線平衡分析和瓶頸改善課件

1、線平衡及瓶頸分析,1,學習交流PPT,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法加高最低木板的高度,2,學習交流PPT,二、生產(chǎn)線平衡與木桶定律的關系 “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，最快與最慢的差距

2、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。,3,學習交流PPT,三、生產(chǎn)線平衡的定義及意義 1. 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礎。,

3、4,學習交流PPT,生產(chǎn)線平衡定義,對生產(chǎn)的全部工序進行均衡，調(diào)整作業(yè)負荷和工作方式，消除工序不平衡和工時浪費，實現(xiàn)“一個流”。,5,學習交流PPT,通過平衡生產(chǎn)線可以綜合應用到程序分析、動作分析、layout分析，搬動分析、時間分析等全部IE手法，提高全員綜合素質(zhì) 在平衡的生產(chǎn)線基礎上實現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應變能力，對應市場變化實現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng) 減少單件產(chǎn)品的工時消耗，降低成本（等同于提高人均產(chǎn)量） 減少工序的在制品，真正實現(xiàn)“一個流” 提高作業(yè)及設備工裝的工作效率,平衡生產(chǎn)線的意義,6,學習交流PPT,生產(chǎn)線平衡計算,節(jié)拍 生產(chǎn)周期 最長工序時間（瓶頸崗位時間）決定了整個生產(chǎn)線的作業(yè)時間，

4、即等于節(jié)拍,一般要求生產(chǎn)線平衡率達到85%以上,產(chǎn)品標準工時= 每個工位所用時間的總和,生產(chǎn)線平衡損失 = 1 - 平衡率,平衡率,7,學習交流PPT,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/

5、19200X（1+0%） =60秒/個,8,學習交流PPT,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)量有密切的關系。理想的傳送帶速度是恰好能完成預定產(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，

6、有時也指幾道工序。,9,學習交流PPT,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%,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

7、關系如下圖所示:,10,學習交流PPT,稼動損失時間與平衡損失時間的區(qū)別,11,學習交流PPT,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,相當于整個系統(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;,12,學習交流PPT,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

8、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。,13,學習交流PPT,12.瓶頸效應:是指瓶子頸部流量的大小限制了倒水時的水,14,學習交流PPT,13.瓶頸的不良影響: A.工序的先后關系,會影響后續(xù)工序進度: B.工序間的平行關系，則會影響產(chǎn)品配套,15,學習交流PPT,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：,16,學習交流PPT,作業(yè)改善壓縮,分割轉(zhuǎn)移,17,學

9、習交流PPT,并行作業(yè)，增加人員,拆解去除,18,學習交流PPT,作業(yè)改善后合并,重排,19,學習交流PPT,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。,20,學習交流PPT,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

10、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,改成一個人就能應付的工程.,21,學習交流PPT,3.平衡改善過程中應注意事項: 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備工序內(nèi) B.作業(yè)要素相同或前后相近的應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

11、 D.必要時可對關鍵作業(yè),增加操作人數(shù)或改用更有效的工具/設備以縮短其作業(yè)時間,提高平衡率 E.生產(chǎn)線補進新手時,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”復雜動作或工序（最后選擇）,22,學習交流PPT,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

12、產(chǎn)現(xiàn)狀及相關人員的工作狀況： 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：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,23,學習交流PPT,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

13、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。,24,學習交流PPT,生產(chǎn)線平衡步驟: 計算產(chǎn)距時間（Takt time） 畫優(yōu)先圖(制作工藝流程圖) 決定周期時間（CT=Takt time） 確定理論工位數(shù) 排程 計算效率,案例分析,25,學習交流PPT,Takt Time = Demand Rate(需求速度),目標：按需求生產(chǎn)！,產(chǎn)距時間:TAKT TIME,26,學習交流PPT,27,學習交流PPT,電風扇裝配由下列任務組成：,28,學習交流PPT,生產(chǎn)線平衡: 畫優(yōu)先圖（Precedence Diagram）,任務 緊前任務

