平衡和瓶頸改善

1、生產(chǎn)線平衡分析生產(chǎn)線平衡分析 和瓶頸改善和瓶頸改善 第一節(jié)、木桶定律與生產(chǎn)線平衡 一、何為木桶定律 1.木桶定律 一個木桶盛水多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木板， 而恰恰取決于桶壁上最短的那塊木板，這一規(guī)律我們稱之 為“木桶定律”。 2.木桶定律的三個推論 A.只有桶壁上所有木板都足夠高,木桶才能盛滿水 B.所有木板高出最低木板的部分是沒有意義的,而且高出越 多,浪費就越大 C.提高木桶容量最有效的辦法就是設(shè)法加高最低木板的高度 二、生產(chǎn)線平衡與木桶定律的關(guān)系 “生產(chǎn)線平衡”與“木桶定律”非常相似：生產(chǎn)線的最 大產(chǎn)能不是取決于作業(yè)速度最快的工位，而恰恰取決于 作業(yè)速度最慢的工位，最快與最慢的

2、差距越大，產(chǎn)能損 失就越大。 制造現(xiàn)場，各個車間或小組之間，彼此的管理水平、產(chǎn) 能等往往是不等的，企業(yè)現(xiàn)場管理的整體水平并不取決 于最優(yōu)秀的車間單位而是取決于最差的車間單位，同理， 對一條生產(chǎn)線來言，其產(chǎn)量、效率高低也是如此。 三、生產(chǎn)線平衡的定義及意義 1.為何生產(chǎn)線平衡： 生產(chǎn)線平衡是對生產(chǎn)的全部工序進行平均化、均衡化， 調(diào)整各工序或工位的作業(yè)負荷或工作量，使各工序的作 業(yè)時間盡可能相近或相等，最終消除各種等待浪費現(xiàn)象， 達到生產(chǎn)效率最大化。它是生產(chǎn)流程設(shè)計與作業(yè)標準化 中最重要的方法。通過平衡生產(chǎn)，可以加深理解“一個 流”生產(chǎn)模式及熟悉“單元生產(chǎn)”的編制方法，它是一 切新理論與新方法的基

3、礎(chǔ)。 2.提高生產(chǎn)線平衡效率的意義 縮短每一制品裝配時間,增加單位時間的生產(chǎn)量,降低生產(chǎn) 成本 減少工序間的在制品, 減少現(xiàn)場場地的占用 減少工程之間的預(yù)備時間,縮短生產(chǎn)周期 消除人員等待現(xiàn)象,提升員工士氣 改變傳統(tǒng)小批量作業(yè)模式，使其達到一個流生產(chǎn)。 可以穩(wěn)定和提升產(chǎn)品品質(zhì) 提升整體生產(chǎn)線效率和降低生產(chǎn)現(xiàn)場的各種浪費 第二節(jié)、生產(chǎn)線平衡分析與改善 一、平衡分析用語 1.節(jié)拍(PITCH TIME):節(jié)拍是指在規(guī)定時間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)量，各工序完 成單位成品所需的作業(yè)時間。其計算公式： 節(jié)拍有效出勤時間生產(chǎn)計劃量X（+不良率） 例：每月的工作天數(shù)為20天，正常工作時間每班次為480分鐘，該企業(yè) 實

4、行每天2班制，如果該企業(yè)的月生產(chǎn)計劃量為19200個，不良率為0%， 請問該企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)拍是多少？ 答：節(jié)拍時間=有效出勤時間/生產(chǎn)計劃量X（1+不良率） =480X2X20/19200X（1+0%） =60秒/個 2.傳送帶速度CV： 傳送帶速度是指流水線的皮帶傳遞速度，一般情況下，采用一定的 距離作好標記，然后測定其時間，進而得出流水線傳送帶的實際速 度，計算公式：CV=間隔標記距離/所耗時間。采用流水線作業(yè)的企 業(yè)，傳送帶的速度與作業(yè)效率、疲勞程度以及能否完成產(chǎn)量有密切 的關(guān)系。理想的傳送帶速度是恰好能完成預(yù)定產(chǎn)量的同時又能減少 作業(yè)員的身心疲勞。理想的傳送帶速度的計算公式：CV=間隔標

