I
装配生产线平衡的研究
摘要
随着快速多变的市场需求及企业的发展,在流水线生产的模式下,如何提高生产线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来越受到重视,企业生产中通常用平衡率这一量化的指标来评价一条流水线平衡性的高低.它在某种程度上决定着企业设备的利用率,并限制着生产线生产能力的提高。
论文通过对装配生产线平衡的研究,结合自身企业产品的特点,对现有生产进行了改善,说明了现有工业工程技术在生产线平衡改善中的作用。首先,本文叙述了生产线平衡理论及评价方式,及影响线平衡的要素,同时根据工业工程基础理论定义了改善生产线平衡的方式。对于本文所讨论的机种N 机型,针对其线平衡率不高的问题,通过分析现状,找出了问题所在：工时量测不合理；有明显的瓶颈站位存在；人机利用率较差；作业工序安排不当。然后根据生产线平衡的步骤及方法,运用了统计分析的x-σ管制方法,及学习曲线的理论,重新确定了工时；并按照工序节拍均衡的原则,通过对工业工程理论中ECRS及人机操作分析方法的运用,调整了工序内容,使各工序节拍趋于一致,且精减了部分站位,节省了人力,设备成本,并使生产能力得到了提高。
论文的运用方法：
1.结合统计制程管中的x-σ管制方法,来对工时量测进行计算。
2.运用学习曲线,结合实际生产状况,适时进行工时改善,降低生产线工时,提高了人均产出。
3.运用人机操作分析法,调整测试站位的工时及人机分配。
关键词：生产线平衡,工序节拍,人机操作分析,x-σ管制,学习曲线
RESEARCH ON THE ASSEMBLY
PRODUCTION LINE BALANCE
ABSTRACT
To meet the variable requirement of the market,it becomes more andmore important to improve the efficiency of production line,decrease thestorage of half-goods and attain equalization for the pipelines.It is an popularindex for the company to make the assessment on a pipeline,and it is alsoaffect the line capability.
Through studying on the theory of the assembly line balance andcombining the the characteristic of the the real production line,we find it ishelpful to practice the industry engineering technology.First,this paper hasrecounted the theory of the pipeline balance and of how to make evaluationfor it.Then by the theory,the paper defined the detail methods to improve theline balance.For the model of N which is one of the most important productsin our company,we found some problems on the pipeline by analyzing thesituation：unreasonable measurement for cycle time；obvious neckstation；low efficiency for the use of man-machine；improper arrangementfor the operation.
By steps and methods of assembly line balance,the paper practice thestatistic method of x-σcontrol and the study-curve,so new man-hour wasmade.Then following ECRS(Eliminate,Combine,Rearrange,Simplify) principle of IE and man-machine the method,we adjusted operation contentand make the operation cycle reach unanimity.During the improvement,wealso made the cost down for some stations,operators,machines and increasedthe production capacity of line greatly.
Theory practice in the paper：
1.To measure the man-hour with x-σmethod.
2.Through study-curve,improve the man-hour.
3.To use man-machine method and adjust the allocation ofoperator and machine. KEY WORDS：production line balance,operation cycle,man-machine
operation analysis,x-σcontrol,study-curve
目录
摘要
ABSTRACT
第一章绪论
1.1课题背景及研究意义
1.2国内外研究现状
1.3本课题研究方
1.4论文的创新之处
第二章理论概述
2.1流水线生产线平衡理论
2.1.1生产线平衡定义
2.1.2装配线平衡原则
2.1.3线平衡的效果评价
2.1.4影响线平衡的要素
2.1.5线平衡改善方向
2.2 IE基础理论
2.2.1方法研究分类
2.2.2程序分析的四大原则
2.2.3操作分析种类
2.2.4动作分析十大原则
2.3作业测定(也称为时间研究)
2.3.1时间研究分类
2.3.2时间研究实施步骤
2.4学习曲线理论
2.5保证质量要求
2.6本章小结
第三章N机型生产现状分析
3.1 N机型装配线简介
3.2 N机型生产线中存在的主要问题
3.3本章小结
第四章N机型生产线平衡方案实施
4.1工序节拍平衡改善的步骤
4.2确定组装及包装段各工序站位的工时4.2.1学习曲线分析
4.2.2以X-σ统计法确定工时量测值
4.2.3重新确定各工序站位的工时
4.3提高瓶颈站位的生产能力
4.4调整工序作业内容
4.4.1工序作业调整的基本原则
4.4.2工序作业内容调整方案实施
4.4.2.1站位作业内容改善
4.4.2.2站位分布调整
4.4.2.3线体规划与品质相结合
4.5人机法的应用
4.6其它管理方式及技巧的应用
4.7本章小结
第五章N机型生产线平衡方案实施效果评价5.1工艺流程变更的相应措施
5.2调整后的生产效率
5.3改善后的产能及人力变化
5.4本章小结
第六章结论与展望
参考文献
致谢
第一章绪论
1.1课题背景及研究意义
随着全球经济的发展，科学技术的飞跃，市场需求的变化，国内国际企业的竞争日趋激烈，企业竞争优势体现在质量，成本，交期，服务，安全等各方面。在进行原料加工生产的制造业中,全员劳动生产率水平的高低可作为企业经营管理水平的重要经济指标之一。
现国内外正经历着新的产业革命—精益生产,重新定义企业价值,消除一切不必要的浪费。在实际加工生产中,浪费主要表现在：不必要的工序；原料或半成品或成品盲目地搬运；因上道工序的不及时,下一道工序只能等待等。这些会造成无谓的工时损失,生产线平衡即是衡量产线工序水平的重要指标之一,也能反映出企业综合管理水平的高低。对于流水生产线而言，节拍时间是衡量生产线的生产能力，各个生产工位的作业时间不可能完全一样才造成各个工位的生产节拍不同,即产生作业负荷不均衡的结果。实现均衡生产,有利于保证设备,人力的负荷平衡,从而能提高设备和工时的利用率,同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序,以保证产品质量和安全生产；均衡地进行生产还有利于节约物资消耗,减少在制品,加速流动资金的周转,从而降低生产成本；并通过运用各种科学的改善技术,提高了全员的综合素质。流水线生产是一种高效率的生产组织方式，为了让流水线发挥出最大的效能，必须使流水线各工序的生产能力均衡一致，也就是使流水线达到平衡。
本人所在公司---华硕电脑,创立十余年,在世界顶尖工程技术研发团队支持下，华硕的产品线完整覆盖至笔记本电脑、主板、显卡、服务器、光存储、有线/无线网络通讯产品、LCD、PDA随身电脑、手机等全线3C产品。遍布全球20多个国家和地区的分支机构，以及十万余名员工，于1989年在苏州建厂。N机型型号产品是本公司A厂的产品,该产品小巧精致,具有播放音乐功能。其电路板采用SMT(Surfacemount technology,表面贴片技术)制程,而整个机台则采用流水线组装,测试及包装的生产工艺。以流程表示整个生产工艺过程如图1：
其生产过程的竞争力将一定程度上决定着本厂后续成长的空间。自实际生产中观察,目前生产中还存在生产效率低,设备利用率不高等问题点。改善其生产现状,可提高本厂竞争力,为后续争取更多的订单作好准备。
1.2国内外研究现状
流水线生产一般可分为两种:加工生产线,装配线。加工生产线是一系列机器上制造与加工零件,例如冰箱的部件。装配线则是在一系列工作台上将制造出的零件组合在一起,包括部件装配线与产品总装线。装配线(包含自动化,半自动化和手工装配线)是制造行业中应用很广泛的生产方式。生产线平衡是这种生产方式评价的重要指标,因此研究人员对其进行了大量的研究工作。目前国内外对于流水线平衡的理论研究已达到相当高的水平,提出了各种算法：Jackson算法,分枝定界算法,遗传算法,随机算法,启发式算法等,用建立模型并求解的方式来解决一般装配线的平衡问题。