14、,ANone,A,BA,B,CNone,C,DA, C,D,任務 緊前任務,ED,E,FE,F,GB,G,HE, G,H,29,學習交流PPT,問題: 哪一個工序決定了最大產(chǎn)出率？,答案: 任務C決定了生產(chǎn)線的CT，也就決定了最大產(chǎn)出率。,30,學習交流PPT,31,學習交流PPT,問題: 假定我們每天11.5H要生產(chǎn)KQ34-4產(chǎn)品7000個,周期時間應是多少？,Answer:,32,學習交流PPT,Answer:,問題: 理論上的最少工位數(shù)是多少？,實際人員配置需12人,比理想多2人,平衡率水平90.1%,33,學習交流PPT,生產(chǎn)線平衡排程規(guī)則：,主規(guī)則: 以其后跟隨任務數(shù)目最多的秩序安

15、排工位。 附加規(guī)則: 最長作業(yè)時間的任務先排,34,學習交流PPT,工位 3,35,學習交流PPT,工位 3,A (4.2-2=2.2),36,學習交流PPT,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2),工位 3,37,學習交流PPT,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1= 0.2) Idle= 0.2,工位 3,38,學習交流PPT,C (4.2-3.25)=0.95,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1=0.2),工位 3,Idle=0.2,Idle=0.95,39,學習交流PPT,C (4.2-3.25)

16、=0.95,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1=0.2),工位 3,Idle=0.2,Idle=0.95,D (4.2-1.2)=3,40,學習交流PPT,C (4.2-3.25)=0.95,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1=0.2),工位 3,Idle=0.2,Idle=0.95,D (4.2-1.2)=3 E(3-0.5)=2.5,41,學習交流PPT,C (4.2-3.25)=0.95,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1=0.2),工位 3,Idle=0.2,Idle=0.

17、95,D (4.2-1.2)=3 E(3-0.5)=2.5 F(2.5-1)=1.5,42,學習交流PPT,C (4.2-3.25)=0.95,A (4.2-2=2.2) B (2.2-1=1.2) G (1.2-1=0.2),工位 3,Idle=0.2,Idle=0.95,D (4.2-1.2)=3 E(3-0.5)=2.5 F(2.5-1)=1.5 H(1.5-1.4)=0.1,Idle=0.1,43,學習交流PPT,工作站1,工作站2,工作站3,工作站分配,44,學習交流PPT,裝配線的效率,45,學習交流PPT,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,

18、5,10,15,20,25,30,35,人員,1,1,30,30,2,2,50,25,3,1,27,27,4,5,6,7,8,9,3,72,24,1,30,30,1,1,1,1,26,26,20,20,34,34,27,27,合計,12,316,243,流動作業(yè)速度,DM,生產(chǎn)線平衡的表示法:流動生產(chǎn)圖,人均,實際,46,學習交流PPT,某安裝車間生產(chǎn)線平衡實例:,47,學習交流PPT,改善前-工作臺上,改善后-皮帶拉上,48,學習交流PPT,物流,物留,順暢流動 沒有停滯,中間停滯 隱藏問題,流水線的 “物流” 和“物留”,49,學習交流PPT,傳統(tǒng)輸送帶作業(yè),傳統(tǒng)輸送帶的4種浪費： 取放動

19、作浪費 在制品取放至少浪費25秒時間。 等待浪費 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 工序間緩沖庫存隱藏了等待問題。 空間浪費 緩沖庫存的存放設施、存放空間浪費。,“傳統(tǒng)”輸送帶和“成長型”輸送帶,50,學習交流PPT,成長型輸送帶作業(yè),劃分節(jié)距線一般為8090cm，用來確認進度。,邊送邊做 在輸送帶上完成裝配工作，消除搬運浪費,依產(chǎn)距時間 設定速度 產(chǎn)距時間縮短時，增加工作站、工作人員和提高輸送帶速度。,設立“接棒區(qū)” 流入“接棒區(qū)”的制品由下工序協(xié)助完成。,設立停線按鈕 事故發(fā)生時停線，以相互協(xié)作、排除異常。,“傳統(tǒng)”輸送帶和“成長型”輸送帶,51,學習交流PPT,工 廠

