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生产线平衡(实例版)


生 产 线平 衡
(Line balance)

引例 ? 木桶理论





? 产线平衡的相关概念

? 生产线平衡的实施 ? 案例分享

生产方式演变史
丰田生产方式

福特生产方式 手工作坊

1﹑生产线平衡的相关概念
1.1流水线

1.2工站及周期时间(Cycle time)
1.3瓶颈时间及节拍(Tack time)

1.4单件标准时间
1.5生产线平衡 1.6平衡率,平衡损失及其计算

1﹑生产线平衡的相关概念
1.1流水线 基本特征 1) 固定生产一种或少数几 种产品 2) 工作中心专业化程度高 3) 按节拍生产 4) 生产能力保持平衡 5) 工艺过程是封闭的

1﹑生产线平衡的相关概念
1.2工站及周期时间
工站:

一个或多个作业员在一个工作地共同完成 产品加工工艺中某一特定作业的操作组合. 周期时间(Cycle time):
完成某工站内所有工作所需时间.

1﹑生产线平衡的相关概念
1.2工站及周期时间
时间 T2

T1

T3

T4

T5

S1

S2

S3

S4

S5

工站

CycleTime ﹕每工站中1个循环的作业所需的标

准工时(如图中所示﹕T1,T2,T3,T4,T5)

1﹑生产线平衡的相关概念
1.3瓶颈时间
时间 T1

T2

瓶颈时间
T3 T4 T5

S1

S2

S3

S4

S5

工站

瓶颈工时﹕生产线作业工时最长的工站的 标准工时称之为瓶颈工时

1﹑生产线平衡的相关概念
1.3节拍时间
时间 T1 T2 T3

瓶颈时间
T4 T5

Tack Time

S1

S2

S3

S4

S5

工站

Tack Time﹕产线各工站单循环最大充许作业
时间(Tack time>=瓶颈工时)

1﹑生产线平衡的相关概念
1.3节拍时间
TackTime即节拍,它决定了生产线的生
产能力﹑生产速度和效率.

其计算公式:
节拍r= 计划期内有效工作时间 计划期内计划产量 [时间/件]

1﹑生产线平衡的相关概念
例﹕节拍计算
某制品流水线计划年销售量为500000件﹐另 需生产备件10000件﹐良率98%﹐两班制工作﹐ 每班8小时﹐每周6天工作时间﹐时间有效利用 系数95%﹐求流水线的节拍。 T有效=365/7*6*8*2*60*0.95=285325分钟 Q=(500000+10000)/0.98=520408件

r=T/Q=285325/520408=0.55分钟/件=33秒/件

1﹑生产线平衡的相关概念
1.4单件标准时间
单件标准时间:完成一个产品所有加工作业 所需的时间(单位:小时?人)
时间 T1 T2 T3 T4 T5 工站

S1

S2

S3

S4

S5

单件标准时间= T1+T2+T3+T4+T5 (流程中各工站所有动作标准时间之和)

1﹑生产线平衡的相关概念
1.5生产线平衡
生产线平衡﹐又称工序同期化﹐是通过技朮组 织措施调整生产线的工序时间定额﹐使工站的 单件作业时间等于生产线节拍﹐或与节拍成整 数倍关系。

1﹑生产线平衡的相关概念
1.5生产线平衡
产线平衡的好处

?物流加速﹐缩短生产周期 ?消除瓶颈﹐提升生产效率 ?减少或消除物料及WIP﹐减少库存占用地 ?改善作业秩序﹐稳定产品质量

1﹑生产线平衡的相关概念
1.6平衡率﹐平衡损失及其计算
平衡率﹕
生产线各工程工作分割的均衡度,用于衡量流 程中各工站节拍符合度的一个综合比值

平衡率=

所有工站时间之和

瓶颈工站时间*工站总数

?100%

1﹑生产线平衡的相关概念
1.6平衡率﹐平衡损失及其计算
例:某产线有6个工站,各工站时间分别 为20秒,24秒,18秒,22秒,20秒,21秒, 试计算该产线的平衡率? 平衡率:

=(20+24+18+22+20+21)/(24*6)*100%
=125/144*100%

=86.8%

1﹑生产线平衡的相关概念
1.6平衡率﹐平衡损失及其计算
平衡损失是因为产线间不平衡造成各工站 间的等待而造成的损失.
时间 损失时间

T1
S1

T2
S2

T3 S3

T4
S4

T5
S5 工站

平衡损失=瓶颈时间*工站数-单件标准时间

1﹑生产线平衡的相关概念

例﹕平衡损失计算
例:某产线有6个工站,各工站时间分别为20 秒,24秒,18秒,22秒,20秒,21秒,试计算该 产线的平衡损失?

