什么是生产线平衡(Line balance)

什么是生产线平衡（Line balance）？ (2008-06-30 22:27:48)
标签：文化 生产线 平衡 分类：工业工程

一、“节拍”、“瓶颈”、“空闲时间”、“工艺平衡”的定义
流程的“节拍”（Cycle time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。
而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈“（Bottleneck）。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。
与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idle time）。空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。
这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。
“生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell prod

uction）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

二、平衡生产线的意义
通过平衡生产线可以达到以下几个目的：
1、提高作业员及设备工装的工作效率；
2、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；
3、减少工序的在制品，真正实现“一个流”；
4、在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系统；
5、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（Layout）分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。

三、工艺平衡率的计算
要衡量工艺总平衡状态的好坏，我们必须设定一个定量值来表示，即生产线平衡率或平衡损失率，以百分率表示。
首先，要明确一点，虽然各工序的工序时间长短不同，但如前所述，决定生产线的作业周期的工序时间只有一个，即最长工序时间Pitch time，也就是说Pitch time等于节拍（cycle time）。另外一种计算方法同样可以得到cycle time，即由每小时平均产量，求得一个产品的CT（Q，每小时产量）。
cycle time（CT）=Pitch time=3600/Q
1、生产线的平衡计算公式
平衡率=（各工序时间总和/（工位数*CT））*100=（∑ti/（工位数*CT））*100
2、生产线的平衡损失率计算公式
平衡损失率=1-平衡率

四、生产线工艺平衡的改善原则方法
平衡率改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。实施时可遵循以下方法：
1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE方法与手段；
2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；
3、增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降；
4、合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易拉平衡；
6、分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中去

如何观察生产线？ (2008-06-30 22:24:45)
标签：文化 观察 生产线 分类：工业工程



1. 观察生产线第一站的作业时间, 及多久放一片板子, 此为满足生产计划量所必须的投入cycle时间。
但在实际上, 瓶颈站的作业时间必然大于第一站, 第一站一定不是瓶颈站, 所以第一站不一定会完全依要求的cycle时间去投入, 因为瓶颈站已脱拖慢他的速度, 故从现场管理者的角度来看, 要确实要求第一站作业者依规定速度投入。
输送带的速度也可反推算出日产量, 下面为输送带速度的公式:
输送带的pitch时间 = 整日的上班时间/日产量*(1+不良率)
输送带的

速度 = 记号间隔距离 /输送带的pitch时间
所谓记号间隔距离, 在皮带线上所做的记号间的距离, 希望作业者依记号流经的速度完成作业并放置在皮带线上; 但炼条线并没有做记号, 就以板子的长度当做记号间隔距离。
为何要用输送带? 除了运送物品外, 还有半强制作业者依计划完成作业的功能, 但不是一味地加快去试试看, 而应依上述公式去计算求得。
2. 观察那一站是瓶颈站:
I. 永远忙个不停的站
II. 老是将板子往后拉的站
III. 从该站开始, 原本一片接着一片的板子, 中间出现了间隔
上面三点是目视就可察觉的, 再来就是用秒表量, 作业时间是所有站中最长的。
瓶颈站的作业时间就变成了整条线实际产出的cycle时间, 而日产量公式如下:

日产量 = 实整日的上班时间/际cycle时间

故现场干部只要减少其作业时间, 就可明显提升产量, 如将零件拿一些给别站做、使用治工具以节省动作、改善作业域的配置等等。但在解决瓶颈站后, 可能会出现新的瓶颈站, 所以又要对此新的瓶颈站进行改善, 因此持续盯着瓶颈站改善, 整条线的效率就会日日提升。
3. 观察最后一站收板子的cycle时间, 也就是实际产出的cycle时间, 这站的cycle时间必相等于瓶颈站。从这站可推算出这条线的效率如何, 公式如下:
效率 = 投入cycle时间/实际cycle时间 = 第一站的作业时间/最后一站的作业时间

当然也可用瓶颈站的作业时间来算, 不过观察最后一站总是较简单、实际。
在线上的在制品数量就等于:
( 最后一站的作业时间 - 第一站的作业时间 ) * （整日的上班时间/最后一站的作业时间）
在制品太多表示容易发生问题: 所需空间大以容纳在制品、品质易有问题、东西遗失机会大, 物料管理不易。从这可看出干部对「物」的管制能力。
4. 稼动率的观察
稼动率 = 在作业的时间 / 整日的上班时间
所谓稼动就是有效的在工作, 作业者坐在位子上并不表示他有在工作, 有在工作才能做出产品来, 所以要观察作业者在作业的时间。
但在实妹上, 不可能全天对每个作业者进行测量, 所以有种「工作抽查」的手法来仿真测量, 其实说穿了就是不时去看作业者在做什么, 干部在巡视现场时, 总会看看作业者在做什么, 如果常看到某人在做事, 就会认为他很好, 反之就不好, 这就是「工作抽查」的基本概念, 以「观察次数」取代「观测时间」。从这可看出干部对「人」的管制能力。
5. 作业者坐在位子上并不表示他有「认真」在工作, 所以最后就是观察每一个作业者的作业速度, 速度是一个很抽象的概念, 光从目视很难来比较跟量化, 所以在心里建立起一个标准速度, 快过它就算好, 动作精简、

