第四讲生产线平衡

物流
顺畅流动 没有停滞
③. 信息
考虑信息流动—— 生产指示明确
流畅
便于信息传递
☆ 后补式/前后式生产指示 ☆ 生产实绩显现化 ☆ 便于批量区分
④.少人化生产—— 人多人少都能生产
☆ 警示灯及线体控制
☆ U形布置方式
☆ 逆时针摆放 ☆ 设备间无阻隔 ☆人与设备分工：
少人 化
人—装料、卸料
设备—加工
☆启动按钮安装方式适当
库存
浪 费 库存造成额外成本
常见的库存： ☆ 原材料、零部件
☆ 半成品 ☆ 成品 ☆ 在制品 ☆ 辅助材料 ☆ 在途品
库存的危害： ☆ 额外的搬运储存成本
☆ 造成空间浪费 ☆ 资金占用（利息及回报损失） ☆ 物料价值衰减 ☆ 造成呆料废料 ☆ 造成先进先出作业困难 ☆ 掩盖问题，造成假象
制造过多/过早 浪 费 违背JIT原则
例 ：产品A线时间损失分析
实际产量 投入时间
工人数
设定产量
3017台 9 小时 40人
3240台
单件标准时间 实测时间 瓶颈时间
340秒 377秒
10秒
平衡损失計算: 平衡损失=(瓶颈时间人数-ST)设定产能 =(10 40-340)/3600 3240=54人.时
操作损失計算: 操作损失=(设定产能-实际产量) ST =(3240-3017) 340/3600=21人.时
步行距离的浪费，
手动作业的浪费
☆ 加工点远离双手可达区域
☆ 作业时容易步行
⑧. ☆ 去除踏台、突出物
☆ 启动按钮的保护盖、距离、位置
产量方面
使用弹性高、 易增减产量的设备， 优先采用单线流动小型设备
成本方面
按照产距时间配置人员， 非定员制生产，
使用最少空间生产
3.流水线生产的布置要点
保证标准作业 避免物流浪费 考虑信息流动
少人化生产
确保全数检查 便于设备维护 确保作业安全 整体布置协调
①. 标准
保证标准作业—— 避免：制造过多的浪费
培训内容
第一讲 工业工程概述 第二讲 方法研究 第三讲 作业测定 第四讲 生产线平衡 第五讲 价值流分析
第四讲 生产线平衡
一、生产线平衡概述 二、生产线平衡的计算 三、生产线平衡改善方法 四、生产线布局 五、生产线切换效率改善 六、时间优化
一、生产线平衡概述
1.生产线平衡的意义
生产线平衡—是对生产线的全部工序进行负荷分析，通过 调整工序间的负荷分配使之达到能力平衡，最终提高生 产线的整体效率。这种改善工序间能力平衡的方法又称 为瓶颈改善。
✓ 工具管理：所谓磨刀不误砍柴工，对于消耗品，譬如烙铁咀，需要 在产品固定人员存放固定数量。方便作业员随时更换。
(4)分析瓶颈工序
瓶颈工序工时过长的原因：工作量不合理（过大）、作业员熟练度 太低、生产异常过多（工艺设计不合理、原材料质量一致性不高）、 车间布置不合理。
优化生产工艺 均衡工作量 根据山积表，看到各个工序的工作内容和工时构成，根据生产线平衡原
(2)生产线平衡改善的方法
1人→2人
分担转移
作业改善
增加人员
拆解去除
重新分配
改善合并
2.瓶颈工序改善的方法
提高
设备效率
改进
提高
工具夹具
作业技能
瓶颈
作业
改善
调整
拆解分割
作业人员
增加
作业人员
取消 不必要动作
合并 微小动作
作业方 法改善
重排 作业工序
简化 复杂动作
3.平衡手法
工时测量 山积表 程序改善 损失分析 作业条件改善 打破平衡
2 2.5
1
M5 M4 M3 M2 M1
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13 S14 S15 S16 工站
三、生产线平衡改善方法
1.生产线平衡改善的原则与方法
(1)原则 对瓶颈工序进行作业改善，如：良率、效率、设备开动率； 增加瓶颈工序的作业资源数； 分解瓶颈工序的作业内容； 减少非瓶颈工序作业资源数； 合并相关工序，重新排布生产工序； 分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其他工序中； 平衡损失率在5%以内是可以接受的，否则就要进行改善。
(2)作业条件改善
治工具改善
治具加工
说明: 在产在线完成一个动作 装入治具完成另一个动作
治具加工
说明: 在治具上完成两个动作
(3)打破平衡
