流水線組織設計《線平衡技術》省公開課金獎全國賽課一等獎微課獲獎課件

流水線組織設計第六章線平衡技術1/51第六章線平衡技術一、線平衡分析基本步驟選擇改進對象（1）首先是要選擇做效率提升改進產(chǎn)品型號如利用P-Q圖進行分析，或用ABC法進行選擇幾個所要改進產(chǎn)品型號產(chǎn)品生產(chǎn)效率統(tǒng)計，初步預計其改進效果有多大，然后再確定該產(chǎn)品（2）選擇所要改進線體線體選擇重視兩個方面，一是要線體人員必須要安定；二是要線體組長要有主動主動改進思想，而且執(zhí)行力要強，選擇這一條是相當主要，這必須要在日常工作中，長久觀察，以及與產(chǎn)線組長溝通方可得到，這也是改進中很關鍵一個選擇2/51線平衡分析——統(tǒng)計分析線平衡分析也分為三個步驟：（1）線平衡統(tǒng)計統(tǒng)計過程是進行現(xiàn)場工時測量，每個工位時間測量最少10組數(shù)據(jù)。假如多數(shù)是設備作業(yè)，這個時候就要對設備進行時間測量。并統(tǒng)計下實際產(chǎn)量。（2）線平衡分析按照線平衡分析方法進行。注意尋找瓶頸工位及時間，得到線平衡率是多少，這個將作為改進原始基礎數(shù)據(jù)，以做改進過程中對比用3/51（3）改進目標評定與確認依據(jù)線平衡分析數(shù)據(jù)，以及對各工位時間掌握程度，初步預計需要提升目標。依據(jù)目標與實際差距進行再次分析各個工位時間，尋找正瓶頸與負瓶頸現(xiàn)況（正瓶頸是超出平均時間最高工位，負瓶頸是低于平均時間最多工位，負瓶頸主要是浪費過多），同時還要兼顧二次瓶頸與屢次瓶頸。分析時找出各個處理方法，比如，那些工位能夠利用工裝，那些工位需要引入自動化，那些工位部件能夠線外完成，并確定這些改進方法是否能夠實現(xiàn)，如此以后再用ECRS進行工位調(diào)整或線體調(diào)整。4/51改進方案制訂與實施依據(jù)以上分析出改進方法制訂改進方案，主要是分配一些任務，比如：工裝、自動化設備、場地調(diào)整、人員安排工作任務由誰負責，什么時候完成，怎樣完成等等內(nèi)容，以此督促其它部門人員完成配合工作。當全部制訂任務都完成時候，就在產(chǎn)線上進行新實施過程。5/51效果跟蹤效果跟蹤需要生產(chǎn)確保實施線體產(chǎn)品型號與人員不可隨意變動。連續(xù)時間20天到1個月，天天進行線平衡統(tǒng)計。前一兩天每工位測量時間可在5-8組數(shù)據(jù)，后面可天天測量3組數(shù)據(jù)即可，同時統(tǒng)計下每次測量時候實際產(chǎn)能。計算出天天測量線平衡率，將這些數(shù)據(jù)與基礎數(shù)據(jù)畫出趨勢圖出來，以確定改進進展情況。改進總結盡可能用圖表進行總結6/51二、瓶頸分析瓶頸：是指實際生產(chǎn)能力小于生產(chǎn)負荷一切資源，它是系統(tǒng)內(nèi)部制約產(chǎn)銷率約束原因，是制造過程中流量最小地方。實踐表明大部分工廠只有為數(shù)極少瓶頸作業(yè)。假如沒有瓶頸，則意味著存在剩下生產(chǎn)能力，這時應該改變系統(tǒng)暴露出系統(tǒng)瓶頸。7/51

次瓶頸資源(Capacity-constrained

resource，CCR)是指利用率已靠近實際生產(chǎn)能力，而且假如作業(yè)計劃制訂不太好就可能成為瓶頸資源。比如，普通作業(yè)車間CCR可能接收好幾個地方工作任務，假如這些工作任務沒有安排好，就會使工作任務之間間歇時間超出CCR空閑時間，從而使CCR成為瓶頸。在加工批量發(fā)生改變，或者某個上游作業(yè)因為某種原因不能進行，而且沒有足夠任務供給CCR時，就會出現(xiàn)這種情況。8/51

