制造企業(yè)生產(chǎn)線平衡的方法研究

1、制造企業(yè)生產(chǎn)線平衡的方法研究 專業(yè)：工業(yè)工程 班級：11級 姓名：宋俊達(dá)目錄引言 31 某生產(chǎn)線平衡中存在的問題及原因分析 5 1.1 缺乏對作業(yè)進(jìn)行方法研究 5 1.2 忽視了人的因素 51.3 時間研究方法應(yīng)用存在的問題 6 1.4 模特法應(yīng)用存在的問題 6 1.5 寬放種類及寬放率確定有誤 7 1.6 企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)使用標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)態(tài)度不堅決 82.生產(chǎn)線平衡的基本原理 9 2.1 生產(chǎn)線平衡的定義 9 2.2 生產(chǎn)線平衡要滿足的約束 92.3 生產(chǎn)線平衡的目的 92.4 提高生產(chǎn)線平衡率的原則及效果 102.5 影響生產(chǎn)線平衡的主要因素 113. 生產(chǎn)線平衡的手段與基本方法 14 3.1 基

2、礎(chǔ)工業(yè)工程的方法研究和作業(yè)測定 14 3.2 “5S”管理活動 19 3.3 目視管理手段 21 3.4 生產(chǎn)線平衡的FOG方法 23 3.5 生產(chǎn)線平衡的最大候選原則 25 3.6 生產(chǎn)線平衡的分級位置權(quán)法 304.某生產(chǎn)線平衡的改善 32 4.1 作業(yè)測定方法的改善 32 4.2 改善標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書 37 4.3 現(xiàn)場生產(chǎn)線平衡的改善實(shí)例 37結(jié)論 43致謝 44參考文獻(xiàn) 45 摘要隨著全球制造業(yè)的快速發(fā)展，市場由賣方市場轉(zhuǎn)入買方市場，如何提高生產(chǎn)線的產(chǎn)量和整體效率，越來越受到企業(yè)的重視。實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)，有利于保證設(shè)備、人力的負(fù)荷平衡，從而能提高設(shè)備和工時的利用率，節(jié)約資源，同時還有利于保證

3、產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。本文首先闡述了生產(chǎn)線平衡的重要性，然后交代國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，再介紹生產(chǎn)線平衡的三大內(nèi)方法：最優(yōu)化方法、啟發(fā)式方法和工業(yè)工程方法。明確了工業(yè)工程便于實(shí)施、價格低、實(shí)用性強(qiáng)、尤其適合小型生產(chǎn)線的特點(diǎn)，以某公司為例，用工業(yè)工程方法對生產(chǎn)線平衡予以改進(jìn)，工業(yè)工程方法包括方法研究與作業(yè)測定兩大塊，本文沒有過多考慮作業(yè)測定，而是直接使用標(biāo)準(zhǔn)時間，重點(diǎn)在于方法研究中的作業(yè)分析，采用了“5W1H”技術(shù)，并使用魚骨圖分析問題的所在，利用ECRS原則處理問題，改善生產(chǎn)線現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合PDCA循環(huán)幫助實(shí)現(xiàn)精益生產(chǎn)。最后比較三個參數(shù)：時間損失率、生產(chǎn)線平衡率、平滑系數(shù)來說明改進(jìn)的效果。在

4、文章最后提出了后期的改善建議。關(guān)鍵字：工業(yè)工程方法；生產(chǎn)線平衡；ECRS；5W1H；PDCAAbstractWith the rapid development of the global manufacturing industry, market from a seller's market into a buyer's market, how to improve the yield and efficiency of the whole production line, more and more attention by enterprises. To achieve

5、 balanced production, is conducive to keep load balance equipment, manpower, and can improve the utilization rate of equipment and working hours, save resources, but also to ensure the product quality, reduce production cost. This paper firstly expounds the importance of production line balance, and

6、 then explain the research status at home and abroad, and then introduces the three inner line balancing method: optimization method, the heuristic method and the method of industry engineering. Clearly the industrial engineering and convenient implementation, low price, strong practicability, espec

7、ially suitable for small production line, taking a certain company as the example, improvement of the production line balance to be used the method of industry engineering, industrial engineering and operations research methods including the method for the determination of two blocks, this paper did

8、 not consider the work measurement, but directly use standard time the focus is on the analysis of research methods, in the operation, using "5W1H" technology, and use the fishbone diagram analysis of the problem, the use of ECRS principles to deal with problems, to improve production line

9、 situation, on this basis, combined with the PDCA cycle to help achieve lean production. Finally, comparison of three parameters: the time loss rate, production line balancing rate, to illustrate the effect of improved smoothing coefficient. In the article proposed finally the later improvement sugg

10、estions. Keywords: industrial engineering method; production line balance; ECRS; 5W1H; PDCA引 言制造企業(yè)在采用細(xì)分化之后的多工序連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)線時，由于分工作業(yè)，簡化了作業(yè)難度，使作業(yè)熟練度容易提高，從而提高了作業(yè)效率。然而，經(jīng)過了這樣的作業(yè)的細(xì)分化之后，各工序的作業(yè)時間在理論上、現(xiàn)實(shí)上都不能完全相同，這樣勢必存在工序間作業(yè)負(fù)荷不均衡的現(xiàn)象。除了造成無謂的工時損失之外，還造成大量的工序堆積，嚴(yán)重時會造成生產(chǎn)線的中止。生產(chǎn)線平衡就是為了解決上述問題而提出的，它是現(xiàn)場IE的一種管理手法，也是解決生產(chǎn)線負(fù)荷平均

