工序所費時間的總和。5.平衡率:其計算公式=生產(chǎn)線各工序時間總和/(瓶頸工時X人員數(shù))6.平衡損失:其計算公式=1-平衡率7.平衡損失時間:其計算公式=(瓶頸工時-工位工時)8.稼動損失時間:其計算公式=(節(jié)拍-瓶頸時間)X總?cè)藬?shù)9.稼動損失率:其計算公式=稼動損失時間/(節(jié)拍X總?cè)藬?shù))X100%,平衡損失時間與稼動損失時間是兩個不同的概念,平衡損失時間是瓶頸工時與各工位工時時間差的總和,而稼動損失時間是工序生產(chǎn)節(jié)拍與瓶頸工時時間差的總和,它們之間的關(guān)系如下圖所示:,稼動損失時間與平衡損失時間的區(qū)別,10.瓶頸的（BottleNeck)定義:阻礙企業(yè)流程更大程度增加有效產(chǎn)出或減少庫存和費用的環(huán)節(jié)謂之瓶頸，瓶頸可能是有形的,也可能是無形的。生產(chǎn)系統(tǒng)的目標(biāo)是平衡物流,而不是平衡生產(chǎn)能力;“非瓶頸”資源的充分利用不僅不能提高有效產(chǎn)出,而且還會使庫存和搬運增加;瓶頸環(huán)節(jié)損失1小時,相當(dāng)于整個系統(tǒng)損失1小時,而且是無法補救的;非瓶頸環(huán)節(jié)上節(jié)約1小時,毫無實際意義;瓶頸制約了生產(chǎn)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出和庫存;,11.瓶頸的常見表現(xiàn):整體進度緩慢,生產(chǎn)效率下降;出現(xiàn)產(chǎn)品零部件不能配套的現(xiàn)象;一些工序加班趕貨,而另一些則很輕松;一些工序的半成品堆積過多,而另一些則很少;個別工序在等材料、設(shè)備,其他工序進展正常;個別生產(chǎn)線流動停止,出現(xiàn)在制品滯留時間過長情況。,12.瓶頸效應(yīng):是指瓶子頸部流量的大小限制了倒水時的水,13.瓶頸的不良影響:A.工序的先后關(guān)系,會影響后續(xù)工序進度:B.工序間的平行關(guān)系，則會影響產(chǎn)品配套,二、平衡改善法則及注意事項1.平衡改善法則-ECRS法則,以上ECRS法則，具體可通過下列圖片來說明生產(chǎn)中如何運用改善：,作業(yè)改善壓縮,分割轉(zhuǎn)移,并行作業(yè)，增加人員,拆解去除,作業(yè)改善后合并,重排,2-1.平衡改善的基本原則和方法：通過調(diào)整作業(yè)工序的作業(yè)內(nèi)容來使作業(yè)時間相近或減少這一偏差。A.首先考慮對瓶頸工序進行改善,作業(yè)改善方法可參照程序分析、動作分析、工裝自動化等工程方法和手段B.將瓶頸工序的作業(yè)內(nèi)容分割給其它工序。C.合并相關(guān)工序,重新排布生產(chǎn)線。D.分解作業(yè)時間較短的工序,把它安排到其它工序中去。E.增加作業(yè)員,只要平衡率提高了,人均產(chǎn)量就提高了,單位成本也隨之下降。,2-2.平衡改善的基本原則和方法：改善耗時長的工程,縮短作業(yè)時間A.分割作業(yè),把一部分作業(yè)分配到耗時較短的工程B.改善作業(yè),縮短作業(yè)時間(如:活用工具等)C.使作業(yè)機械化;提高機械的效能D.并行作業(yè),增加作業(yè)人數(shù)E.更換技術(shù)水準(zhǔn)更高、動作更快的作業(yè)人員改善耗時較短的工程A.分割作業(yè),將其分配到其他耗時也短的工程,從而省略原工程B.從耗時長的工程,接過一部分作業(yè)內(nèi)容C.把耗時較短的工程結(jié)合起來D.把需要兩個人工程,改成一個人就能應(yīng)付的工程.,3.平衡改善過程中應(yīng)注意事項:A.需要同樣工具和機器的作業(yè)要素可分配在同一專用設(shè)備工序內(nèi)B.作業(yè)要素相同或前后相近的應(yīng)盡量分配在同一工序C.不相容的作業(yè)盡量不分在同一工序D.必要時可對關(guān)鍵作業(yè),增加操作人數(shù)或改用更有效的工具/設(shè)備以縮短其作業(yè)時間,提高平衡率E.生產(chǎn)線補進新手時,因新手對工作不熟悉,在配置上需特別注意,否則會造成嚴(yán)重的不平衡致使產(chǎn)量大幅下降。F.采用ECRS法則進行改善時的優(yōu)先順序為:“取消”不必要的動作或工序（第一選擇）；“合并”微小動作（次選）；“重排”作業(yè)工序或動作（第三選擇）；“簡化”復(fù)雜動作或工序（最后選擇）,三、平衡改善的實施步驟：第一步：明確改善目的和對象：是否因為生產(chǎn)量變動（增產(chǎn)或減產(chǎn)）而進行的改善是否為了提高生產(chǎn)率、減少作業(yè)人員改善對象是一條生產(chǎn)線、某段工序還是整個流程第二步：了解、分析生產(chǎn)現(xiàn)狀及相關(guān)人員的工作狀況：如各工位或工序的良品率有多高？