1)Jackson算法:在满足优先约束的基础上,列举所有分配组合,从而找出最优的那一个;
2)分枝定界法:把所有可以分配到当前位置的所有可行的作业元素当作第一个分支,接着考虑所有可能分配的情况,就是下一层的分支;
3)遗传算法:借鉴自然界自然选择和自然遗传学机理上的概率性搜索法;
4)随机算法:即随机的排列算法,一次运行不一定能得到较好的结果,但通过多次运行,结果会比较好。
以上皆是从数学算法上来进行求出最优解,在第一生产线的IE工程师很难理解现有的理论和方法,且这些方法往往带有复杂的计算,给实际应用带来困难。还可以通过仿真技术来模拟生产中可能出现的状况,该方法侧重于对系统中运行的逻辑关系的描述,能够对生产调度方案进行评估,分析系统的动态性能,并选择系统的动态结构参数,其中数学模型是仿真的基础,只有建立起正确的数学模型和数据,才能得到正确的仿真结果。这同样给现场管理人员带来一定专业技术上的难度。
西方的工业化已经经历了将近一个世纪的发展,从20世纪初泰勒等人的工作研究与时间研究,到80年代左右计算机技术在工业领域的应用及至90年代通讯与网络技术的发展,工业化的内涵和外延都发生了很大变化。应用工业工程(Industrial Engineering,IE)理论和方法的企业在发展取得了很大进步,同时也获得了可观的效益。对于我国企业,因经历了计划经济到市场经济的转变,大部分企业仍处于研发投入不足,工业基础薄弱及管理水平不高的状态,且主要从事设备及人员密集型的产业,急需要提升整体水平。传统的装配线理论主要把注意力放在劳动力的有效利用上,对设备及设施的利用不充分,且通常把问题看成静态并寻找最优的解决方案。
工业工程分为基础工业工程与现代工业工程。基础工业工程技朮可分为方法研究与作业测定两个方面,可使企业在不用增加投资，或投资很少的情况下就能大大提高生产线的平衡。成效也会快而明显，也被认为是减少各种浪费，挖掘企业内部的潜力，提高生产效益的实用技术；而现代工业工程则是与概率论,数理统计,运筹学及系统工程等相结合,对企业进行更科学的管理。考虑当前国内的技术水平,管理状况及信息流通水准,基础工业工程的理论更易于实施并展现效果,而若能将基础工业工程与现代工业工程相结合则对企业的长远发展有着重大意义。
本文将从线平衡的理论出发,将结合本企业实际情况,系统而全面地应用各种理论,探讨提高装配线平衡及生产效率的有效方法,为有相同状况的企业提供改善思路及方法。本文以企业内正在在运行的某产品装配线为例进行研究,规划了进行装配线平衡改善步骤﹔对于学习曲线,工时量测的理论及人机关系理论进行深入研究,总结出适用于同类线体的经验﹔并且应用工业工程的改善方法,对实际生产的状况进行了调整,提高了装配线平衡率,为企业实际效益的增加发挥了作用。
1.3本课题研究方法
针对现有N机型产能不足及线平衡率不高的状况,以生产线平衡理论及工作研究理论为前提,通过对现有生产线进行全面考察,找出影响生产线平衡及产能不足的原因是：作业程序排定的不合理,测试站人机利用率低,产线工时不精准及产线站位冗余等原因。运用生产线平衡的方法,结合实际生产状况,重新对生产线进行平衡与改善,局部或整提高生产线平衡,提升了产能,同时还有利于建立正常的生产管理秩序，减少在制品，降低生产成本，提升了生产效率。
1.4论文采用的线平衡方案：
1)设立改善方向及目标,因时制宜,对生産分阶段进行改善。
2)运用学习曲线,结合实际生产状况,进行工时及时改善,并运用工业工程理论,降低瓶颈站的工时,即生产线节拍,提高了产线的平均产能,同时,根据学习曲线理论,总结出量测产线工时的时机,使后续生产能及时有效地得到控制。
3)结合统计制程管中的x-σ管制图,来对工时量测进行计算。
4)运用人机分析法,分析测试站位的人机分配,并对不合理的方面进行调整。
第二章理论概述
2.1流水线生产线平衡理论
术语名词定义:
工作站:为了完成某一产品的各道工序,在装配线指定一个工作位置,工人在其中进行操作,这个位置即称为工作站。
作业元素:将操作划分为一个一个操作单元,这些操作单元一般不能再分。
总作业时间:从产品整个装配流程来说,装配一个产品需要的时间,即装配一个产品所有作业工序的作业时间总和。
先后顺序约束:作业元素之间加工的先后顺序。在装配线的作业分配中,当且仅当一个作业元素的所有前作业元素被分配完毕,这个作业元素才能被分配。
节拍:是流水线生产最重要的工作参数。节拍指流水线上连续生产两个相同在制品的间隔时间,它表明流水线生产速度的快慢或生产率的高低。运用生产节拍的概念,将作业划分为数个工作站,每一个工作站要完成的工作由多个作业基本单元组成,使每个工作站在节拍内都处于繁忙状态,以完成规定的操作量,从而使各工作站的闲置时间最少,作业达到平衡,效率较高。生产线各站作业的不平衡,会造成无谓的损失外,还会造成大量半成品的堆积,严重时甚至会造成装配线的中止。要使产线能够顺畅高效率地运作,就必须使各站的负荷均衡化,即尽量使分配到各站
作业总时间相等,避免或尽量减少等待时间。生产线的平衡状况反映了生产组织是否合理,这与产品的产量,质量及成本皆有很大关系。生产线节拍的公式定义如下﹕生产线节拍=每天的生产时间/每天的计划产量
目前,对于装配线平衡的研究主要分为以下3个方面：(1)给定装配线的最小节拍,求最小工作站数,通常在装配线的设计与安装阶段进行；(2)给定装配线的工作站位数,使装配线的节拍最小,对已存在的生产线进行调整优化；(3)在装配线的工作站数和节拍得到优化确定的条件下,均衡工作站上的负荷,给工作人员一种公平感。
2.1.1生产线平衡定义：又称工序同期化,是对于一定生产节拍下的装配线,所需工序的工作地与作业人员数量最少的方案。生产线平衡是衡量生产线工序水平的重要指标之一,生产平衡率越高,则产线发挥的效能越大。
生产线平衡率=[各工序时间总和/(CT*工序数)]*100%(1-1)
CT：生产线工序中最大标准工时,即生产线节拍根据定义可以看出,生产线平衡需满足以下两个条件：1)生产线节拍≧工序时间
2)Σ(生产线节拍-工序时间)最小
2.1.2生产线平衡原则:
a)调整作业元素组成各工序的作业时间不超过生产线节拍,又不违反工序先后顺序,并使工序数目尽可能减少。
b)各工序损失时间尽可能少,且较均匀,使装配时间损失率最小。
2.1.3线平衡的效果评价
装配线平衡效果主要是以平衡延迟(Balance Delay)指标(用Bd)来评价,又称时间损失系数(用εL来表示),平衡延迟是一件在制品在线上的总空闲时间与它自始至终留在装配线上的总时间之百分比值。如下列公式(1)：
Bd=(N×C-t总)/(N×C)×100%(1-2)
式中,N—工位数,C—理论节拍,t总—总工作时间
对于Bd的值,有以下三个区间的评定结论,
由上,平衡率为η=1-Bd,, (1-3)代入(1),则为
η=t总/(N×C)×100% (1-4)
2.1.4影响线平衡的要素
1)工序的作业内容
工序的作业内容是按照工艺的要求定义,在指定的工作站位需完成的工作内容。任务的多少会直接影响到完成作业的时间。
2)操作者的技术水平
不同作业人员因为知识背景,经验积累及个人身体状况的差异,即使是相同的工序内容,操作技术能会有不同,从而会使测试时间产生差异。
3)工序设备的生产能力
设备在一定时间内装配产品数量的能力及设备本身的嫁动率(开工率),即代表了其生产能力。同样的工序内容,由不同型号的设备来完成,可能会存在数量及品质的差异；而在流水线作业条件下,由于设备不良,在处理不当的情况下,有可能使整条流水线都停产。
除了以上三点,其它如物流的安排,原料的品质,设计的因素也会影响线平衡。
2.1.5线平衡改善方向
1)改进工艺设备与操作设备方面
生产线节拍的构成表明,若要缩短生産過程的节拍,一方面可以利用加工零件自身结构的特点,通过机械结构的科学设计,使作业过程中某些时间进行重叠,以缩短作业时间,另一方面缩短过程中部分或全部动作所耗用的时间,同样可实现缩短整条线节拍。
通常改善设备往往需要较高的费用,不少公司出于对成本的考量往往不太愿意进行
此方面的变更,这与人们的思维方式有关。人们往往会产生误解,对每日每时发生在生产线上的费用认为很少,不在乎,但对为了改进生产线一次性发生的费用自理却认为很高,这种认识是不正确的,,以图2进行相关性说明。
放弃对连续发生的浪费进行排除,结果造成损失的情况很多,对于降低工时和降低成本要追求其经济性,正确的判断是很重要的。需以科学的计算方式,且根据外界环境的变化,合理地进行评估。
2)改进工艺方面
通过调整生产工艺来控制节拍,在国内外也有大量研究和应用。如对于某冰箱厂一条冰箱生产线的两道工序----箱体装配与发泡的节拍相差较大的问题,采取在它们之间增设一个缓冲环节----储存线的方法解决。
3)改善产品本身的设计
随着科技的发展,越来越多的产品,尤其是电子类产品出现在人们的日常生活中,改善人们的生活品质。为了抢占市场,产品自研发到投产的时间是受限制的,而通常产品本身也存在一个自不成熟到成熟的发展过程,当然也就会有一些不符合最佳工艺的设计结构出现。故工厂在生产过程中,应积极与研发设计单位进行沟通,根据自身的生产经验,对于影响生产工艺的设计,提供建议,请设计者在可能的情况下进行修正。这样的生产模式,通常称为DFM(Design For Manufacture),即当产品处于正式投产前以及正式生产中,通过FMEA(Failure Mode EffectiveAnalysis)方法对实际生产的品质状况,以及人员作业方便性等方面进行分析,对产品本身的设计提出改善要求,使生产适合工艺的生产,这种设计改善也是公司持续发展的重要内容。
当然,也不是仅要求所有的产品都按照实际生产能力来设计,而是发挥设计的潜能,使产品的工艺与工厂实际生产能力尽量达到一致,降低生产单位的负担,让公司利益最大化。
4)改进节拍计算方法
工作站位数,生产效率等,更科学有效。
2.2 IE基础理论
工业工程(Industrial Engineering,简称IE)思想最早是由科学管理之父泰勒在20
世纪初提出的,它是以人,物料,设备或设施,能源和信息组成的集成系统为主要研究对象,综合应用工程技术,管理科学和社会科学等知识,使其达到降低成本,提高质量和效益的目的,同时为科学管理提高决策依据。
