生产流程-生产线平衡.ppt

1、生产线平衡 (line Balancing),生产线平衡就是对生产线的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法，是生产流程设计及作业标准化中最重要的部分,生产线组织设计,主要内容 确定流水线的生产速度-节拍 工序同期化 计算设备数量和负荷系数 计算工人人数 选择运输装置 流水线平面设计 流水线技术经济评价,生产线平衡意义：,保证生产连续性和均衡性 保证设备、人力的负荷平衡，从而能提高设备、工时 利用率，提高生产效率。 减少在制品，节约物资消耗，加速流动资金的周转， 从而降低生产成本；,生产线平衡概念,节拍（Cycle Time),CT - 生产节拍 TW - 计

2、划期内有效总工作时间 Q - 计划期内制品数量,生产线平衡概念,优先约束 区域约束 位置约束,作业要素优先关系图 （作业要素示意图）,生产线平衡概念,优先约束 区域约束 位置约束,优先关系矩阵,Mij=l表示作业要素i是作业要素j的紧前作业，在作业要素分配时必须将作业要素i分配在j所在工位之前的工位上。,生产线平衡概念,优先约束 区域约束 与生产工位布置有关的限制，分为正区域约束和负区 域约束。正区域约束是指某些确定的作业要素应该彼此就近设置;负区域约束是指作业要素之间相互干涉，在位置上不应靠近的限制条件 位置约束 产品装配作业受到空间的限制。在大型的生产线上，如汽车的装配线上，由于产品比作业

3、人员可完成的装配作业空间大，不能完成其周边的装配作业。,生产线平衡评价指标,生产线平衡率,平滑性系数（Smoothness Index),生产线平衡概念,生产线平衡的一般数学表达: 给定一个无回路的有向图G=（E，P)，节点E表示作业要素集合，弧P表示生产作业元素之间的先后关系集合。一个节点jE有一个值Tj（j=l，2，n)表示作业时间。生产线平衡问题就是求节点集E的一个划分:,使一定的目标得到优化，满足一定的约束条件。,生产线平衡问题分类,(l) 确定了生产线的节拍cT，使生产平衡率最大化。 该类问题等价于CT一定求工位数目最少:,(2)确定了生产线上的工位数m，使生产平衡率最大化。 该类问

4、题等价于m一定求生产线的最小生产节拍:,(3)己经确定了m和CT，目标函数为使平滑性指数最小化:,生产线平衡问题研究方法,优化方法 启发式方法 仿真方法,装配生产线平衡设计,启发式方法韩格逊-伯尼法 （位置加权法、阶位法） 例：某产品装配共需11个作业要素，其先后顺序及作业 时间如图，CT=10 min，试进行流水线的平衡。,装配生产线平衡设计,1）编制作业要素先后矩阵,装配生产线平衡设计,2）计算作业要素阶位,装配生产线平衡设计,3）按阶位由大到小排列，并表明各作业要素紧前作业要素,4）作业要素分配,生产线平衡措施,工序的分解和合并是工序同期化常用的方法。 受到机器限制，工序不能分解和合并时

5、 提高设备的生产效率 改进工艺和操作方法 ,工作研究（work study）,程序分析 操作分析 动作分析 工作测定,程序分析（过程分析）,流程分析 线路图分析,程序分析（过程分析）,流程分析 线路图分析,程序分析（过程分析）,流程分析 线路图分析,物流方向,操作分析,动作分析,作业测定,运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准,完成某项工作所需要的时间 现场测时方法 经验估算法 工时计算法 模特法 ,作业测定模特法,作业测定模特法,光学镜头组件装配,作业测定模特法,装镜片工位 MOD 数分析表,作业测定模特法,该工位的作业标准时间计算如下:,ST =MOD012913s=78012913s=1308s,宽放量取30% 其中：作业和车间宽放率18% 私事宽放率4% 疲劳宽放率8%,作业测定模特法,生产线平衡措施,ECRS改善法 消除(Elimination)：什么作业可以不做？ 合并(Combination)：那些作业可以合并？ 重排(Rearrange)：调整作业的順序是否会更有效率？ 简化(Simplification)：是否能简化每一個作业， 以縮短作业時間？,生产线平衡措施,流程重组,生产线平衡措施,动作经济原则“工具物料应按最佳顺序排列”,生产线平衡问题研究,生产线