生产线平衡原理课件.ppt
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- 生产线 平衡 原理 课件
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1、生产线平衡原理1 1 生产线平衡基础知识生产线平衡基础知识2 2 生产线平衡的方法生产线平衡的方法3 3 生产线平衡的原则生产线平衡的原则4 4 生产线平衡的案例生产线平衡的案例5 5 IEIE手法之应用手法之应用目目 录录总总 述述一 生产线平衡定义: 生产线平衡,又称为工序同期化,是对某装配流水线,在给定流水线的节拍后,求出装配线所需的工作地数量和用工人数最少的方案。2生产线平衡解释: 对于特定的产品,给定工作地数量,求出使流水线节拍最小的配置方案,是个工地的单件作业时间尽可能接近节拍或节拍的整数倍。生产线平衡基础知识生产线平衡基础知识3 3流水线的节拍流水线的节拍 是指流水线上连续出产两
2、件相同制品的时间间是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间隔,设隔,设r r为节拍为节拍 4 4节拍的计算节拍的计算生产线平衡基础知识生产线平衡基础知识 计划期有效工作时间FN举例:某流水线计划日产量为150件,采用两班制生产,每班规定有21分钟停歇时间,计划不合格率为2%,则r = = =6(分/件)计划期内计划产量150 x(1+0.02)8x2x60-(21x2)计划期有效工作时间计划期内计划产量r = 流程的流程的“节拍节拍”(Cycle timeCycle time)是指连续完成相)是指连续完成相同的两个产品(或两次服务,或两批产品)之间的间同的两个产品(或两次服务,或两批产品)之间
3、的间隔时间。换句话说,即指完成一个产品所需的平均时隔时间。换句话说,即指完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的,或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的,则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中,则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中,如果预先给定了一个流程每天(或其它单位时间段)如果预先给定了一个流程每天(或其它单位时间段)必须的产出,首先需要考虑的是流程的节拍。必须的产出,首先需要考虑的是流程的节拍。节节 拍拍 的的 理理 解解 而通常把一个流程中生产
4、节拍最慢的环节叫做而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈瓶颈“(BottleneckBottleneck)。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流)。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度,而且影响了其它环节生产能力的发挥。更程的产出速度,而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲,所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。广义地讲,所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。例如,在有些情况下,可能利用的人力不足、原材料不能例如,在有些情况下,可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等,都有可及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等,都有可能成为瓶颈。
5、能成为瓶颈。 正如正如“瓶颈瓶颈”的字面含义,一个瓶子瓶口大小决定着液的字面含义,一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度,生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流体从中流出的速度,生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移漂移”,取决于在特定时间,取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。 与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间空闲时间”
6、(idle timeidle time)。空闲时间是指工作时)。空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间,可以指设备间内没有执行有效工作任务的那段时间,可以指设备或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时,或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时,瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。 这种现象将会导致:浪费时间资源,忙闲不均,这种现象将会导致:浪费时间资源,忙闲不均,引起矛盾;浪费人力资源引起矛盾;浪费人力资源 。 一一 举例参看下图,某装配线间有6道工序,其作业顺序和工序作业时间如图所示。假定节拍为5分钟/件,计算一下工序负荷
7、率。结果如下: ?1246532.8231.531工 序 1 2 3 4 5 6负荷率0.40.56 0.6 0.60.3 0.2为什么要进行生产线间平衡 这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线,此时由在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线,此时由于分工作业,简化了作业难度,使作业熟练度容易提高,从于分工作业,简化了作业难度,使作业熟练度容易提高,从而提高了作业效率。而提高了作业效率。 然而经过了这样的作业细分化之后,各工序的作业时然而经过了这样的作业细分化之后,各工序的作业时间在理论上
