装配线平衡计算
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提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号同 时加工几个制件来提高生产效率； 改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具，减少装夹零件的 辅助时间； 改进工作地布置与操作方法，减少辅助作业时间；提高工人 的工作熟练程度和效率； 详细地进行工序的合并与分解。
例题
现拟在传送带上组装某部件。该部件每天需组装369台，每天 的生产时间480min。装配顺序及装配时间如下表。根据周期时 间和作业顺序限制，求工作站数最少情况下的平衡流动及装配 线效率。
1.流水线生产平衡
（1）生产线平衡的定义
➢生产线的平衡：要根据产品设定工作站数目，再将各工作 单元分配到工作站，并使各工作站分配的工作量大致平衡， 而每个操作工人在工作站上完成指定工作单元的工作，同时 要使得生产线所需得工作地和用工人数最少的方案。
➢按萨尔凡森提出“在规定的装配线速度下，使总的空闲时 间最少，或使做一额定工作量的操作人数最少以使平衡延迟 最少”的原则进行装配线平衡调整。
171
3 20
0 0 +1 +1 +1 +1 +1 116
4 30
0 0 +1 +1 +1 +1 +1 126
5 25
0 +1 +1 +1 +1 96
6 25
0 +1 +1 +1 71
7 12 8 14 9 20
0 0 +1 32 0 0 +1 34
0 20
图14 位置权值矩阵
3）确定周期时间与最少工作站数
（3）工作站数目的确定
➢确定最少工作站（工作地点）数目K， K= t /C
式中： K—最少工作站数； t —完成作业所需时间总量。
组织工作站需满足的条件： ➢保证各工序之间的先后顺序。 ➢每个工作站的作业时间不能大于节拍。 ➢每个工作站的作业时间应尽量相等和接近节拍。 ➢应使工作站的数目最少。
工序同期化的措施有：
为什么生产线平衡？ 5分/件
2
3
1
2
2.8
2.5
4.5
3
4
5
➢浪费时间资源； ➢忙闲不均，引起矛盾；生产线平衡 ➢浪费人力资源。
➢节省时间； ➢提高效率； ➢降低成本。
装配线平衡（工序同期化） 流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道 工序的时间与流水线的节拍基本相等或成整数倍比例关系。
装配线平衡步骤 确定装配线节拍（生产周期） 计算装配线上需要的最少工作站的数目 组织工作站（作业分配）
（2）生产周期的确定
➢确定工作周期时间C C=H/Q
式中：H—每天（计划期内）有效生产时间； Q—每天在H时间内要求的产量；
例题1 某流水线计划日产量为150件，采用两班制，每班规定有21分 钟停歇时间，计划不合格品率为2％，计算该流水线的节拍。
i
单元
限制的条件下，指派 1 1 －
尽可能多的单元至一 工作站，直至接近该
1
21
站的周期时间。
2 42
2 32
2 5 3.4
3 65
3 86
3 76
3 9 7.8
位置 单元时 权值 间Ti
221 50
171 25
126 30
116 20
96 25
71
25
34
14
32 12
20
20
工作站 平衡延迟 时间∑Ti 78-∑Ti
图12 装配前后次序图
先后次序矩阵表。
延后-1
无先后关系0
领先+1
Leabharlann Baidu图13 先后次序矩阵图
2）完成位置权值矩阵 作业的位置权数等于该作业及其后续作业（ +1 ）的时间总和。
Ti 1 2 3 4 5 6 7 8 9 PWa
1 50 0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
221
2 25
0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
周期时间C： C=H/Q=480*60/369=78 秒 用下式计算满足周期时何要求的最少工作站数： K= t/C=(50＋25＋20 ＋30＋25＋25＋12＋14＋20)/78 =2.83≈3 故最少需3个工作站。
4）分配各工作站的作业，进行装配线平衡
按位置权值递减的次 工作站 单元 紧前
序，在满足先后次序 K
50
28
75
3
30
48
50
28
75
3
25
53
39
39
51
27
71
7
装配线效率= 完成作业所需时间总和/（实际工作站总数*时间周期）
作业
1 2 3 4 56 7 8 9
作业时间（s） 50 25 20 30 25 25 12 14 20
紧前工序
－12
2
3.4 5
6 6 7.8
说明
吊运 装入 放入前 放入 安装 箱体定位 齿轮 浮动膜片 后膜片 后盖
安装 拧紧螺 拧紧螺 安装 前盖 栓螺母 栓螺母 连接盘
表 某部件装配顺序
