生產(chǎn)線的平衡及優(yōu)化研究

董雄報(bào)　程茜

摘要：文章描述了電腦顯示器裝配的整個(gè)過程，通過收集和分析A公司裝配生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)該生產(chǎn)線存在著諸如瓶頸工位、人員配備不當(dāng)、機(jī)器設(shè)備不合理等現(xiàn)象，導(dǎo)致生產(chǎn)線嚴(yán)重不平衡。文章運(yùn)用雙手作業(yè)分析、現(xiàn)場(chǎng)機(jī)器設(shè)備改善、調(diào)整人員配備的工業(yè)工程的基本方法，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化，使生產(chǎn)線平衡率盡可能地提高，經(jīng)過一系列的分析及優(yōu)化，生產(chǎn)線平衡率由原來的59.55%提高到了71.43%。

Abstract： The whole process of computer display assembly is described in this paper. By collecting and analyzing the detailed data on the site of the assembly line of A company， it is found that the production line has such phenomena as bottlenecks， improper staffing， unreasonable machine equipment and so on， resulting in serious imbalance in production line. In order to optimize the production line， the balance rate of production line is improved as much as possible. After a series of analysis and optimization， the balance rate of production line has been increased from 59.55% to 71.43%.

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線平衡；生產(chǎn)線優(yōu)化；瓶頸工序

Key words： production line balance；production line optimization；bottleneck procedure

中圖分類號(hào)：F273 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）32-0261-02

0 引言

生產(chǎn)線平衡即是對(duì)生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整作業(yè)負(fù)荷，以使各工序作業(yè)時(shí)間盡可能相近的技術(shù)手段與方法。以此來提高生產(chǎn)線的整體效率[1]。目的是消除作業(yè)間不平衡的效率損失以及生產(chǎn)過剩。

1 生產(chǎn)率平衡的參數(shù)

1.1 節(jié)拍與瓶頸工序

工序的“節(jié)拍”（Cycle time），是指連續(xù)完成相同的兩個(gè)產(chǎn)品（或兩次服務(wù)，或兩批產(chǎn)品）之間的間隔時(shí)間。換句話說，即指完成一個(gè)產(chǎn)品所需的平均時(shí)間[1]。

“瓶頸”是指整個(gè)流程中生產(chǎn)節(jié)最慢的環(huán)節(jié)。流水線的改善要針對(duì)瓶頸工序，只有針對(duì)瓶頸工序的改善，才能使整個(gè)流水線的速度提高，如果是針對(duì)其他，而不是瓶頸工序的改善，只會(huì)讓產(chǎn)品在瓶頸工序積壓得更多[2]，無法達(dá)到改善的目的。

1.2 生產(chǎn)線平衡率的計(jì)算

生產(chǎn)線平衡的一個(gè)很重要的評(píng)價(jià)指標(biāo)是生產(chǎn)線平衡率。其計(jì)算公式如下：

生產(chǎn)線平衡率=[各工序時(shí)間總和/（C.T*工序總數(shù)）]*100%

其中C.T指生產(chǎn)線中耗時(shí)最長(zhǎng)的工作工序的作業(yè)時(shí)間[3]。

2 顯示器裝配生產(chǎn)線分析

2.1 改進(jìn)前的生產(chǎn)能力分析

A公司是一家顯示器裝配公司，其產(chǎn)品多樣：FIM315機(jī)種、FIM315機(jī)種、C350、LIF機(jī)種等等，在這里對(duì)LIF機(jī)種的裝配生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化研究。

2.2 改進(jìn)前的生產(chǎn)能力分析

調(diào)查可知LIF機(jī)種由11種零部件組成，其中包括：前框、后殼、主板、LB固定板、LED燈條、背光線、反射片、導(dǎo)光板、cell。9個(gè)零部件分成7個(gè)工位進(jìn)行組裝，組裝的11個(gè)工位如圖1 所示。

單人操作各工序的加工能力如表1。

改善前每個(gè)工位單人操作的情況下各個(gè)工位工時(shí)分布圖如圖2。

生產(chǎn)線平衡率= =59.55%

2.3 生產(chǎn)線平衡改進(jìn)分析

生產(chǎn)線的改善要針對(duì)瓶頸工序，因?yàn)橹挥袑?duì)瓶頸工序的改善，才能使整個(gè)流水線的速度得到提高[4]。根據(jù)上述分析，我們可知整個(gè)裝配生產(chǎn)線上，工序3、6、7為瓶頸工序，因此本文將采用動(dòng)作改善、機(jī)器設(shè)備改善和調(diào)整人員配比三方面對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行改善。

2.3.1 作業(yè)分析

現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，在工序3操作工人的手一直保持持住的狀態(tài)，左右手明顯操作不協(xié)調(diào)，通過分析，改進(jìn)效果如表2所示。

左手操作動(dòng)作從40次降到了27次，總操作動(dòng)作減少了67.5%，右手操作動(dòng)作也由原來的38次降到了25次，減少了左手的持住無效動(dòng)作，使左右手基本達(dá)到平衡，改善后工位3的操作時(shí)間從20s減少到13s。