8、,现实上都不能完全相同,这就势必存在工序间在理论上,现实上都不能完全相同,这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损失外,还造成大量的工序堆积即存滞品发生,严重的还会失外,还造成大量的工序堆积即存滞品发生,严重的还会造成生产的中止。为了解决以上问题就必须对各工序的作造成生产的中止。为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化,同时对作业进行标准化,以使生产线能顺业时间平均化,同时对作业进行标准化,以使生产线能顺畅活动。畅活动。 “生产线工艺平衡生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化,即是对生产的全部工序进行平均
9、化,调整各作业负荷,以使各作业时间尽可能相近。是生产流调整各作业负荷,以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。生产线平衡的目的 生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解加容易理解“一个流一个流”的必要性及的必要性及“小单元生产小单元生产”(Cell Cell productionproduction)的编制方法,它是一切新理论新方法的基础。)的编制方法,它是一切新理论新方法的基础。生产线平衡的方法生产线平衡的方法 以适当的方式将生产线上若干个相邻工序合并成
10、一个大工序(又称工作地),并使这些大的工序的作业时间接近或等于流水线的节拍。具体步骤如下: 1.确定流水线节拍; 2.计算流水线上需要的最少工作地数 S ,设 t 为工序 的工作时间 S = trminminii三. 组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序: 1.保证各工序之间的先后顺序; 2.每个工作地分配到的小工序作业时间之和T 不能大于节拍 ; 3.各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍, T r 4.应使工作地数目 S 尽量少生产线平衡的方法生产线平衡的方法iii时间损失率:时间损失率:S 工作地数目r 节拍ti 工序i的作业时间%100rStrSi生产线节拍平衡的生产线节拍平衡的技
11、术组织措施技术组织措施1.对关键工序,通过改装设备、增加附件、同时加工多对关键工序,通过改装设备、增加附件、同时加工多 个零件等办法以提高生产速度;个零件等办法以提高生产速度;2.采用高效专用的工艺装备,减少辅助操作时间;采用高效专用的工艺装备,减少辅助操作时间;3.改进改进工作地布置工作地布置和和操作方法操作方法,减少辅助作业时间;,减少辅助作业时间;4.改变切削用量以减少机器作业时间;改变切削用量以减少机器作业时间;5.提高工人的操作熟练水平和工作效率。提高工人的操作熟练水平和工作效率。 假设某装配流水线的节拍为假设某装配流水线的节拍为8 8分钟,由分钟,由1313道小工序组成,道小工序组
12、成, 单位产品的总装配时间为单位产品的总装配时间为4444分钟,各工序之间的装配顺序分钟,各工序之间的装配顺序1124109118531376225 82 3 2 7243123 试对该装配线进行工作地布置以实现工序同期化。试对该装配线进行工作地布置以实现工序同期化。和每道工序的单件作业时间如下图。和每道工序的单件作业时间如下图。求最小工作地数目:求最小工作地数目:Smin= T/r = 44/8=5.5=6工作地工作地顺序号顺序号工序号工序号工序单件工序单件作业时间作业时间工作地单件工作地单件作作 业业 时时 间间工作地空闲工作地空闲时间时间1122578 7 = 123888 8 = 03
13、45822488 8 = 0410778 7 = 1567932388 8 = 0611121312368 6 = 2组织工作地:试算法组织工作地:试算法1124109118531376225 82 3 2 7243123S1(7min)S2(8min)S3(8min)S4(7min)S5(8min)S6(6min).3%8864486rStrSi时间损失率时间利用率= 1-8.3% = 91.7%通过平衡生产线可以达到以下几个目的:通过平衡生产线可以达到以下几个目的: 1 1、提高作业员及设备工装的工作效率;、提高作业员及设备工装的工作效率; 2 2、减少单件产品工时消耗,降低成本(等于提高
14、人均产量);、减少单件产品工时消耗,降低成本(等于提高人均产量); 3 3、减少工序的在制品,真正实现、减少工序的在制品,真正实现“一个流一个流”; 4 4、在平衡的生产线基础上实现单元生产,提高生产应变能力,、在平衡的生产线基础上实现单元生产,提高生产应变能力, 对应市场变化,实现柔性生产系统;对应市场变化,实现柔性生产系统; 5 5、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划 (LayoutLayout)分析、搬运分析、时间分析等全部)分析、搬运分析、时间分析等全部IEIE手法,提高手法,提高 全员综合素质。全员综合素质。 平
15、衡率改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。实施时可遵循以下方法: 1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善,作业改善的方法, 可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE 方法与手段; 2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序; 3、增加各作业员,只要平衡率提高了,人均产量就等于提高 了,单位产品成本也随之下降; 4、合并相关工序,重新排布生产工序,相对来讲在作业内容 较多的情况下容易拉平衡; 5、分解作业时间较短的工序,把该工序安排到其它工序当中 去。生产线平衡中生产线平衡中IEIE手法应用手法应用一,微观上:以单个工站为改善对象一,微观上:以单个工站
16、为改善对象 動作改善法動作改善法二,宏观上:一整个流为改善对象二,宏观上:一整个流为改善对象 流程程序法流程程序法一一動作改善法概念動作改善法概念1.手法名稱 動作改善法,簡稱為“動改法”是:省力動作原則,省時動作原則,動作舒適原則,動作簡化原則。2.目的 學習有關動作經濟的22個基本原則。應用這些原則來進行個人、家庭及公司內的工作改善,以達到舒適,省力、省時,有效率的境界。級別級別一一二二三三四四五五運運 動動 樞樞 軸軸指節指節手腕手腕肘肘肩肩身軀身軀人體運動部人體運動部份份手指手指+ +手掌手掌+ +前臂前臂+ +上臂上臂+ +肩肩動動 作作 範範 圍圍手指節之長手指節之長度度手掌之張度
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