生產(chǎn)線平衡

在介紹生產(chǎn)線平衡的概念之前，我們首先談?wù)?/span>木桶定律：：

一個(gè)木桶盛水多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木板，而恰恰取決于桶壁上最短的那塊木板。

三個(gè)推論

A. 只有桶壁上所有木板都足夠高，木桶才能盛滿(mǎn)水。

B. 所有木板高出最低木板的部分是沒(méi)有意義的，而且高出越多，浪費(fèi)就越大。

C. 提高木桶容量最有效的辦法就是設(shè)法加高最低木板的高度。

生產(chǎn)線平衡與木桶定律非常相似：

• 生產(chǎn)線的最大產(chǎn)能不是取決于作業(yè)速度最快的工位，而恰恰取決于作業(yè)速度最慢的工位，最快與最慢的差距越大，產(chǎn)能損失就越大。

• 企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理的整體水平并不取決于最優(yōu)秀的車(chē)間單位而是取決于最差的車(chē)間單位，同理，對(duì)一條生產(chǎn)線來(lái)言，其產(chǎn)量、效率高低也是如此。

接下來(lái)我們來(lái)看看生產(chǎn)線平衡常見(jiàn)的五大概念：

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節(jié)  拍

節(jié)拍指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)量，各工序完成單位成品所需的作業(yè)時(shí)間。

其計(jì)算公式為：

節(jié)拍 r = 有效工作時(shí)間 T ÷ 產(chǎn)出數(shù)量 Q

教科書(shū)上的習(xí)題是這樣的：

某工廠每小時(shí)產(chǎn)出400臺(tái)機(jī)器，計(jì)算其節(jié)拍（以秒/臺(tái) 為單位）

r = 60s × 60 ÷ 400 臺(tái) = 9 秒/臺(tái)

而實(shí)際情況是這樣的：

某制品流水線計(jì)劃年銷(xiāo)售量為20000件，另需生產(chǎn)備件2000件，廢品率2%，兩班制工作，每班8小時(shí)，時(shí)間有效利用系數(shù)95%，求流水線的節(jié)拍。（其年生產(chǎn)天數(shù)為254天，節(jié)拍時(shí)間按分鐘計(jì)算）

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【解】

T效 = 254 × 8 × 2 × 60 × 95% = 231648 分鐘

Q = (20000+2000) ÷ (1－2%) = 22449 件

r = T效 ÷ Q = 231648 ÷ 22449 = 11 分/件

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生產(chǎn)線平衡

生產(chǎn)線平衡是指工程流動(dòng)間或工序流動(dòng)間負(fù)荷之差距最小、流動(dòng)順暢、減少因時(shí)間差所造成的等待或滯留現(xiàn)象。

平衡生產(chǎn)線能發(fā)揮的作用有很多：

• 通過(guò)平衡生產(chǎn)線可以綜合應(yīng)用到程序分析、動(dòng)作分析、layout分析、搬動(dòng)分析、時(shí)間分析等全部IE手法，提高全員綜合素質(zhì)；

• 在平衡的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應(yīng)變能力；

• 減少單件產(chǎn)品的工時(shí)消耗，降低成本（等同于提高人均產(chǎn)量）；

• 減少工序的在制品，真正實(shí)現(xiàn)“一個(gè)流”或“單片流”；

• 提升整體生產(chǎn)線效率和降低生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種浪費(fèi)；

• 消除人員等待現(xiàn)象，提升員工士氣；

• 減少工序間的在制品，減少現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的占用；

• 可以穩(wěn)定和提升產(chǎn)品品質(zhì)。

它是生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化中最重要的方法。通過(guò)平衡生產(chǎn)，可以加深理解“一個(gè)流”生產(chǎn)模式及熟悉“單元化生產(chǎn)”的編制方法。

那么如何實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線平衡呢？

• 保證各工序之間的先后順序；

• 組合的工序時(shí)間不能大于節(jié)拍；

• 各工作地的作業(yè)時(shí)間應(yīng)盡量接近或等于節(jié)拍；

• 使工站數(shù)目盡量少。

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單元化生產(chǎn)（Cell Line）

單元化生產(chǎn)是精益思想的實(shí)踐方式之一，是精益生產(chǎn)的重要組成部分。單元化即是將設(shè)備和廠房以特定的順序安排，使材料和零件以最小的搬運(yùn)完成部分或者全部生產(chǎn)過(guò)程。

其特點(diǎn)是：

• 產(chǎn)品不固定、Cell工位專(zhuān)業(yè)化程度低，可以靈活轉(zhuǎn)換生產(chǎn)其他產(chǎn)品；

• 工藝過(guò)程封閉，單元內(nèi)工位可以按工藝順序安排為流水形式，也可以一個(gè)工位獨(dú)立完成所有工序。單元內(nèi)可以有很短小的流水線；

• 生產(chǎn)沒(méi)有明顯的節(jié)奏性。可以間斷，可以連續(xù)。

▼ 根據(jù)生產(chǎn)需求變化進(jìn)行有彈性的生產(chǎn)線布置 ▼

4

標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)

標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)是指一個(gè)熟練工用規(guī)定的作業(yè)方法以標(biāo)準(zhǔn)速度進(jìn)行作業(yè)時(shí)所需的作業(yè)時(shí)間。

其計(jì)算公式為：

標(biāo)準(zhǔn)工時(shí) = 正常工時(shí) + 寬放工時(shí)