平衡率﹕98% 動作分析﹐減少不增值動作
平衡率﹕70% 打破平衡﹐打開了可平衡局面
4.生产线平衡改善要点
(1)测试标准工时 最简单的就是用秒表测试，但是秒表测试的结果不精 确，建议用影像分析法测。
分析后勤保障
✓ 物料配送： 取料制—物料固定放在某个位置，作业员自己取物料，然后加工。 生产节拍无法很好控制，物料在产线暂存方式没有标准化，易造成 生产节拍失去节拍，生产过程混乱，而且给产线的物料管理造成很 大的麻烦。
配送制—生产线的管理人员（一般是线长或副线长）按照生产节拍 和物料良品率（一般默认100％）按时将物料从产线物料暂存区送 到工序的物料暂存区。
制造过多（过早）浪费
缺货损失
等待 浪费
等待不创造价值
常见的等待现象： ☆ 物料供应或前工序能力不足造成待料
☆ 监视设备作业造成员工作业停顿 ☆ 设备故障造成生产停滞 ☆ 质量问题造成停工 ☆ 型号切换造成生产停顿
造成等待的常见原因： ☆ 线能力不平衡
☆ 计划不合理 ☆ 设备维护不到位 ☆ 物料供应不及时
括过量生产、库存、等候、搬运浪费、加工浪费、不良 浪费、动作浪费、缺货损失。 负荷过重：指员工或设备的负荷过重。 不均衡：是非增值浪费和负荷过重的结果。
3.八大浪费
等待浪费
搬运浪费
工 8 不良浪费
厂 大 动作浪费
常 见
浪
加工浪费
的 费 库存浪费
地下工厂
企业每生产一件产品就在制 造一份浪费。伴随企业运营中各 业务环节不被察觉或不被重视的 浪费，日本企业管理界将之形象 地比喻为“地下工厂”。
制造过多/过早造成浪费： ☆ 造成在库
☆ 计划外/提早消耗 ☆ 有变成滞留在库的风险 ☆ 降低应对变化的能力
缺货 损失
缺货造成机会损失
由于各种浪费消耗了企业资源， 降低了经营效率，反过来制约企业 的订单履行，造成缺货损失：
☆ 紧急订单造成额外成本 ☆ 延迟订单造成额外成本 ☆ 订单取消造成利润损失 ☆ 客户流失造成市场机会损失
2.有弹性的生产线布置
Input
Output
需求1000件/天时 3人作业
Input
Output
需求600件/天时 2人作业
考虑弹性生产线布置时追求的目标：
（1）及时发现浪费 （2）灵活调整生产量
品质方面
（3）考虑相关部门的浪费
优先使用不会产生次品， 或者有异常时能自动停止 的设备，并设置质控环节
则和客观情况，将工序部分的工作量，移动到其他工序或线外完成。
动作分析和工人训练 对于工人作业过程的所有动作进行分析和优化。
制作辅助治具 一个简单的辅助治具能够给作业员很大的帮助，IE人员的重要工作内容
就是要帮助工人制作治具，方便他们对产品（尺寸等）测量，产品或 物料定位等。
5.生产线平衡案例 NEV继电器厂专业生产继电器，为增加产出、 提高效率成立改善小组进行生产线平衡分析。
⑤. 质量
确保全数检查—— 防止不良发生
保证
杜绝不良流出
☆ 作业人员自主检查
☆ 避免生产与检查相分离 ☆ 设备防错功能 ☆ 良好的照明 ☆ 现场5S
⑥.便于设备维护—— 先进先出，快速流动
☆ 足够的维护空间 ☆ 优先保证常维护点空间
便于
☆ 不常动部分移开维护
维护
⑦. 安全
性
确保作业安全—— 避免：制造过多的浪费，
100% 标准产量奖金 个别效率合格
工序2 125件/H
125% 125%奖金 个别效率高
工序3 80件/H
80% 0
个别效率低
工序4 70件/H
70% 0
个别效率低
(2)山积表：将某条生产线的每个工序的标准工时分别测试 出来，并在一张图表上画成柱状图，其中每个工序都应 该按照作业内容分称若干个作业单元，并分别测试出每 个作业单元的工时，单个工序的工时都是由多个作业单 元的时间叠加而成的。
二、生产线平衡的计算
1.生产线平衡率与平衡损失率
衡量生产线平衡状态的好坏。 各工序(工位)时间总和
生产线平衡率= 作业周期×作业资源数
生产线平衡损失率=1-生产线平衡率 作业周期(CT—Cycle Time)：生产线工序(工位)时间 最长的工序(工位)时间(瓶颈工序时间)。
CT=瓶颈工序单位产品产出时间
流水线布置 图
改善前平衡图
工序作业改善方案对策表
改善后平衡图
改善后各项产能指标比较
四、生产线布局