5、記 距離/節(jié)拍時間，因此在現(xiàn)場生產(chǎn)管理過程中，只要把流水線的皮 帶速度調(diào)成理想的傳送帶速度即可。 3.瓶頸工時:指生產(chǎn)線所有工序中所用人均工時最長的工序，通常 指一道工序，有時也指幾道工序。 3.總瓶頸站工時:指瓶頸站工時乘以生產(chǎn)線作業(yè)人數(shù)的總和。 4.周程時間:是指單個產(chǎn)品從前到后所有工序所費時間的總和。 5.平衡率: 其計算公式=生產(chǎn)線各工序時間總和/(瓶頸工時X人員數(shù)) 6.平衡損失:其計算公式=1-平衡率 7.平衡損失時間:其計算公式=(瓶頸工時-工位工時) 8.稼動損失時間:其計算公式=(節(jié)拍-瓶頸時間)X總?cè)藬?shù) 9.稼動損失率:其計算公式=稼動損失時間/(節(jié)拍X總?cè)藬?shù))X100%,

6、平 衡損失時間與稼動損失時間是兩個不同的概念,平衡損失時間是瓶 頸工時與各工位工時時間差的總和,而稼動損失時間是工序生產(chǎn)節(jié) 拍與瓶頸工時時間差的總和,它們之間的關(guān)系如下圖所示: 節(jié)拍=33 瓶頸時間 =29.2 此部 分是 稼動 損失 時間 此部 分是 平衡 損失 時間 稼動損失時間與平衡損失時間的區(qū)別 10.瓶頸的（Bottle Neck)定義:阻礙企業(yè)流程更大程度增加 有效產(chǎn)出或減少庫存和費用的環(huán)節(jié)謂之瓶頸，瓶頸可能是 有形的,也可能是無形的。 生產(chǎn)系統(tǒng)的目標是平衡物流,而不是平衡生產(chǎn)能力; “非瓶頸”資源的充分利用不僅不能提高有效產(chǎn)出,而且 還會使庫存和搬運增加; 瓶頸環(huán)節(jié)損失1小時,相

7、當(dāng)于整個系統(tǒng)損失1小時,而且是 無法補救的 ; 非瓶頸環(huán)節(jié)上節(jié)約1小時,毫無實際意義; 瓶頸制約了生產(chǎn)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出和庫存; 11.瓶頸的常見表現(xiàn): 整體進度緩慢,生產(chǎn)效率下降; 出現(xiàn)產(chǎn)品零部件不能配套的現(xiàn)象; 一些工序加班趕貨,而另一些則很輕松; 一些工序的半成品堆積過多,而另一些則很少; 個別工序在等材料、設(shè)備,其他工序進展正常; 個別生產(chǎn)線流動停止,出現(xiàn)在制品滯留時間過長情況。 12.瓶頸效應(yīng):是指瓶子頸部流量的大小限制了倒水時的水 二、平衡改善法則及注意事項 1.平衡改善法則-ECRS法則 以上ECRS法則，具體可通過下列圖片來說明生產(chǎn)中如何運用改善： 作業(yè)改善壓縮分割轉(zhuǎn)移 并行作業(yè)，

8、增加人員 拆解去除 作業(yè)改善后合并 重排 2-1. 平衡改善的基本原則和方法： 通過調(diào)整作業(yè)工序的作業(yè)內(nèi)容來使作業(yè)時間相近或減少這一偏差。 A.首先考慮對瓶頸工序進行改善,作業(yè)改善方法可參照程序分析、 動作分析、工裝自動化等工程方法和手段 B.將瓶頸工序的作業(yè)內(nèi)容分割給其它工序。 C.合并相關(guān)工序,重新排布生產(chǎn)線。 D.分解作業(yè)時間較短的工序,把它安排到其它工序中去。 E.增加作業(yè)員,只要平衡率提高了,人均產(chǎn)量就提高了,單位成本也 隨之下降。 2-2. 平衡改善的基本原則和方法： 改善耗時長的工程,縮短作業(yè)時間 A.分割作業(yè),把一部分作業(yè)分配到耗時較短的工程 B.改善作業(yè),縮短作業(yè)時間(如:活

