FOG方法用于生产线平衡问题的实例研究_刘胧
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原液、刻度调 试和设备维修 3 项分 别提出了 相应对策 和改进方 法, 从而缩短生产线 TT 值。
由表 2可见, 经过对影响稼动率主要因素的分 析, 提出相应的改善措施。灌装工序在实施相应对 策后取得了明显效果, 使设备计划外不运行时间减 少了 4418% 。
表 2 主要影响因素实施对策及效果
G= T - t @ 100% = TTc# M @ 100% 。
( 1)
T
T
式中: G为设备稼动率; T 为计划运行时间, 即指除去
中休、小休、交接班等规定时间以外的工作时间; t为
计划外不运行时间, 即指因维修设备、待料等异常情
况使设备停止运行的时 间; TTc为设备的生产节拍;
M 为计划运行时间内设备的总产量。 在实际生产中计划运行时间 T 是不变的, 即为
第 13卷第 1期 2010年 2月
工业工程 Indu strial Engineering Journal
V o .l 13 N o. 1 F ebruary 2010
FOG 方法用于生产线平衡问题的实例研究
刘 胧, 董 娜, 徐克林, 夏 天
( 同济大学 机械学院, 上海 201804)
摘要: 针对 S企业面膜加工车间现有生产能力无法满足订 单需求的实 际问题, 确定生产 线中的瓶颈 工序, 通过 开展 FOG 活动并结合工业工程的基本分析方法, 对整个生产过程提出相应的改善方案。通过实 例, 论 述了如何应 用 FOG 有效地提高企业的生产 线平衡率。
( School o fM echan ica l Eng ineer ing, T ong ji U niversity, Shanghai 201804, China)
Abstract: T he capacity o f a product ion line in the S company canno t m eet the m arket dem ands. T o so lve th is problem, the process of th is production line is analyzed by using future operation grow th ( FOG) m ethod and it is found that the line is no t w el-l balanced. W ith FOG m ethod, the line is redesigned such that it is w e l-l ba lanced and capac ity is increased w ith no m ore operato r added. By this case study, it is shown how FOG can be used for line balancing. K ey w ord s: future operat ion grow th ( FOG) m ethod; production cycle; line balance
图 2 影响灌装稼动率主要因素的鱼刺图
图 3 改善前灌装的双 手操作分析
通过观察可知员工右手操作较多, 左手等待较 多。根据双手操作分析图可知, 左手操作空闲率达 到了 7619% , 而右手 操作空闲 率仅为 22164% 。因 此, 针对此种情况, 对灌装设备进行了相应改进, 增 加一个灌 装喷口, 操作工则 可双手 同时进行 灌装。 改善后的双手操作如图 4所示。
11 4
工业工 程
第 13卷
率 G, 从而提高设备的 总生产量 M [ 6] 。单位时间内 生产数量增加, 单件产品的生产效率提高, 则设备的 生产节拍 TTc减少。
根据以上分析, 减少计 划外不运行时间是减少 设备生产节 拍、提 高设备生 产能力的 有效方 法 [ 7] 。
如 STEP 110 已知, 灌 装为整个生产 线的瓶颈 工序。 以 2008年 10月 ~ 12月期间, 在面膜加工车间测得 的实际数据为依据, 对可能影响该工序设备计划外不 运行时间的原因进行统计分析, 见表 1。
5) STEP510 最终总结。对各个阶段的工作进 行系统的总结。分析 FOG 活动前后的生产能力, 并 进行比较检验。在企业各部 门进行 FOG 活动的宣 传及推广, 让更多的生产技术人员和员工理解及掌 握此方法。
2 FOG 活动实例分析
通过对 S企业的实际考察与调研, 笔者于 2008 年 10月 ~ 12月 期间, 在 面膜加工车间首 次开展了 FOG活动, 并取得了良好的效果。现以在 S企业开 展的 FOG活动为例, 简要介绍应用 FOG 提高生产线 平衡率的方法。
关键词: FOG 方法; 生产节拍; 生产线平衡
中图分类号: F 273
文献标识码: A
文章编号: 1007-7375( 2010) 01-0112-04
Application of FOG M ethod to L ine Balancing: A Case Study
L iu Long, Dong Na, Xu K e- lin, X ia T ian
2) STEP210 提高稼动率与产品的品质。此步 骤的目的是在稳定或提高产品品质的前提下, 针对 影响稼动率的因素进行分析, 并减少稼动时间、提高 稼动率。
3) STEP310 开展削减库存量的工作。减少由 于生产线不均衡而造成的在制品堆积及原材料和成 品的滞留。
4) STEP 410 缩短生产节拍, 并提高员工负荷率 与工时利用率。对生产设备进行维护检修以增加设 备运行的可靠性。并对现有生产操作方法进行评价 分析, 对不符合动力经济原则的操作方法进行改进, 提高操作效率, 从而有效地缩短生产节拍 [ 5] 。
1) 稼动时间为除去休息、交接班以外, 设备进行 生产活动的时间。 2) 不稼动时间为固定不稼动时间
收稿日期: 2009-03-20 作者简介: 刘胧 ( 1967-), 男, 重庆市人, 副教授, 博士, 主要研究方向为人因工程学、服务运作管 理.