固定而有节奏地进行, 往往有较好的作业速度, 反之不佳, 如此来观察就比较简单。
不过不是快就是好, 其动作必须是「有附加价值」的, 所以还要看其动作是否简单扼要, 所以要求「动作经济原则」的观念, 简单地说, 人类手部的动作可分为移动、握取、放开、前置、组立、使用、分解, 还有一种心理的「精神作用」, 其中严格来说只有两种动作有附加价值: 组立、使用, 所以在能满足生产要求的条件下, 尽量排除或简化其它的动作。其原则如下:
I. 移动: 使物料自动到达所要的位置、缩短移动距离、减少需移动物品的重量、移动路径周围避免有东西会妨碍移动、让料盒斜置以缩短绕过边缘的距离等。
II. 握取: 料盒里的物料尽可能整齐排放, 不要杂乱堆积、不方便拿取的东西能先预留握取的空间等。
III. 前置: 同握取一样, 料盒里的物料尽可整齐排放, 不要杂乱堆积等。
IV. 组立: 以治工具代替手作业等。
V. 使用: 使机械全自动化等。
VI. 精神作用: 利用机械取代人为判断、减少作业者目光的移动等。

以上是观察生产线的步骤及重点

MOD法介绍 (2008-06-30 22:30:22)
标签：文化 mod法 介绍 分类：工业工程

一、模特法的原理
模特法的基本原理基于人机工程学的实验，归纳如下：
① 所有人力操作时的动作，均包括一些基本动作。通过大量的试验研究，模特法把生产实际中操作的动作归纳为21种。

② 不同的人做同一动作（在条件相同时）所需的时间值基本相等。

③ 使用身体不同部位动作时，其动作所用的时间值互成比例（如模特法中，手的动作是手指动作的2倍，小臂的动作是手指动作的3倍），因此可以根据手指一次动作时间单位的量值，直接计算其他不同身体部位动作的时间值。


二、模特法的时间单位
模特法根据人的动作级次（见动作经济原则第二条），选择以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位，即
1 MOD=0.129 s模特法的21种动作都以手指动一次（移动约2.5cm）的时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。


三、模特法的动作分类及其代号
1．动作分类及代号
MOD法把动作分为21个，每个动作以代号、图解、符号、时间值表示（见图11）。其动作的体系分类如表11-4所示。

2．动作分析使用的其他符号
（1）延时BD 表示另一只手进行动作时，这一只手什么动作也没有做，即停止状态。BD不给予时间值。
（2）保持H 表示用手拿着或抓着物体一直不动的状态。有时为了防止零件倒下，而用固定的工具也为H。H也不给予时间值。
（3）有

效时间UT 指人的动作之外的机械或其他固有的加工时间。其有效时间要用计时仪表分别确定其时间值。例如用电板扳手拧摞母、焊锡、铆接铆钉、涂粘接剂等。
在改善作业中，BD和H出现得越少越好。

四、模特法的特点
1．易懂、易学、易记
（1）模特法将动作归纳为21种 。
（2）模特法把动作符号与时间值融为一体。
如G3表示复杂的抓取动作，而且也同时表示了3 MOD = 3×0.129 s = 0.387 s。
如果是移动小臂去抓放在零件箱中的一个小螺钉（抓时要同时扒开周围的其他零件），在模特法中用M3G3表示，其中M3表示小臂的移动，G3表示复杂的抓取，M3G3时间值是6MOD（其中M3为3 MOD，G3为3 MOD）。因此，只要知道动作的符号，也就知道了时间值，所以，“一看就会了”。

（3）在模特法的21种动作中，不同的时间值只有0，1，2，3，4，5，7，17，30共8个，而且都是整数。这样，只要有了动作表达式，就能用心算很快计算出动作的时间值。所以，“一记就牢”。
2．实用
（1）采用模特法不需测时，亦不要进行评比，就能根据其动作决定正常时间。因此，使用它来分析动作、评价工作方法、制定标准时间、平整流水线，都比其他PTS法容易，且见效快。