非瓶頸：是指實際生產(chǎn)能力大于生產(chǎn)負荷一切資源。所以，非瓶頸資源不應該連續(xù)不停工作，因為它生產(chǎn)能力超出需求量，非瓶頸包含空閑時間。9/51瓶頸分析方法尋找企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中瓶頸有兩種方法：工序負荷比較表是利用相關工廠專門知識，考查系統(tǒng)運行，并與管理人員和工人交談。工序負荷比較表能夠經(jīng)過考查每道工序上負荷來取得。在進行工序負荷比較時候，我們假設數(shù)據(jù)是比較準確。10/51例：產(chǎn)品沿著M1流到M5，工序負荷比較初步計算以下：

M1生產(chǎn)能力130%；

M2生產(chǎn)能力120%；

M3生產(chǎn)能力105%M4生產(chǎn)能力95%

M5生產(chǎn)能力85%

非瓶頸非瓶頸瓶頸瓶頸瓶頸11/51

瓶頸上一個小時損失是整個系統(tǒng)一個小時損失，而非瓶頸資源節(jié)約一個小時無益于增加系統(tǒng)產(chǎn)銷率；非瓶頸資源充分利用不但不能提升產(chǎn)銷率，而且會使庫存和運行費用增加；追求物流平衡，而不是生產(chǎn)能力平衡。即使企業(yè)生產(chǎn)能力充分利用了，不過產(chǎn)品并非都能恰好符合當初市場需求，必定有一部分要積壓。生產(chǎn)能力平衡實際是做不到。因為波動是絕正確，市場每時每刻都在改變；生產(chǎn)能力穩(wěn)定只是相正確。所以必須接收市場波動這個現(xiàn)實，并在這種前提下追求物流平衡。所謂物流平衡就是使各個工序都與瓶頸機床同時，以求生產(chǎn)周期最短、在制品最少；充分利用資源不意味著就能取得最大產(chǎn)出。12/51(1)經(jīng)過設置機動多能工來填補不平衡,這一點應該適用大部分線體,但對線體形狀和大小有一些要求

(2)經(jīng)過線體內(nèi)部人員間互助來填補不平衡,如建立窄U型線;如在單元模式內(nèi)使用逐兔式;還能夠在傳送帶式流水線工位間設置接力區(qū)來互助;但這些都對線體TAKTTIME有一定要求,假如過短話會有問題