9、用工具等) C.使作業(yè)機械化;提高機械的效能 D.并行作業(yè),增加作業(yè)人數(shù) E.更換技術(shù)水準更高、動作更快的作業(yè)人員 改善耗時較短的工程 A.分割作業(yè),將其分配到其他耗時也短的工程,從而省略原工程 B.從耗時長的工程,接過一部分作業(yè)內(nèi)容 C.把耗時較短的工程結(jié)合起來 D.把需要兩個人工程,改成一個人就能應(yīng)付的工程. 3.平衡改善過程中應(yīng)注意事項: A.需要同樣工具和機器的作業(yè)要素可分配在同一專用設(shè)備工序內(nèi) B.作業(yè)要素相同或前后相近的應(yīng)盡量分配在同一工序 C.不相容的作業(yè)盡量不分在同一工序 D.必要時可對關(guān)鍵作業(yè),增加操作人數(shù)或改用更有效的工具/設(shè)備以 縮短其作業(yè)時間,提高平衡率 E.生產(chǎn)線補進

10、新手時,因新手對工作不熟悉,在配置上需特別注意, 否則會造成嚴重的不平衡致使產(chǎn)量大幅下降。 F.采用ECRS法則進行改善時的優(yōu)先順序為:“取消”不必要的動作 或工序（第一選擇）；“合并”微小動作（次選）；“重排”作業(yè) 工序或動作（第三選擇）；“簡化”復(fù)雜動作或工序（最后選擇） 三、平衡改善的實施步驟： 第一步：明確改善目的和對象： 是否因為生產(chǎn)量變動（增產(chǎn)或減產(chǎn)）而進行的改善 是否為了提高生產(chǎn)率、減少作業(yè)人員 改善對象是一條生產(chǎn)線、某段工序還是整個流程 第二步：了解、分析生產(chǎn)現(xiàn)狀及相關(guān)人員的工作狀況： 如各工位或工序的良品率有多高？人員出勤狀況、產(chǎn)品加工的難易 度、品質(zhì)事故的發(fā)生點等。 第三步

11、：了解產(chǎn)品工藝流程并分解各工程的作業(yè)要素：根據(jù)工程分析圖 了解加工作業(yè)內(nèi)容，依據(jù)作業(yè)拆分原則拆分各工程的作業(yè)要素。 第四步：對各作業(yè)要素進行時間觀測 第五步：對觀測記錄的結(jié)果進行處理，得出各作業(yè)要素的標準時間，在 進行數(shù)據(jù)處理時應(yīng)注意如下兩點： 剔除異常值、排除各種影響作業(yè)的因素，最后制定出各作業(yè)要素的 標準時間。 把各種浪費現(xiàn)象記入并提出相關(guān)的改善方法，以便改善實施。 第六步：繪出生產(chǎn)線平衡圖。 第七步：計算目前的平衡率、稼動損失率等。 第八步：提出改善目標及實施方案。 第九步：依據(jù)平衡改善法則、動作經(jīng)濟原則等方法實施改善。 第十步：改善結(jié)果的分析、總結(jié)和評價。 生產(chǎn)線平衡步驟: l計算產(chǎn)距

12、時間（Takt time） l畫優(yōu)先圖(制作工藝流程圖) l決定周期時間（CT=Takt time） l確定理論工位數(shù) l排程 l計算效率 案例分析 裝配線的效率裝配線的效率 X = 瓶頸節(jié)拍實際工位數(shù)目 任務(wù)時間總和 效率 92.3%= (3X4.1) 11.35 =效率 縱軸表示工序 的作業(yè)時間； 橫軸表示各工 序的作業(yè)。 作 業(yè) 時 間 工序號 5 10 15 20 25 30 35 人員 1 1 30 30 2 2 50 25 3 1 27 27 456789 3 72 24 1 30 30 1111 26 26 20 20 34 34 27 27 合計 12 316 243 流 動