11、化這一影響生產(chǎn)線效率關(guān)鍵問題的重要方法。它對各工序的作業(yè)時間進(jìn)行平均化，同時對作業(yè)進(jìn)行研究、對時間進(jìn)行測定，使各作業(yè)時間具有盡可能相近的技術(shù)手段與方法。工業(yè)生產(chǎn)線上的不平衡程度不僅直接反應(yīng)了生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，而且影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。這是由于生產(chǎn)線的不平衡所造成的裝配工人的勞動強(qiáng)度不一，使得勞動強(qiáng)度大的裝配工人為了趕上裝配線運(yùn)行節(jié)拍，而常常不得不忽視裝配質(zhì)量。生產(chǎn)線的平衡問題一直是生產(chǎn)組織中長期關(guān)注的問題，并對企業(yè)生產(chǎn)秩序的正常運(yùn)作起著關(guān)鍵性的作用。生產(chǎn)線的平衡問題是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、改善問題的過程。通過改善,從而使生產(chǎn)線在更高的水平上達(dá)到新的平衡,并在新的環(huán)境條件下發(fā)現(xiàn)新的瓶頸、不斷改進(jìn)、

12、不斷完善，這樣才能提高企業(yè)生產(chǎn)效率。這是企業(yè)真正追求的目標(biāo),也是工業(yè)工程的真諦所在。因此，要保證生產(chǎn)線的平衡，就必須對生產(chǎn)線進(jìn)行不斷地分析、研究和改善。1.某生產(chǎn)線平衡中存在的問題及原因分析1.1 缺乏對作業(yè)進(jìn)行方法研究 作業(yè)測定方法強(qiáng)調(diào)操作者按規(guī)定的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)操作，規(guī)定的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是指經(jīng)過方法研究之后制定的標(biāo)準(zhǔn)的工作方法，及有關(guān)設(shè)備、材料、負(fù)荷等一切規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)的情況。而有的IE人員忽視了這一基本問題，在對操作方法、作業(yè)環(huán)境、材料、設(shè)備、工具等方面沒有進(jìn)行方法研究的情況下，直接對工人操作進(jìn)行觀測、記錄、并計算標(biāo)準(zhǔn)時間。由于缺乏方法研究，工人的作業(yè)程序不合理，操作隨意性大，無效動作多，已制定的標(biāo)準(zhǔn)時

13、間含有許多無效時間，研究結(jié)果有較大的誤差。1.2 忽視了人的因素 作業(yè)測定是企業(yè)管理的基礎(chǔ)工作，涉及范圍較廣，工人對此非常敏感。它又是以人的作業(yè)為對象進(jìn)行的研究，需要工人的密切配合。有些IE人員忽視了人的因素。測定前沒有對工人進(jìn)行動員和培訓(xùn)，測定過程中與工人缺乏有效溝通，使工人對作業(yè)測定意識認(rèn)識不夠，認(rèn)為作業(yè)測定的目的是提高定額，加大勞動強(qiáng)度。擔(dān)心自己利益受損的工人在測時過程中故意放慢操作速度，插進(jìn)不必要的動作，使收集到的數(shù)據(jù)失真，給后面的評比工作帶來較大的困難。1.3 時間研究方法應(yīng)用存在的問題1.3.1 觀測次數(shù)缺乏科學(xué)計算 由于工具材料的擺放位置不同，讀取秒表的誤差及物件的品質(zhì)差異等因素

14、影響，時間研究時應(yīng)首先按照預(yù)定精度要求計算觀測次數(shù)。然而，有些IE人員不了解確定觀測次數(shù)的作用，更不清楚觀測次數(shù)如何計算。他們憑經(jīng)驗(yàn)估計確定觀測次數(shù)。觀測次數(shù)少導(dǎo)致研究結(jié)果滿足不了精度要求，次數(shù)多則會無謂地加大IE人員的工作量。1.3.2 不進(jìn)行評比或評比過程存在較大誤差 通過對觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，可求出工人完成某單元的平均時間，但這個時間不一定是工人以正常速度操作所需要的時間。因此，需對工人的操作速度進(jìn)行評比，確定評比系數(shù)以修正平均值。在實(shí)際應(yīng)用中，企業(yè)因缺乏有評比經(jīng)驗(yàn)人員而取消了評比，直接采用觀測平均值作為正常時間；或者雖然進(jìn)行評比，但由于目前采用的評比方法如速度評比，平準(zhǔn)化法，客觀評比等方

15、法具有一定的主觀性，有些因素很難精確界定，對IE人員的要求較高，許多IE人員由于沒有掌握評比方法，評比系數(shù)確定不準(zhǔn)，制定的正常時間有較大的誤差。1.4 模特法應(yīng)用存在的問題1.4.1 存在動作分析不準(zhǔn)及漏掉動作現(xiàn)象模特法確定標(biāo)準(zhǔn)時間主要依據(jù)操作者的動作，因此，準(zhǔn)確記錄動作是運(yùn)用此法的關(guān)鍵。由于有些IE人員缺乏實(shí)際應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，對動作進(jìn)行分析時普遍存在動作分析不準(zhǔn)和漏調(diào)動作現(xiàn)象。其中分析不準(zhǔn)的動作包括上肢動作中的M3,M4動作，放置動作中的P2,P5動作，旋轉(zhuǎn)動作C4,M2及搬運(yùn)動作L1。漏調(diào)動作通常為目視動作、施加壓力動作等。上述問題使得運(yùn)用模特法確定的標(biāo)準(zhǔn)時間值偏小。1.4.2 模特時間單位取值

