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1、生产线配备与柔性生产张志敏生产线配备一方面是生产线平衡问题，生产线平衡问题研究如何安排生产线工位，即需要设立多少个工位和每个工位的作业内容是什么。“平衡”的意义体目前每个工位的工作量相称。生产线平衡的目的是尽量使每个工位都处在繁忙状态,完毕最多的操作量，闲置时间至少,以求生产线效率最优。时下，为迅速适应市场需求的变化,生产方式的灵活性和可变性正越来越受到公司的注重。柔性生产的思想正是为了迅速适应市场需求的变化而产生的。柔性生产是指公司通过变革生产方式，以迅速相应市场需求变化的一系列措施。柔性生产是有关生产方式的一种理念,而不是一门技术，没有一种普遍合用的柔性生产方式。实现柔性生产需要的是不断改
2、善的意识,并没有什么必须要掌握的有关柔性生产的技术。同样具有柔性生产理念的公司，实现柔性生产的方式却并不一定相似。第一节 生产线平衡一、 三个基本概念（一） 生产节拍生产节拍是相邻两个产品通过生产线尾端的时间间隔，即每隔多长时间有一件产品从生产线流出。生产节拍的计算公式是：每天的生产时间每天的筹划产量 生产节拍(C）=（二） 基本作业单元基本作业单元是生产线上不能再分解的动作，如果再分解,就产生多余动作。（三） 生产线效率生产线效率是衡量生产线平衡优劣的指标,为总有效时间占总付出时间的比例，闲置时间越少生产线效率越高。生产线效率的计算公式如下：总有效时间T节拍C工位数N 生产线效率=10二、
3、生产线平衡环节生产线平衡的环节如下:（1） 用一种流程图表达出基本动作的先后关系。流程图由圆圈和箭头构成,圆圈代表一种基本作业单元，箭头表达作业顺序。（2） 计算生产节拍(C）（3） 用下面的公式计算出所需要的工位数（N)。完毕作业所需的时间总量（T）生产节拍（C） N成果取不不不小于计算值的最小整数。计算出的工位数为理论上满足规定的至少工位数。（4） 向第一种工位分派基本作业单元,一次一项,逐项增长,直到完毕作业的时间等于节拍,或由于受作业时间或操作顺序的限制其她基本作业单元不能再增长为止。反复这个过程向第二个工位分派作业，然后是第三个工位,直到将所有基本作业单元分派完毕。分派作业时，一方面
4、分派具有第一特性的基本作业单元,若有问题，则分派具有第二特性的基本作业单元。第一特性：具有最多后续作业；第二特性:持续时间最长。（5） 计算效率,评价生产线平衡效果。（6） 如果成果不如人意，进一步调节生产线的平衡。三、 生产线平衡事例某型玩具车要在一种传送带上组装,每天生产100台,每天的生产时间是小时， 图表列出了组装的基本作业单元和时间。基本动作时间(秒)动作描述必须提前的作业A2组装车体支架安装前后轴 AC5拧紧支架螺钉D27组装传动组件E安装电路板DF安装前轮CG安装后轮CH安装遥控组件I安装马达EJ5总装,拧紧个螺钉F、G、H、IK测试总时间T18图表1 某型玩具车组装的基本作业单
5、元和时间下面我们看看如何按以上简介的规则来配备玩具车的组装生产线。第一步:画流程图图表2以流程图的形式反映了图表1中各基本作业单元的顺序关系。7秒FA5秒6秒23秒CB7秒 G5秒5秒7秒KJH9秒27秒ED7秒I 图表2 某型玩具车组装作业流程图第二步：计算生产节拍计算时将每天的工作时间换算成秒,由于作业时间是以秒表达的。每天的生产时间每天的筹划产量 C= =（8小时60分60秒）/100台=288(秒)第三步:计算工位数完毕作业所需的时间总量（T）生产节拍（C）N= =0/28.354(取整)这是计算出的工位数的理论值，实际数量也许会大某些。第四步:向工位分派作业各基本作业单元后续作业数量
6、如图表所示：基本作业单元ADEFHIJK后续作业数量65542210图表 各基本作业单元后续作业数量向各工位分派作业的过程如图表4所示：工位作业作业时间（秒）剩余时间（秒）可安排的紧后作业紧后作业最多的作业持续时间最长的作业工位1258(空闲)无工位2D271.8(空闲）无工位3B62.C、E、EEE913.8、H、IC88、G、H、F、H、IF、G、H、IF(注）71.(空闲)无工位4G2.8H、H、IH、H（注）714.8II7.8JJ528(空闲)无工位5K5.8(空闲）无注:若最长时间相等,任选一项作业。图表 向各工位分派作业的过程第五步：计算效率:总有效时间T节拍C工位数N 生产线效