第 1期
刘 胧, 董 娜, 徐克林, 等: FOG 方法用于生产线平衡问题的实例研究
FOG 活动是从生产线的实际情况出发, 以提高 生产能力为主要目标。具体的实施过程一般可分为 以下 5个步骤。
1) STEP110 确定设计 值, 并 与实际值 进行比 较。将生产设计值 与企业生 产实际 值进行比 较分 析, 通过分析结果找出影响生产能力的瓶颈工序 [ 4] , 为接下来的生产改善做准备。
11 3
与变动不稼动时间的总和。固定不稼动时间是企业 根据内部生产的实际情况而规定的, 是相对不变的。 变动不稼动 时间包括设备修 理、品质 检验、废品加 工、待料、搬运、清理等时间 [ 3] 。 3) 稼动率为设备实 际稼动 时间占总 的稼动时 间的百分 比。稼动 率越 高, 生产效率就越高。 4) TT ( T akt t im e) 为根据客户 需求量与工厂可供时间所得之生产节拍, 即是瓶颈 站时间也是可满足客户需求的生产节拍。 1. 2 FOG的实施步骤
S企业面膜加工的流程主要为: 将原材料 ( 无纺 布 ) 进行拉膜、切膜加工后, 由操作工将加工好的干 面膜纸折叠好并放入包装袋中, 随后包装袋被放入
小白盒中, 由操作工运至灌装、封口、检验、包装各工 位进行后序加工。
以下是实施 FOG 的具体步骤。 1) STEP110设计值与实际值的比较。 设定条件: 按全年 260个工作日计, 每日 2 班制 共工作 1 020 m in, 工时利用率按 018计算。 设定目标: 以生 产线年产 50万盒面膜 ( 40 片 / 盒 )计算。 根据以上设定条件和目标计算, 生产线 TT 目标 值为 2515 s。生产线能力 (生产线各工序生产节拍 ) 状况如图 1所示。
主要影响 因素
改善措施
改善效果
改善后 时间 /m in
将灌装桶 的容量 增 添加 原 液 次 数减 少
添加原液
45
加一倍
一半
选用高精 度的定 量 保证 了 灌 装 量的 标
刻度调试
26
阀
准, 无需经常调试
设备稳定, 减 少停工
设备维修 更换新型号的设备
25
次数
( 2) 经过以上改善后, 灌装工序有效地减少了设 备计划外不运行的时间, 设备的生产节拍降低了 4418% 。为了提高操作工的稼动 率, 又运用双手操 作分 析 法 对 现 行 的 灌 装 操 作 进 行 了 分 析 [ 9] ( 见 图 3) 。
目前, 国外化妆品已经对中国化妆品行业形成 了巨大的冲击。国内化妆品企业无论 是从资金、产 品研发管理, 还是从生产规模、市场份额等方面与国 际知名品牌相比, 都处于相对的劣势 [ 1] 。受全球金 融海啸的影响, 许多行业发展前景不容乐观, 但化妆 品市场仍然以正增长的速度向前发展, 充分证明化 妆品行业在国民经济发展中的重要作用。因此, 更 应该关注化妆品企业的改善与发展。
常数。根据式 ( 1)可得出如下分析。
( 1) G值随着 t 值的减少而增大;
( 2)当 TT c值不变时, M 值随着 G值的增大而增
大;
( 3)当 G 值提高到一定的幅 度稳定时, 要使 M 值最大化就 必须减少 TT c值, 即在计划运行 时间 T
内, 减少计划外不运行时间 t, 就可以提高设备稼动
S 企 业主 要为 国 内 外客 户 提 供 各 类 日用 气 雾 剂 产品和液体产品的配制、灌装加工业务。目前, S企 业面膜加工车间的生产线不平衡, 生产布局混乱, 各 加工工序上的等待空闲时间过多, 无法满足客户需 求节拍, 完成订单量生产。如何适应市场需要、缩短 产品的生产周期、提高生产线的生产能力, 成为了 S 企业迫切需要解决的问题。针对此种 情况, 该企业 引进了 FOG 方法并结合工业工程的分析方法对生 产现状进行改善, 以提高企业自身的市场竞争力。
1 FOG 方法简介