现代IE是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象,在制造工程学,管理科学和系统工程学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科。它是将人,机,料,法及环境等生产系统要素进行优化配置,对工业等生产过程进行系统规划与设计,评价内容日益广泛。新时期的IE是一个以制造为中心,基于现代科学技术,特别是信息,网络和计算机应用的综合技术。它是利用人因学,社会科学,自然科学,管理科学,行为学,组织学和伦理学的观念以及高度发达的通讯与效能技术和方法交互渗透去实现基目标。其特征是实践性,工程性,社会性,创新性。
实施先进的IE技术方法时,必须将其建立在一套好的,稳定的,经得起考验的基础标准之上。企业的基础如果很薄弱,无法满足先进的IE技术方法和先进的制造技术的要求,会事倍功半,难以实现预定目标。以工业工程为主的生产线平衡技术分方法研究和作业测定两类,该技术的优点是使企业在不增加投资或减少投入的情况下,对生产过程的作业程序,作业方法,物料配置,空间布局及作业环境等方面的改善,达到平衡生产线并进而提高生产力,提高经济效益的目的。
2.2.1方法研究分类
程序分析：整体性制造过程各作业运用剔除，合并，重排与简化使之合理化。
操作分析：是对某部分的作业分析操作者的作业方法，或与机器的关系达到改善作业方法，降低工时消耗，提高设备利用率。
动作分析：对操作者细微身体动作进行分析，删除其无效动作，提高生产效率。
程序分析、操作分析和动作分析分别按从宏观到微观、从粗略到具体的步骤介绍生产线平衡的实施要点和实务,可为生产线的改进提供指导。
2.2.2程序分析的四大原则：为删减(Eliminate),合并(Combine),重组(Rearrange),简化(Simplify),简称ECRS,用于对生产过程进行优化。
使用较少的人数及较短的时间，一面谋求作业负荷均等，一面使作业人员能舒服地完成作业,如表2所示。
对于生产线上手工装配作业比较密集的区域,可以根据实际情况,采用”一人完结方式”,使该区域各工位作业量达到均衡。例如设计适当的治具,或是进行工位合理地调配,使得所有作业内容可以合并在一个工位进行。很显然,这样一来,每个工位的作业量都相同,消除了由于不平衡造成的浪费,以便人力精减。
2.2.3操作分析种类
操作分析可分为：人机操作分析,联合操作分析,双手操作分析。
1)人机操作分析
主要在分析人工或机器之能量闲置,以谋消除浪费增进效率之道,“人”的工作时间以及“机器”的工作时间所占之比例有多少，一个“人”最多可操作几部机。人—机操作图(Man-Machine chart),又称为多项活动图,是一种描述有多个工人,或是一个工人与一台机器或多台机器的工作系统中,联动的同步活动的图表方法。每一个工人或每一台机器的工作过程,分别平行列示在图表中,以显示它们之间的相互配合关系。是以图表的方式,如图3,记录操作人与一部机器或多部机器之操作关系,并藉此记录来进一步之分析与改善。它的作用主要表现在：
1.了解在现况下,操作人之时间或机器之时间是否妥善应用。
2.依上述之记录加以质疑,寻求改善之地方。
3.比较改善前后之差异情形。
以模型来定义人员作业时间及机器作业时间,当作业人员的作业时间与等待时间有较明显的分段进行时,可粗略地估算出人机比例,如图3所示。
通过量测单人操作一台机器设备，分别量测出人员作业时间及机器作业时间,当然,机器在作业期间有时需要作业人员的参与,故以机器自行运作的时间作为人员在过程中等待的时间。
设人员作业时间为T人,机器自行运作的时间为T机,可估出一个作业人员可操作的设备数N,
(1-5) 考虑人员实际能力,所得结果小数部人需全部舍掉,不可采用四舍五入的方式。此方法可作为人-机操作图的补充及简单验证。如图4可看出,一个作业循环的作业时间介于3倍与4倍的人员作业时间之间,即表示在此期间,一个人可以操作3台设备。
2)联合操作分析
在生产现场，常有两个或两个以上的操作员同时对一台机器（一项工作），进行工作，则称谓联合操作。
3)双手操作分析
生产现场的具体工作，主要由工人的双手完成，调查、了解如何用双手进行实际操作的情况，称双手操作分析。
2.2.4动作分析十大原则
1)双手的动作应同时而对称。
2)人体的动作应尽量应用最低等级而能得到满意结果为妥。
3)尽可能利用物体的动能；曲线运动较方向突变的直线运动为隹；弹道式运动较受控制的运动轻快；动作尽可能有轻松的节奏。
4)工具、物料应置于固定处所及工作者前面近处，并依最佳的工作顺序排列。
5)零件、物料应尽量利用其重量堕送至工作者前面近处。
6)应有适当的照明设备，工作台及坐椅式样及高度应使工作者保持良好的姿势及坐立适宜。
7)尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替。
8)可能时，应将两种或两种以上工具合并为一。
9)手指分别工作时，各指负荷应按其本能给予分配；手柄的设计，应尽可能增大与手的接触面；机器上的杠杆、手轮的位置，尽可能使工作者少变动其姿势。
10)工具及物料尽可能预放在工作位置。
以上共十个原则,皆是根据工业工程理论及实践经验进行的总结,对于实际生产具有很好的改善意义。
2.3作业测定(也称为时间研究)
时间研究定义：决定一位合格适当而有良好训练人员，在标准状态下，对一特定的工作，以正常速度操作所需时间之方法。
以上定义，隐含的重要条件：
1)合格而适当的操作人
2)良好训练
3)正常速度
4)必须在标准状态下(方法/环境/设备/程序/动作/工具)作业测定的目的：制定标准时间,改善作业系统,制定最佳作业系统。对工作时间的研究,用于安排生产工艺流程,适当的科学方法,可使工业工程人员快速且准确地把握生产工时,并进行适当的站位分布,以适应企业生产的需求。
2.3.1时间研究分类
图5为时间研究分类,其中,在进行工序时间量测中最常使用的是密集抽样法—秒表时间研究。
密集抽样：在一段有限时间内，连续地直接观测操作员的作业,测时工作最主要是在于时间研究分析人员之能力和性格上,时间研究之实施步骤：
1)搜集操作资料
2)划分并记述操作单元
3)观测并记录操作时间
4)决定观测周期数
5)决定评比
6)检视观测周期数是否足够
7)决定宽放值
8)订定标准时间
2.3.2时间研究实施步骤：测时方法/评比/宽放。
1)马表测时法有连续测时法与归零法两种。12
归零法：第一单元开始，开动秒表，第一单元结束时，即按停秒表，读取表上读数然后使表针回复到零位。次一单元开始，再开动秒表。
连续测时法：当第一单元开始时，开动秒表，在整个测时过程中不使秒表指针回零，而任其继续走动，仅当每一单元完毕时看指针并记录其表面时间(R值)。待全部记录完毕，再将两相邻单元的表面时间相减，以求得每一单元时间(T值)。
实际操作时操作者可能偏离正常速度，因此应根据实际操作过程考虑操作人员的评比。确定作业评比系数常依靠有经验的监工对操作者的表现作出评价。一般将操作速度分为：很慢,较慢,正常,较快,很快5种等级,相应的得分为：0.80； 0.90；1.00；1.10；
1.20,则相应的评比系数为：1.25；1.11；1.00；0.91；0. 83。
正常时间＝观测时间*评比系数
在连续观测过程中，操作者偶而会发生一些干扰性的中断使操作时间增加；标准工时应将干扰或中断所影响之时间，给予宽放加入正常时间。宽放时间是作业者个人自然需要,疲劳和合理的延迟所需时间,它可以作为绝对量直接加在经过修正的作业时间上,也可以采用系数的形式,乘以作业时间然后附在其上。
宽放率（%）=（宽放时间/正常时间）×100%
标准时间＝正常时间×﹙1+宽放率﹚
＝观测时间×﹙1+评比﹚×﹙1+宽放率﹚ (1-6) 标准工时数据所需纪录的项目：机种名称,机种规格,机种版本,标准工时发行日期,
标准工时版本,单站工时,站数／人力,成品工时,每日产能。
2)观测异常值分析
美国机械工程协会（SAM）对异常值定义为：“某一单元的秒表读数，由于一些外来因素的影响而超出正常范围的数值”。
时间观测值内参杂有非机遇性原因异常值时，必须摒弃该异常值；评判异常值最适当之方法是借用质量管理的「x-σ管制图」。如下：
设对某一操作单元观测n次，所得时间为：
其中，以∑表示,正常值为x±3σ内的数值,超过则为异常值。
剔除了异常值后，每一操作单元所有时间值的算术平均数，即为该单元的平均操作时间。
可以用「x-σ管制图」的分析手法来评估所量测的工时,确认生产制程中出现的异常，并经行分析。
超出管控上限及管控下限的值为异常的数据，需对此进行单独的分析。有点子逸出管制界限之现象此种称之为”不稳定型”如以下图6。
对于超出管控上限或是超出管控下限的数据,需重新加以分析以确定原因,若是查出有非机遇性的问题,还需先进行改善;若是异常数值只是偶然出现的状况,则可在排除该异常值后重新计算。
例如，某一操作单元观测20次（其中漏记一次，记为M），观测数据如下：20， 20，21，20，22，20，19，24，20，22，19，21，20，28，21，20，20，22，M， 20, 则：
管制上限UCL=21+（3x2)=27,下限LCL=21-(3x2)=15,28的数值大于27，在上限之外，为异常值，应剔除后再重新计算平均值。
2.4学习曲线理论
学习曲线(Learning Curve)是1936年美国康乃尔大学赖特(T．P．Wright)博士在飞机制造过程中，通过对大量有关资料、案例的观察、分析、研究，首先发现并提出来的。学习曲线又称为进步曲线，经验曲线，改善曲线，是一种动态的生产函数，表示的是因工人熟练程度的提高而减少工作时间，从而降低单位生产成本的现象。这种投入要素以及相关成本的递减就称为学习效应。
学习曲线的数学表达式通常为：
(1-9) 式中x——产品累积产量
y——第x件产品的工时（成本）
a——第1件产品的工时（成本）
b——学习曲线的指数，b≤0