而且這些方法都需要增加一定數(shù)量在制作為緩沖

(3)建立小單元,一個人做完全部工序,這種方法對產(chǎn)地和設備及人員技能都有要求13/51生產(chǎn)能力不平衡問題企業(yè)各工序生產(chǎn)能力平衡,并保持與市場需求相匹配,是我們組織生產(chǎn)終極目標但反過來考慮,情況又會怎樣?14/51例:一條由幾個工作站組成簡單加工流水線,該流水線節(jié)拍一經(jīng)設定生產(chǎn)人員就要想方設法使各工作站生產(chǎn)能力一致要到達這一目標就要調(diào)整使用機器設備、工作量、上崗工人技能與類型、使用工具以及加工時間15/51平衡各工序生產(chǎn)能力未必是件好事！這種平衡只是在波動很小情況下才有可能實現(xiàn)但當上游工作站加工時間延長時，下游工作站就會出現(xiàn)空閑時間當上游工作站加工時間變短時，工作站之間就會產(chǎn)生庫存16/51制造基本類型（1）瓶頸供給非瓶頸設X只有200單位產(chǎn)品生產(chǎn)能力，Y生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸系統(tǒng)中沒有多出產(chǎn)品積累，產(chǎn)品全部流入市場17/51（2）非瓶頸供給瓶頸設X只有200單位產(chǎn)品生產(chǎn)能力，Y生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸只能讓Y生產(chǎn)200單位產(chǎn)品（利用其75%生產(chǎn)能力），不然Y與X之間會積壓在制品18/51（3）瓶頸與非瓶頸產(chǎn)品裝配成成品設X只有200單位產(chǎn)品生產(chǎn)能力，Y生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸只能讓Y生產(chǎn)200單位產(chǎn)品（利用其75%生產(chǎn)能力），不然會積累剩下零部件19/51（4）瓶頸與非瓶頸獨立向市場提供產(chǎn)品設X只有200單位產(chǎn)品生產(chǎn)能力，Y生產(chǎn)能力為267單位，X為瓶頸若Y生產(chǎn)出超出市場需要產(chǎn)品就會造成成品庫存出現(xiàn)20/51關鍵點問題每個生產(chǎn)系統(tǒng)都需要一些控制點來控制系統(tǒng)中產(chǎn)品流動。假如系統(tǒng)中存在瓶頸，那么瓶頸就是最好控制點假如系統(tǒng)中沒有瓶頸，那么次瓶頸資源為關鍵點21/51路徑：在瓶頸前面設置緩沖庫存確保瓶頸連續(xù)工作，這是因為瓶頸產(chǎn)出決定了系統(tǒng)產(chǎn)出；將D已加工信息傳遞給上游作業(yè)A，方便A按需生產(chǎn)，防止庫存增加22/51二、多品種可變流水線平衡問題分析影響可變流水線平衡問題分析作業(yè)指導書（MOI）對流水線平衡影響試產(chǎn)時：因MOI試運行或制訂不合理穩(wěn)定時：在高速作業(yè)過程中即使是一個微小MOI問題，也會引發(fā)流水線不平衡排線對流水線平衡影響在高速作業(yè)過程中，因為作業(yè)員能力有別、熟練程度差異，人員安排不妥或位置安排不妥，都會造成個別工位工時較緊23/51員工責任心對流水線平衡影響操作員在8h工作時間內(nèi)，會因一些生理要求而離位，這時必須由流動員來頂位，因流動員不能熟悉每個工位操作，作業(yè)速度趕不上節(jié)拍，出現(xiàn)流水線不平衡操作員無故請假或在沒有預先通知情況下辭工，由其它操作員頂位，跟不上節(jié)拍，造成流水線不平衡在8h工作時間內(nèi)，長時間擔心工作使部分操作員操作波動，流水線出現(xiàn)不平衡材料員供料不及時或少料、短裝、借料、混料，也會造成流水線不平衡不良品出現(xiàn)，需要在個別工位重工，出現(xiàn)堆積，流水線亦出現(xiàn)不衡24/51多品種可變流水線平衡問題改進時間研究研究各工位時間采取測時法、工作抽樣、模特法等進行時間測定計算公式：不平衡損失=（瓶頸工時*累計人數(shù)）-各工序時間累計生產(chǎn)線平衡=各工序時間累計/（瓶頸工時*累計人數(shù)）生產(chǎn)線不平衡損失率=1-生產(chǎn)線平衡率充實度=各工序時間累計/（節(jié)拍*累計人數(shù)）*100%產(chǎn)能=天天工作時間/瓶頸工時*（1+寬放率）25/51站別配置人員(人)測試時間(s)站別配置人員(人)測試時間(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324累計11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56不平衡損失=（21.