生产线平衡技术1一、平衡生产线概述1、何为平衡生产线 对生产的全部工序进行平均化,调整作业负荷,以使各作业时间尽可能相近的技术手段及方法.提高整体效率,减少在制品21、提高作业员及设备工装的工作效率；2、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；3、减少工序的在制品，真正实现“一个流”；4、在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化实现柔性生产系统；5、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、layout分析，搬动分析时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质2、平衡生产线的意义33、平衡率的计算(1)平衡率的计算公式:平衡率=各工序时间总和/(瓶颈工序时间*工站數)(2)平衡损失率的计算公式:平衡损失率=1-平衡率4（一）时间分析的种类时间分析秒 表 法摄影法（高速、普通、低速）WF 法MTM法MOD法预定时间（PTS法）间接法直接法经验估计法综合数据法5（二）时间分析的应用1作为评估,改善生产效率的重要手段2作为设定标准工时的重要依据3作为现场改善的基础依据4作为评价作业者技能和工程管理水平的依据5作为成本分析的重要依据6(1) 明确调查的目的（三）时间分析的顺序-秒表法 作业改善 1 个别效率低,工时多等问题 2 瓶颈的改善 标准工时的设定 1 新产品作业的标准时间 2 作业方法改变,重新制定标准时间 3 现行标准时间的检讨 讨论各种作业方法 1 几种方法优劣的比较 2 多人作业方法的比较7(2) 制定调查计划 观测人员需事先针对相关部门进行普遍性的教育，取得其配合与支持。
明确调查对象时间安排,制定调查计划. 8(3) 观测对象的选择 以改善为目的的观测，应选定一熟练员工及非熟练员工之作业 以设定标准为目的的观测，应选择接受过良好的训练，且合格适当的操作者，在标准状态下，以正常的速度进行的作业 不选择内向及见人就容易紧张的人. 选择容易配合的人9(4) 使用工具的准备 秒表(机械式/电子式) 观察板时间观察表格 铅笔,橡皮10(5)划分作业要素 测试单元通常不少于56秒. 使作业要素与要素间的界限区分（分解点）明确，始终点清楚，以便准确测定11(6) 观测次数的设定 秒表时间观测也属于一种抽样过程 一般而言，在以改善为目的的观测中，观测次数建议为15-20次；在以制定标准为目的的观测中，观测次数建议为20-30次12附观测次数表周期时间观测次数40分钟以上32040分钟51020分钟8510分钟1025分钟1512分钟200.751分钟300.50.75分钟400.250. 5分钟600.10.25分钟1000.1分钟以下200FOXCONN13(7) 观测时的要求 为了表示对操作者的尊重，观测者应站着进行观测为了不影响操作者的操作，可能的情况下观测者应站在操作者斜前方2米的位置进行观测。
将观测板夹在左臂、左腕与左胸之间，左手拿秒表观测者的视线、秒表及操作者的动作最好保持在一条直线上14(8) 观测数据处理-剔除异常数据 一般而言,比平均值小25%以上,大30%以上即为异常值 平均值为 X=（X1+ X2+ +Xn）/n (X1-X)2+(X2-X)2+(Xn-X)2标准差为 = n正常值为 X3 范围以内的数值 15(9) 案例分析 实测作业员A的工时为:20 20 21 20 22 20 19 24 20 2219 21 20 28 21 20 20 22 M(漏记) 20 请计算其正常值16解:平均值为X=（X1+ X2+ +Xn）/n =(20+20+20)/19 =399/19=21(X1-X)2+(X2-X)2+(Xn-X)2标准差为=n=78/19=2.02=2正常值为X+3=21+(3*2)=27X-3=21-(3*2)=15观测数据中28超出正常值应剔除17注意事项 不要 站在什么地方 不要站在操作者的路上(搬运) 不要干涉操作者的动作和分散其注意力 不要与操作者站的太近 隐藏 不要试图在一个隐藏的位置进行时间研究 不要把秒表放在口袋里 要不要坐下 不要坐 不要靠184、平衡生产线的方法-改善瓶颈的方法1. 