[精选]线平衡分析与瓶颈改善

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1、EPCOS (Zhuhai) Co., Ltd. A Member of TDK-EPC Corporation Magnetics Hongqi, China Dec 12, 2012,I E Basic Technology 工业工程基本技术 -线平衡分析与瓶颈改善,Version: A Date: Dec 12, 2012,Training brief introduction:,Trainee and Purpose Trainee : Foreman Purpose: Introducing line balance within production line Training m

2、aterials and trainer Prepared by: Huang haifeng Reviewed by: Approved by: Final approved by: Part-Time Trainer: Huang haifeng,1.1 工业工程的定义,目录：,1.2 工业工程的目标,1.3 工业工程的发展史,1.工业工程概述：,3.1 线平衡的定义和意义,3.2 生产线平衡的相关概念,3.线平衡分析与瓶颈改善：,3.3 生产线平衡的计算,3.4 生产线平衡的改善原则,3.5 生产线平衡的改善方法,3.6 生产线平衡的改善步骤,3.7 生产线平衡案例分析,3.8 生产线平

3、衡的其他约束,2.标准工时基本知识介绍：,2.1 标准工时的定义,2.2 测量标准工时的基本方法,4.常见八大浪费介绍:,1.1 工业工程的定义：,定义： 工业工程是对人员、物料、 设备、能源和信息所组成的集成系统，进行设计、改善和 设置的一门学科。 它综合运用数学、物理学、经济、管理、系统工程和社会科学方面的专门知识和技术， 以及工程分析和设计的原理和方法，对该系统所取得的成果进行确定,预测和评价。,目标： 工业工程的目标就是设计一个生产系统及该系统的控制方法，使它以最低的成本生产具有 特定质量水平的某种或几种产品，并且这种生产必须是在保证工人和最终用户的健康和安全 条件下进行。,1.2 工

4、业工程的目标：,1.工业工程概述：,1.3 工业工程的发展史：,1776年 亚当.斯密斯（Adam Smith）在富国论中提出了劳动分工的概念，是推动工 业化生产的一个重要里程碑。,20世纪初 美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表了经典著作科学管理的原理，系统地阐 述了科学管理思想。美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank X是操作的次数序号; Y是第X次操作的时间; A是学习率。,制定新工时以后，要求我们定期地检讨我们的工时。,3 线平衡分析与瓶颈改善,3.1 线平衡的定义和意义:,定义: 对生产线的全部工序进行负荷分析，通过调整工序间的负荷分配使之达到能力平衡，最终提高生产线的整体效率的方法

5、。 这种改善工序间能力平衡的方法又称为瓶颈改善。 线平衡分析及瓶颈改善的主要目的和意义： 提高人员及设备的生产效率 减少产品的工时消耗，降低成本 减少在制品，降低在库 实现单元化生产，提高生产系统的弹性 综合应用程序分析,动作分析,规划分析,搬运分析,时间分析等IE手法,提高全员综合素质,3.2 生产线平衡的相关概念,生产线平衡:,如果生产线上的各个工序都能互相配合无间,工序间无等待时间,我们称之为生产线平衡.,生产线不平衡:,如果工序间不能互相配合,拥有不少等待的时间,这种情况我们称之为生产线不平衡.,10S,10S,10S,10S,10S,15S,16S,11S,节拍时间Takt time

6、:,是按照客户的需求,生产线上生产出两件相同制品的时间间隔. 它决定了生产线的生产能力,生产速度和效率.,计算公式: 节拍时间=有效工作时间/需求数量 例如: 每小时需求400Pcs,则节拍为: 1小时*3600秒/小时/400=9秒/Pcs,如何确定节拍时间: 1.依据客户的需求 2.依据产能的需要 3.依据产线的作业模式,瓶颈:,生产线上作业时间最长的工站. 生产线整体产出的速度取决于瓶颈. 一条生产线上可能存在多个瓶颈.,瓶颈是永远存在的,克服了其中一个,又会有另一个工序成为新的瓶颈.我们无法永远地消除瓶颈,但我们可以尽可能地使各工序处于最接近均衡的状态,从而达到产能和生产力的最大化.,