13、作 業(yè) 速 度 DM 生產(chǎn)線平衡的表示法:流動生產(chǎn)圖 人均 實際 物流物流 物留物留 順暢流動順暢流動 沒有停滯沒有停滯 中間停滯中間停滯 隱藏問題隱藏問題 流水線的流水線的 “ “物流物流” ” 和和“物留物留” 傳統(tǒng)輸送帶作業(yè)傳統(tǒng)輸送帶作業(yè) 傳統(tǒng)輸送帶的傳統(tǒng)輸送帶的4 4種浪費：種浪費： 取放動作浪費取放動作浪費 在制品取放至少浪費在制品取放至少浪費2 25 5秒時間。秒時間。 等待浪費等待浪費 前后工序作業(yè)節(jié)奏不同造成作業(yè)等待。前后工序作業(yè)節(jié)奏不同造成作業(yè)等待。 在制品過多浪費在制品過多浪費 工序間緩沖庫存隱藏了等待問題。工序間緩沖庫存隱藏了等待問題。 空間浪費空間浪費 緩沖庫存的存放設(shè)

14、施、存放空間浪費。緩沖庫存的存放設(shè)施、存放空間浪費。 “傳統(tǒng)傳統(tǒng)”輸送帶和輸送帶和“成長型成長型”輸送帶輸送帶 成長型輸送帶作業(yè)成長型輸送帶作業(yè) 劃分節(jié)距線劃分節(jié)距線 一般為一般為8080 90cm90cm，用來確，用來確 認進度。認進度。 邊送邊做邊送邊做 在輸送帶上完在輸送帶上完 成裝配工作，成裝配工作， 消除搬運浪費消除搬運浪費 依產(chǎn)距時間依產(chǎn)距時間 設(shè)定速度設(shè)定速度 產(chǎn)距時間縮短時，產(chǎn)距時間縮短時， 增加工作站、工增加工作站、工 作人員和提高輸作人員和提高輸 送帶速度。送帶速度。 設(shè)立設(shè)立“接棒區(qū)接棒區(qū)” 流入流入“接棒區(qū)接棒區(qū)”的的 制品由下工序協(xié)助制品由下工序協(xié)助 完成。完成。 設(shè)

15、立停線按鈕設(shè)立停線按鈕 事故發(fā)生時停線，事故發(fā)生時停線， 以相互協(xié)作、排除以相互協(xié)作、排除 異常。異常。 “傳統(tǒng)傳統(tǒng)”輸送帶和輸送帶和“成長型成長型”輸送帶輸送帶 工工 廠廠 常常 見見 的的 等待浪費等待浪費 搬運浪費搬運浪費 不良浪費不良浪費 動作浪費動作浪費 加工浪費加工浪費 庫存浪費庫存浪費 制造過多（過早）浪費制造過多（過早）浪費 缺貨損失缺貨損失 企業(yè)每生產(chǎn)一件產(chǎn)品就在制企業(yè)每生產(chǎn)一件產(chǎn)品就在制 造一份浪費。伴隨企業(yè)運營中各造一份浪費。伴隨企業(yè)運營中各 業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)不被察覺或不被重視的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)不被察覺或不被重視的 浪費，日本企業(yè)管理界將之形象浪費，日本企業(yè)管理界將之形象 地比喻為地比喻為“地下工廠地下工廠”。 地下工廠 生產(chǎn)線不平衡造成中間在庫，降低整體效率生產(chǎn)線不平衡造成中間在庫，降低整體效率 能力需求：能力需求：100件件/H例例 根據(jù)生產(chǎn)需求變化進行有彈性的生產(chǎn)線布置根據(jù)生產(chǎn)需求變化進行有彈性的生產(chǎn)線布置 2 34 5 InputOutput 16 2 34 5 InputOutput 16 需求需求1000件件/天時天時 3人作業(yè)人作業(yè) 需求需求600件件/天時天時 2人作業(yè)人作業(yè) 考慮彈性生產(chǎn)線布置時追求的目標：考慮彈性生產(chǎn)線布置時追求的目標： （1 1）及時發(fā)現(xiàn)浪費）及時發(fā)現(xiàn)浪費 （2 2