16、問題模特法在人體工程學(xué)基礎(chǔ)上，根據(jù)人的動作級次，選擇一個正常人的動作級次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指動作的時間值作為時間單位，即1MOD=0.129s但是有些工人熟練程度較低，達(dá)不到上述換算標(biāo)準(zhǔn)。如采用上述標(biāo)準(zhǔn)，工人可能完成不了定額。1.5寬放種類及寬放率確定有誤 企業(yè)在確定寬放時間時，存在寬放時間種類不全及寬放率確定誤差較大現(xiàn)象。例如，操作者聽取班長或車間主任指示，或本人指導(dǎo)助手等造成的時間消耗沒有計入寬放。另外，企業(yè)也很少考慮臨時寬放和管理寬放。在確定寬放率時不按單元細(xì)分，而是針對整個作業(yè)確定，致使性質(zhì)不同單元的寬放率沒有區(qū)別開來。1.6企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)使用標(biāo)準(zhǔn)時間數(shù)據(jù)態(tài)度不堅決一些領(lǐng)導(dǎo)

17、雖然對生產(chǎn)線平衡率低非常著急，但使用重新制定的標(biāo)準(zhǔn)時間時又不堅決。例如，某個IE人員花了一年時間測定了主要生產(chǎn)車間各崗位的時間數(shù)據(jù)，由于制定的標(biāo)準(zhǔn)時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于目前的時間，領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)心采用新的標(biāo)準(zhǔn)時間會遭到工人反對，一直沒有實(shí)施，挫傷了他的積極性2.生產(chǎn)線平衡的基本原理 2.1生產(chǎn)線平衡的定義 生產(chǎn)線平衡是指為了有效地達(dá)成預(yù)計的生產(chǎn)目標(biāo)，在既定的條件下，把生產(chǎn)線上的各作業(yè)者的負(fù)荷時間作平衡的分配，即就是指為了有效地達(dá)成計劃性的生產(chǎn)，而對設(shè)備和人員的調(diào)整作適當(dāng)設(shè)計。 2.2 生產(chǎn)線平衡要滿足的約束生產(chǎn)線平衡要滿足下面的約束：1）節(jié)拍的約束：生產(chǎn)線節(jié)拍是生產(chǎn)相鄰兩件產(chǎn)品的時間間隔，每個工作站的總作業(yè)時間

18、不能超過生產(chǎn)線節(jié)拍。 2）優(yōu)先關(guān)系的約束：優(yōu)先關(guān)系是由產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝所確定的作業(yè)元素之間的加工先后順序，在生產(chǎn)線平衡中當(dāng)且僅當(dāng)一個作業(yè)元素的所有緊前作業(yè)元素被分配完畢，這個作業(yè)元素才能被分配。 3）其他方面的約束：由于場地、設(shè)備的限制，一些作業(yè)元素只能被分配到固定的工作站，一些作業(yè)元素不能（或只能）分配到同一個工作站等等。 2.3 生產(chǎn)線平衡的目的 生產(chǎn)線平衡的目的主要有以下幾個方面：1）物流快速，減少生產(chǎn)周期；2）減少或消除物料，半成品周轉(zhuǎn)場所；3）減少在制品堆積；4）消除工程瓶頸，提高作業(yè)效率；5）穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量；6）提升員工工作士氣，改善作業(yè)程序。2.4 提高生產(chǎn)線平衡率的原則及效果

19、衡量生產(chǎn)線平衡狀態(tài)的效果，可采用生產(chǎn)線平衡率這一定量指標(biāo)表示。生產(chǎn)線平衡率各工序時間總和/（人數(shù)×CT）×100 由此式可見生產(chǎn)線各相關(guān)工序之間的作業(yè)量平均與否必然直接影響整個生產(chǎn)過程的整體效率，生產(chǎn)線在一定作業(yè)周期內(nèi)完成一個產(chǎn)品的時間（即生產(chǎn)線周期）是由生產(chǎn)線上作業(yè)時間最長的工序的時間（CT）決定的，因?yàn)闊o論其他工序作業(yè)速度多快也只能在CT時間內(nèi)傳送產(chǎn)品，從而存在停工待料現(xiàn)象，造成一定的損失。因此，降低瓶頸工序的CT值，使生產(chǎn)線各工序生產(chǎn)負(fù)荷平均化是提高生產(chǎn)線平衡率的關(guān)鍵。生產(chǎn)線平衡率越高，生產(chǎn)線的工時消耗越小，生產(chǎn)在制品就越少，生產(chǎn)線整體效率就越高。 提高生產(chǎn)線平衡率的

20、直接效果就是提高作業(yè)人員和生產(chǎn)線設(shè)備的工作效率，減少工時浪費(fèi)和工序間的庫存，降低生產(chǎn)成本。但在生產(chǎn)現(xiàn)場，當(dāng)生產(chǎn)線平衡達(dá)到較高水平時，細(xì)分化的流水生產(chǎn)線作業(yè)人員雖然工作效率較高，但勞動負(fù)荷大，長期從事單調(diào)較高負(fù)荷的操作易失去對工作的專注和樂趣，會對生產(chǎn)現(xiàn)場管理工作帶來負(fù)面影響，通常采用定期交換作業(yè)人員工作崗位的方法來消除可能帶來的負(fù)面影響。2.5影響生產(chǎn)線平衡的主要因素2.5.1標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書的制定對生產(chǎn)線平衡的影響標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書（Standard Operation procedure,簡稱SOP）是生產(chǎn)線生產(chǎn)的重要依據(jù)，它規(guī)定了生產(chǎn)線的工序劃分、作業(yè)流程、作業(yè)人員應(yīng)完成的作業(yè)內(nèi)容，并指導(dǎo)作業(yè)