FOG 是 / Future Operation Grow th0的 英文缩写, 字面意思为 / 将来生产能力的扩大 0[ 2] 。其引申意思 是指, 在生产过程中尽量不投入或少投入资金, 为获 得最大限度的产出而采取一系列的改善。具体来说 就是将现有的生产设备、人员等资源合理地整合利 用, 以将资源所具有的潜力挖掘到极限, 从而彻底消 除生产过程中的无效劳动和浪费现象, 达到低成本 高质量的生产, 提高企业自身的竞争力。 FOG 活动 是起源于日本本田公司的一种生产管理方法, 并得 到了广 泛的 推进, 取 得了 很 大成 功。 日本 专 家将 FOG 活动比喻成 / 将湿毛巾拧干 0的过程, 挤出来的 水分就是对企业挖掘出来的潜力。 1. 1 FOG 相关名词术语
表 1 灌装设备计划外不运行时间原因统计 (每天时间 )
影响原因 添加原液 刻度调试 设备维修 喷口清理
总计
占用时间 /m in 77 64 49 20 210
所占百分比 /% 36. 6 30. 1 23. 3 9. 5 10 0
由表 1可见, 灌装工序在每天的生产中, 设备计 划外不 运 行 时 间 的 总 时 间 里, 添 加 原 液 时 间 占 3616% , 刻度调试 时间占 3011% , 设备 维修时 间占 2313% , 这 3项时间合计占 9015% 。因此, 这 3项是 影响 该 工 序 稼 动 率 的 主 要 因 素。 此 改 进 将 在 STEP41 0里 进行 。
图 1 各工序生产节 拍示意图
通过对各工序的生产节拍进行分析, 发现灌装
是整个生产流程的瓶颈, 因此, 改造重点应放在灌装
工序上。灌装工序现在生产节拍 30121 s, 则生产线 TT 为 30121 s, 即生产现状未能达到 2515 s的目标。
2) STEP210稼动率分析。
稼动率与相关影响因素的关系为
2主要影响因素实施对策及效果主要影响因素改善措施改善效果改善后时间min添加原液将灌装桶的容量增加一倍添加原液次数减少一半45刻度调试选用高精度的定量保证了灌装量的标准无需经常调试26设备维修更换新型号的设备设备稳定减少停工次数252经过以上改善后灌装工序有效地减少了设备计划外不运行的时间设备的生产节拍降低了4418
3) STEP310 降低库存量。 由于 S企业没有原材料、在制品及成品制订相 应的库存量 标准, 因 此造成库存量混 乱、过 高的现 象。根据生产计划及实际生产情况, 为 S 企业制订 了控制库存量的标准, 此改善虽不会提高生产能力, 但可有效降低库存成本, 减少了产品的隐性成本 [ 8] 。 4) STEP410 缩短 TT 值, 并提高员工负荷率与 工时利用率。 ( 1) 根据 STEP210 的结果, 利用鱼刺图 来分析 产生影响稼动率主要因素的原因 (见图 2)。
由表 2可见, 经过对影响稼动率主要因素的分 析, 提出相应的改善措施。灌装工序在实施相应对 策后取得了明显效果, 使设备计划外不运行时间减 少了 4418% 。
表 2 主要影响因素实施对策及效果
G= T - t @ 100% = TTc# M @ 100% 。
( 1)
T
T
式中: G为设备稼动率; T 为计划运行时间, 即指除去
中休、小休、交接班等规定时间以外的工作时间; t为
计划外不运行时间, 即指因维修设备、待料等异常情
况使设备停止运行的时 间; TTc为设备的生产节拍;
M 为计划运行时间内设备的总产量。 在实际生产中计划运行时间 T 是不变的, 即为
第 13卷第 1期 2010年 2月
工业工程 Indu strial Engineering Journal
V o .l 13 N o. 1 F ebruary 2010
FOG 方法用于生产线平衡问题的实例研究
刘 胧, 董 娜, 徐克林, 夏 天
( 同济大学 机械学院, 上海 201804)
摘要: 针对 S企业面膜加工车间现有生产能力无法满足订 单需求的实 际问题, 确定生产 线中的瓶颈 工序, 通过 开展 FOG 活动并结合工业工程的基本分析方法, 对整个生产过程提出相应的改善方案。通过实 例, 论 述了如何应 用 FOG 有效地提高企业的生产 线平衡率。
( School o fM echan ica l Eng ineer ing, T ong ji U niversity, Shanghai 201804, China)