其中b=lgc/lg2，c为学习率,也称为经验曲线百分率。表示产量加倍时,单位产品工时下降的幅度。通常以学习率表示学习曲线，如学习率为80%的学习曲线称为80%的学习曲线,即当产量扩为原来的两倍时,工时可缩为原来的80%。学习率小，说明随累积产量增加，工时（成本）下降迅速；学习率大，则相反。在学习因素起作用的场合，当生产批次增加，单位产品平均直接人工小时将趋于下降，初期下降趋势极、为明显，但当生产增加到一定批次，人工生产率不再提高，单位产品平均直接人工小时下降趋于平缓。这在制定工时定额和编制人力作业计划成本时有重要的应用价值。
因为在实际生产中,部分工艺是以设备来进行的,设备在使用过程中的时间往往较为固定,不会随着产量的增加而有明显浮动,故在应用此理论时需将此类作业工序分成人员操作与设备运作两部分来分析。
2.5保证质量要求
在降低工时,提升装配线平衡率,增加产能的改善活动中,必须把质量作为重点课题考虑,不能因为成本或产量的需求而影响到生产质量。作出高质量的产品,作为工厂而言是比什么都要优先的责任。为此,在被决定的作业条件中,执行标准是保证质量的基础。在工艺改善过程中,会出现以下几种情况:
1)如果降低了工时,可能会出现不合格品增加;
2)由于人员减少得过多,影响到产品质量。
这些问题,不应该是视为降低工时所造成的,其原因:
1)可以认为在节拍时间内增加了工作内容,是省略了必须作的作业或者是忘记了应作的作业,这样就不是在排除浪费,而应视为是偷工。
2)到现在为止由于工时有余裕,所以再制品、修理作业是可能的,表面上也没有不合格品,但是由于降低工时,表面上却会出现不合格品。
故评价质量是否因改善所致,应立足于对不良品的真因分析,而不应该自表面的变化而下简单的结论。
2.6.本章小结
本章概述了生产线平衡理论,IE的基础知识及学习曲线的概念。生产线平衡即是生产线各工作站位在满足工作周期及作业顺序的条件下,使每个工作站的工作量尽量达到满负荷,以实现产能的最大化。将工作研究理论结合产实践出总结出的ERCS改善原则,可被灵活掌握并运用在工厂实际生产中,对提高线平衡,增加产能有着非常显着的功能；人机法可对产线中需要使用机器设备的站位进行科学的分析使人机的数量分配得到优化；借鉴质量管理中的「x-σ管制图」,以更科学的方式来确定工时量测方式,使工时更准确；将学习曲线的理论知识来定义工厂实际工时的管制机制,使产能的调整能有规划地进行；另外,在改善产线,提升产能时需考虑到对产品品质的影响,不能一味只追求生产的数量。第三章N机型生产现状分析
3.1 N机型装配线简介
N机型是A厂生产的具有代表性的机种,分SMT(表面粘贴技术)及组装测试两种制程。其产品的特点是精致,小巧但构造复杂,且测试项目繁多。单个产品主要组成部份为:印刷电路板,耳机排线,按键金属弹片,电池,外壳,导光柱,开关面板,标签;在完成单个产品的组装后,需进行功能测试。这是典型的流水生产方式,其基本特征如下：
1)线上只固定产一种产品,生产过程是连续重复进行的,最大限度减少了在制品的等候时间和设备的加工间歇。
2)工作中心的专业化程度很高,在流水线上,各个工作站是按照产品工艺过程的顺序排列的,在制品按单向运输路线移动,每个工作站只固定完成一种或少数几种作业。
3)按照规定的节拍进行生产,所谓节拍,就是流水线上相继出产两件相同产品之间的时间间隔。
4)流水线上各工序的生产能力是平衡的,成比例的,即各道工序的工作站(设备)数量与各道工序单件作业时间的比例相同。
5)工艺过程是封闭的,在流水生产条件下,生产过程的连续性,平行性,比例性,节奏性都很高。
6)手工作业,半自动,自动作业方式并存。手工作业是操作完全由手工完成；半自动作业是指工序中一部分作业内容由手工完成,一部分作业内容由设备完成,但流水线也存在一些不利的方面,如由于设备高度专用化,对产品的变化缺少适应性一旦流水线上的某台设备发生故障,就可能导致整条线停工,系统的可靠性较差；还有,从社会心理角度来看,流水线上的操作工人长时间重复简单而单调的操作,容易感到疲劳,对工作缺少满足感。所以如何充分发挥流水线的优越性和克服其缺陷将是提升生产效率,增强管理效果需面对的主要问题。
N机型组装测试段分为：组装加工段,测试段及包装段三大块。站位分布如图7,其中第1站至22站位为组装段,包括部件的加工及整个机体的装配﹔第23站至第27站位为测试段,共分为5个站位,因机密需要,仅以代码表示。第28站至最后为包装段,主要作业内容为将完成组装及测试的成品进行最终的外观检验,包装,并加上说明书等附件进行装箱。
3.2 N机型生产线中存在的主要问题
自06年十月份下旬正开始投产,应市场需求,刚开始生产即架设了十条组装测试线。随着生产的进行,其成本的降低就逐渐成为工厂改善的重点,缩短工时,提高生产线平衡率,提升产量,精减人力是我们的目标。运用方法研究中的程序分析,作业分析及动作分析的理论及作业测定方式对此装配线体进行了详细的调查研究,发现有以下问题：
1.组装及包装线的工序节拍不平衡
N机型产品进入产量阶段后,经过几个月的边生产,边调整,尽管大多数工序的节拍已非常接近,但仍有一些工序的节拍与产线节拍相差较大,当每班产量不高时,这样的矛盾可能还不明显,随着产量的增加,此问题越来越突显出来,有些工序无法完成产量计划,有的工序生产能力相对富余,由于工序节拍不均衡,尤其是存在瓶颈工序,使得整体产能无法获得进一步提升，必需使整条生产线用延长工作时间或是周末加班的方式来弥补产能的不足。收集已有生产线各工序站位的工时统计资料,如表3，其中,有的站位在作业中一次可对两个部分进行加工,故产出单位指的是单个作业人员在一次加工过程中可产出的数量;评比及宽放率是采用公司的内部标准定义,分别为1.0及1.08;标准工时则是通过计算得出:
标准工时=量测工时平均值*评比系数*宽放率/(人力*产出单位)
生产线平衡分析与改善
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生产线平衡分析与改善 作者：汽运0903班罗武林 410100 【摘要】：自1994 年《汽车工业产业政策》发布并执行以来，中国汽车工业有了长足发展，企业生产规模、汽车产销量、产品品种、技术水平、市场集中度均有显著进步。进入21世纪，国内外环境发生了深刻变化，中国汽车工业既有良好的发展机遇，又面临着严峻挑战，同时一些深层次的矛盾和问题也逐渐暴露出来。在产品对象专业化的布置下，生产线设备或工位之间的相对位置几乎没有其他选择，均按产品的加工顺序或装配顺序排列，产品顺次从一个工位流向另一个，直至生产线的最后一个，即被完成。通常在每个工位至少有一个工人，重复地完成若干种作业，不同的工位之间很少有库存．产品一件件地流向下一个工位。在这种布置之下生产线的产出速度等于作业速度最慢的工作地的产出速度。因此，每个制造工厂都希望生产线的每个工位的工作任务都大致相等，减少或消除忙闲不均的现象，达到以低成本、高节拍生产出优良品质产品的目的。但对于生产线而言要想达到以上目标，就必须优先解决生产线不平衡问题。 【关键词】：生产线、平衡、瓶颈、分析、改善 绪论： 生产线平衡是实现精益生产的一个重要方面。生产平衡注重系统的整体效率而非系统个别环节的效率。生产的不平衡只能造成浪费。对于制造企业而言，生产线平衡是高效生产的核心。制造工厂想要解决生产线不平衡问题，首先，需要对生产线生产工时进行测定，计算出生产节拍，最少工位数，根据可靠数据绘制出作业顺序图，找出瓶颈工序位置，得出平衡率来判断生产线的平衡程度。然后，在生产线平衡排程规则中，从5M入手对制造过程的作业工序进行调整，作业方法进行改善，以达到分到各工位的作业时间大致相等，使得生产线上的闲置时间最少，提高工人和设备的利用率，生产线上各活动同步进行从而实现工人和设备的最大利用，工作流十分流畅的目标。
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1 绪论 (3) 1.1论文选题的背景及意义 (3) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3研究思路及主要内容 (4) 2 生产线平衡的基本原理 (5) 2.1生产线平衡的目的和原则 (5) 2.2生产线平衡要满足的约束条件 (5) 2.3影响生产线平衡的主要因素 (5) 2.3.1标准作业指导书的制定对生产线平衡的影响 (5) 2.3.2 排线对生产线平衡的影响 (6) 2.3.3员工责任心对生产线平衡的影响 (6) 2.4生产线平衡问题的方法研究 (6) 2.4.1程序分析 (6) 2.4.2 操作分析 (7) 2.4.3动作分析 (9) 3 F公司整车流水线的情况概述 (10) 3.1F公司概况 (10) 3.2F公司装配生产线平衡的情况概述 (10) 3.2.1F公司电动车生产流程现状 (10) 3.2.2F公司电动车生产中存在的关键问题 (11) 4 F公司整车流水线平衡的解决方案 (12) 4.1F公司整车流水线平衡整改方案 (12)
4.2整车线与吊挂方案对比 (14) 5 结论 (16) 致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (17)
摘要 在流水线生产模式下，如何提高生产线的整体效率，减少工序间的在制品，决定着企业设备、人员的利用率，并限制着生产线生产能力的提高。目前，生产线平衡问题已被认为是生产流程设计及作业标准化过程中关键的一环。制造业的生产多半是在进行细分化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，使作业熟练度提高了，从而提高了作业效率。然而，经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上、实践上都不能完全相同，这就势必存在工序间作业负荷不均衡的现象。 F公司在装配生产线中就经常遇到这种问题，作业负荷不平衡给F公司造成无谓的工时损失，还造成大量的工序堆积，严重时会造成生产线的中止。在市场需求越来越大的今天，F公司研究改善生产线就迫在眉睫。实现均衡生产不仅有利于保证设备、人力的负荷平衡，从而提高设备和工时的利用率，同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序，保证产品质量和安全生产；均衡生产还有利于节约物资消耗，减少在制品数量，加速流动资金周转，从而降低生产成本。在均衡生产的基础上实现“单元生产(cell production)”，也提高了企业生产应变能力，对应市场变化实现柔性生产系统；通过平衡生产线，可以综合运用程序分析、操作分析、动作分析、Lay out 分析、时间分析等传统工业工程手法，能提高全员的综合素质。总之，现代生产企业在大力提倡现代工业工程应用时，不要忽视基础工业工程方法在企业中所起的事半功倍的作用。 关键词：生产线平衡作业效率现代工业工程作业细分