21、人員按一定順序完成作業(yè)。生產(chǎn)線上每一個工位都有一份相對應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書，該指導(dǎo)書由工業(yè)工程（IE）分析人員制定，在更換產(chǎn)品品種、新產(chǎn)品上線之前編制并發(fā)到生產(chǎn)線的領(lǐng)班手中，領(lǐng)班根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書來收料、排線和布置生產(chǎn)線。對于每個工位的SOP，包括各種材料的擺放順序、操作順序及對應(yīng)材料的單耗，只有嚴(yán)格按照SOP，才能將產(chǎn)品正確地完成。工業(yè)工程人員制定的SOP是他們認(rèn)為最合適、快捷的作業(yè)順序，配以合理的流向設(shè)計，達(dá)到以盡可能少的動作、盡可能有利于操作人員作業(yè)的順序來完成作業(yè)，從而使生產(chǎn)線達(dá)到平衡。然而在實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)生產(chǎn)線的不平衡狀況，尤其是多品種可變生產(chǎn)線，需要輪番更換品種，特別是新品種上線

22、試產(chǎn)時，因SOP的試運(yùn)行或制定的不合理，不平衡問題尤為明顯；在新品種上線后，或更換品種后，生產(chǎn)線的速度將不斷加快，操作人員的熟練程度不斷提高，作業(yè)速度也不斷加快，在達(dá)到某一速度后將努力維持這一速度，在高速作業(yè)過程中，即使是一個微小的SOP問題，也會引起生產(chǎn)線的不平衡。因此，生產(chǎn)線上SOP制定是否合理、準(zhǔn)確和切合企業(yè)實(shí)際將對生產(chǎn)線的平衡影響很大。2.5.2排線對生產(chǎn)線平衡的影響 排線是指生產(chǎn)線上的領(lǐng)班按照SOP的要求，對生產(chǎn)線進(jìn)行安排和布置。例如：每個工位具體的人員安排、人員的數(shù)量等。在高速作業(yè)過程中，由于作業(yè)人員的能力有別、熟練程度的差異，人員安排不當(dāng)或位置安排不當(dāng)，將會造成個別工位工時較緊，

23、在排線的過程中出現(xiàn)瓶頸，造成生產(chǎn)線不平衡。2.5.3員工責(zé)任心對生產(chǎn)線平衡的影響 1）操作人員在8h工作時間內(nèi)，會因某些生理要求而離位，這時必須由流動人員來頂位，因流動人員不熟悉每個工位的操作，作業(yè)速度趕不上節(jié)拍，出現(xiàn)生產(chǎn)線不平衡。 2）操作人員無故請假或在沒有預(yù)先通知的情況下辭工，由其他操作人員頂位，跟不上節(jié)拍，必然造成生產(chǎn)線不平衡。 3) 在8h工作時間內(nèi)，長時間緊張工作使部分操作人員操作速度波動，生產(chǎn)線出現(xiàn)不平衡。 4）材料員供料不及時或少料、錯料、混料、也會造成生產(chǎn)線不平衡。 5）不良品種的出現(xiàn)，需在個別工位重工，出現(xiàn)堆積，生產(chǎn)線亦出現(xiàn)不平衡。3.生產(chǎn)線平衡的手段與基本方法3.1基礎(chǔ)工

24、業(yè)工程的方法研究和作業(yè)測定 目前現(xiàn)代工業(yè)工程雖然在許多行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，特別是在國外企業(yè)及一些國防工業(yè)中已取得顯著效益，但全球大部分企業(yè)仍以基礎(chǔ)工業(yè)工程為應(yīng)用的重點(diǎn)。在我國沿海，大部分在華的外資、合資企業(yè)對基礎(chǔ)工業(yè)工程都十分重視，根據(jù)我國企業(yè)的技術(shù)條件、管理水平、信息化程度和所處的經(jīng)濟(jì)與市場環(huán)境，企業(yè)從基礎(chǔ)工業(yè)工程（或叫經(jīng)典工業(yè)工程）做起不僅容易，而且成效也快且顯著，同時可為將來實(shí)行現(xiàn)代工業(yè)工程打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。因此，為達(dá)到生產(chǎn)線平衡的目的可采用傳統(tǒng)工業(yè)工程的方法研究和作業(yè)測定等方法。3.1.1生產(chǎn)線平衡中的方法研究 一條均衡性很高的生產(chǎn)線所追求的目標(biāo)包括：減少物質(zhì)、能源、時間和資金的占用與浪費(fèi)

25、；降低生產(chǎn)成本；降低員工的疲勞度，減少遭受損傷和工傷的概率；利用有限的資源求得更高的產(chǎn)出，提高生產(chǎn)效率。如果沒有一個良好的運(yùn)行方法，就不可能達(dá)到以上目標(biāo)，也就是說均衡生產(chǎn)需要一個良好方法，一個好方法反過來也能帶來好的均衡性。 方法研究就是對現(xiàn)有或擬議的工作方法進(jìn)行系統(tǒng)記錄和嚴(yán)格考察，作為開發(fā)和應(yīng)用更容易、更有效的工作方法以及降低成本的一種手段。按照從粗到精，從宏觀到微觀，由概括到具體的體系，方法研究包括程序分析、操作分析和動作分析三部分（1）程序分析 完成任何工作所需經(jīng)過的路線和手續(xù)即為程序，程序分析主要以整個生產(chǎn)過程為研究對象，研究分析一個完整的工藝流程，看是否有多余或重復(fù)作業(yè)，工序是否合理