99*27）-465.56=128.17生產(chǎn)線平衡率=(465.56/21.99*27)*100%=78.41生產(chǎn)線不平衡率=1-78.41%=21.59充實度=(456.56/20*27)*100%=86.21%產(chǎn)能=15*3600/21.99*(1+0.1)=223226/51站別配置人員(人)測試時間(s)站別配置人員(人)測試時間(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324累計11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56不平衡時間改進1）作業(yè)分割：作業(yè)4是不平衡主要工位經(jīng)分析可將工位4“穿風扇線”分割至工位5完成，將4中“將inlet組合品放入inlet孔內(nèi)“分割至工位3完成，這時3，4，5工位由3人變?yōu)?人，降低了工位和人員配置，降低了生產(chǎn)線不平衡損失率不平衡時間改進2）作業(yè)合并：工位12、12-A兩工位經(jīng)分析可合并，而且合并后對質(zhì)量無影響。工位12作業(yè)時間16.39s，12-A作業(yè)時間為16.61s，合并后經(jīng)測定作業(yè)時間為17.84s，而且合并后節(jié)約1個人力，不平衡率降低不平衡時間改進3）降低耗時最長作業(yè)時間：工位21和23，時間都超出節(jié)拍，可采取對應辦法改造或更換測試設備，使時間降低至節(jié)拍以內(nèi)。不平衡時間改進4）提升作業(yè)者技能：利用工作訓導、培訓，使作業(yè)者在較短時間內(nèi)熟悉本工位工作，提升作業(yè)者技能不平衡時間改進5）調(diào)換作業(yè)者：經(jīng)過時間研究，能使排線愈加合理。調(diào)換效率較高或熟悉作業(yè)人員于耗時較高工位，以平衡流水線。27/51站別配置人員(人)測試時間(s)站別配置人員(人)測試時間(s)12345678910111212-A111111111111119.0618.5513.578.8312.7017.1718.3817.8517.715.4819.2616.3916.61131415161718A18B192021222324累計11111111111112717.5318.8618.7419.7518.5115.0315.4713.4115.9021.9919.4921.8715.59465.56作業(yè)指導書改進經(jīng)過分析和工序劃分，作業(yè)流程，作業(yè)人員及完成作業(yè)內(nèi)容都已發(fā)生對應改變，應及時修改作業(yè)指導書。對一些難度大作業(yè)，調(diào)整加工次序，可降低其加工難度，如個別元器件極難插入，在工藝條件允許前提下可將該元器件與前工位或后工位裝配次序調(diào)換，從而到達既減少阻隔、易于插入，又對其它工位無影響效果28/51站別配置人員(人)測試時間(s)站別配置人員(人)測試時間(s)12345678910111211111111111118.3918.1817.8716.7317.1718.3817.8517.715.4818.5917.8417.53131415161718A18B1920212223累計1111111111112518.2717.9417.6818.5115.0315.4713.4115.9019.7519.4918.9115.59436.57不平衡損失：57.18s不平衡損失率：11.6%充實度：91.9%產(chǎn)能：248529/51例二：C3數(shù)碼相機生產(chǎn)線主要是以裝配為主，實際生產(chǎn)C3數(shù)碼相機生產(chǎn)線由20道工序，其中包含第13道半成品檢驗?，F(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場生產(chǎn)效率較低，生產(chǎn)平衡率低，不利于提升產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，主要存在：（1）生產(chǎn)拖延，作業(yè)時間差大，由表一能夠看出；（2）生產(chǎn)不良品多，廢品再作業(yè)多；（3）工具、治具不良；（4）作業(yè)員沒有時間觀念，應投入工序沒有及時投入；（5）作業(yè)員外出時間、走動時間過長，且會出現(xiàn)頻繁取料、看短信、聊天等現(xiàn)象，致使作業(yè)中止；（6）塑料件常斷料，供料不及時；（7）作業(yè)過程沒有按照作業(yè)指導書進行操作。30/5131/5132/51總工時=1415.09S平均工時=70.75S瓶頸工時=103.25S