合理的生产布局能够保证物料顺畅流动，减少无价 值的搬运动作，提高现场的管理透明度和生产效率。
1.无价值的搬运动作 ➢ 搬运 ➢ 倒退让路 ➢ 排除路障 ➢ 堆码、清点、整理、寻找 ➢ 停顿与返回
產品xxx工時山積表
秒
10
0
8 0 1.5
6
1.5 0.5
1.5
10 2
1.5 2
10
0.5 1.3
2
10 3
0 4
44
6
1
3
1.5 3
2
2
3.5
3.5
2
2 0
12 0.5
1.8 1
1.5
10
10
2.5 5
2
2
5
3
1 0.5
4
2 1.5
0.5 1 1
0
0 2
0.5 1
2
10 2
12
2 1.5 6.5 4
2.平衡图与山积表(山积图)
(1)平衡图：以目视方式对单一产品的各工序所需时间进 行的图示。
平衡图分析：对产品的各工序加工所需时间进行分析，识 别瓶颈工序。
例如：某一产品经四道工序A、B、C、D，其加工所需时间 (实测)如下： A —20.0; B —15.0; C —30.0; D —12.0 单位：min/个
② 单手空闲
⑧ 移动中变换动作
③ 作业动作停止 ⑨ 未掌握作业技巧
④ 动作幅度过大 ⑩ 伸背动作
⑤ 左右手交换
⑾ 弯腰动作
⑥ 步行多
⑿ 重复/不必要动作
加工 浪费
过剩的加工造成浪费
常见的加工浪费： ☆ 加工余量
☆ 过高的精度 ☆ 不必要的加工
过剩加工造成的浪费： ☆ 设备折旧 ☆ 人工损失
☆ 辅助材料损失 ☆ 能源消耗
(2)分析生产线平衡 制作平衡图和山积表，找到瓶颈工序。
(3)产线整体分析
分析工时构成 一般一个工序的操作过程中，原材料、产品、工具等取放的辅助
作业时间不应该超过30％，在秒表测试过程中，应该关注工序设计 的节拍是否合适，过短则容易造成辅助作业时间过长，不合适。 分析生产流畅性 生产线上产品分布不均的原因： 生产节拍过长，熟练员工不能对一般员工的作业速度产生拉动作用， 可以通过缩短生产节拍、将熟练员工和良品率较高的工序放在产线 前几个工序来改善； 生产异常过多，造成某些工序返工时间（包括修补时间）过长，这 个原因需要深入分析，人、机、料、法、环都需要全面稽核。
(1)损失分析
目的:计算分析生产中的所发生的损失,并加以停止. 损失的种类:
平衡损失：流程排位所造成的损失 操作损失：生产中异常及不良造成的损失 稼动损失：计划停线损失 总损失=稼动损失+平衡损失+操作损失 平衡损失=(瓶颈作业人数-单件标准时间) 设定产能 操作损失=(设定产能-实际产量) 单件标准时间-额外 产出工时=不良品损失+计划外停线(机)工时 (下例:产品A线时间损失分析)
30 25 20 15 10 5 0
平衡图
10 15 18
30
20
15
来自百度文库
12
A
B
C
D
生产线平衡率=
20+15+30+12 30×4
=
64.17%
生产线损失率=1-64.17%=35.83%
线不平衡造成中间在库，降低整体效率 例 能力需求：100件/H
项目 能力 达成率 奖金 效率
工序1 100件/H
目的： ☆ 提高人员及设备的生产效率 ☆ 减少产品的工时消耗，降低成本 ☆ 减少在制品，降低在库 ☆ 实现单元化生产，提高生产系统的弹性
2.生产线平衡杜绝3M
丰田生产线系统中提出必须杜绝3M： 日语中Muda（浪费）、Muri（负荷过重）、Mura（不均衡） 浪费（非增值浪费）：指未能创造价值的八大浪费，包
作业
步行距离的浪费
手动作业的浪费
☆ 作业顺序一致化
☆ 逆时针方向操作 ☆ 进行适当的作业组合 ☆ 明确作业循环时间
②.避免物流浪费—— 先进先出，快速流动
☆ 明确在制品数量
☆ 一头一尾存货，
中间均衡快速流动 ☆ 考虑线与线之间的
物流
库存放置、搬运方法 和搬运路径
顺畅
☆ 前后生产线尽量靠拢
物留
中间停滞 隐藏问题
搬运浪 费
移动费时费力
空间、时间、人力和工具浪费 搬运过程中的放置、堆积、
移动、整理等都造成浪费。
浪费
不良造成额外成本
常见现象： ☆ 材料损失
☆ 设备折旧 ☆ 人工损失 ☆ 能源损失 ☆ 价格损失
☆ 订单损失 ☆ 信誉损失
动作
浪费
多余动作 增加强度降低效率
常见的12种浪费动作：
① 两手空闲
⑦ 转身角度大