26、，搬運(yùn)是否太多，等待是否太長，進(jìn)一步來改善工作程序和工作方法。高平衡率的生產(chǎn)線離不開良好的作業(yè)程序。（2）操作分析 所謂操作分析就是通過對以人為主工序的詳細(xì)研究，使操作者、操作對象、操作工具三者科學(xué)的結(jié)合，合理的布置和安排，達(dá)到工序結(jié)構(gòu)合理，減輕勞動強(qiáng)度，減少作業(yè)時間消耗之要求，以提高產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量為目的而進(jìn)行的分析。通常，合理的人機(jī)配合，能為高平衡率的生產(chǎn)線提高最直接的單元保障。如果人機(jī)結(jié)合不合理、不科學(xué)，那么這種作業(yè)就是一種粗放型、高消耗的作業(yè)，就沒有人員之間、機(jī)器之間、人機(jī)之間的相互協(xié)調(diào)與配合，更談不上合理，這時不免會出現(xiàn)人等人、人等機(jī)、機(jī)等人和機(jī)等機(jī)等一系列嚴(yán)重影響生產(chǎn)線平衡的“等待性

27、”浪費(fèi)。也就是說，人機(jī)相互之間高效合理的配合，不僅能夠大大減少作業(yè)等待，更重要的是能夠提高生產(chǎn)線的平衡率，進(jìn)而提升作業(yè)效率。（3）動作分析 動作分析是在程序決定后，研究并減少甚至消除人體各種動作的浪費(fèi)，以尋求省力、省時、安全和最經(jīng)濟(jì)的動作。其實(shí)質(zhì)是研究分析人在進(jìn)行各種操作時的細(xì)微動作，消除無效動作，使操作簡單有效，提高工作效率。 動作分析能在其他方法無效時，給生產(chǎn)線的平衡提供一把秘密武器，他從最基本的“動素”入手，尋求改進(jìn)空間，以提高生產(chǎn)線的平衡能力。當(dāng)然它與工業(yè)工程其他方法綜合運(yùn)用，會使企業(yè)收到更好的效果。3.1.2生產(chǎn)線平衡中的作業(yè)測定 作業(yè)測定技術(shù)是運(yùn)用各種技術(shù)來確定合格工人在適宜地操作

28、條件下，用最合適的操作方法，以普通熟練工人的正常速度完成標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)所需要的勞動時間。作業(yè)測定是工業(yè)工程的主要內(nèi)容之一。它是對某一作業(yè)所必需的要素作業(yè)和所需時間進(jìn)行分析研究的一種技術(shù)。通過時間分析可以去除或減少無效因素，比較作業(yè)方法，并進(jìn)行研究、改進(jìn)，規(guī)定完成作業(yè)所必需的標(biāo)準(zhǔn)時間。作業(yè)測定是一種科學(xué)、客觀的制定標(biāo)準(zhǔn)時間的方法，目前世界上發(fā)達(dá)國家都采用作業(yè)測定方法制定標(biāo)準(zhǔn)時間。該方法確定的標(biāo)準(zhǔn)時間由正常時間和寬放時間兩部分組成。其中正常時間是指合格工人以正常速度操作所需的作業(yè)時間，寬放時間為操作者在工作中必須給予的停頓或休息時間。作業(yè)測定技術(shù)包括4種方法，即時間研究（也稱秒表時間研究）、工作抽樣、預(yù)

29、定時間標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)資料法。我國企業(yè)常用的方法是時間研究與預(yù)定時間標(biāo)準(zhǔn)法中的模特法。（以下主要介紹時間研究與模特法）。 時間研究方法屬于密集型抽樣方法。首先，IE人員利用秒表在一段時間內(nèi)按照預(yù)計的觀測次數(shù)對作業(yè)者的各單元操作進(jìn)行連續(xù)觀測、記錄、計算各單元實(shí)測時間平均值，并對操作者各單元的操作進(jìn)行評比，求出工人完成此項(xiàng)工作的正常時間；其次，根據(jù)工作環(huán)境及工作性質(zhì)要求，確定寬放時間，以制定標(biāo)準(zhǔn)時間。 模特法把人作業(yè)時的動作分為21種基本動作，并預(yù)先為各種動作制定時間標(biāo)準(zhǔn)來確定進(jìn)行各種操作所需的標(biāo)準(zhǔn)時間。研究人員通過現(xiàn)場記錄工人操作動作，可直接計算正常時間。加入寬放時間后，即可求出標(biāo)準(zhǔn)時間。 標(biāo)準(zhǔn)時間的

30、確定，是以科學(xué)的時間研究為基礎(chǔ)，把作業(yè)測定作為控制其合理性的手段，把作業(yè)條件、寬放時間作為影響標(biāo)準(zhǔn)時間的重要因素。標(biāo)準(zhǔn)時間的表達(dá)式為：標(biāo)準(zhǔn)時間=平均觀測時間×評定系數(shù)×（1+寬放率）毫無疑問，不同的作業(yè)者的作業(yè)速度相差較大，即使是同一作業(yè)者在不同的時間里作業(yè)速度也相差較大。因此，應(yīng)用作業(yè)測定技術(shù)對某一時間內(nèi)進(jìn)行時間測定后，還要對其作業(yè)速度進(jìn)行評定。這樣通過適當(dāng)?shù)奶幚恚ɡ迷u定系數(shù)），把具體的時間觀測值調(diào)整為按照普通作業(yè)者速度進(jìn)行作業(yè)的時間值（正常時間）就可以作為計算合理的標(biāo)準(zhǔn)時間的基礎(chǔ)。確定評比系數(shù)，首先要了解某一作業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)速度。所謂標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)速度，是指中等水平的熟練程度、中