I 装配生产线平衡的研究 摘要 随着快速多变的市场需求及企业的发展,在流水线生产的模式下,如何提高生产线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来越受到重视,企业生产中通常用平衡率这一量化的指标来评价一条流水线平衡性的高低.它在某种程度上决定着企业设备的利用率,并限制着生产线生产能力的提高。 论文通过对装配生产线平衡的研究,结合自身企业产品的特点,对现有生产进行了改善,说明了现有工业工程技术在生产线平衡改善中的作用。首先,本文叙述了生产线平衡理论及评价方式,及影响线平衡的要素,同时根据工业工程基础理论定义了改善生产线平衡的方式。对于本文所讨论的机种N 机型,针对其线平衡率不高的问题,通过分析现状,找出了问题所在：工时量测不合理；有明显的瓶颈站位存在；人机利用率较差；作业工序安排不当。然后根据生产线平衡的步骤及方法,运用了统计分析的x-σ管制方法,及学习曲线的理论,重新确定了工时；并按照工序节拍均衡的原则,通过对工业工程理论中ECRS及人机操作分析方法的运用,调整了工序内容,使各工序节拍趋于一致,且精减了部分站位,节省了人力,设备成本,并使生产能力得到了提高。 论文的运用方法： 1.结合统计制程管中的x-σ管制方法,来对工时量测进行计算。 2.运用学习曲线,结合实际生产状况,适时进行工时改善,降低生产线工时,提高了人均产出。 3.运用人机操作分析法,调整测试站位的工时及人机分配。 关键词：生产线平衡,工序节拍,人机操作分析,x-σ管制,学习曲线
RESEARCH ON THE ASSEMBLY PRODUCTION LINE BALANCE ABSTRACT To meet the variable requirement of the market,it becomes more andmore important to improve the efficiency of production line,decrease thestorage of half-goods and attain equalization for the pipelines.It is an popularindex for the company to make the assessment on a pipeline,and it is alsoaffect the line capability. Through studying on the theory of the assembly line balance andcombining the the characteristic of the the real production line,we find it ishelpful to practice the industry engineering technology.First,this paper hasrecounted the theory of the pipeline balance and of how to make evaluationfor it.Then by the theory,the paper defined the detail methods to improve theline balance.For the model of N which is one of the most important productsin our company,we found some problems on the pipeline by analyzing thesituation：unreasonable measurement for cycle time；obvious neckstation；low efficiency for the use of man-machine；improper arrangementfor the operation. By steps and methods of assembly line balance,the paper practice thestatistic method of x-σcontrol and the study-curve,so new man-hour wasmade.Then following ECRS(Eliminate,Combine,Rearrange,Simplify) principle of IE and man-machine the method,we adjusted operation contentand make the operation cycle reach unanimity.During the improvement,wealso made the cost down for some stations,operators,machines and increasedthe production capacity of line greatly. Theory practice in the paper： 1.To measure the man-hour with x-σmethod. 2.Through study-curve,improve the man-hour. 3.To use man-machine method and adjust the allocation ofoperator and machine. KEY WORDS：production line balance,operation cycle,man-machine operation analysis,x-σcontrol,study-curve
毕业论文 题目：生产线平衡方法的研究与应用 英文并列题目Practice and Research on Line B alanci ng 学院：机电工程学院专业：工业工程
摘要 生产线平衡是企业实现“一个流”的生产前提，实现生产线平衡不仅有效地减少在制品数，降低企业成本还能提高企业生产效率，保证产品质量与稳定性。 首先，对前人所研究的生产线平衡问题的解决方法进行归纳分类；接着在了解某鞋业厂所面临的困境后，选择其中两条生产线（一条针车线、一条成型线）进行线平衡研究。在启发式思想的指导下，应用工业工程管理方法中的工艺流程分析和作业测定技术获取现时平衡情况及瓶颈工位，并对瓶颈工位进行“ECRS”分析，对工位进行分解重组，从而减少生产线节拍时间、提高生产线平衡率。 最后，为了保证线平衡改善效果、实现持续改善活动，还从品质、物料搬运、干部职责等角度出发，在“6S”管理、相似原理、精益生产的思想指导下对鞋业的生产车间进行了重新布置。 关键词：生产线平衡鞋业生产线工业工程“ECRS”
更多论文https://www.doczj.com/doc/7813169892.html,/fanteral Abstract Production line balancing is the premise of enterprise realizing “One Piece Flow”. Production line balancing not only can reduce the number of “work in process”, reduce the private costs , but also raise the production efficiency, assure the the quality and reliability of production. Firstly, summarize and classify the research and solution on production line balance questions. Secondly, after understanding the diffcult position which x shoe industry factory faces, choice two production line(one is needle line,the other is moulding line) to research the balance. With the help of heuristec method, the process analysis and the work study are used to determine the balance situation of production line and the bottleneck location. Analysing the bottleneck location with the “ECRS” theory, analyzing and combining it in order to reduce the production cycle time and raise the production balance ratios. Finally, to assure the improvement effect, and unfold going on improvement activities, arranged the production workshop with the help of “6S” management, principal of similitude, lean production and so on at the angle of production quality, material transporting, cadre responsibility. Keywords: Production Line Balancing Shoe Industry Production Line Industrial Engineering “ECRS”