人員出勤狀況、產(chǎn)品加工的難易度、品質(zhì)事故的發(fā)生點等。第三步：了解產(chǎn)品工藝流程并分解各工程的作業(yè)要素：根據(jù)工程分析圖了解加工作業(yè)內(nèi)容，依據(jù)作業(yè)拆分原則拆分各工程的作業(yè)要素。第四步：對各作業(yè)要素進行時間觀測,第五步：對觀測記錄的結(jié)果進行處理，得出各作業(yè)要素的標(biāo)準(zhǔn)時間，在進行數(shù)據(jù)處理時應(yīng)注意如下兩點：剔除異常值、排除各種影響作業(yè)的因素，最后制定出各作業(yè)要素的標(biāo)準(zhǔn)時間。把各種浪費現(xiàn)象記入并提出相關(guān)的改善方法，以便改善實施。第六步：繪出生產(chǎn)線平衡圖。第七步：計算目前的平衡率、稼動損失率等。第八步：提出改善目標(biāo)及實施方案。第九步：依據(jù)平衡改善法則、動作經(jīng)濟原則等方法實施改善。第十步：改善結(jié)果的分析、總結(jié)和評價。,生產(chǎn)線平衡步驟:計算產(chǎn)距時間（Takttime）畫優(yōu)先圖(制作工藝流程圖)決定周期時間（CT=Takttime）確定理論工位數(shù)排程計算效率,案例分析,TaktTime=DemandRate(需求速度),目標(biāo)：按需求生產(chǎn)！,產(chǎn)距時間:TAKTTIME,電風(fēng)扇裝配由下列任務(wù)組成：,生產(chǎn)線平衡:畫優(yōu)先圖（PrecedenceDiagram）,任務(wù)緊前任務(wù),ANone,A,BA,B,CNone,C,DA,C,D,任務(wù)緊前任務(wù),ED,E,FE,F,GB,G,HE,G,H,問題:哪一個工序決定了最大產(chǎn)出率？,答案:任務(wù)C決定了生產(chǎn)線的CT，也就決定了最大產(chǎn)出率。,問題:假定我們每天11.5H要生產(chǎn)KQ34-4產(chǎn)品7000個,周期時間應(yīng)是多少？,Answer:,Answer:,問題:理論上的最少工位數(shù)是多少？,實際人員配置需12人,比理想多2人,平衡率水平90.1%,生產(chǎn)線平衡排程規(guī)則：,主規(guī)則:以其后跟隨任務(wù)數(shù)目最多的秩序安排工位。附加規(guī)則:最長作業(yè)時間的任務(wù)先排,工位3,工位3,A(4.2-2=2.2),A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2),工位3,A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=0.2)Idle=0.2,工位3,C(4.2-3.25)=0.95,A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=0.2),工位3,Idle=0.2,Idle=0.95,C(4.2-3.25)=0.95,A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=0.2),工位3,Idle=0.2,Idle=0.95,D(4.2-1.2)=3,C(4.2-3.25)=0.95,A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=0.2),工位3,Idle=0.2,Idle=0.95,D(4.2-1.2)=3E(3-0.5)=2.5,C(4.2-3.25)=0.95,A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=0.2),工位3,Idle=0.2,Idle=0.95,D(4.2-1.2)=3E(3-0.5)=2.5F(2.5-1)=1.5,C(4.2-3.25)=0.95,A(4.2-2=2.2)B(2.2-1=1.2)G(1.2-1=0.2),工位3,Idle=0.2,Idle=0.95,D(4.2-1.2)=3E(3-0.5)=2.5F(2.5-1)=1.5H(1.5-1.4)=0.1,Idle=0.1,工作站1,工作站2,工作站3,工作站分配,裝配線的效率,縱軸表示工序的作業(yè)時間；橫軸表示各工序的作業(yè)。