31、等水平的適應(yīng)性和作業(yè)熱情的作業(yè)者，按標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)方法，以一定的努力程度進(jìn)行作業(yè)時的速度。然后，由觀測者對所感受的測試對象的作業(yè)速度進(jìn)行評定。另外標(biāo)準(zhǔn)時間的制定離不開寬放時間的確定。寬放時間是指在生產(chǎn)過程中進(jìn)行非主體作業(yè)所消耗的附加時間以及補(bǔ)償某些影響因素影響生產(chǎn)的時間。在作業(yè)測時準(zhǔn)備期間，對該崗位工人圍繞“ 什么是作業(yè)測定技術(shù)”，“為什么要進(jìn)行作業(yè)測定”等問題進(jìn)行培訓(xùn)，并作好思想政治工作，取得了工人對該項(xiàng)工作的支持與配合。在此基礎(chǔ)上，選擇一名中等技術(shù)水平的工人作為測時對象，并使測時人員有充分的時間與測時對象相互熟悉，以便于測時人員了解測時對象的個人情況、技術(shù)水平和加工速度等。同時也使測時對象消除

32、緊張和反感情緒，能夠在測時期間很自然地工作。此外，還要預(yù)先劃分工序操作項(xiàng)目，確定定時點(diǎn)（前一個操作終了和下一個操作開始的分界點(diǎn)）以便于準(zhǔn)確記錄操作時間。最后，進(jìn)行測時觀察記錄。在測試過程中，每個崗位至少要有2名測時人員，測試人員應(yīng)提前上崗，在觀察過程中要注意里集中。在進(jìn)行作業(yè)測定時，選擇合格工人是很重要的，工人的工作速度各不相同，如果根據(jù)動作速度較慢的或不熟練工人來制定標(biāo)準(zhǔn)時間，勢必造成時間過寬，從而使生產(chǎn)活動不經(jīng)濟(jì)；而根據(jù)動作速度較快的工人制定標(biāo)準(zhǔn)時間，則勢必造成時間過緊，使大多數(shù)工人不適應(yīng)。在工業(yè)企業(yè)中，人工是一項(xiàng)重要的生產(chǎn)成本，而且人工配置的合理與否對生產(chǎn)線平衡性的好壞會帶來很大的影響。

33、人工成本的高低反映了企業(yè)經(jīng)營管理的水平，能夠折射出生產(chǎn)線的均衡狀況，因此，在作業(yè)程序和方法都行之有效地基礎(chǔ)上，公正合理地制定時間標(biāo)準(zhǔn)，并基于此來恰到好處地分配人工，使整條生產(chǎn)線均衡的生產(chǎn)是每一個企業(yè)需要解決的重要課題。3.2 “5S”管理活動 “5S”起源于日本，“5S”活動是生產(chǎn)現(xiàn)場整理（Seiri）,整頓（Seiton）,清掃（Seison）,清潔（Seiketsu）,素養(yǎng)（Shitsuke）五項(xiàng)活動的總稱。“5S”活動的對象是現(xiàn)場的“環(huán)境”，它對生產(chǎn)現(xiàn)場環(huán)境全局進(jìn)行綜合考慮，并制定切實(shí)可行的計劃與措施，從而達(dá)到規(guī)范化管理。開展“5S”管理活動，對企業(yè)生產(chǎn)線平衡起著至關(guān)重要的作用，因此，對

34、于企業(yè)全體人員來說，了解并掌握這種管理方法的含義顯得十分必要。 整理：即區(qū)分要與不要地東西，現(xiàn)場不需要的東西要堅決清除，做到生產(chǎn)現(xiàn)場無不用之物。生產(chǎn)線需要高度的協(xié)調(diào)才能達(dá)到好的均衡性，倘若生產(chǎn)現(xiàn)場有堆積如山地與生產(chǎn)無關(guān)之物，則勢必干擾正常工作的視線，引起現(xiàn)場人員無意識的將部分注意力轉(zhuǎn)向那些不需要的東西上。這些不需要的東西就像一種“噪音”一樣，它會使一個穩(wěn)定的系統(tǒng)產(chǎn)生波動；對于生產(chǎn)現(xiàn)場而言，這個穩(wěn)定的系統(tǒng)就是一條均衡的生產(chǎn)線，產(chǎn)生的波動會使生產(chǎn)線的均衡性下降。 整頓：即把必要的東西放好，使用時隨時能找到，減少尋找時間。其意思類似于“動作經(jīng)濟(jì)原則”中的“工具，物料應(yīng)置于固定場所，且預(yù)定位”。生產(chǎn)現(xiàn)

35、場有條理，同樣可以消除或減少對物體尋找時間，使生產(chǎn)線更加穩(wěn)定，同時可以利用此法來改進(jìn)瓶頸工作站，提高生產(chǎn)線的平衡率。 清掃：即將生產(chǎn)和工作現(xiàn)場的灰塵、油污、垃圾清除干凈，提高設(shè)備以及工裝夾具清潔度和潤滑度，保證生產(chǎn)和工作現(xiàn)場地面整潔、干凈。做好這項(xiàng)工作，不僅能從生產(chǎn)線環(huán)境方面為生產(chǎn)線的平衡提供保障，而且還能從人的視聽生理系統(tǒng)方面對生產(chǎn)線的平衡提供保障。例如，工作環(huán)境臟亂時，工人易出現(xiàn)操作不準(zhǔn)確，讀書不精確、易疲倦、精神低糜等不利于生產(chǎn)線穩(wěn)定和平衡的現(xiàn)象。 清潔：就是整理、整頓、清掃這三項(xiàng)的堅持于深入。如國內(nèi)某些企業(yè)，為應(yīng)付上級檢查而對生產(chǎn)現(xiàn)場臨時進(jìn)行整理、整頓、清掃，當(dāng)檢查團(tuán)一走，就再也不搞這