生产线平衡率的计算例子： 工位标准时间人数 1. 1 2. 1 3. 2 4. 1 5. 1 C/T:Cycle Time 一个作业中开始动作至下一个开始动作实施的总时间 Neck Time: 瓶颈工位时间，即最长的 CT 平衡率(LOB:Line Of Balance)=整个工程所需时间/ ( Neck Time*总人数) 一、若第 3 个工位是由两个人联合操作完成的，那是 二、平衡率 =++++/(6*=66% 三、CT(tact time or cycle time) 即节拍时间 = 四、标准产量 =3600/=215(PCS/H/LINE) 五、人均产量 =215/6=H 六、若第 3 个工位是由两个人并行操作完成的，那是 七、平衡率 =++++/(6*=81% 八、CT(tact time or cycle time) 即节拍时间 = 九、标准产量 =3600/=265(PCS/H/LINE) 十、人均产量 =265/6=44PCS/H 线平衡分析，这一基本技能与工作，工作与学习过的IE 朋友来讲都不会陌生，线平衡分析能做，但是大家又是如何利用线平衡分析来做改善的呢 线平衡分析是 IE 基础中的一项技能与工作，但这项工作只能反映现场一个状况而已，并不能在现场得到一个改善结果。线平衡分析，是效率提升改善的一个环节，那么也只能是改善环节中的统计与分析阶段。线平衡改善也就是效率提升工作，按照如下步骤制定工作进程表进行(一定要做好工作进程表) ： 一、选择改善对象 效率提升改善选择对象要有两个： 1、首先是要选择做效率提升改善产品型号，先利用P-Q图进行分析，用 ABC法进行选择几 个所要改善的产品型号备用。另外还要看看过去该产品的生产效率记录，初步估计其改善的效果有多大，然后再确定该产品。 2、选择所要改善的线体，线体的选择注重两个方面，一是要线体的人员必须要安定；二是要线体的组 长要有积极主动改善的思想，而且执行力要强，选择这一条是相当重要的，这必须要在平常工作中，长期观察，以及与产线组长沟通方可得到的，这也是改善中很关键的一个选择。 二、线平衡分析——统计分析阶段 线平衡分析也分为三个步骤： 1、线平衡统计：统计过程无非就是进行现场工时测量，没个工位时间测量至少10 组数据。 如果多数是设备作业，这个时候就要对设备进行时间测量。并记录下实际的产量。 2、线平衡分析：按照线平衡分析的方法进行。注意寻找瓶颈工位及时间，得到线平衡率是多少，这个 将作为改善的原始基础数据，以做改善过程中的对比用。 3、改善目标评估与确认：根据线平衡分析的数据，以及对各工位时间的掌握程度，初步估计需要提升
命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在自己手中。 湖北文理学院 毕业设计(论文)开题报告 2013年2月26 日
随着全球经济以及科学技术的迅速发展，国内国际企业竞争的加剧，产品更新换代速度的加快以及人们对产品多样化需求的增加，使得制造业从大批量生产方式向多品种、小批量、个性化的生产方式发展。同时制造已经由个人行为和孤立机器完成的简单过程演变成必须由众多制造要素组成的制造系统来完成。计算机集成制造、敏捷制造、JIT制造、柔性自动化制造等先进制造模式的不断涌现为企业制造业的发展带来了新的挑战和机遇。 尽管我国现已成为制造大国，但还不是制造强国，我国制造业与发达国家还有阶段性的差距，据相关调查结果显示，我国制造业总体规模不到世界的5%，仅相当于美国的1/5，日本的1/4。二战后，市场需求模式发生重大变化，制造模式、制造技术随之发生变化。现国内外正经历着新的产业革命一精益生产，重新定义了企业价值，消除一切不必要的浪费。在实际加工生产中，浪费主要表现在：不必要的工序；原料或半成品或成品盲目地搬运；因上道工序的不及时，下一道工序只能等待等。这些会造成无谓的工时损失，生产线平衡即是衡量生产线工序水平的重要指标之一，也能反映出企业综合管理水平的高低。 生产线平衡能很好地解决上述问题，并同时解决现时制造业存在的制造系统、制造模式、制造技术问题。生产线平衡方法是现场IE（Industrial Engineering，工业工程）的一种管理方法，它足通过各工序的作业时间、人员、机器合理地分配，从而使生产效率有很大的提高。生产线平衡是解决企业资源优化配置的一个有效手段，生产线的平衡问题一直是生产过程中长期关注的问题，对企业生产秩序的正常运转起着至关重要的作用。生产线的平衡问题是一个发现问题、分析问题、改善问题的过程。通过改善，从而使生产线在更高的水平上达到新的平衡，并在新的环境条件下发现新的瓶颈、不断改进，不断完善。这样才能提高企业生产效率、这是所有企业真正追求的目标，也是工业工程的宗旨所在。 生产线平衡（Line balancing）即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各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方法。制造业的生产线多半是在进行了细分化之后的多任务序流水化作业生产线，此时由于分工作业，使作业熟练程度提高，从绪论硕｝：学位论文而提高了作业效率。生产现场的改善与革新永远围绕着质量、效率，原料消耗（成本）这几方面进行的，而效率改善的核心即是消除工序不平衡，消除工时浪费，实现“一个流”。
装配线平衡问题研究 摘要：装配线是当今装备制造业广泛采取的一种制造系统。装配线的设计与管理中的一个很重要的问题就是装配线的平衡，因为装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产效率。装配线平衡的目标就是尽量使各工位的作业时间相等，以避免由于工时相差太大而造成某些工位工时不足、某些工位工时流失的现象，以减少总的闲置时间，提高整条装配线的效率。 关键词：装配线平衡、标准工时、生产效率 正文：道路机械事业部使用的压路机装配线，采用的是单板链形式，这种装配线形式具有运行平缓，传动平稳、可靠性高等特点，此装配线共划分21个装配工位，用来装配各种机型的单钢轮压路机。如何更有效率的使用此装配线是我们需要关注和思考的，本文从最基础的因素开始阐述如何提升装配线的效率。 首先，让我们来认识一下生产效率的含义，简单来说就是在一定的时间内（例如：每一小时）用几个人制造出了几个合格的产品，他等于产出量与投入量的比值。生产效率又分为真效率与假效率，所谓真效率就是用最少的人员和最少的时间以最快的速度和最优的品质生产出仅需的产品，与此相对的假效率就是固定的人员以加班加点为代价生产出过剩的产品，导致过多的库存量。当然我们这里讲的是如何提高真效率。 其次，我们需要了解一个在生产效率计算中出现频率较高的一个专有名词—标准工时，标准工时就是在一定的技术和生产组织条件下制定出来的完成单件产品或某工序应消耗的时间。它是安排生产计划，进行成本核算的重要依据，在新设计或扩建工厂（或车间）时，又是计算设备和人员数量的依据。标准时间共分为4个部分，分别是基本时间T1、辅助时间T2、工作地点服务时间T3、休息和自热需要时间T4，因此总时间=T1+T2+T3+T4,这里的T3和T4基本是个固定值，所以如果想缩短时间，就要从基本时间和辅助时间进行考虑，对于装配车间，可以通过制造工装缩短基本时间，同时也可以通过优化行车布局和设备布局来缩短辅助时间。这样在优化完毕的前提下进行工序的时间测量，将测量数据进行统计。 然后，根据装配顺序进行工序内容的划分，划分的原则是先划分需要消耗较长时间的工序，然后在划分时间较短的工序，这样大的工序划分完，在根据时间和装配顺序的原则在对时间消耗比较少的工序进行分配，分配的原则是保持每个工位的总时间基本保持一致，这样就可以消除装配线存在的等待及生产繁重程
第25卷第1期森 林 工 程Vol 25No 12009年1月 FORES T E NGINEERING Jan.,2009 液晶显示器装配生产线平衡优化研究 王 晶,葛安华 * (东北林业大学,哈尔滨 150040) 摘 要:装配线是广泛存在的一种制造系统,装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产率。在生产线平衡原理及改善方法的基础上,以工作测定为依据,分析某液晶显示器装配线的工作能力及平衡状况,对生产线进行瓶颈分析和平衡改善,并对改进前后方案进行对比分析,以达到降低瓶颈工位工作时间、提升流水线生产效率、提高产能的目的。 关键词:装配线;瓶颈分析;工作测定;平衡 中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1001-005X (2009)01-0028-05 Balancing Improvem ent Study on A ssembly Line of Liquid Crystal D isplay Wang Jing,Ge Anhua (Northeast Forestry Universi ty,Harbin 150400) Abstract :Assembly line is a manufacturing system that is widely used.The balance rate of assembly line has great effect on the productivi ty of the system.Based on the production line balancing pri nciple and improvement method,the work capability and balancing status of the assembly line of Liq uid Crystal Display were analyzed according to work measurement.In addi tion,bottle neck analysis and balancing i mprovement were conducted on assembly line.Through comparative analysis on pre and post schemes,working time of bottleneck work station was reduced,production efficiency of flow li ne was increased,and productivity was enhanced. Key words :assembly line;bottleneck analysis;work measurement;balancing 收稿日期:2008-09-21 基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD11A15-05) 第一作者简介:王 晶(1983-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士研究生。