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生产线平衡,课程大纲,第一篇.生产线平衡概述 第二篇.线平衡改善步骤 第三篇.生产线平衡实战技法 第四篇.生产线平衡约束问题 第五篇.打破平衡,生产线平衡概述,Part1,引言 常用术语 生产线平衡分析,引言-装配流水线起源,手工作坊,福特生产方式,丰田生产方式,引言-装配流水线起源,福特首创的装配线是大规模少品种生产方式的代表,引言-生产线平衡,流水线生产和工作区域作业模式均着重于工序之间的时间配合，因它是影响整体生产效率。 如生产在线的各个工序都能互相配合，我们常称之谓生产线平衡，而这生产线定能获得一定的效益。 但如各工序间不能相互配合，产生许多等待的时间，这情况我们则称之谓生产线不平衡。,引言-生产线平衡,等待是一种非增值的动作，亦是IE中主张尽量避免的一种浪费。 生产线平衡法就是将这等待的时间尽可能缩短或排除，以期达到减少浪费继而提高生产之效益。,引言-不平衡原因,生产线之平衡与否一般都是由下列因素造成： 员工之工作态度及熟练度 工序之选订操作方法 物料之品质 工序之排列,引言-生产线平衡目的,物流快速缩短生产周期 减少或消除物料或半成品周转场所 消除生产瓶颈提高作业效率 提升工作士气改善作业秩序 稳定产品质量,常用术语,1.节拍 2.工站瓶颈时间 3.单件标准时间 4.生产线平衡 5.平衡率 6.UPPH,常用术语-节拍,TAKT Time 节拍(TT)(产距时间) 节拍确定了每一工位必须完成工作的速率 （操作周期时间Cycle Time） 节拍是流水线的节奏或拍子,常用术语-节拍,节拍：指生产在线连续出产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=,净运作时间(时段),顾客需求(时段),*时段必须要一致(班日周),常用术语-节拍,例1.计算节拍：某制品流水线计划年销售量为20000件,另需生产备件1000件,废品率2%,两班五天制工作,每班8小时,时间有效利用系数95%,求流水线的节拍. (国庆3天/春节3天/元旦.端午.清明.五一.中秋各一天),解 T净=250826095% = 228000分钟 Q= (20000+1000) / (12%) = 21429件 TT=T净/ Q =228000/ 21429 = 10.6(分/件）,常用术语-节拍,例2.计算节拍:A客户要求F公司的交期是:100天(不含法定假日); 交货量为:1,000万PCS; 现F公司有10条SMT生产线 预估良率为99%, 稼动率为85% (每日作业时间是24小时)。 请问单线节拍至少为几秒时,才能够准时交货?,常用术语-节拍,例2.节拍的计算,1,计算单线需求 理论日产能,计算单线实际 需求日产能,计算单线节拍,2,3,考虑良率及稼动率的影响,其实际产能 =10,000/99%=10,101 PCS/(日*线),TAKT Time(节拍) =3,600*24*85%/10,101 = 7.3 (秒),单线日产能=10,000,000/(100*10) =10,000 PCS/(日*线),常用术语-工站.瓶颈时间,完成某工站内所有工作所需时间,工站,周期时间,瓶颈时间,一个或多个作业员在同一个工作地共同完成相同产品加工工艺中某一特定作业的操作组合。,产线作业工时最长的工站的标准工时称之为瓶颈工时。它决定产线的产出速度。,(Cycle time),常用术语-单件标准时间,一个作业员独自完成一个产品所有加工作业所需的时间. (单位:小时),T1,T2,T3,T4,T5,时间,工站,S1,S2,S3,S4,S5,瓶颈时间,常用术语-生产线平衡,0,10,20,30,40,节拍时间,工人,工人,工人,工人,工人,工人,A,B,C,D,E,F,生产线平衡，又称工序同期化，是通过技朮组织措施调整生产线的作业时间，使工站的周期时间等于生产线节拍，或与节拍成整数倍关系。,常用术语-平衡率,ti工站i的时间 S合计人数 r瓶颈工时,含大型设备的产线 目标值在85%左右; 无大型(贵重)设备的产线 目标值在95%左右。,=,各工站工时之和,瓶颈工站工时,* 总人数,*100%,常用术语-UPPH,UPPH（Unit person per hour）=每人每小时生产的产品数 假设生产同一产品，A线用60人，UPH为420台，B线用66人，UPH为450台，哪线效率高？