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1、内内 容容 摘摘 要要 随着快速多变的市场经济以及企业自身的发展，在流水线生产 模式下，如何提高生产线的整体效率，减少工序间的在制品，以及 追求同步化生产越来越受到企业界和学术界的重视。而生产线的平 衡是生产型企业追求的目标，企业通常用平衡率这一量化指标来评 价一条流水线的平衡性高低，它在某种程度上决定着企业设备的利 用率并且限制着生产线的生产能力提高。 本文在系统地介绍平衡性对企业流水线的重要作用和平衡率的 原理及计算过程的基础上；通过对生产线平衡的研究，结合自身企 业产品的特点，对现有生产进行改善，说明了现有工业工程技术在 生产线平衡改善中的作用。 论文主要分为五章，其中第一章为绪论，主要
2、介绍选题背景和 写作意义、国内外研究现状及本论文的主要结构；第二章介绍了生 产线平衡的理论概述；第三章阐述了 XX 企业的生产流水线的改进 研究；第四章是全文的回顾，对企业生产线平衡研究的结论与展望。 关键词关键词：生产线平衡，平衡率，在制品 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 ABSTRACT With the fast market economy changing and the development of the enterprises themselves, it is taken more attention by the enterprises and academe
3、s that in assembly line mode how to improve the overall efficiency of production lines, reducing in-process products, and the pursuit of simultaneous production. The balance of the production line is the targets and evaluation criterion to production-oriented enterprises and it determines to some ex
4、tent the utilization of company equipment and to limit production capacity increase. This paper introduces the principles and calculation processes, then investigates the problems of the enterprises and improves efficiency after using the IE technologies, and gains a good effection. The paper is div
5、ided into five chapters, which first chapter introduces the research background and writing meaning, status and structure of this thesis, the second chapter is to introduce the line balance of theory, the third chapter describes the production line XX improvement and the fourth chapter is a review t
6、o the paper KEYWORDS：Line Balancing; Equilibrium rate; WIP 正文目录 第一章 引言.1 第一节 选题意义.1 第二节 生产线平衡方法的国内外研究现状.2 第三节 论文研究内容及框架 3 第二章 生产线平衡理论概述.4 第一节 生产线平衡理论 4 第二节“一个流”生产理念7 第三章 XX 企业的生产线改进研究10 第一节 XX 企业概况 .10 第二节 企业 W 生产线现状分析11 第三节 生产线的改进16 第四章 总结与展望20 参考文献.22 致 谢24 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 第一章第一章 引言引言 第一节第一
7、节 选题意义选题意义 随着全球经济的发展，科学技术的飞跃，市场需求的变化，国内国际企业 的竞争日趋激烈，企业竞争优势体现在质量，成本、交期、服务、安全等各方 面。目前企业往往是通过两种方式来提高企业的竞争优势： 一是以增加投入来获得提高。大部分企业都倾向于走这条路子，一般都采 用先进的管理方法（譬如 ERP）来改善管理或者大量购进设备来提高自己的生 产能力，但这两种思路都会发生大量的费用而效果并不一定理想。大量购进设 备固然可以提高企业生产能力，对大部分企业来说不得不考虑一次性引进一条 生产线的投入给财务带来的压力，最大的问题是没有配套技术的跟进高价引进 的设备利用率不高本身就是浪费；采用新的
8、管理方法虽然不用大量引进硬件设 施，但购买软件和管理费用上的投入会让实施企业感觉力不从心，同时还有思 维方式的影响造成实施者繁多而成功者甚少的局面。 二是改善资源的利用来提高生产率从而提高企业竞争力。几乎所有的制造 企业都存在系统能力不平衡的现象，增强生产线的平衡性是一种通过改善企业 现有资源组合而达到充分利用并提高其效益的行之有效的思路，是流水线型生 产企业所追求的目标，其最高境界是实现“一个流”的生产。对于流水生产线 而言，节拍时间是衡量生产线的生产能力，由于各个生产工位的作业时间不可 能完全一样因此造成了各个工位的生产节拍不同，即产生作业负荷不均衡的结 果。实现均衡生产，有利于保证设备，