36、方面的活動，顯然不能稱之做到現(xiàn)場“清潔”。清潔需要持續(xù)的堅持。 素養(yǎng)：即培養(yǎng)作業(yè)人員執(zhí)行作業(yè)，遵守現(xiàn)場紀(jì)律的習(xí)慣和作風(fēng)，提高人員素質(zhì)。素養(yǎng)是“5S”活動的核心。因?yàn)樯a(chǎn)線要能穩(wěn)定、均衡、高效的進(jìn)行生產(chǎn)，離不開高素質(zhì)且具有良好習(xí)慣的員工。 整齊、清潔有序的環(huán)境，能給企業(yè)及員工帶來許多好處。例如，對質(zhì)量的認(rèn)識與提高，獲得顧客和社會的贊譽(yù)，提高員工的工作熱情，提高企業(yè)的形象，增強(qiáng)企業(yè)競爭力。因此，“5S”活動從生產(chǎn)的科學(xué)化、秩序化和環(huán)境化等方面也為生產(chǎn)線的穩(wěn)定和均衡提供了強(qiáng)有力的支持。3.3 目視管理手段 目視管理是利用形象直觀、色彩適宜的各種視覺感知信息來組織生產(chǎn)現(xiàn)場活動，它是一種以公開化和視覺顯

37、示為特征的管理方式。由于目視管理主要依靠形象直觀的視覺感知信息，能引起人們的注意，讓人一看就懂，知道自己作業(yè)和工作的缺陷和不足之處，所以它是一種效率高、不易錯、以人為本的工作方法，很受現(xiàn)場管理人員的歡迎。常用的與生產(chǎn)線平衡聯(lián)系密切的目視管理手段有下面兩種。3.3.1生產(chǎn)任務(wù)及完成情況的看板和公開圖表管理?？窗骞芾硎强梢暬囊环N表現(xiàn)形式，即對數(shù)據(jù)、情報等狀況一目了然地表現(xiàn)，主要是對管理項(xiàng)目，特別是對情報進(jìn)行透明化的管理活動，它通過各種形式如標(biāo)識、現(xiàn)狀板、圖表、電子屏等把文件上、腦子里或現(xiàn)場等隱藏地情報揭示出來，便于快速發(fā)現(xiàn)、快速應(yīng)對。在現(xiàn)場，工作人員通過這種圖表特別是能實(shí)時自動跟蹤統(tǒng)計生產(chǎn)線狀況

38、的電子圖表，使操作人員可以時時刻刻知道自己工位地現(xiàn)狀，即工位能力是否充足，瓶頸或接下來的瓶頸是否將要在此出現(xiàn)。這就相當(dāng)于一個在線反饋，對生產(chǎn)線的走向?qū)崟r監(jiān)測，一旦生產(chǎn)線將要異常或正在異常時能及時報警，使生產(chǎn)線現(xiàn)場相關(guān)人員能未雨綢繆，及時解決問題，確保生產(chǎn)線處于穩(wěn)定均衡，高效率地運(yùn)作之中。3.3.2標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書（Standard Operation procedure,簡稱SOP）。具有防錯功能，也就是說在操作標(biāo)準(zhǔn)化的前提下，不管是誰，只要按照標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行作業(yè)，即使你原來從未操作過這個機(jī)器或進(jìn)行過這種作業(yè)，一樣能夠合格的完成。它的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠使生產(chǎn)線的均衡性在有新手作業(yè)時不會遭到破壞

39、；進(jìn)一步而言，企業(yè)能夠彈性配置作業(yè)人數(shù)，降低因市場需求多變而頻繁轉(zhuǎn)產(chǎn)所造成的人員招募和儲備成本，提升企業(yè)的應(yīng)變能力，實(shí)現(xiàn)企業(yè)柔性生產(chǎn)。3.4 生產(chǎn)線平衡的FOG方法 FOG(Future Operation Growth)意譯為“將來生產(chǎn)能力的擴(kuò)大”。其引申意義是指生產(chǎn)過程中以不投入或少投入的方式，得到最大的產(chǎn)出所采取的一系列活動。此方法只適用于大批量生產(chǎn)形式的生產(chǎn)線。因其工藝方法較為穩(wěn)定，因此，工藝過程的分析、分解，工序的組合等成了工程管理在加工階段的核心問題。 開展FOG活動積累了經(jīng)驗(yàn)，形成了獨(dú)特的指導(dǎo)思想，這就是“否定現(xiàn)狀、永不滿足、追求完善”，不要一味強(qiáng)調(diào)條件，要致力于改變現(xiàn)狀；要在發(fā)

40、展的過程中持續(xù)的改善現(xiàn)狀，著重于操作性改善，以人的智慧、技能與體態(tài)等操作性因素的提高作為提高生產(chǎn)能力的主要考慮因素，當(dāng)單純的操作性改善無法滿足要求時，再考慮進(jìn)行設(shè)備方面的改善，增加必要的投資。FOG活動曾被形象地比喻為“要把毛巾再擰出水來”。FOG活動從生產(chǎn)，質(zhì)量，設(shè)備地各個細(xì)節(jié)入手，找出限制生產(chǎn)能力地根源，在“人”與“機(jī)”兩大方面實(shí)現(xiàn)人員負(fù)荷率的提高，CT值的降低，同時保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)步上升，最終達(dá)到擴(kuò)大生產(chǎn)能力、降低成本、增強(qiáng)市場競爭力的目的。FOG的內(nèi)涵就是提高效率，通過種種措施不斷挖掘人和機(jī)兩方面的潛力，充分優(yōu)化人力資源與物力資源的配置，并在必要時對人員和設(shè)備進(jìn)行重組，修改原來的工序，達(dá)

