生产流程生产线平衡

装配生产线平衡设计
3）按阶位由大到小排列，并表明各作业要素紧前作业要素
4）作业要素分配
生产线平衡措施
工序的分解和合并是工序同期化常用的方法。 受到机器限制，工序不能分解和合并时
．提高设备的生产效率 ．改进工艺和操作方法
………
工作研究（work study）
程序分析 操作分析 动作分析 工作测定
使一定的目标得到优化，满足一定的约束条件。
生产线平衡问题分类
(l) 确定了生产线的节拍cT，使生产平衡率最大化。 该类问题等价于CT一定求工位数目最少:
(2)确定了生产线上的工位数m，使生产平衡率最大化。 该类问题等价于m一定求生产线的最小生产节拍:
(3)己经确定了m和CT，目标函数为使平滑性指数最小化:
生产线平衡 (line Balancing)
生产线平衡就是对生产线的全部工序 进行平均化，调整作业负荷，以使作业时 间尽可能相近的技术手段与方法，是生产 流程设计及作业标准化中最重要的部分
生产线组织设计
主要内容
• 确定流水线的生产速度--节拍 • 工序同期化 • 计算设备数量和负荷系数 • 计算工人人数 • 选择运输装置 • 流水线平面设计 • 流水线技术经济评价
优先约束 区域约束 位置约束
作业要素优先关系图 （作业要素示意图）
生产线平衡概念
优先约束 区域约束 位置约束
优先关系矩阵
Mij=l表示作业要素i是作业要素j的紧前 作业，在作业要素分配时必须将作业要 素i分配在j所在工位之前的工位上。
生产线平衡概念
优先约束
区域ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ束
与生产工位布置有关的限制，分为正区域约束和负区 域约束。正区域约束是指某些确定的作业要素应该彼此就 近设置;负区域约束是指作业要素之间相互干涉，在位置上 不应靠近的限制条件
生产线平衡问题研究方法
优化方法 启发式方法 仿真方法
装配生产线平衡设计
启发式方法——韩格逊-伯尼法 （位置加权法、阶位法）
例：某产品装配共需11个作业要素，其先后顺序及作业 时间如图，CT=10 min，试进行流水线的平衡。
装配生产线平衡设计
1）编制作业要素先后矩阵
装配生产线平衡设计
2）计算作业要素阶位
程序分析（过程分析）
流程分析 线路图分析
程序分析（过程分析）
流程分析 线路图分析
程序分析（过程分析）
流程分析 线路图分析
汽缸套生产线的平面布置图
设备上安装行程限位开关
台钻
Z525B
CAK6163
S1-296
毛
cw6163 坯
台钻 试压 T716 淬火
M250A
M412 专机 成 品
物流方向
操作分析
宽放量取30% 其中：作业和车间宽放率18%
私事宽放率4% 疲劳宽放率8%
作业测定——模特法
生产线平衡措施
ECRS改善法
• 消除(Elimination)：什么作业可以不做？ • 合并(Combination)：那些作业可以合并？ • 重排(Rearrange)：调整作业的順序是否会更有效率？ • 简化(Simplification)：是否能简化每一個作业，
0
划线
加工中心
钻
镗
时间（小时）
0.3
15
0.4
4.5
改进措施： 1.工序分散 2.优化切削参数 3.加强质量控制 4.保证刀具及辅具供应
作业测定——模特法
位置约束
产品装配作业受到空间的限制。在大型的生产线上，如 汽车的装配线上，由于产品比作业人员可完成的装配作业 空间大，不能完成其周边的装配作业。
生产线平衡评价指标
生产线平衡率
平滑性系数（Smoothness Index)
生产线平衡概念
生产线平衡的一般数学表达:
给定一个无回路的有向图G=（E，P)，节点E表示作 业要素集合，弧P表示生产作业元素之间的先后关系集合。 一个节点j∈E有一个值Tj（j=l，2，…，n)表示作业时间。 生产线平衡问题就是求节点集E的一个划分:
动作分析
作业测定
运用各种技术来确定合格工人按照规定的作 业标准,完成某项工作所需要的时间
现场测时方法 经验估算法 工时计算法 模特法
……
作业测定——模特法
作业测定——模特法
光学镜头组件装配
作业测定——模特法
装镜片工位 MOD 数分析表
作业测定——模特法
该工位的作业标准时间计算如下:
ST =∑MOD×0·129×1·3s=78×0·129×1·3s=13·08s
以縮短作业時間？
生产线平衡措施
流程重组
生产线平衡措施
动作经济原则—“工具物料应按最佳顺序排列”
生产线平衡问题研究
生产线平衡问题研究
生产线平衡问题研究
毛坯——切棒——粗车（外协）——划线 ——加工中心——钻——镗——磁探。
图2-7 改进工艺路线工序时间
20 15
15
10
5 0.3
4.5 0.4
生产线平衡意义：
保证生产连续性和均衡性
保证设备、人力的负荷平衡，从而能提高设备、工时 利用率，提高生产效率。
减少在制品，节约物资消耗，加速流动资金的周转， 从而降低生产成本；
生产线平衡概念
节拍（Cycle Time)
CT - 生产节拍 TW - 计划期内有效总工作时间 Q - 计划期内制品数量
生产线平衡概念