分割作业,把时间长的工序一部分作业内容分配到作业短的工序中去.2. 进行作业改善,缩短作业时间.3. 设计工装,夹具4. 作业机械化5. 提高机器的生产效率6. 替换技能水平高的作业员7. 增加作业人员194、平衡生产线的方法-分担转移法(一) 分担转移的改善方法如图所示。
在没有平衡改善前，工序1是整个作业过程的瓶颈工序工序1制约了整个生产，可以将工序1的一部分转移到工序2中这样，整个作业的瓶颈工序变成了工序5，但相对于原来的工序1来说，瓶颈口就相应地变宽了 20平衡生产线的方法-作业改善压缩法(二) 如图所示，按照作业流程改善的方法，对生产线进行改造：增加工装模具、变更设计或添加作业人员这样，改善的结果使得整道瓶颈工序压缩降低，整个作业时间也随之相应地缩短，生产效益自然也就相应地提高了 21平衡生产线的方法-加人法(三) 有时瓶颈产生的原因是工作量太大，操作人员确实不够用此时，可以直接增加操作人员，由多人分摊原来的工作量，这样就可以直接消除原有的瓶颈如图所示，往工序2处增加了一名操作人员，增加了平衡率，瓶颈降低为工序5对工序5也可作类似地改善 22平衡生产线的方法-拆解去除法(四) 当作业过程中的某道工序的工作时间特别少时，可以干脆将这道工序拆解后，重新分配到其它工序中去，这样就能有效地提高生产线的平衡率如图所示，将工序2拆解，重新分别地分配到工序1、3、4和5中去完成 23平衡生产线的方法-重排法(五) 可以将其它工序的一部分作业分别分配到作业时间较少的工序之中，从而大大提高了整体的平衡率。
如图所示，将作业时间较长的工序1和4的部分作业分别分配到作业时间较短的工序2中，从而大大提升整条生产线的平衡率 24平衡生产线的方法-改善后合并法(六) 当用前面几种方法改善工序流程后，在重新思考新的工序之间是否还存在着合并的空间将可以合并的工序尽最大可能地合并和简化，这样，整条生产线的瓶颈自然也相应地越来越少，使得平衡率和效率也能有效地得到持续的提升255、案例分析1 计算平衡率及平衡损失率2 计算每小时人均产能3 讨论改善方案26 分析这条生产线可以发现，瓶颈工序就是钻孔的工序针对这八道工序的特点，分解工序3（钻孔）的作业动作，提出以下的平衡改善措施：改善瓶颈作业（即工序3钻孔），将工序3的定位动作（8秒）分担给工序2完成合并作业内容，将工序5和7与随后的检查动作分别进行合并增加机械装置，提高工序4拧螺丝的速度至22秒完成 27结论:1 计算改善后的平衡率及平衡损失率2 计算改善后的每小时人均产能28平衡技术的最好方式- 单元生产方式291、流线化生产的意义1-1 如何衡量一个企业经营水平的高低1-2 从何下手? 且投资少,见效快?30水平布置卷绕区压扁区热压区烘烤区卷绕压扁热压烘烤垂直布置31项目水平布置方式相同功能的加工设备集中摆放在同一区域适用大批量生产特点集中生产、集中搬运、减少搬运次数缺点制品搬运浪费大等待时间长生产周期长空间占用大造成“乱流”项目垂直布置方式根据产品类别按照加工顺序依此排列适用柔性生产特点前后各工序紧密相连（流线化生产）优点搬运距离短在制品数量低生产周期短生产空间小单向“流”水平布置和垂直布置的比较灵活的流线化生产（垂直布置）更能适应需求的变化。