經(jīng)過測定時間，計算出該生產(chǎn)線標準產(chǎn)能為35臺/小時，理論上該線應到達該值，但因為生產(chǎn)過程中出現(xiàn)料件供給不及時、作業(yè)員外出時間過長、作業(yè)動作不規(guī)范、返工率高等現(xiàn)象，使得實際生產(chǎn)產(chǎn)量無法到達35臺/小時，產(chǎn)量不穩(wěn)定

33/5134/51改進方案依據(jù)上述分析C3生產(chǎn)線現(xiàn)存問題，在遵照工藝要求前提下，對該生產(chǎn)線進行了改進，詳細步驟以下：（1）平衡生產(chǎn)線首先是要把瓶頸工序作業(yè)時間縮短，該生產(chǎn)線瓶頸工序是第七道，經(jīng)過分析，本道工序可進行移動作業(yè)單元有：①加重鉛貼雙面膠②將紅黑2P排線1.5×90×1.5（馬達）分別焊接在馬達兩極對應位置上將加重鉛貼雙面膠動作移至第十二道工序，將紅黑2P排線1.5×90×1.5（馬達）分別焊接在馬達兩極對應位置上移至第六道工序，工序作業(yè)時間從103.25S縮短為74.90S，使瓶頸工序作業(yè)時間大大降低；35/51（2）第二道工序：將主模組裝入主體，再將后蓋扣壓簧裝入主體對應處，鎖2M固定理線移至第三道工序；將5P排線、2P排線、紅黑電源線焊于主模組移至第三道工序。（3）將原第三道工序重排，全部移至第四道工序；（4）將原第四道工序作業(yè)單元移至第二道工序；（5）原第六道工序作業(yè)單元：將電池接觸片長針（2）、電池錐簧（1）分別焊于鋰電PCB5對應位置移至第十六道工序；（6）原第八道工序作業(yè)單元：伸縮PCB加工（附錫、焊電容1個）移至第十七道工序；（7）將功效輪蓋板蓋于成品相機對應位置這一單元從第二十道工序移至第十八道工序；（8）生產(chǎn)線產(chǎn)品檢驗有些檢驗步驟存在重復，所以對成品QC步驟進行簡化，簡化后成品QC應要到達質(zhì)量檢驗要求,QC詳細簡化表格以下:

取功效輪蓋蓋于成品相機、外觀擦拭（外移到第18道工序）；檢測外觀（粗略檢測）（移至第19道工序）36/5137/51改進后：經(jīng)過平衡后生產(chǎn)線，產(chǎn)能提升了9pcs/H.20人，平衡率從68.5%提升到87.2%，整個生產(chǎn)線效率快速提升，生產(chǎn)線平衡性得到改進改進后C3數(shù)碼相機生產(chǎn)情況：總工時=1429.66S

平均工時=71.48S

瓶頸工時=81.97S38/51經(jīng)過上述方案改進，理論上使C3數(shù)碼相機裝配生產(chǎn)線生產(chǎn)效率得到提升，產(chǎn)量提升至44pcs/H.20人，同時生產(chǎn)線平衡率上升至87.2%。但在實際過程中，生產(chǎn)線產(chǎn)量提升幅度并不能到達方案得到結果，原因是多方面，包含作業(yè)員熟練度、原材料投入及時是否、料件異常等原因。不過，因為經(jīng)過了方案改進，生產(chǎn)線整體生產(chǎn)情況得到很顯著改進，產(chǎn)量上升到41pcs/H.20，整個生產(chǎn)線沒有出現(xiàn)料件堆積過多現(xiàn)象，生產(chǎn)趨于平衡。

39/51三、裝配線時間平衡合理劃分工序,使每一工作地綜合工時不超出節(jié)拍,不違反工序間先后次序,還要使工作地數(shù)量盡可能少

1.

所需資料—裝配作業(yè)次序圖、出產(chǎn)節(jié)拍

2.平衡目標與原理：以適當方式將裝配線上若干個相鄰工序合并成一個大工序（又稱工作地），并使這些大工序靠近或等于裝配線節(jié)拍。40/5141/51步驟：①確定裝配流水線節(jié)拍。流水線節(jié)拍是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同制品時間間隔，設r為節(jié)拍，則42/51②計算裝配線上需要最少工作地數(shù)Smin，設ti為工序i工作時間。③組織工作地。按以下條件向工作地分配小工序：

Ⅰ確保各個工序之間先后次序，

Ⅱ每個工作地分配到小工序作業(yè)時間之和（Tei），不能大于節(jié)拍。

Ⅲ各工作地作業(yè)時間應盡可能靠近或等于節(jié)拍（Te趨近r）。

Ⅳ應使工作地數(shù)目S盡可能少。43/51④計算工作地時間損失系數(shù)Εl，平滑系數(shù)SI。44/51例：節(jié)拍10分、作業(yè)個數(shù)11個、作業(yè)次序見圖⑴求各工序作業(yè)組合方案①組合條件：ti≤r；滿足裝配次序。②理論最小工序數(shù)Smin=[T/r]，T=∑tτ③列出可作為第一工序各作業(yè)組合方案方案1-1（1、2、5）t11=9分方案1-2（1、2、6）t12=10分

Sk11=1+[（46-9）/10]=5Sk12=1+[（46-10）/10]=5Sk11=Sk12，t12＞t11∴取方案1-2。154326