,作業(yè)時間,工序號,5,10,15,20,25,30,35,人員,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,合計,12,316,243,流動作業(yè)速度,DM,生產(chǎn)線平衡的表示法:流動生產(chǎn)圖,人均,實際,某安裝車間生產(chǎn)線平衡實例:,改善前-工作臺上,改善后-皮帶拉上,物流,物留,順暢流動沒有停滯,中間停滯隱藏問題,流水線的“物流”和“物留”,傳統(tǒng)輸送帶作業(yè),傳統(tǒng)輸送帶的4種浪費：取放動作浪費在制品取放至少浪費25秒時間。等待浪費前后工序作業(yè)節(jié)奏不同造成作業(yè)等待。在制品過多浪費工序間緩沖庫存隱藏了等待問題。空間浪費緩沖庫存的存放設(shè)施、存放空間浪費。,“傳統(tǒng)”輸送帶和“成長型”輸送帶,成長型輸送帶作業(yè),劃分節(jié)距線一般為8090cm，用來確認(rèn)進度。,邊送邊做在輸送帶上完成裝配工作，消除搬運浪費,依產(chǎn)距時間設(shè)定速度產(chǎn)距時間縮短時，增加工作站、工作人員和提高輸送帶速度。,設(shè)立“接棒區(qū)”流入“接棒區(qū)”的制品由下工序協(xié)助完成。,設(shè)立停線按鈕事故發(fā)生時停線，以相互協(xié)作、排除異常。,“傳統(tǒng)”輸送帶和“成長型”輸送帶,工廠常見的,等待浪費,搬運浪費,不良浪費,動作浪費,加工浪費,庫存浪費,制造過多（過早）浪費,8大浪費,缺貨損失,企業(yè)每生產(chǎn)一件產(chǎn)品就在制造一份浪費。伴隨企業(yè)運營中各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)不被察覺或不被重視的浪費，日本企業(yè)管理界將之形象地比喻為“地下工廠”。,地下工廠,生產(chǎn)線不平衡造成中間在庫，降低整體效率,能力需求：100件/H,例,提升平衡率的工位互助結(jié)構(gòu),作業(yè)站作業(yè)員互助狀況,A(),B(位置),C,1,I,II,III,IV,不在,或更遠(yuǎn),1,2,5,4,3,.,.,2,1,2,1,2,1,2,3,4,3,4,3,5,5,4,6,根據(jù)生產(chǎn)需求變化進行有彈性的生產(chǎn)線布置,2,3,4,5,Input,Output,1,6,2,3,4,5,Input,Output,1,6,需求1000件/天時3人作業(yè),需求600件/天時2人作業(yè),考慮彈性生產(chǎn)線布置時追求的目標(biāo)：（1）及時發(fā)現(xiàn)浪費（2）靈活調(diào)整生產(chǎn)量（3）考慮相關(guān)部門的浪費,品質(zhì)方面優(yōu)先使用不會產(chǎn)生次品，或者有異常時能自動停止的設(shè)備，并設(shè)置質(zhì)控環(huán)節(jié),產(chǎn)量方面使用彈性高、易增減產(chǎn)量的設(shè)備，優(yōu)先采用單線流動小型設(shè)備,成本方面按照產(chǎn)距時間配置人員，非定員制生產(chǎn)，使用最少空間生產(chǎn),布置原則：運輸路線最短平面布置形式：直線型：山字型：直角型：環(huán)型：蛇型：U型：工作地排列形式：單列雙列,流水線平面布置模式:,單站與連線(流水線)作業(yè)之工時計算,單站作業(yè):總工時=A+B+C+D(各站工時加總)連線作業(yè):總工時=max(AD)*4(瓶頸站工時*站數(shù))或總工時=產(chǎn)品周程時間/平衡率,連續(xù)作業(yè)工作站平衡率,瓶頸?Bottleneck(50”),平衡率:=(35+50+30+45)/(50*4)=80%目標(biāo)為1,平衡率日產(chǎn)量:=每人每日工作時間/瓶頸站工時=10*60分*60秒/50秒=720個,單站作業(yè)工時計算:,KL34D小開關(guān)鍋裝總工時=7.5+12.5+3.6=23.6秒,連線(流水線)作業(yè)工時計算,WS-22微動產(chǎn)品總工時=4.5*11人=49.5秒=40.5/81.8%=49.5秒,提升平衡率的工位互助結(jié)構(gòu),作業(yè)站作業(yè)員互助狀況,A(),B(位置),C,1,I,II,III,IV,不在,或更遠(yuǎn),1,2,5,4,3,.,.,2,1,2,1,2,1,2,3,4,3,4,3,5,5,4,6,案例分享,調(diào)快線體速度，可以增加產(chǎn)量？調(diào)慢線體速度，可以增加產(chǎn)量？,為什么？,大家思考一下：,跳繩游戲規(guī)則,1、