解 1) 画出其先后次序图和先后次序矩阵表。 依照装配程序表的要求可以画出先后次序图。图中圆圈为作业， 箭头为操作顺序。
例题
现拟在传送带上组装某部件。该部件每天需组装369台，每天 的生产时间480min。装配顺序及装配时间如下表。根据周期时 间和作业顺序限制，求工作站数最少情况下的平衡流动及装配 线效率。
1.流水线生产平衡
（1）生产线平衡的定义
➢生产线的平衡：要根据产品设定工作站数目，再将各工作 单元分配到工作站，并使各工作站分配的工作量大致平衡， 而每个操作工人在工作站上完成指定工作单元的工作，同时 要使得生产线所需得工作地和用工人数最少的方案。
➢按萨尔凡森提出“在规定的装配线速度下，使总的空闲时 间最少，或使做一额定工作量的操作人数最少以使平衡延迟 最少”的原则进行装配线平衡调整。
171
3 20
0 0 +1 +1 +1 +1 +1 116
4 30
0 0 +1 +1 +1 +1 +1 126
5 25
0 +1 +1 +1 +1 96
6 25
0 +1 +1 +1 71
7 12 8 14 9 20
0 0 +1 32 0 0 +1 34
0 20
图14 位置权值矩阵
3）确定周期时间与最少工作站数
（3）工作站数目的确定
➢确定最少工作站（工作地点）数目K， K= t /C
式中： K—最少工作站数； t —完成作业所需时间总量。
组织工作站需满足的条件： ➢保证各工序之间的先后顺序。 ➢每个工作站的作业时间不能大于节拍。 ➢每个工作站的作业时间应尽量相等和接近节拍。 ➢应使工作站的数目最少。
工序同期化的措施有：
为什么生产线平衡？ 5分/件
2
3
1
2
2.8
2.5
4.5
3
4
5
➢浪费时间资源； ➢忙闲不均，引起矛盾；生产线平衡 ➢浪费人力资源。
➢节省时间； ➢提高效率； ➢降低成本。
装配线平衡（工序同期化） 流水线的节拍确定以后，要根据节拍来调节工艺过程，使各道 工序的时间与流水线的节拍基本相等或成整数倍比例关系。
装配线平衡步骤 确定装配线节拍（生产周期） 计算装配线上需要的最少工作站的数目 组织工作站（作业分配）
（2）生产周期的确定
➢确定工作周期时间C C=H/Q
式中：H—每天（计划期内）有效生产时间； Q—每天在H时间内要求的产量；
例题1 某流水线计划日产量为150件，采用两班制，每班规定有21分 钟停歇时间，计划不合格品率为2％，计算该流水线的节拍。
i
单元
限制的条件下，指派 1 1 －
尽可能多的单元至一 工作站，直至接近该
1
21
站的周期时间。
2 42
2 32
2 5 3.4
3 65
3 86
3 76
3 9 7.8
位置 单元时 权值 间Ti
221 50
171 25
126 30
116 20
96 25
71
25
34
14
32 12
20
20
工作站 平衡延迟 时间∑Ti 78-∑Ti
图12 装配前后次序图
先后次序矩阵表。
延后-1
无先后关系0
领先+1
Leabharlann Baidu图13 先后次序矩阵图
2）完成位置权值矩阵 作业的位置权数等于该作业及其后续作业（ +1 ）的时间总和。
Ti 1 2 3 4 5 6 7 8 9 PWa
1 50 0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
221
2 25
0 +1 +1 +1 +1 +1 +1 +1
周期时间C： C=H/Q=480*60/369=78 秒 用下式计算满足周期时何要求的最少工作站数： K= t/C=(50＋25＋20 ＋30＋25＋25＋12＋14＋20)/78 =2.83≈3 故最少需3个工作站。
4）分配各工作站的作业，进行装配线平衡
按位置权值递减的次 工作站 单元 紧前
序，在满足先后次序 K
50
28
75
3
30
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50
28
75
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53
39
39
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装配线效率= 完成作业所需时间总和/（实际工作站总数*时间周期）
作业
1 2 3 4 56 7 8 9
作业时间（s） 50 25 20 30 25 25 12 14 20
紧前工序
－12
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3.4 5
6 6 7.8
说明
吊运 装入 放入前 放入 安装 箱体定位 齿轮 浮动膜片 后膜片 后盖
安装 拧紧螺 拧紧螺 安装 前盖 栓螺母 栓螺母 连接盘
表 某部件装配顺序
解 1) 画出其先后次序图和先后次序矩阵表。 依照装配程序表的要求可以画出先后次序图。图中圆圈为作业， 箭头为操作顺序。