ie基本技术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&Gilbreth）从事动作研究并设定了17种动 素（Threbligs）。他们都是最著名的工业工程创始人之一。,1920年 美国成立了美国工业工程师协会（American Society of Industrial Engineer,ASIE，后改为American Inst

5、itute of Industrial Engineers，AIIE）。,二战以后，工业工程被引入日本并取得了成功，经过消化和改造，开创出丰田生产方式 （Toyota Production System）和全面质量管理(Total Quality Control)等技术。随着电子 化和自动化的发展，工业工程出现了“人机工程”（又称为工效学Ergonomics）和“系统工程” 等技术。,20世纪70年代以后至今，工业工程被全面应用于生产，服务，行政，文体，卫生，教育 等领域。,2.1 标准工时的定义,定义： 在正常的操作条件下,熟练工人以标准的作业方法及合理的劳动强度和速度完成符合质量 要求的某

6、项工作所需作业时间。 利用动作分析、程序分析、操作分析获得最佳的程序和方法，再利用时间研究的基本方 法制定出标准工时。,2.标准工时基本知识介绍：,标准工时的现实意义,标准工时的现实意义： 一个提高生产效率的重要工具 标准工时是企业生产系统的基础数据 产能预算,人力及设备需求评估的重要基础数据依据 改善的标准 生产计划工作的依据 评估作业者技术熟练程度和管理水平的标准 生产线平衡的数据标准 成本核算的基础数据,2.2 测量标准工时的基本方法,1.秒表时间研究(秒表法) 定义:秒表时间研究是作业测定技术中的一种常用方法,是在一段时间内运用秒表或电子计 时器对操作者的作业执行情况进行直接、连续地观

7、测,把工作时间和有关工作的其他参数,以及 与标准概念相比较的对执行情况的估价的数据,一起记录下来,并结合组织所制定的宽放政策,来 确定操作者完成某项工作所需要的标准时间的方法。 特点：采用抽样技术进行研究。 测定时间的选择完全是随机的，无任何主观意图的影响，观测结果具有充分的代表 性和可靠性。,2.预定时间标准法(PTS, Predetermined Time Standard) 定义:预定时间标准是一种工作衡量技术，借助它根据人的基本动作的时间（按动作的性 质和进行动作时的工作条件分类）来规定达到一定效能水平的作业时间。 特点:是国际公认的制定时间标准的先进技术。 利用预先为各种操作所制定的

8、时间标准来确定进行各种操作所需要的时间，而不是 通过直接观察和测定来确定。,标准时间测量的理论依据,1.标准时间测量的理论依据: 概率论与数理统计,正态分布示意图,在进行标准工时评估时所采集的数据样本，都服从正态分布。采取的数据越多，标准工 时就越接近客观值。,如取2的范围，即确定96%的可靠度，就是所 实现预定的抽样资料中96%以上落入2的范围，仅有 4%的误差。,时间测量方法-秒表法介绍,1.标准工时的计算方法： 标准工时 = 观测时间 x 评比因数 x ( 1 + 宽放标准(%) ),2.使用秒表法测量得出的标准工时包含以下几个要素：,观测时间,评比因数,宽放标准,观测时间采集方法：,1

9、. 采取适当的方位，方式及态度进行观测(斜前方2m)事先在纪录表格上记录下要观 测的作业要素及其他必要事项。 2. 多次观测，减少偶然因素的发生。即当所测的数据稳定时纪录的数据。(10times) 3. 不允许随便修改记录的时间值。 4. 去除异常值。 5. 计算平均值，得出观测时间。,时间测量记录表,评比因数,西屋评价法(Westing house system),评比因数=1+(熟练度+努力程度) *在本工位工作六周以上的评比因数为100%,评价表,评价表（续）,宽放标准,2. 宽放的范筹: 作业,生理和疲劳。,1. 制定宽放的原因: 材料,零件,工具,作业外因造成，作业者也需要休息，喝水

10、, 上厕所等生理要求。,一般电子制造企业的宽放范围: 约为7%-15%。 爱普科斯红旗工厂的宽放标准为：10%。,学习曲线对标准工时的影响,学习曲线： 是表示单位产品生产时间与所生产的产品总数量之间的关系。 在标准工时的计算公式中，学习曲线的存在会对观测时间和评比因数都会有影响。 标准工时 = 观测时间 x 评比因数 x ( 1 + 宽放标准(%) ),学习曲线的存在：,Y=KX-A K是第一次操作的时间; 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

11、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。 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.,1

12、0S,10S,10S,10S,10S,15S,16S,11S,节拍时间Takt time:,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

13、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.,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

14、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

15、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,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