平衡损失: =(24*6)-(20+24+18+22+20+21)

=144-125
=19秒

2﹑生产线平衡的实施
2.1生产线平衡的实施
?流程认知 ?确认工序作业内容 ?工时测量及记录 ?数据汇总 ?发掘问题点(找出瓶颈工站与工时) ?建立改善案 ?打破平衡﹐循环改善 ?效果确认跟踪

2﹑生产线平衡的实施
2.1.1流程认知与确认工序作业内容
流程
选定测试工站
拆解动作

作业内容
选定工站,阅读SOP和观察作业员操作,了解该工 站的全部操作内容;并询问作业员加以确认; 将工站动作拆解成若干个单一的操作内容,并填 入<<时间记录表>>
?分解动作时间量测,一般每个动作测量5次为宜; ?量测人员应站在作业员斜后面1米以外,以能看 清楚全部操作动作为准则; ?测试中不能打扰作业员的正常操作,和引起作业 员的紧张;

时间测试

2﹑生产线平衡的实施
2.1.2工时测量
1)工具:
时间

山积表

?马表
?观测板、铅笔 ?时间记录表、计算器 ?山积表 山积表: 将各分解动作时间,以迭加式直方图表现的一 种研究作业时间结构的手法.
工 站

2﹑生产线平衡的实施
2)测时方式
净时间量测
开始
(0) 无需计算 的时间

B

A

停止
a (a)

开始

(a)

停止

(a+b)

按 A 键

按 A 键

按 A 键

按A 键 按 B 键归零

2﹑生产线平衡的实施
2.1.3时间记录表

9.23

2﹑生产线平衡的实施
2.1.4工时测量的作用
? 获取各工站的实际操作时间﹐为山积表 制作﹐时间平衡作准备﹔ ? 通过时间观测﹐分析作业价值﹐发现问 题和改善空间﹔

? 形成标准﹐比较实际差异﹐找出问题.

2﹑生产线平衡的实施
2.2作业方法改善技朮
? 5W1H提问技术
? ECRS四大原则

? 动作经济原则
? 动作分析 ? 时间研究

2﹑生产线平衡的实施
2.3减少瓶颈工站作业时间方法
1) 作业分割 2) 增加作业者 3) 提高作业者技能﹐或调换高技能作业者 4) 利用或改良工艺装备﹐提高效率 5) 改善材料(包括设计方法的改善)

2﹑生产线平衡的实施
2.3.1作业分割
时间 T1

T2
T3

瓶颈时间
T4

时间 T1

瓶颈时间
T2 T3

T4

S1

S2

S3

S4 工站

S1

S2

S3

S4 工站

2﹑生产线平衡的实施
2.3.2增加作业者
时间 T2 T3 瓶颈时间 T4 时间 T1 T2 瓶颈时间 T5

T1

T3 T4

S1

S2

S3

S4 工站

S1

S2 S3 S4

S5 工站

2﹑生产线平衡的实施
2.3.3提高作业者技能
--或调换高技能作业者 1.优化工站物料﹐ 工具摆放 2.改善操作员的 操作方法 3.提高操作员动作 效率
时间

山积表

重排 合并 取消 简化

工 站

2﹑生产线平衡的实施
2.3.4利用或改良工艺装备
--提高效率
前 8.1" 前 后 主板架 治具改善 8.1" 7.7"

9.2"

9.2" 8.0"

5.2"

5.2" 3.6" S2 S3
S2 S3

2﹑生产线平衡的实施
2.3.5改善材料
----包括设计方法的改善
时间 T1

T2
T3

在机壳贴标贴时间 T4

时间 T1

在机壳上形 成文字﹐取 消标贴 T2 T3

T4

S1

S2

S3

S4 工站
S1 S2 S3 S4 工站

2﹑生产线平衡的实施
2.3.6线平衡改善模式(山积表)
时间

工时表

时间

山积表

重排 取消 简化 合并

工 站

工 站

问题点:
?只显示工站时间

优点:
?显示每个动作时间 ?调整直观 ?使用定量分析

?动作调整不直观
?做不到全盘考虑

2﹑生产线平衡的实施
瓶颈工站
10 8 6 4 2 0
S1 S2 S3 S4

平衡率:86%

平衡率提高
S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S17 S18 S19



7.8"

9.4"
电源 包装改善

前 后

9.4" 7.9" 7.8"
7.1"