7、可供工时:,可供工时=可供时间*人数-借出工时 可供时间:上班时间内,为某产品生产而投入的所有时间. 例:某生产线有20个直接作业人员,某天14:00开始换线生产B产品,到17:00生产结束,那么,投入到B产品的可供时间为: 20人*3小时=60小时,投入工时=可供工时-计划停线工时 稼动率=投入工时/可供工时*100% 计划停线工时=(无计划时间+换线时间+判停时间)*人数 例如,上例中,若换线时间为15分中,无计划时间和判停时间都为0,则计划停线工时为 20人*15分=300分=5小时,则投入工时和稼动率为: 投入工时=60小时-5小时=55小时 稼动率=55小时/60小时=92%,投入工

8、时:,设定产能:,设定产能(Pcs/班)=投入时间/瓶颈时间,实际产量是可供时间内所产出的良品数. 人均产能=实际产量/投入时间/人数 单机台产能=实际产量/投入时间/机台数,实际产量:,产能损失=设定产能-实际产量,产能损失:,生产效率 =实际产量/设定产能*100% 整体工厂效率=平衡率*稼动率*生产效率,效率:,生产效率=产出/投入=(1350/21.75/8/60*实际产量*标准工时)/(1350/21.75/8/60*出勤工时) 设定产能=出勤工时/标准工时,3.3 生产线平衡率的计算:,1.生产线平衡率的计算公式: 平衡率=各工序时间总和/(瓶颈工序时间*工位数),2.生产线平衡损

9、失率的计算公式: 平衡损失率=1-平衡率,例:一项工作由五个工序组成,工序时间和人员配置如下,请计算生产线平衡率: 工序 A B C D E TOTAL 工序时间(S) 8 5 18 21 6 58 工位数 1 1 2 3 1 8,节拍时间(S) 8 5 9 7 6,平衡率=58/(9*8)=80.6% 平衡损失率=1-80.6%=19.4%,瓶颈工序,某生产线的线平衡分析与瓶颈改善-1,例,工 序,人 数,正常作业时间,正常作业时间 人 数,1,1,20,20,2,1,18,18,3,1,29,29,4,1,25,25,5,1,19,19,合计,5,111,瓶 颈 工 序,25,20,29,

10、损失时间,作业时间,某生产线的线平衡分析与瓶颈改善-2,例,循环时间CT=29s,线平衡率= 100% = 111/(5*29)= 76.55%,各工序时间总和,人数循环时间,平衡损失率= 1 - 线平衡率 = 23.45%,【一般来说，平衡损失率在5%以内是可以接受的，否则就要进行改善】,线不平衡造成中间在库，降低整体效率,能力需求：100件/H,例,3.4 生产线平衡的改善原则,通过改善&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.,平衡生产线的核心就是克服瓶颈.,3.5 生产线平衡的改善方法,作业方 法改善,作业 拆解分割,改进 工具夹具,提高 设备效率,提高 作业技能,调整

11、 作业人员,增加 作业人员,瓶颈 改善,合并 微小动作,取消(删除) 不必要动作,重排 作业工序,简化 复杂动作,IE七大手法 动作经济原则,线平衡改善的方法,分担转移,作业改善,增加人员,1人2人,拆解去除,重新分配,改善合并,线平衡与瓶颈改善同样应在各工段之间进行，这样才能真正提高生产能力平衡，最大限度地降低中间在库、提高效率。,3.6 生产线平衡的改善步骤,改善步骤:,1.工时测量 2.建立山积图 3.流程分析 4.损失分析 5.作业改善 6.重新平衡,3.7 生产线平衡的案例分析,1.请计算线平衡率和平衡损失率. 2.请计算每小时的人均产能. 3.请讨论改善方案.,a.改善前的工序,生