Abstract: T he capacity o f a product ion line in the S company canno t m eet the m arket dem ands. T o so lve th is problem, the process of th is production line is analyzed by using future operation grow th ( FOG) m ethod and it is found that the line is no t w el-l balanced. W ith FOG m ethod, the line is redesigned such that it is w e l-l ba lanced and capac ity is increased w ith no m ore operato r added. By this case study, it is shown how FOG can be used for line balancing. K ey w ord s: future operat ion grow th ( FOG) m ethod; production cycle; line balance
图 2 影响灌装稼动率主要因素的鱼刺图
图 3 改善前灌装的双 手操作分析
通过观察可知员工右手操作较多, 左手等待较 多。根据双手操作分析图可知, 左手操作空闲率达 到了 7619% , 而右手 操作空闲 率仅为 22164% 。因 此, 针对此种情况, 对灌装设备进行了相应改进, 增 加一个灌 装喷口, 操作工则 可双手 同时进行 灌装。 改善后的双手操作如图 4所示。
11 4
工业工 程
第 13卷
率 G, 从而提高设备的 总生产量 M [ 6] 。单位时间内 生产数量增加, 单件产品的生产效率提高, 则设备的 生产节拍 TTc减少。
根据以上分析, 减少计 划外不运行时间是减少 设备生产节 拍、提 高设备生 产能力的 有效方 法 [ 7] 。
如 STEP 110 已知, 灌 装为整个生产 线的瓶颈 工序。 以 2008年 10月 ~ 12月期间, 在面膜加工车间测得 的实际数据为依据, 对可能影响该工序设备计划外不 运行时间的原因进行统计分析, 见表 1。
5) STEP510 最终总结。对各个阶段的工作进 行系统的总结。分析 FOG 活动前后的生产能力, 并 进行比较检验。在企业各部 门进行 FOG 活动的宣 传及推广, 让更多的生产技术人员和员工理解及掌 握此方法。
2 FOG 活动实例分析
通过对 S企业的实际考察与调研, 笔者于 2008 年 10月 ~ 12月 期间, 在 面膜加工车间首 次开展了 FOG活动, 并取得了良好的效果。现以在 S企业开 展的 FOG活动为例, 简要介绍应用 FOG 提高生产线 平衡率的方法。
关键词: FOG 方法; 生产节拍; 生产线平衡
中图分类号: F 273
文献标识码: A
文章编号: 1007-7375( 2010) 01-0112-04
Application of FOG M ethod to L ine Balancing: A Case Study
L iu Long, Dong Na, Xu K e- lin, X ia T ian
2) STEP210 提高稼动率与产品的品质。此步 骤的目的是在稳定或提高产品品质的前提下, 针对 影响稼动率的因素进行分析, 并减少稼动时间、提高 稼动率。
3) STEP310 开展削减库存量的工作。减少由 于生产线不均衡而造成的在制品堆积及原材料和成 品的滞留。
4) STEP 410 缩短生产节拍, 并提高员工负荷率 与工时利用率。对生产设备进行维护检修以增加设 备运行的可靠性。并对现有生产操作方法进行评价 分析, 对不符合动力经济原则的操作方法进行改进, 提高操作效率, 从而有效地缩短生产节拍 [ 5] 。
1) 稼动时间为除去休息、交接班以外, 设备进行 生产活动的时间。 2) 不稼动时间为固定不稼动时间
收稿日期: 2009-03-20 作者简介: 刘胧 ( 1967-), 男, 重庆市人, 副教授, 博士, 主要研究方向为人因工程学、服务运作管 理.