20、常 見 的,等待浪費,搬運浪費,不良浪費,動作浪費,加工浪費,庫存浪費,制造過多（過早）浪費,8 大 浪 費,缺貨損失,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)運營中各業(yè)務環(huán)節(jié)不被察覺或不被重視的浪費，日本企業(yè)管理界將之形象地比喻為“地下工廠”。,地下工廠,52,學習交流PPT,生產(chǎn)線不平衡造成中間在庫，降低整體效率,能力需求：100件/H,例,53,學習交流PPT,提升平衡率的工位互助結(jié)構,作業(yè)站 作業(yè)員 互助狀況,A (),B (位置),C ,1,I,II,III,IV,不在,或更遠,1,2,5,4,3,.,.,2,1,2,1,2,1,2,3,4,3,4,3,5,5,4,6,54,學習

21、交流PPT,根據(jù)生產(chǎn)需求變化進行有彈性的生產(chǎn)線布置,2,3,4,5,Input,Output,1,6,2,3,4,5,Input,Output,1,6,需求1000件/天時 3人作業(yè),需求600件/天時 2人作業(yè),55,學習交流PPT,考慮彈性生產(chǎn)線布置時追求的目標： （1）及時發(fā)現(xiàn)浪費 （2）靈活調(diào)整生產(chǎn)量 （3）考慮相關部門的浪費,品質(zhì)方面 優(yōu)先使用不會產(chǎn)生次品， 或者有異常時能自動停止 的設備，并設置質(zhì)控環(huán)節(jié),產(chǎn)量方面 使用彈性高、 易增減產(chǎn)量的設備， 優(yōu)先采用單線流動小型設備,成本方面 按照產(chǎn)距時間配置人員， 非定員制生產(chǎn)， 使用最少空間生產(chǎn),56,學習交流PPT, 布置原則：運輸路線

22、最短 平面布置形式： 直線型： 山字型： 直角型： 環(huán)型： 蛇型： U型： 工作地排列形式： 單列 雙列,流水線平面布置模式:,57,學習交流PPT,單站與連線(流水線)作業(yè)之工時計算,單站作業(yè): 總工時= A+B+C+D (各站工時加總) 連線作業(yè): 總工時= max(AD) * 4 (瓶頸站工時 * 站數(shù)) 或總工時=產(chǎn)品周程時間/平衡率,58,學習交流PPT,連續(xù)作業(yè)工作站平衡率,瓶頸? Bottle neck (50”),平衡率: = (35+50+30+45) / (50*4) = 80% 目標為1,平衡率日產(chǎn)量: = 每人每日工作時間/瓶頸站工時 =10*60分*60秒/50秒=7

23、20個,59,學習交流PPT,單站作業(yè)工時計算:,KL34D小開關鍋裝總工時=7.5+12.5+3.6=23.6秒,60,學習交流PPT,連線(流水線)作業(yè)工時計算,WS-22微動產(chǎn)品總工時=4.5*11人=49.5秒=40.5/81.8%=49.5秒,61,學習交流PPT,提升平衡率的工位互助結(jié)構,作業(yè)站 作業(yè)員 互助狀況,A (),B (位置),C ,1,I,II,III,IV,不在,或更遠,1,2,5,4,3,.,.,2,1,2,1,2,1,2,3,4,3,4,3,5,5,4,6,62,學習交流PPT,案例分享,63,學習交流PPT,調(diào)快線體速度，可以增加產(chǎn)量？ 調(diào)慢線體速度，可以增加產(chǎn)量？,為什么？,大家思考一下：,64,學習交流PPT,跳繩游戲規(guī)則,1、人員安排 各分廠選5名人員參與（從工藝及班組長代表中選出） 2人搖繩，3人