321121234211221人4机多机台水平操作1人4机多工序垂直操作2、流线生产与批量生产的区别33A A A A AB BC C CABCABCABCABCABC水平布置 垂直布置 34批量化生产流线化生产合理化方向多机台作业多工序作业作业者技能单能工多能工在制品流向乱流（同一工序相同设备越多，乱流程度越高）整流（同一产品仅在专线生产，定向流动）设备选用 注重个别效率，采用通用性、高速度、产能设备 注重整体效率，采用速度适当稳定、加工质量好的专用设备，以及小型、廉价、速度不太快、强调可动率的设备流线生产与批量生产的区别353、流线化生产的八个条件制造技术（固有技术）管理技术（联结技术）+=生产技术加工工艺技术管理绩效技术 在流线化生产中，联结技术是最重要的技术，也可以说，连接技术是如何有效运用固有技术的技术，它决定了制造技术发挥多大的经济效益36流线化生产的8个条件（1）单件流动1234以一人一台的“手送”方式为主的单件流动生产线 做一个、传送一个、检查一个，将制品经过各加工工序而做成完成品 单件流动是将浪费“显现化”的思想与技术，在原有状况的基础上以单件流动方式试做，将批量生产时发现的不了的浪费显示出来，以此作为改善及建立流线化生产的起点。
37附 统计抽样法在丰田公司进行的一些部门仍在使用.例如,在溜槽(产品滑落的斜槽)里摆放着50或100个产品的高速自动穿孔机上,只检查首尾两个产品,如果合格的话就认为溜槽中摆放的全为合格品. 如果最后的产品不合格的话,就要找出最初的不合格品,并剔除然后采取改正措施,为防止出现批量漏检,穿孔机在每一次批量后都自动停下来. 这种抽样法只在通过慎重维护保养机器及作业稳定运行情况下使用,所以也是事实上的全数检查.并被认为”工程能力强”可以保证全部产品质量. 实际上,这些全数检查或者相当于全数检查的方法,可以取代普通的统计抽样法,这与制造工序内部的检查方式取代单独的质检员的方式是相同的.38流线化生产的8个条件（2）按工艺流程布置设备 水平生产：100件/批，1批移动1次 垂直生产：1件移动1次，100件移动100次 垂直生产搬运浪费增加了100倍！解决办法：例 按加工顺序排列设备 尽可能的拉拢机器,设备或作业台上 避免“孤岛”设备，尽可能使设备的布置流水线（inline）39流线化生产的8个条件（3）生产速度同步化 生产并不是越快越好 过快会导致“库存的浪费” 应该按客户的需求，适时、适量、适物 因此必须按事先计算的节拍进行生产生产速度不同步的后果： 中间在库 待工待料 生产不顺畅 整体效率低 生产周期长浊流40流线化生产的8个条件（4）多工序操作一人一台的“手送”方式为主的单件流动生产 依产品类别设计垂直式布置，人员按多工序操作要求安排，实现少人化作业。
将工序分得过细，人员需求大，生产量变动时人员必须增减，人员调配难度大，很难实现少人化作业多工序操作为主的单件流动生产4142流线化生产的8个条件（5）员工多能化 彻底将设备操作和作业方法标准化，使任一位作业者都能简单操作多台设备，消除特殊作业和例外作业，减少对作业者技能的过度依赖 员工作业多能化可以实现少人化作业，减少人员调配的困难，有利于提高整体效率 可充分的体现人性化管理.少人化43流线化生产的8个条件（6）走动作业 员工作业姿态符合多工序操作的要求：一边走动，一边进行加工动作 站立式作业是基础44流线化生产的8个条件（7）设备小型化 大型设备适合处理大量工作，但容易积压在制品，使生产流动不畅 多品种小批量的市场需求要求生产细流快速，以提高弹性应对变化所以，设备小型化是必然趋势，只要质量稳定、故障率低易维护，不必单纯追求高速度45流线化生产的8个条件（8）生产线U形化1234IO一致原则1234空手浪费InputOutputInputOutput 生产投入点与完成品取出点尽可能靠近，以避免作业返程造成的时间和体力浪费 IO一致原则同样适用于设备布置，亦可节省空间占用46流线化生产的8个条件（1）单件流动（2）按工艺流程布置设备（3）生产速度同步化（4）多工序操作（5）员工多能化（6）走动作业（7）设备小型化（8）生产线U形化设备设备作业作业作业作业人员设备相关性47THE ENDTHE END48。