7、率 1%1/(2.85）10%75%效率为75%意味着生产线不平衡或闲置时间达25，共有6秒的闲置时间（28.8511）,最轻松的工位是工位5。第六步：进一步调节生产线的平衡能不能得到一种更好的平衡方案呢？在本例中，答案是肯定的。在本例中,将第一特性和第二特性互换，就会得到一种更好的方案。进一步调节生产线平衡也许采用的措施尚有进行作业分解和采用柔性生产布置等。四、 作业分解最长的基本作业单元时间决定了生产节拍的最小也许值。最长的基本作业单元时间就是生产节拍的下限,除非有也许将作业分解到两个或更多的工位上去。考虑下面的例子，假设一条生产线的基本作业单元的时间分别为：25秒、42秒、17秒、1秒、
8、2秒、18秒、9秒、15秒、27秒,生产线每天运营8小时,每天的产量为800台。满足800台/天产量的生产节拍是3秒(8660）/800，目前面临的问题是有一种基本作业单元的时间是42秒,不小于36秒,应当怎么办呢？有许多措施可以使42秒的作业适合6秒的节拍。也许采用的措施如下：（1） 作业分解将这个作业分派到两个工位上，虽然会产生多余动作。（2） 作业共享让相邻的工位对该作业进行一点共享，这样相邻的工位就能协助完毕一部分作业。作业共享与作业分解不同，对于作业共享而言,相邻工位只是提供协助,而不是独立完毕作业的某一部分。（3） 设立平行工位将作业分派给两个平行操作的工位。（4） 聘任操作技能高
9、的工人聘任操作技能高的工人也许能满足秒的规定。 （5） 加班以秒每台的速度每天能生产68台，比80台少15台,生产11台需要加班约8分钟（1542/0)。 （6） 改善设计对产品设计进行改善使作业时间稍微减少是有也许的。其她减少作业时间的措施涉及设备改善、生产线设立备用人员、改善材料以及由多技能的工人构成团队来操作生产线而不是让生产线的工人各负其责。第二节生产线布置一、直线型与型生产线以上生产线平衡事例对工位的配备成果如图表所示,这是直线型生产线布置，是最常用的一种生产线布置方式。GHIJBECFKAD图表5 直线型生产线布置JIHGKBECFA如果将以上事例的生产线布置成U型，将得到图表所示
10、的布置。D图表6 U型生产线布置在以上生产线平衡事例中,将生产线布置成U型使5个工位减少为个，由于A、K两个作业可以由一种人来完毕。U型生产线布置是柔性生产和精益生产中常常采用的一种生产线布置方式。型生产线布置让生产线拐个弯，将生产线上的物品投入口和输出口放在一种地点。相对于将物品投入口和输出口分开的直线型生产线布置,它有如下长处：为生产线的平衡提供更多的也许性;随生产线流动的产品托板、工夹具等流回到起点,减少了搬送作业；一人进行多项操作时，有助于减少人员走动;不用安排不同的人进行投入材料和收集成品的工作;物流路线更加顺畅。有时将U型生产线的首尾连在一起，成为型生产线,进一步减少产品托板和工夹
11、具等的搬送。二、便于作业共享的生产线布置作业共享,即相邻工位的员工互相提供协助，能起到自动平衡生产线的作用。因此，在工位的安排上要注意不要将员工隔离或封闭起来,应当为作业共享发明条件,如图表所示。物料流物料流不好：操作者被隔离，没有机会进行作业共享。好：操作者可以互相协助，有助于自动平衡生产线。物料物料好：操作者可以互相协助，进行作业共享，并可与第三人一起工作以提高产量。不好：操作者被封闭起来，没有机会进行作业共享，且不以便第三人加入以提高产量图表7 有助于作业共享的生产线布置第三节 柔性生产一、 柔性生产的特点“柔性”是指公司能根据市场需求的变化,迅速提高和减少产能、变换产品品种的能力。大型
12、生产线产能固定,为制造特定产品而设立，因而不具有柔性。柔性生产是相对于大型生产线难以变动的“刚性”而言，更具有灵活性和可变性。柔性生产一般具有如下特点：（1） 生产线较小柔性生产的重要特点可以用一种字来概括,那就是“小”，小才具有灵活性。设立多条独立工作的小型生产线来替代一条大型生产线，当产品需求量增长或减少时,可以很容易地通过复制或拆除小型生产线来加以相应。同步，用多条小型生产线来替代一条大型生产线,也为多品种同步生产提供了更有效的手段。因此,实现柔性生产的重要措施,就是将生产线小型化。撇开柔性生产而言，缩短生产线也应当是工厂改善的重点。从生产线平衡的角度看,人数越多的生产线越难以平衡，其效
13、率一般是不高的。生产线越长、人数越多也意味着有更多的在制品在生产线上,这也必然影响到生产效率和生产成本。并且生产线上的人数越多,出错误的机会也越多,就将导致越多的质量问题和越多的停机时间。（2） 低成本设立生产线低成本设立生产线是生产柔性的规定。如果生产线是花大价钱设立的，要进行复制、拆除或改动就不是那么容易了,生产方式也就失去了“柔性”。到某些实现柔性生产的工厂去参观，也许发现她们的生产线很简陋，有的甚至是在以类似作坊的方式进行生产,不能觉得那样的生产方式就是落后的,对此种现象需要以柔性生产的眼光来看待。低成本设立生产线除了规定组建生产线的材料要简朴、便宜,并且规定材料尽量具有通用性,以便生产线变动时反复使用。（3） 持续变革生产方式柔性生产是为了迅速相应市场需求的变化，市场需求