41、到最佳效果。 FOG活動時從生產(chǎn)線的實(shí)際情況出發(fā)、發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，具體的實(shí)施過程可分為以下5各步驟：（1） STEP 0 （FOG的第1階段）對設(shè)計值與實(shí)際值進(jìn)行比較；（2） STEP 1.0 (FOG的第2階段) 實(shí)現(xiàn)品質(zhì)的提高；（3） STEP 1.5 (FOG的第3階段) 開展降低庫存量的工作；（4） STEP 2.0 （FOG的第4階段）進(jìn)行CT值的縮短，崗位合并工作，以提高人員負(fù)荷率與工作效率；（5） 最終總結(jié) 對以上各階段工作進(jìn)行系統(tǒng)的總結(jié)，通過FOG活動前后效果的對比來檢驗(yàn)活動成果，并將FOG活動后的指標(biāo)于活動前目標(biāo)相比較，對目標(biāo)達(dá)成的可行性進(jìn)行分析，找出活動中的遺

42、留問題，明確今后努力方向。FOG活動是解決平衡生產(chǎn)線問題的有效手段，該活動提高生產(chǎn)線平衡率主要是在STEP2.0階段進(jìn)行的。在這一階段，主要是針對生產(chǎn)線上節(jié)拍較長，限制生產(chǎn)能力擴(kuò)大的瓶頸設(shè)備開展工作，通過采取“改善員工操作技能熟練度”，“改正員工不正確的裝夾手勢”，“減少機(jī)床的非加工時間”等措施，達(dá)到降低生產(chǎn)線瓶頸工序設(shè)備CT值，縮短生產(chǎn)線作業(yè)周期的目的。應(yīng)用FOG的方法提高生產(chǎn)線平衡率的結(jié)果，就說明了不同的生產(chǎn)管理方法在實(shí)施過程中就可以達(dá)到相同的生產(chǎn)管理的目的。3.5生產(chǎn)線平衡的最大候選原則最小理論裝配單元是指裝配作業(yè)中不可再細(xì)分的實(shí)際作業(yè)任務(wù)。進(jìn)行這種劃分的目的是為了把整個作業(yè)過程均衡的分

43、配在各裝配工作站上，以便于裝配作業(yè)的分析，裝配過程的規(guī)劃和裝配線的平衡。用Ttj來表示第j個（j=1,2,ne）最小裝配單元的作業(yè)時間。設(shè)某產(chǎn)品的裝配有12個最小理論裝配單元，其作業(yè)時間如表1。表1 最小裝配單元的作業(yè)時間 序號 裝配內(nèi)容 Ttj/min 優(yōu)先順序 1 把底盤放到夾具上 0.2 2 把定位銷插到動力線上 0.4 3 把托架裝在底盤上 0.7 1 4 把動力線連到底盤電機(jī)上 0.1 1、2 5 連接開關(guān) 0.3 2 6 把平板裝到托架上 0.11 3 7 把葉片裝到托架上 0.32 3 8 把電機(jī)裝到托架上 0.6 3、4 9 調(diào)整葉片，并裝在電機(jī)上 0.27 5、7、8 10

44、把開關(guān)裝到電機(jī)托架上 0.38 5、8 11 裝安全罩，檢驗(yàn) 0.5 9、10 12 包裝 0.12 11平衡延遲亦稱之為平衡損耗。它因工作站作業(yè)時間分配不均衡導(dǎo)致的空閑時間。平衡延遲是指這種不平衡的空閑時間對裝配線無效性影響的度量。如用d表示裝配線的無效性，則有：d=(nTe-Twe)/nTe 。根據(jù)優(yōu)先約束條件，畫出優(yōu)先約束圖。 0.11 0.7 0.32 0.27 0.2 0.1 0.6 0.5 0.121112 0.4 0.38 0.3 圖1 優(yōu)先圖該規(guī)則是根據(jù)最小理論裝配單元要求的作業(yè)時間Te值分派工作站的作業(yè)，選擇裝配作業(yè)單元。它是較為簡單的選擇規(guī)則，其實(shí)施配線平衡的平衡步驟如下：

45、 步驟1，根據(jù)Te值從大到小排列，見表2。表2 排序表 序號 最小理論裝配 裝配元作業(yè) 優(yōu)先順序 單元Te/min 順序號1 0.7 3 12 0.6 8 3、43 0.5 11 9、104 0.4 2 5 0.38 10 5、86 0.32 7 37 0.3 5 28 0.27 9 6、7、89 0.2 1 10 0.12 12 1111 0.11 6 312 0.1 4 1、2步驟2：按表2中排列順序，從上到下選取滿足優(yōu)先約束，但占Te總值和不超過作業(yè)循環(huán)時間Te的可行裝配元配置在第一個裝配站上，依次類推。 步驟3：重復(fù)步驟2，直到合理分配到TeTe為止，如表3所示。按TeTe,將優(yōu)先約束號地2，、5、1、4組合，安排到1號工作站。 步驟4：重復(fù)步驟2、3，安排完第2至最后一個工作站。如表3所示。 工作站2 表3 0.11 工作站4 0.7 0.32 0.27 工作站1 工作站3 工作站50.2 0.1 0.6 0.5 0.121112 0.4 0.38 0.3 圖2 應(yīng)用最大候選原則進(jìn)行裝配元組合，工作站安排示例表3按最大侯選規(guī)則的工作站安排 序號 裝配元作業(yè)順序號 Te/min Te (一個站上) 1 2 0.4 5 0.3 1 0.2 4 0.1 1.00 2 3 0.7 4 0.11 0.81 3 8 0.6 1