第 1期
刘 胧, 董 娜, 徐克林, 等: FOG 方法用于生产线平衡问题的实例研究
FOG 活动是从生产线的实际情况出发, 以提高 生产能力为主要目标。具体的实施过程一般可分为 以下 5个步骤。
1) STEP110 确定设计 值, 并 与实际值 进行比 较。将生产设计值 与企业生 产实际 值进行比 较分 析, 通过分析结果找出影响生产能力的瓶颈工序 [ 4] , 为接下来的生产改善做准备。
11 3
与变动不稼动时间的总和。固定不稼动时间是企业 根据内部生产的实际情况而规定的, 是相对不变的。 变动不稼动 时间包括设备修 理、品质 检验、废品加 工、待料、搬运、清理等时间 [ 3] 。 3) 稼动率为设备实 际稼动 时间占总 的稼动时 间的百分 比。稼动 率越 高, 生产效率就越高。 4) TT ( T akt t im e) 为根据客户 需求量与工厂可供时间所得之生产节拍, 即是瓶颈 站时间也是可满足客户需求的生产节拍。 1. 2 FOG的实施步骤
S企业面膜加工的流程主要为: 将原材料 ( 无纺 布 ) 进行拉膜、切膜加工后, 由操作工将加工好的干 面膜纸折叠好并放入包装袋中, 随后包装袋被放入
小白盒中, 由操作工运至灌装、封口、检验、包装各工 位进行后序加工。
以下是实施 FOG 的具体步骤。 1) STEP110设计值与实际值的比较。 设定条件: 按全年 260个工作日计, 每日 2 班制 共工作 1 020 m in, 工时利用率按 018计算。 设定目标: 以生 产线年产 50万盒面膜 ( 40 片 / 盒 )计算。 根据以上设定条件和目标计算, 生产线 TT 目标 值为 2515 s。生产线能力 (生产线各工序生产节拍 ) 状况如图 1所示。
主要影响 因素
改善措施
改善效果
改善后 时间 /m in
将灌装桶 的容量 增 添加 原 液 次 数减 少
添加原液
45
加一倍
一半
选用高精 度的定 量 保证 了 灌 装 量的 标
刻度调试
26
阀
准, 无需经常调试
设备稳定, 减 少停工
设备维修 更换新型号的设备
25
次数
( 2) 经过以上改善后, 灌装工序有效地减少了设 备计划外不运行的时间, 设备的生产节拍降低了 4418% 。为了提高操作工的稼动 率, 又运用双手操 作分 析 法 对 现 行 的 灌 装 操 作 进 行 了 分 析 [ 9] ( 见 图 3) 。
目前, 国外化妆品已经对中国化妆品行业形成 了巨大的冲击。国内化妆品企业无论 是从资金、产 品研发管理, 还是从生产规模、市场份额等方面与国 际知名品牌相比, 都处于相对的劣势 [ 1] 。受全球金 融海啸的影响, 许多行业发展前景不容乐观, 但化妆 品市场仍然以正增长的速度向前发展, 充分证明化 妆品行业在国民经济发展中的重要作用。因此, 更 应该关注化妆品企业的改善与发展。
常数。根据式 ( 1)可得出如下分析。
( 1) G值随着 t 值的减少而增大;
( 2)当 TT c值不变时, M 值随着 G值的增大而增
大;
( 3)当 G 值提高到一定的幅 度稳定时, 要使 M 值最大化就 必须减少 TT c值, 即在计划运行 时间 T
内, 减少计划外不运行时间 t, 就可以提高设备稼动