4.3" S10 S11

2.0 4.3" " S10 S11

2﹑生产线平衡的实施
10 8 6 4 2 0
S1 S2 S3 S4 S5

瓶颈工站

平衡率:86%

平衡率提高
S6 S7 S8 S9

S10

S11

S12

S17

S18

S19

10 8 6 4 2 0
S1 S2 S3 S4 S5

平衡率:86% ?94%

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S12

S17

S18

S19

理想平衡率
平衡率100%代表﹕
1.工站之间无等待,前后产能一致 2.工站节拍相同﹐动作量相同(动 作量是指工站中各种必要动素 的时间总量)

3.平衡损失时间为零
4.设计效率最大化 5.前后流程的设计可以更完善

3.平衡的步骤
Steps1:改善工作准备 Steps2:消除生产浪费 Steps3:方法研究改善 Steps4:山积表平衡 Steps5:建立新的仿真流程 Steps6:实施新的仿真流程 Steps7:改善总结报告 Steps8:标准化

3.平衡的步骤
Steps1:改善工作准备
? 选择产品﹐了解流程 ? 时间测量﹕时间记录表,测时工具 ? 掌握现况﹕ 设定产能 实际产能 人均产能(单机台产能) 操作效率OPE 损失分析 质量分析 改善前山积表

3.平衡的步骤
Steps2:消除生产浪费
? 七大浪费消除
[不良品浪费/动作浪费/过程浪费/过量浪費/ 库存浪费/移动浪费/不平衡浪费] ?制作浪费改善前/后比较图,报告中经验分享

3.平衡的步骤
Steps3:方法研究改善
? 程序分析 [四大原则/五大内容/六大步骤] ?操作分析 [人机操作/联合操作/双手操作]

?动作分析
[动素分析/动作经济原则]

3.平衡的步骤
Steps 4:山积表平衡
?若T≥CT:将CT设为上限,重排
时间 还有什 么方法 平均时间T CT 工站 增加可供 时间

? 算出需求产出周期时间[CT=可供时间*OPE/需求量]

S1

S2

S3

S4

S5

3.平衡的步骤
Steps4:山积表平衡
? 若T略小于CT:将CT设为上限,消除瓶颈
时间 CT 平均时间T

S1

S2

S3

S4

S5

工站

3.平衡的步骤
Steps4:山积表平衡
? 若T严重小于CT:将CT设为上限,重排 错误的做法是:消除瓶颈
时间 CT 平均时间T

S1

S2

S3

S4

S5

工站

3.平衡的步骤
Steps4:山积表平衡
? 若有动作作了改善,应更新后再平衡
时间

S1

S1’

S2

S2’

工站

3.平衡的步骤
Steps4:山积表平衡
? 联合操作的工站时间(S1-1≦S1-2)
时间 S1标准时间 為﹕t2+t3;S1工站时 t4 间为﹕t4 t3 t2 t1

当S1-1不需等S12就能开始,S1工 站时间為﹕S1-2 的时间

S1-1 S1-2 S1-1 S1-2 S1-1 S1-2

工站

3.平衡的步骤
Steps4:山积表平衡
? 联合操作的工站时间(S1-1>S1-2)
S1标准时间 时间 為﹕t2+t3;S1工站时 t4 间为﹕t4 t3 t2 t1 S1-1 S1-2 S1-1 S1-2 工站

3.平衡的步骤
Steps4:山积表平衡
S1工站时间=?
?

? 联合操作的工站时间(S1-1>S1-2)
时间
当S1-1不需等S12就能开始,S1工 站时间為﹕ t3+S1-1提前开始 的时间(t4-t3)

t4 t3 t2
t1 S1-1 S1-2 S1-1 S1-2

工站

3.平衡的步骤
Steps 5:建立新的仿真流程
新的FLOW CHART/ SOP Steps 6:实施新的仿真流程 ? 改善后时间测量 ? 改善后山积表制作

3.平衡的步骤
Steps 7:改善总结报告:
?平衡率 ? 设定产能﹑实际产能﹑人均产能(单机产能)

?损失分析
? 质量分析

? 成本改善率

Steps 8:标准化

3.平衡的步骤
1. 平衡率目标:与大设备相连≧85%其他≧95% 2. 平衡改善小组的职责:
生产单位:协助生产单位拟定及推动改善方案. 制工单位:改善前/后之工时测量,山积表制作﹑分 析及改善方案之实施,跟踪方案效果评估及各种相 关文件修订及系统窗体发行﹔ 品管单位:负责改善前/后产品质量评估﹔ 工务单位:主导及其它改善事项协助﹐设备改善﹔ IE﹑经管﹑企划:改善前后产线效益评估及跟进.

THE END!


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