,A线:UPPH=420/6= 7 B线:UPPH=450/66=6.82 投入人数少的A线,比投入人数多的B线的效率要高,生产线平衡分析,1,2,3,4,5,合计,1,1,2,3,1,8,8,5,9,7,6,35,工站时间,8,5,18,21,6,58,配置人数,工站编号,10,标,准,时,间,(秒),8,6,4,2,Cycle time,不平衡损失时间,生产线平衡分析,1)生产线平衡率 =合计工站时间/(瓶颈工时x总人数) =58/(9x8) =80.6% 2)生产线不平衡损失率 =1-生产线平衡率 =1-80.6% =19.4%,生产线平衡分析,3)不平衡损失工时 =(瓶颈工时X合计人数)合计工站时间 =(9X8)-58 =14 例：10个工站，每站1人。各工时明细依次为1s2s.10s。求生产线平衡率&不平衡损失工时。,生产线平衡分析-实例,A机种工时评估及平衡率分析表,线平衡改善步骤,Part2,线平衡改善步骤,第一步:平衡前的数据收集整理与分析 第二步:消除生产的浪费 第三步:利用方法研究进行改善 第四步:山积表平衡 第五步:建立新的生产流程 第六步:实施后的效果确认 第七步:改善后的总结报告 第八步:标准化推广,二.线平衡改善步骤,第一步:平衡前的数据收集整理与分析 了解产品生产流程 收集生产相关指标： 节拍/标准工时/产能/瓶颈/质量状况等 生产线分析: 平衡率分析/不平衡率分析/损失分析,二.线平衡改善步骤,第一步:平衡前的数据收集整理与分析 制作改善前山积表 (山积表:将各工站动作时间进行分解，以迭加式直方图表示 的一种研究作业时间结构的手法。),二.线平衡改善步骤,第二步：消除生产的浪费 七大浪费消除 制作浪费改善前/后比较图,二.线平衡改善步骤,第三步：利用方法研究进行改善 动作分析 动素分析/动作经济原则 流程分析 四大原则/五大内容/六大步骤 操作分析 人机操作/联合操作/双手操作,二.线平衡改善步骤,第四步:山积表平衡 算出需求产出周期时间TT=可供时间*效率/需求量,设计一个好的TT,Takt Time (seconds),30 120,改善余地小 很难应付变动 紧张,难以标准化 操作岗位轮换不容易 注意力分散,合适区域,TT,复杂度,(微笑曲线),备注：此最佳TT区域需要根据产品复杂难易程序调整，并不是固定不变化的,二.线平衡改善步骤,第四步:山积表平衡 若TTT：将TT设为上限，重排,二.线平衡改善步骤,第四步:山积表平衡 若T略小于TT:将TT设为上限,消除瓶颈,二.线平衡改善步骤,第四步:山积表平衡 若T严重小于TT: 将TT设为上限,重排;错误的做法是:消除瓶颈,二.线平衡改善步骤,第四步:山积表平衡 若有工站的作业动作作了改善,应更新后再平衡,二.线平衡改善步骤,第五步：建立新的生产流程 新生产线的评估 FLOW CHART/SOP 标准化条件设定 第六步：实施后的效果确认 改善后时间测量 改善后山积表制作,二.线平衡改善步骤,第七步：改善后的总结报告 平衡率 目标UPH实际UPHUPPH 损失分析 质量分析 成本改善 第八步：标准化推广 相似机种相似工站平行展开,线平衡实战技法 消除瓶颈 分析&改善,Part3,消除瓶颈,改善前平衡率为63%，首先对瓶颈工站进行分析/改善。,生产线平衡的核心,就是消除瓶颈!,案例,消除瓶颈,改善后:平衡率为81%(借助ECRS原则进行改善),瓶颈工站工时降为33S,消除瓶颈后:,消除瓶颈,改善前,改善后,=81.50%,UPH=101,=62.87%,UPH=78,UPH提升23Pcs/H 提升18.63%,消除瓶颈工站提升UPH也对平衡率起到提升作用, 改变关键的局部效益可提升整体效率!,改善成果,消除瓶颈-产生瓶颈原因,熟练度不高,努力度不够,健康状况不佳,工站不适合,新手作业,心理状态不佳,操作不方便,不省力,故障率高,操作不舒适,设备产能与产线不匹配,保养状况不佳,噪音干扰,灰尘污染,温度不适当,人力不足,自动化程度低,照明不合要求,产 生 瓶 颈,机器,人员,方法未标准化,工站排配不当,操作方法不当,动作浪费,物料来件不良,需作检查或挑选,物料摆放不当,来件包装难拆,物料供应脱节,无包装容器或容器不规范,物料,环境,方法,消除瓶颈-常用手法,工站重排法 动作经济原则,压缩作业时间 作业机械化/自动化 提升作业员技能水平 增加作业人员,消除瓶颈-常用手法,1.工站重排法,工站3投放底座,工站4投放脚架 到固定位置,工站5装锁脚架,调整前,调整后,既要固定又要装锁时间过长,仅需装锁时间满足要求,消除瓶颈-常用手法,2.利用22工作经济原则(第一大类_关于人体的运动),改善前脚架底座 放在上部,双手舒适作业范围25cm,已经超出作业不方便,未超出舒适范围,安垫脚方便,改善后:放在右下,动作节省1.3秒,身体动作以最低等级进行,消除瓶颈-常用手法,2.利用22工作经济原则(第一大类_关于人体的运动),改善前:起子需要反复拿放,改善后:起子悬挂缓解操作员作业强度,减少动作注意力,消除瓶颈-常用手法,2.