S 企 业主 要为 国 内 外客 户 提 供 各 类 日用 气 雾 剂 产品和液体产品的配制、灌装加工业务。目前, S企 业面膜加工车间的生产线不平衡, 生产布局混乱, 各 加工工序上的等待空闲时间过多, 无法满足客户需 求节拍, 完成订单量生产。如何适应市场需要、缩短 产品的生产周期、提高生产线的生产能力, 成为了 S 企业迫切需要解决的问题。针对此种 情况, 该企业 引进了 FOG 方法并结合工业工程的分析方法对生 产现状进行改善, 以提高企业自身的市场竞争力。
1 FOG 方法简介
FOG 是 / Future Operation Grow th0的 英文缩写, 字面意思为 / 将来生产能力的扩大 0[ 2] 。其引申意思 是指, 在生产过程中尽量不投入或少投入资金, 为获 得最大限度的产出而采取一系列的改善。具体来说 就是将现有的生产设备、人员等资源合理地整合利 用, 以将资源所具有的潜力挖掘到极限, 从而彻底消 除生产过程中的无效劳动和浪费现象, 达到低成本 高质量的生产, 提高企业自身的竞争力。 FOG 活动 是起源于日本本田公司的一种生产管理方法, 并得 到了广 泛的 推进, 取 得了 很 大成 功。 日本 专 家将 FOG 活动比喻成 / 将湿毛巾拧干 0的过程, 挤出来的 水分就是对企业挖掘出来的潜力。 1. 1 FOG 相关名词术语
表 1 灌装设备计划外不运行时间原因统计 (每天时间 )
影响原因 添加原液 刻度调试 设备维修 喷口清理
总计
占用时间 /m in 77 64 49 20 210
所占百分比 /% 36. 6 30. 1 23. 3 9. 5 10 0
由表 1可见, 灌装工序在每天的生产中, 设备计 划外不 运 行 时 间 的 总 时 间 里, 添 加 原 液 时 间 占 3616% , 刻度调试 时间占 3011% , 设备 维修时 间占 2313% , 这 3项时间合计占 9015% 。因此, 这 3项是 影响 该 工 序 稼 动 率 的 主 要 因 素。 此 改 进 将 在 STEP41 0里 进行 。
图 1 各工序生产节 拍示意图
通过对各工序的生产节拍进行分析, 发现灌装
是整个生产流程的瓶颈, 因此, 改造重点应放在灌装
工序上。灌装工序现在生产节拍 30121 s, 则生产线 TT 为 30121 s, 即生产现状未能达到 2515 s的目标。
2) STEP210稼动率分析。
稼动率与相关影响因素的关系为
2主要影响因素实施对策及效果主要影响因素改善措施改善效果改善后时间min添加原液将灌装桶的容量增加一倍添加原液次数减少一半45刻度调试选用高精度的定量保证了灌装量的标准无需经常调试26设备维修更换新型号的设备设备稳定减少停工次数252经过以上改善后灌装工序有效地减少了设备计划外不运行的时间设备的生产节拍降低了4418
3) STEP310 降低库存量。 由于 S企业没有原材料、在制品及成品制订相 应的库存量 标准, 因 此造成库存量混 乱、过 高的现 象。根据生产计划及实际生产情况, 为 S 企业制订 了控制库存量的标准, 此改善虽不会提高生产能力, 但可有效降低库存成本, 减少了产品的隐性成本 [ 8] 。 4) STEP410 缩短 TT 值, 并提高员工负荷率与 工时利用率。 ( 1) 根据 STEP210 的结果, 利用鱼刺图 来分析 产生影响稼动率主要因素的原因 (见图 2)。