12、产线平衡的案例分析,b.改善后的工序,1.通过动作分析,提升绕线1的生产速度至4.32秒完成. 2.通过取消共面性检查工序(自动线已有此功能). 3.合并锡珠检查和外观检查. 4.将烘烤工序的动作由装配完成. 5.浸锡,清洗,点胶,过宽工序可实行多线共用,提升平衡率.,生产线平衡的案例分析,取消共面性工序,合并有重复操作的检查工序,3.8 生产线平衡的其它约束,在实际的生产线平衡中,并不是所有的作业都可以任意混配,经常会遇到生产线平衡中的 约束问题,主要的常见约束有:,位置约束(主要针对重量较大的产品),固定设备和工具约束,清洁约束,疲劳约束,生产线平衡的其它约束,位置约束(主要针对重量较大的

13、产品):,作业制品的位置主要包括:前部,后部,底部,顶部,左部,右部和内部.为了减少 不必要的位置更换次数和时间,尽可能将具有同样位置约束的作业集中安排.,固定设备或工具约束:,主要是指在生产作业中,有些作业需要一些专门的设备和工具才能完成,为了 减少固定设备和工具的重复设置,尽可能将统一设备或工具的作业,在不违反作业 顺序原则的前提下,集中安排.,生产线平衡的其它约束,清洁-油污约束:,有些作业需要操作工人以清洁的手进行操作,如:精密仪器的装配,外观检查, 而有些作业则难免接触油污.在作业安排的过程中,应尽可能将清洁作业安排在 一起,有油污作业安排在一起.,疲劳约束:,主要是指在生产作业中,

14、有些作业时间不长,但强度大,易于疲劳,为了使各 个工位的疲劳强度相当,应避免两个或两个以上的疲劳作业安排在一个工位上.,企业每生产一件产品就在制造一份浪费。伴随企业运营中各业务环节不被察觉或不被重视的浪费，日本企业管理界将之形象地比喻为“地下工厂”。,地下工厂,4. 八大浪费介绍,等,浪,费,待,等待不创造价值,常见的等待现象： 物料供应或前工序能力不足造成待料 监视设备作业造成员工作业停顿 设备故障造成生产停滞 质量问题造成停工 型号切换造成生产停顿 造成等待的常见原因： 线能力不平衡 计划不合理 设备维护不到位 物料供应不及时,搬,浪,移动费时费力,搬运过程中的放置、堆积、移动、整理等都造

15、成浪费。,费,运,空间、时间、人力和工具浪费,浪,费,不,良,不良造成额外成本,常见的等待现象： 材料损失 设备折旧 人工损失 能源损失 价格损失 订单损失 信誉损失,浪,费,多余动作 增加强度降低效率,常见的12种浪费动作： 两手空闲 单手空闲 作业动作停止 动作幅度过大 左右手交换 步行多,动作, 转身角度大 移动中变换动作 未掌握作业技巧 伸背动作 弯腰动作 重复/不必要动作,过剩的加工造成浪费,常见的加工浪费： 加工余量 过高的精度 不必要的加工 过剩加工造成的浪费： 设备折旧 人工损失 辅助材料损失 能源消耗,浪,费,加工,浪,费,库存造成额外成本,常见的库存： 原材料、零部件 半成品 成品 在制品 辅助材料 在途品,库存,库存的危害： 额外的搬运储存成本 造成空间浪费 资金占用（利息及回报损失） 物料价值衰减 造成呆料废料 造成先进先出作业困难 掩盖问题，造成假象,浪,费,违背JIT原则,制造过多/过早,制造过多/过早造成浪费： 造成在库 计划外/提早消耗 有变成滞留在库的风险 降低应对变化的能力,损,失,缺货造成机会损失,由于各种浪费消耗了企业资源，降低了经营效率，反过来制约企业的订单履行，造成缺货损失： 紧急订单造成额外成本 延迟订单造成额外成本 订单取消造成利润损失 客户流失造成市场机会损失,货,缺,