2.3.2 人員配比

在裝配生產(chǎn)線上，對(duì)于手工和半自動(dòng)操作工序，作業(yè)者的操作技能決定了裝配生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。因此為了提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，必須提高生產(chǎn)線上所有工人的操作技能，只有操作技能熟練的工人才能提高生產(chǎn)線的整體生產(chǎn)能力[5]。工序6操作人員的主要工作內(nèi)容是卡前框和鎖前框螺絲，鎖螺絲需要工人有熟練的操作技能。從現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)的情況來看，工序6常采用新舊人員結(jié)合的方式進(jìn)行人員配備，這樣勢(shì)必會(huì)在這一工序中增加操作時(shí)間，影響這條生產(chǎn)線的進(jìn)度。為了保證工序生產(chǎn)節(jié)拍的均衡，針對(duì)工人技術(shù)水平不同的情況，將技術(shù)熟練的操作人員，調(diào)配到操作復(fù)雜，生產(chǎn)節(jié)拍低的工序。同時(shí)，為了減少在固定操作崗位的單調(diào)感，可以對(duì)員工進(jìn)行多崗位培訓(xùn)，在不影響產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品生產(chǎn)效率及工人的正常作業(yè)的前提下不斷培養(yǎng)員工的多崗位技能。不僅可以員工在固定崗位的單調(diào)感，而且還可以根據(jù)產(chǎn)量的需求，對(duì)各工位崗位人員進(jìn)行較大的彈性調(diào)整。綜合上述分析，各工序調(diào)整前后的人員如表3所示。

將技術(shù)熟練程度高的操作人員，調(diào)配到操作復(fù)雜，生產(chǎn)節(jié)拍低的工序6，通過秒表測(cè)時(shí)法可得出，雖然減少了在工序6的操作人員，但是人均操作時(shí)間由原來的20s減低到14s。不僅減少了操作時(shí)間，而且降低了企業(yè)的用人成本，擴(kuò)大了企業(yè)的利益。

2.3.3 機(jī)器設(shè)備改善

現(xiàn)場(chǎng)觀察發(fā)現(xiàn)，在瓶頸工序7，工人的在進(jìn)行畫質(zhì)檢測(cè)時(shí)，每檢測(cè)一個(gè)產(chǎn)品就需要員工站立起來將電源線與顯示器進(jìn)行連接，以此檢測(cè)顯示器是否符合出廠標(biāo)準(zhǔn)。多次反復(fù)坐立起身，不僅會(huì)使工人產(chǎn)生過度的疲勞而且也會(huì)增加工人的操作時(shí)間，從而影響整條生產(chǎn)線的進(jìn)程。改進(jìn)前工廠內(nèi)的座椅都是采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，沒用考慮到各個(gè)工序?qū)嶋H操作環(huán)節(jié)的具體需求，因此，適當(dāng)增加座椅高度減少工人起身的動(dòng)作。由原來的21s減低到18s。在工人檢測(cè)過程中工人需要雙手一直保持持物狀態(tài)，左手需要一直持住顯示器進(jìn)行觀測(cè)，右手需要控住鼠標(biāo)對(duì)顯示器進(jìn)行初步的檢測(cè)，因此在整個(gè)畫質(zhì)檢測(cè)階段，雙手一直保持工作狀態(tài)，容易造成雙手疲勞，長(zhǎng)時(shí)間工作也會(huì)降低工作效率，因此可以設(shè)計(jì)一個(gè)可以擺放顯示器的三腳架，放松左手，使左手的疲勞進(jìn)行緩解[6]。同時(shí)也降低了工人的操作時(shí)間，由原來的21s降低到16s。

3 改善效果分析

經(jīng)過上手作業(yè)分析改善后，工序3的操作時(shí)間從20s減少到13s，減少了30%的時(shí)間。工序6由原來的20s減少到14s，并且減少兩名操作人員來減少公司的用人成本，擴(kuò)大企業(yè)利益。對(duì)工序7機(jī)器設(shè)備的改善，使工序7由原來的21s降低到13s。綜上，組裝顯示器的生產(chǎn)周期由原來的131s減少到110s，改善后的生產(chǎn)線平衡率如下：

生產(chǎn)線平衡率= =71.43%

4 結(jié)論

針對(duì)A公司顯示器裝配生產(chǎn)線存在的問題，本文通過整體分析，從作業(yè)分析、人員配備、設(shè)備改善三個(gè)方面，定量的分析了產(chǎn)線的問題，并提出改進(jìn)方案。自此過程中，使我們知道，生產(chǎn)線平衡的問題關(guān)系到整條生產(chǎn)線的運(yùn)行效率，只有不斷的去調(diào)整生產(chǎn)線工序的均衡，才能使生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率到達(dá)最大化，使每件產(chǎn)品得到最大利益。使生產(chǎn)過程中的浪費(fèi)降到最少，使A公司得到最大的利益，不斷增加其在行業(yè)中的競(jìng)爭(zhēng)力。因此生產(chǎn)線平衡是值得我們不斷去探索的問題。

參考文獻(xiàn)：

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