研究方向:工业工程。 *通讯作者:葛安华(1961-),男,山东潮县人,硕士,教授。研究方向:工业工程和机械设计。 1 引 言 装配线平衡问题自1955年Salveson 首次提出以来,许多研究人员对此展开了大量的研究,并在不同程度上取得了可喜的成果。装配是产品成型的最 后环节,也是制约产量的重要因素,在制造中占有重要的地位。采用流水生产线方式的企业,流水生产线平衡成为一个重要的生产管理问题。因为,只有当生产线平衡,也就是生产线各工序的生产节拍达到一致,才能最大限度地减少由于生产线各工序节拍不均衡造成的劳动力和设备能力的浪费,使生产线保持一种均衡、连续的流动状态,从而获得所 希望的产出[1] 。本文运用基础工业工程的方法,对于某液晶显示器的装配生产线进行了持续平衡改善研究,实现了预期的流水线平衡目标。本文的改善方法在同类的企业中也有启迪和借鉴意义。 2 对液晶显示器装配线的现状分析 液晶显示器(Liquid Crystal Display )主要由LCD 显示模块、信号控制电路及电源供电电路、外壳3部分来组成,分别由不同的生产线来加工制造。本文主要研究用于生产 HP W1907 型液晶显示器产品的手工装配生产线。其流水线主要由主机板加工、Panel 加工、前段组立、包装段、组装、后段组装等段别组成。图1为该型号液晶显示器的生产线布置图,本流水线共有39个工位,操作人数39人,生产节拍为15 1s 。 要实现 一个流 生产,就要求各加工工序的加工能力相近似,因此对各加工工序的作业时间(W orking Time:W T )进行分析就显得尤为重要。同时,为满足制造量的要求,还需进一步计算加工1个单位的必要时间(Taking Time:TT),从而发现不符合制造加工要求的瓶颈工序,为后续的改善活动奠定基础[2] 。 2 1 作业时间测定 作业元素时间是用秒表从实际装配过程中反复测得的,测试对象是长期从事装配该工作站的熟练工人,工作强度中等,经过多次测试再取平均值。经过评比和宽放,最终得到各工位的实际作业时
制造企业生产线平衡的方法研究 专业：工业工程 班级：11级 姓名：宋俊达
目录 引言3 1 某生产线平衡中存在的问题及原因分析5 1.1 缺乏对作业进行方法研究 5 1.2 忽视了人的因素 5 1.3 时间研究方法应用存在的问题 6 1.4 模特法应用存在的问题 6 1.5 宽放种类及宽放率确定有误 7 1.6 企业领导使用标准时间数据态度不坚决 8 2.生产线平衡的基本原理9 2.1 生产线平衡的定义 9 2.2 生产线平衡要满足的约束 9 2.3 生产线平衡的目的 9 2.4 提高生产线平衡率的原则及效果 10 2.5 影响生产线平衡的主要因素 11 3. 生产线平衡的手段与基本方法14 3.1 基础工业工程的方法研究和作业测定 14 3.2 “5S”管理活动 19 3.3 目视管理手段 21 3.4 生产线平衡的FOG方法 23 3.5 生产线平衡的最大候选原则 25 3.6 生产线平衡的分级位置权法 30
4.某生产线平衡的改善32 4.1 作业测定方法的改善 32 4.2 改善标准作业指导书 37 4.3 现场生产线平衡的改善实例 37 结论43 致谢44 参考文献45
摘要 随着全球制造业的快速发展，市场由卖方市场转入买方市场，如何提高生产线的产量和整体效率，越来越受到企业的重视。实现均衡生产，有利于保证设备、人力的负荷平衡，从而能提高设备和工时的利用率，节约资源，同时还有利于保证产品质量，降低生产成本。本文首先阐述了生产线平衡的重要性，然后交代国内外研究现状，再介绍生产线平衡的三大内方法：最优化方法、启发式方法和工业工程方法。明确了工业工程便于实施、价格低、实用性强、尤其适合小型生产线的特点，以某公司为例，用工业工程方法对生产线平衡予以改进，工业工程方法包括方法研究与作业测定两大块，本文没有过多考虑作业测定，而是直接使用标准时间，重点在于方法研究中的作业分析，采用了“5W1H”技术，并使用鱼骨图分析问题的所在，利用ECRS原则处理问题，改善生产线现状，在此基础上，结合PDCA循环帮助实现精益生产。最后比较三个参数：时间损失率、生产线平衡率、平滑系数来说明改进的效果。在文章最后提出了后期的改善建议。 关键字： 工业工程方法；生产线平衡；ECRS；5W1H；PDCA
生产线平衡的定义 2005-11-22 10:42:43 阅读：292 次 文章来源：转载作者：秩名上传者：一剑 一、“节拍”、“瓶颈”、“空闲时间”、“工艺平衡”的定义 流程的“节拍”（Cycle time）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，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。 而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈“（Bottleneck）。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。正如“瓶颈”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程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移”，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“空闲时间”（idle time）。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。 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。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，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。 生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，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。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“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。 二、平衡生产线的意义 通过平衡生产线可以达到以下几个目的： 1、提高作业员及设备工装的工作效率； 2、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）； 3、减少工序的在制品，真正实现“一个流”； 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，对应市场变化，实现柔性生产系统； 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（Layout）分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。 三、工艺平衡率的计算
企业装配生产线的平衡研究开题报告
桂林电子科技大学信息科技学院本科毕业设计（论文）开题报告 题目XX企业装配生产线的平衡研究 系别：____________ 管理系 ____________________ 专业：____________ 工业工程 __________________ 班级：____________ 07543001 ______________ 学号：___________ 0754300111 ____________ 姓名：________________ 刘平 _____________________ 指导教师：_____________ 李雷 _____________________ 填表日期：2011 年_J _____ 月18 日
毕业设计(论文)开题报告
2.本课题的研究内容 生产线平衡（Streamline Balancing, 简称“产线平衡”）就是为了解决上述问 题而提出的一种手段与方法，它对各工序的作业时间进行平均化，同时对作业进行研究、对时间进行测定，使生产线顺畅连动。本文旨在通过基础工业工程技术与方法的运用，能够通过制定规范的操作流程和标准作业方法（SOP,减少人为误差，提高产品质量；通过消除无效作业、工时浪费等优化流程，提高生产效率、降低成本。采用理论结合实际的方法，通过简要的分析，用具体的案例阐述，更好地对理论进行说明和应用，具体文章目录内容如下：第1章绪论 1.1论文选题的背景及意义 1.2国内外研究现状 1.3论文的总体思路和研究方法第2章生产线平衡手段与方法的概述