               = 觀測(cè)工時(shí) ×（ 1 + 評(píng)價(jià)系數(shù)）+ 觀測(cè)工時(shí) × 寬放率

其中，

觀測(cè)工時(shí) = 某工序的若干個(gè)觀測(cè)時(shí)間的平均值

評(píng)價(jià)系數(shù) = 熟練度+努力度+……（常采用熟練度與努力度）

▼ 熟練度 ▼

▼ 努力度 ▼

▼ 寬放率 ▼

5

生產(chǎn)線平衡率

其計(jì)算公式為：

平衡率 = 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時(shí) ÷（瓶頸崗位時(shí)間 × 人數(shù)）× 100%

生產(chǎn)線平衡損失 = 1 - 平衡率

其中，

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)指的是每個(gè)工位所用時(shí)間的總和，其計(jì)算公式為

產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)工時(shí) = ∑（T1+T2+……Tn）

一般要求生產(chǎn)線平衡率達(dá)到85%以上。

我們來(lái)看一個(gè)實(shí)際應(yīng)用：

請(qǐng)問(wèn)哪個(gè)的平衡率更好？

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【解】 

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電裝3人平衡率 =（32+37+40）÷（40×3）× 100% = 90.8%

電裝7人平衡率 = （18+18+24+37+45+16）÷（45×7）× 100% = 49.5%

同樣的產(chǎn)品，因工序組合及布局的不同導(dǎo)致平衡率的差異。

平衡率較差時(shí)，需反思工序規(guī)劃的合理性。

如果你是工廠故責(zé)任，接下來(lái)，你要做什么？你準(zhǔn)備怎么做？

 平衡改善

首先對(duì)生產(chǎn)線平衡進(jìn)行分析：

1. 確定對(duì)象與范圍

2. 用作業(yè)分析把握現(xiàn)狀

3. 測(cè)定各工序的凈時(shí)間

4. 制作速度圖表

5. 計(jì)算平衡率

6. 分析結(jié)果并制定改善方案

改善應(yīng)該遵循以下原則：

• 首先考慮對(duì)瓶頸工序進(jìn)行改善

• 改善耗時(shí)長(zhǎng)的工程，縮短作業(yè)時(shí)間

• 改善耗時(shí)較短的工程

常見(jiàn)分析方法

程序分析法（ECRS）：整體性制造過(guò)程各作業(yè)運(yùn)用剔除、合并、重排與簡(jiǎn)化使之合理化。

▼ ECRS原則 ▼

 ▼ ECRS法運(yùn)用圖示簡(jiǎn)介 ▼

▼ 工序價(jià)值思考 ▼

操作分析法：是對(duì)某部分的作業(yè)分析操作者的作業(yè)方法，或與機(jī)器的關(guān)系達(dá)到改善作業(yè)方法，降低工時(shí)消耗，提高設(shè)備利用率。（常分為：人機(jī)操作分析、聯(lián)合操作分析、雙手操作分析）

動(dòng)作分析法：對(duì)操作者細(xì)微身體動(dòng)作進(jìn)行分析，刪除其無(wú)效動(dòng)作，提高生產(chǎn)效率

▼ 吉爾布雷斯動(dòng)素表 ▼

▼ 有效動(dòng)素與無(wú)效動(dòng)素 ▼

動(dòng)作經(jīng)濟(jì)改善原則

動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則共二十二項(xiàng)并歸納為下列三大類(lèi)：

1. 關(guān)于人體之運(yùn)用：  

• 雙手應(yīng)同時(shí)開(kāi)始并同時(shí)完成其動(dòng)作；  

• 除規(guī)定時(shí)間外,雙手不應(yīng)同時(shí)空閑；  

• 雙臂之動(dòng)作應(yīng)對(duì)稱(chēng),方向并同時(shí)作業(yè)；

• 手之動(dòng)作應(yīng)用最低等級(jí)而能得到滿(mǎn)意結(jié)果者為妥；   

• 物體之動(dòng)作量應(yīng)盡可能利用之,但如需肌力制止時(shí)，則應(yīng)將其減至最小度；

• 連續(xù)之曲線運(yùn)動(dòng),較含有方向突變之直線運(yùn)動(dòng)為佳；  

• 彈道式之運(yùn)動(dòng),較受限制之運(yùn)動(dòng)輕快確定；

• 動(dòng)作應(yīng)盡可能使用輕松自然之節(jié)奏，因節(jié)奏能使動(dòng)作流利及自發(fā)。 

2. 關(guān)于操作場(chǎng)所布置：  

• 工具物料應(yīng)放于固定處；    

• 工具物料及裝置應(yīng)布置于工作者之前面近處；  

• 零件物料之供給,應(yīng)利用其重量墮至工作者手邊；  

• [墮送]方法應(yīng)盡可能利用之；

• 工具物料應(yīng)依照最佳之工作順序排列；  

• 應(yīng)有適當(dāng)之照明設(shè)備,使視覺(jué)滿(mǎn)意舒適；

• 工作臺(tái)及椅之高度,應(yīng)使工作者坐立適宜； 

• 工作椅式樣及高度,應(yīng)可使工作者保持良好的姿勢(shì)。 

3. 關(guān)于工具設(shè)備：

• 盡量解除手之工作，而以?shī)A具或足踏工具代替之； 

• 可能時(shí)，應(yīng)將兩種工具合并為之；

• 工具物料應(yīng)盡可能預(yù)放在工作位置；

• 手指分別工作時(shí)，其各個(gè)負(fù)荷按照其本能，予以分配；

• 手柄之設(shè)計(jì)，應(yīng)盡可能使與手之接觸面積增大；

• 機(jī)器上杠桿，十字杠及手輪之位置，應(yīng)能使工作者極少變動(dòng)其姿勢(shì)，且能利用機(jī)械之最大能力。

4. 動(dòng)作經(jīng)濟(jì)改善四大原則