9、人力的负荷平衡，从而能提高设备和工 时的利用率，同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序，以保证产品质量 和安全生产；均衡地进行生产还有利于节约物资消耗，减少在制品，加速流动 资金的周转，从而降低生产成本；并通过运用各种科学的改善技术，提高了全 员的综合素质。流水线生产是一种高效率的生产组织方式，为了让流水线发挥 出最大的效能，必须使流水线各工序的生产能力均衡一致，也就是使流水线达 到平衡。 因此本文希望通过对 XXX 企业的 W 产品生产线的研究，将平衡生产的理念 应用于该生产线，获得生产线平衡问题的可行性解决方案。 第二节第二节 生产线平衡方法的国内外研究现状生产线平衡方法的国内外研究现状
10、 西方的工业化已经经历了将近一个世纪的发展，从 20 世纪初泰勒等人的工 作研究与时间研究，到 80 年代左右计算机技术在工业领域的应用及至 90 年代 通讯与网络技术的发展，工业化的内涵和外延都发生了很大变化。应用工业工 程(Industrial Engineering,IE)理论和方法的企业在发展取得了很大进步，同 时也获得了可观的效益。对于我国企业，因经历了计划经济到市场经济的转变, 大部分企业仍处于研发投入不足，工业基础薄弱及管理水平不高的状态，且主 要从事设备及人员密集型的产业，急需要提升整体水平。传统的装配线理论主 要把注意力放在劳动力的有效利用上，对设备及设施的利用不充分，且通常
11、把 问题看成静态并寻找最优的解决方案。 流水线生产一般可分为两种：加工生产线和装配线。加工生产线是指在一 系列机器上制造与加工零件，例如冰箱的部件。装配线则是在一系列工作台上 将制造出的零件组合在一起，包括部件装配线与产品总装线。装配线(包含自动 化,半自动化和手工装配线)是制造行业中应用很广泛的生产方式。生产线平衡 是这种生产方式评价的重要指标，因此研究人员对其进行了大量的研究工作。 目前国内外对于流水线平衡的理论研究已达到相当高的水平,提出了各种算法， 包括 Jackson 算法，分枝定界算法、遗传算法、随机算法、启发式算法等。 1.Jackson 算法：在满足优先约束的基础上，列举所有分
12、配组合，从而找出 最优的那一个； 2.分枝定界法：把所有可以分配到当前位置的所有可行的作业元素当作一 个分支，接着考虑所有可能分配的情况，就是下一层的分支； 3.遗传算法：借鉴自然界自然选择和自然遗传学机理上的概率性搜索法； 4.随机算法：即随机的排列算法，一次运行不一定能得到较好的结果，但 通过多次运行，结果会比较好。 以上皆是从数学算法上来进行求出最优解，在第一生产线的 IE 工程师很难 理解现有的理论和方法，且这些方法往往带有复杂的计算，给实际应用带来困 难。当然还可以通过仿真技术来模拟生产中可能出现的状况，该方法侧重于对 系统中运行的逻辑关系的描述，能够对生产调度方案进行评估，分析系统
13、的动 态性能，并选择系统的动态结构参数，其中数学模型是仿真的基础，只有建立 起正确的数学模型和数据，才能得到正确的仿真结果。这同样给现场管理人员 带来一定专业技术上的难度。 工业工程分为基础工业工程与现代工业工程。基础工业工程技术可分为方 法研究与作业测定两个方面,可使企业在不用增加投资，或投资很少的情况下就 能大大提高生产线的平衡。成效也会快而明显，也被认为是减少各种浪费，挖 掘企业内部的潜力，提高生产效益的实用技术；而现代工业工程则是与概率论， 中国最大的论文知识平台中国最大的论文知识平台 数理统计、运筹学及系统工程等相结合,对企业进行更科学的管理。考虑当前国 内的技术水平、管理状况及信息
14、流通水准,基础工业工程的理论更易于实施并展 现效果，而若能将基础工业工程与现代工业工程相结合则对企业的长远发展有 着重大意义。因此本文将采用基础工业工程方法来进行 XX 企业的生产线平衡 问题的研究。 第三节第三节 论文研究内容及框架论文研究内容及框架 本文主要针对 XX 公司进行分析研究 ， 本文主要结构如下： 第一章绪论主要介绍选题背景和写作意义、国内外研究现状及本论文的主 要结构； 第二章是生产线平衡的理论概述，生产线平衡的方法以及简单阐述“一个 流”生产； 第三章是阐述 XX 企业的生产流水线的研究改进；提出了优化生产线的方 案设计和实施后的效果评价; 第四章是全文的回顾，通过对企业生
15、产线平衡研究的结果得出的结论与对 未来展望。 第二章第二章 生产线平衡理论概述生产线平衡理论概述 第一节第一节 生产线平衡理论生产线平衡理论 制造业的生产基本上都是在进行细分化之后的多工序流水化连续作业生产 线，由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作 业效率。然而，在经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上、 现实上都不可能完全相同，这就势必存在工序间作业负荷不均衡的现象，负荷 高的工序不能按时完成生产任务同时负荷低的工序却经常停工待料，除了造成 无谓的工时损失外，还造成大量的工件堆积滞留现象，严重的话会造成生产线 的中断。为了解决上述问题就必须对各工序的
16、作业时间进行平均化，同时对作 业进行研究、对时间进行测定，以使各个生产环节的能力都能够充分利用，生 产线才能顺畅运行，即实现生产的平衡性。 一、生产线平衡定义 生产线平衡又称工序同期化，是对于一定生产节拍下的装配线，所需工序 的工作地与作业人员数量最少的方案。生产线平衡是衡量生产线工序水平的重 要指标之一，生产平衡率越高，则生产线发挥的效能越大。 生产线平衡率=各工序时间总和/(CT*工序数)*100% （1-1） CT：生产线工序中最大标准工时，即生产线节拍，根据定义可以看出，生 产线平衡需满足以下两个条件： 1.生产线节拍工序时间 2.(生产线节拍-工序时间)最小 二、生产线平衡原则 生产线平衡率改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业 时间接近或减少这一偏差。实施时可遵循以下方法： 1.首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分 析的改善方法及动作分析、工装自动化等 IE 方法与手段； 2.将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序； 3.增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位