利用22工作经济原则(第二大类_工作场所的布置),利用物品重力进行工序间传递与移动,改善前: 作业员需要把废料投掷到废料盒里面 改善后: 作业员把废料拨到排废口，利用重力坠送至废料盒,VS,消除瓶颈-常用手法,用夹具固定产品及工具,脚踏操控 的焊接烙铁,脚踏操控的台式虎钳,脚踏卫生设备,用脚操控的转盘,2.利用22工作经济原则(第三大类_工具设备设计,消除瓶颈-常用手法,风扇模块需安装2PCS扁平电缆共锁8PCS螺丝,作业时人员需弯腰,低头作业不方便打花螺丝共享时752S,开发定位治具,垂直锁附减少了质量问题共享时564S,节约188S,改 善 前,改 善 后,用夹具固定产品及工具,2.利用22工作经济原则(第三大类_工具设备设计),消除瓶颈-常用手法,PCB板上有17个螺丝孔 在该站只锁附12PCS颗,时常有锁错现象锁附时要特别小心防止PCB板损伤用时97S,开发锁PCB板防护罩治具 在治具上开12孔并标示锁附顺序并保护了PCB板上电子组件作业上起到了防呆用时42S,使用专用工具-治具导入,改 善 前,改 善 后,2.利用22工作经济原则(第三大类_工具设备设计),消除瓶颈-常用手法,3.作业机械化与自动化,改善前,改善后,1.冲压产线共12站2.第2工站冲网孔11.1秒3.其余工站在6.5秒左右4.线平衡率60.29% 5.UPH=280PCS/H,改善原理,1.第2工站冲网孔9.5秒2.线平衡率70% 3.UPH=330PCS/H,消除瓶颈-常用手法,第一阶段 准备 造成轻松的气氛(寒暄) 告诉他将教导的工作名称(明确主题) 询问他是否做过这工作(了解程度) 强调认真学习的重要(唤起学习意愿) 引导至正确的教导位置(准备进行),工作教导 四阶段法,4.提高作业者技能水平,魔术:三绳奇术,消除瓶颈-常用手法,第二阶段 示范 (说明工具、另件) 一面做给他看、一面将每一步骤讲给他听 一面做给他看、一面将每一步骤的要点讲给他听 一面做给他看、一面将要点的理由讲给他听 * 耐心地解答问题,4.提高作业者技能水平,消除瓶颈-常用手法,第三阶段 实做 让他做做看改正错误 请他再做一遍-说出主要步骤 请他再做一遍-同时说出要点 请他再做一遍-同时说出要点的理由 鼓励并确认已彻底了解,4.提高作业者技能水平,消除瓶颈-常用手法,第四阶段 上线 请他加入工作 指定协助他的人 常常检查与指导 鼓励发问 逐渐减少指导,学习者没有学会是因为教导者没有教好,4.提高作业者技能水平,消除瓶颈-常用手法,改善后：将安装底板动作移至其他工站且操作员由2人增 加到3人，解决瓶颈,1.安装底板,2.固定脚架,3.固定底座,4.装锁底盘,装锁底盘工作站,5.增加作业员法,改善前：动作过多共2人操作，此站为瓶颈,消除瓶颈-小结,每日巡线发觉问题点，纠正作业错误； 提升瓶颈站位作业员熟练度； 活用22动作经济原则，现时现地现物改善； 难度大的改善需IE及各职能单位配合执行。,分析&改善-分析技巧,1.分时段By工站量测工时并记录(注意消极怠工). 2.计算现有线体平衡率需考虑辅助人力. 3.比对各时段线平衡率并诊断. 4.计算实际C/T&UPH&UPPH.与IE给定标准比对判定目前水平. 5.对每个工站进行动作分解时尽量详细.,分析&改善-改善技巧,1.皮带线速度是否合理. V = L/CT a:L设定为工站间距（一般为80公分） b:在输送带上画上节距线 分析:线速过快/过慢的分析 对策:按实际的CT/Takt time /目标时间调整线速,分析&改善-改善技巧,2.真假瓶颈工站分析 分析：产品堆积工站为瓶颈工站； 对策： 假瓶颈由当机缺料新人上线等原因导致产品堆积的工站，属假瓶颈，需加强现场管理； 真瓶颈：需通过专用消除瓶颈方法进行改善。,分析&改善-改善技巧,3.是否有新人上线，各站作业动作是否纯熟？ 分析：新人上线导致假瓶颈,同时导致线平衡的损失； 临时对策：根据工作难易度选择熟练工人与新人上岗； 长期对策：执行上岗认证的制度。 4.物料供应是否不良？ 分析：如果来料不良，影响产线效率，造成瓶颈； 对策： 线外全检/随线全检。,分析&改善-改善技巧,5.设备是否稳定 分析:某些工站的加工设备经常性停机异常导致生产线不平衡； 对策:设备维护保养、新增备用设备、分段生产。,分析&改善-常用窗体,生产线平衡约束,Part4,约束问题,在实际生产线平衡中,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,位置约束 (主要针对重量较大的产品),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