(1)实行方案 研究方法主要采用方法研究、作业测定及目视管理。到XXXX企业生产现场实地观察生产线，针对现状，首先运用5W1H提问技术和ECRS四大原则，发掘 问题，简化工人操作，去掉不必要的动作或重复操作，物料定置摆放，调整工作台及座椅的高度，确定规范的作业方法，制定标准的作业指导书(SOP。 首先，收集数据，在企业生产现场观察及实地接触相关人员，收集相关数据。 其次，分析问题，通过方法研究和目视管理等方法分析所得数据。 最后，根据分析的结果，结合相关改进方法，对生产线进行改善。使得企业生产更加均衡、稳定。 (2)进度计划 2010年11月10日——2010年12月25日2010年12月26日——2011年01月18日 2011年02月25日——2011年04月25日2011 年04月26日——2011年05月10日2011 年05月11日——2011年05月20日2011 年05月21日——2011年05月25日2011 年05月26日——2011年05月30日 (3)结果形式 以不少于两万字的毕业论文形式打印提交。 搜集、阅读相关资料及书籍完成开题报告 实习并搜集企业相关数据信息撰写论文 第一次论文修改 第二次论文修改 第三次论文修改
生产线平衡分析 一、生产线平衡的定义 流动的作业中上下工序之间，存在供应关系，一旦工序作业时间相差太大，就会造成某些用时短的工序，出现等待的现象，其中工时损失相当客观，当工序之间的作业时间差距很少，生产中等待的时间很少，生产效率达到最高时，我们称为生产线平衡率。 二、生产线平衡分析的目的 1.短短生产一个产品的组装时间<增加单位时间的生产量> 2.提高生产线的工作效率<包括作业人员，设备> 3.减少工作间的准备工作 4.提高生产线的平衡 5.对新的流程作业方式改善制造方法 三、生产线平衡分析方法 生产线平衡分析是对改善流程作业的最适用的方法，在改善之前必须对工序进行分析。 1.先确认分析对象，生产线和对象工程的范围。 2.实施对象生产线的工程分析把握现状。 3.实施各工程的时间分析<如设定标准时间就灵活运用> 4.制作速度图表 5.计算生产线平衡率。 四.改善生产线平衡的方法
1.对作业长的工序进行改善，其改善方法有： #分割作业，把一部分作业分配到作业短的工序中去。 #进行作业改善，缩短作业时间 #作业机械化 #提高机械化的能力 #增加作业员或替换技能水平更高的作业员 2.对作业时间短的工序进行改善 @分割那部份的作业，将其分配到其他时间短的工序中去，省略那一工序。 @可从作业长时间的工序中抽一部分工作过来。 @可以与其他作业时间之工序相结合。 @分配至两个以上的工序，尽量让一个人去作。 五．生产线平衡率的计算 1.平衡率的计算方法： 生產平衡率=各工程淨時間的總和∕時間最長的工程作業時間×100% 2.不平衡的计算方法
不平衡率=100%﹣平衡率(%) 如:生产一个产品的总时间为136秒，人力为19人，时间最长的工序为10秒，那他的生产平衡率为： 生产平衡率=136S/(10S×19人)×100%=71.6% 不平衡率=100%-71.6%=28.4%
郑州航空工业管理学院 毕业论文（设计） 2013 届工业工程专业0905072 班 题目关于绿镁科技的生产线平衡应用研究姓名姚小龙学号090507235 指导教师王佳佳职称助教 二О一三年五月十七日
内容提要 生产线平衡即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。生产线平衡是一门很大的学问，生产线平衡直接关系到生产线的正常使用。生产线平衡率在某种程度上决定着企业设备和人员的利用率，并限制着生产线生产能力的提高。基于电子生产企业生产线的工艺平衡问题是一般劳动密集型生产企业的普遍存在问题，分析工艺平衡是提高生产率的关键问题,有助于采取相应的措施，以利于企业生产效率的提高。 本研究首先针对G07装配线车间布局，依据加工工艺进行程序分析，发现瓶颈工序，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；将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；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；在必要时，增加全能工来平衡流水线。最后再对细节问题予以深入研究，全面提高劳动生产率及平衡率，产量随之提高，单位产品成本也随之下降，企业盈利就能显著提高。 关键词 生产线平衡；平衡率；流程程序图；瓶颈
Study On The Production Line Balance Application Of The Green Magnesium Technology Author: Yao Xiaolong Tutor: Wang Jiajia Abstract The balance of production line is the average of all the processes of production, adjust the work load, so that the operation time of technical means as similar as possible and method. Aim is to eliminate the unbalanced operation efficiency loss and the production of excess. Production line balancing is a lot of knowledge, production line balance is directly related to the normal use of the production line. Production line balancing rate in some extent decides the enterprise equipment and personnel utilization rate, and restricts the production line production capacity increase. Process line balancing problem of electronic production enterprises based on the common problems are generally labor-intensive production enterprise, process analysis of balance is the key problem to improve the productivity, help to take corresponding measures, in order to improving the efficiency of enterprises. This study first research for G07 assembly line workshop layout, program analysis based on the processing technology, discover the
湖北文理学院机械与汽车工程学院本科毕业设计（论文） 湖北文理学院 毕业设计(论文)开题报告 题目基于工业工程技术对某装配生产线平衡研究 专业工业工程 班级工业工程0911 姓名张李根 学号 指导教师职称常礼昌 讲师 2013年2月26 日
湖北文理学院 毕业设计报告纸 第1页 / 共10页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 一、课题研究的背景 随着全球经济以及科学技术的迅速发展，国内国际企业竞争的加剧，产品更新换代速度的加快以及人们对产品多样化需求的增加，使得制造业从大批量生产方式向多品种、小批量、个性化的生产方式发展。同时制造已经由个人行为和孤立机器完成的 简单过程演变成必须由众多制造要素组成的制造系统来完成。计算机集成制造、敏捷制造、JIT 制造、柔性自动化制造等先进制造模式的不断涌现为企业制造业的发展带来了新的挑战和机遇。 尽管我国现已成为制造大国，但还不是制造强国，我国制造业与发达国家还有阶段性的差距，据相关调查结果显示，我国制造业总体规模不到世界的5%，仅相当于美国的1/5，日本的1/4。二战后，市场需求模式发生重大变化，制造模式、制造技术随之发生变化。现国内外正经历着新的产业革命一精益生产，重新定义了企业价值，消除一切不必要的浪费。在实际加工生产中，浪费主要表现在：不必要的工序；原料或半成品或成品盲目地搬运；因上道工序的不及时，下一道工序只能等待等。这些会造成无谓的工时损失，生产线平衡即是衡量生产线工序水平的重要指标之一，也能反映出企业综合管理水平的高低。 生产线平衡能很好地解决上述问题，并同时解决现时制造业存在的制造系统、制造模式、制造技术问题。生产线平衡方法是现场IE （Industrial Engineering ，工业工程）的一种管理方法，它足通过各工序的作业时间、人员、机器合理地分配，从而使生产效率有很大的提高。生产线平衡是解决企业资源优化配置的一个有效手段，生产线的平衡问题一直是生产过程中长期关注的问题，对企业生产秩序的正常运转起着至关重要的作用。生产线的平衡问题是一个发现问题、分析问题、改善问题的过程。通过改善，从而使生产线在更高的水平上达到新的平衡，并在新的环境条件下发现新的瓶颈、不断改进，不断完善。这样才能提高企业生产效率、这是所有企业真正追求的目标，也是工业工程的宗旨所在。 生产线平衡（Line balancing ）即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各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方法。制造业的生产线多半是在进行了细分化之后的多任务序流水化作业生 产线，此时由于分工作业，使作业熟练程度提高，从绪论 硕｝：学位论文而提高了作业效率。生产现场的改善与革新永远围绕着质量、效率，原料消耗（成本）这几方面进行的，而效率改善的核心即是消除工序不平衡，消除工时浪费，实现“一个流”。