基于位置加权法的单发热生产线平衡优化研究
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优化生产线平衡生产线作为一种常见的生产组织形式,对于提高生产效率和降低成本具有重要作用。
然而,在实际操作过程中,由于各种原因,生产线往往出现平衡不良的情况,导致一些工位负荷过重,而其他工位则闲置。
为了充分发挥生产线的优势,本文将探讨如何优化生产线平衡。
一、分析生产线现状为了全面了解生产线平衡问题,我们首先需要对生产线进行详细分析。
通过实地调研、数据统计等手段,了解每个工位的工作内容、工时需求、生产能力等信息。
同时,还需了解产品特点、需求量和交付期等方面的要求。
通过对这些数据的分析,可以知道工位负荷分布的现状以及存在的问题所在。
二、制定优化策略基于对生产线现状的分析,我们可以制定相应的优化策略。
具体可从以下几个方面入手:1. 平衡工作内容:对于负荷过重的工位,可以考虑将其部分工作内容进行调整或者分流。
通过合理分配工作任务,降低某些工位的负荷,使整条生产线的平衡度得到改善。
2. 提高工位效率:针对效率较低的工位,可以采取一系列措施来提升其生产能力。
例如引入先进的生产设备、改善工艺流程、培训操作员技能等。
通过增加工位的产能,可以提高整个生产线的平衡度。
3. 调整生产计划:生产计划的安排也会对生产线平衡度产生影响。
通过合理调整生产计划,使得不同工位的生产任务合理分配,避免出现工位负荷过重的情况。
同时,应充分考虑产品特点和需求量等因素,避免生产过程中出现生产能力过剩或者严重不足的情况。
三、实施优化措施在制定优化策略之后,我们需要将其付诸实施。
为了确保优化效果,需要引入一些具体的管理措施来监督和推动生产线平衡的优化。
具体措施如下:1. 管理层支持:优化生产线平衡需要得到管理层的全力支持。
管理层应重视生产线平衡的重要性,合理安排资源,提供必要的支持和保障。
2. 绩效考评:可以将生产线平衡作为员工绩效考评的一项指标。
通过对平衡程度的评估和奖惩机制的建立,激励员工主动参与到生产线平衡的工作中。
3. 定期监测:定期对各个工位的生产情况进行监测和评估。
制造企业生产线平衡的方法研究论文摘要:制造企业的生产线平衡是提高生产效率和降低生产成本的重要手段。
生产线平衡的主要目标是通过合理分配工序和任务,使得各个工位的工作负荷相对均衡,从而提高整体生产效率。
本论文主要研究制造企业生产线平衡的方法,包括流程改进、任务调度、工人培训等方面的内容,并对现有方法进行评估和比较,以期为制造企业提供合理可行的生产线平衡策略。
关键词:制造企业;生产线平衡;流程改进;任务调度;工人培训一、引言制造企业的生产线平衡对于提高生产效率和降低生产成本有着重要的意义。
生产线平衡是指通过合理分配工序和任务,使得各个工位的工作负荷相对均衡,以提高整体生产效率和产品质量。
然而,由于制造过程中存在的各种不确定性因素,如需求波动、工人技能不足等,导致生产线的平衡难以实现。
因此,研究制造企业生产线平衡的方法具有重要的理论和实践意义。
二、流程改进方法1.滑动平衡法滑动平衡法是一种常用的流程改进方法,通过对生产线工序的重新安排,使得每个工位的工作负荷相对均衡。
滑动平衡法一般分为正滑动和逆滑动两种。
正滑动是指将生产线中的工序向前移动,适用于工作负荷较轻的工位;逆滑动是指将生产线中的工序向后移动,适用于工作负荷较重的工位。
通过滑动平衡法可以实现生产线的整体平衡,提高生产效率。
2.并行工作法并行工作法是指在生产线中将多个工序并行进行,从而缩短整个生产过程的时间。
通过并行工作法可以大幅度提高生产效率和产品质量,并降低生产成本。
然而,并行工作法也存在一定的风险,如工序之间的依赖关系、场地限制等,需要制造企业进行合理的规划和管理。
三、任务调度方法1.最短作业优先法最短作业优先法是一种经典的任务调度方法,根据每个任务的处理时间进行排序,并将处理时间最短的任务优先执行。
通过最短作业优先法可以达到任务的均衡调度,降低生产线的空闲时间,提高生产效率。
2.经典遗传算法经典遗传算法是一种基于生物进化思想的优化算法,通过模拟自然进化的过程,寻找生产线中最优的任务调度方案。
生产线的平衡及优化方法研究一、概述生产线的平衡与优化是现代制造业的核心问题之一。
随着市场竞争的日益激烈,企业对于生产效率和成本控制的要求越来越高,如何有效地平衡和优化生产线,提高生产效率和产品质量,降低生产成本,成为了摆在企业面前的重要课题。
生产线的平衡是指通过对生产线各工序进行合理的分配和调整,使生产线在规定的时间内按照既定的计划进行生产,并保持生产过程的稳定性和连续性。
而生产线的优化则是在平衡的基础上,进一步对生产线的布局、设备、工艺、人员等方面进行优化,以提高生产线的整体效率和竞争力。
本文旨在探讨生产线的平衡与优化方法,通过对现有生产线的分析,找出生产过程中的瓶颈和问题,提出相应的解决方案和优化措施。
文章将首先介绍生产线的平衡与优化的重要性,然后分析影响生产线平衡与优化的主要因素,接着探讨生产线的平衡与优化方法,包括工序分析、时间研究、生产线布局优化、设备选型与配置、工艺改进、人员培训等方面。
文章将结合具体案例,分析生产线的平衡与优化在实际生产中的应用效果,为企业提供参考和借鉴。
1. 生产线平衡及优化的重要性在制造业中,生产线的平衡与优化是实现高效、低成本生产的关键。
随着全球市场竞争的日益激烈,企业对于生产效率和成本控制的要求越来越高。
对生产线进行平衡与优化显得尤为重要。
生产线平衡有助于实现资源的最优配置。
通过合理安排生产流程、调整工序顺序、优化设备布局等手段,可以使生产线上的各个环节达到最佳匹配,从而提高设备利用率、减少闲置时间和浪费。
这不仅可以降低生产成本,还可以提高生产效率,使企业在市场竞争中占据有利地位。
生产线优化对于提升产品质量具有重要意义。
在生产过程中,各个环节之间的衔接和配合对于产品质量的影响至关重要。
通过优化生产线,可以减少生产过程中的质量波动和缺陷,提高产品的稳定性和可靠性。
这不仅可以满足客户需求,还可以为企业树立良好的品牌形象,增强市场竞争力。
生产线平衡与优化还有助于提高企业的灵活性和应变能力。
生产线平衡布局与优化生产线平衡布局是一种优化生产效率、提高生产线吞吐量和降低生产成本的方法。
通过合理的生产线布局和优化生产过程,可以实现生产线的高效运作,提高生产效率和质量,降低生产成本,提升企业竞争力。
本文将详细介绍生产线平衡布局的概念、原则、方法以及优化策略。
生产线平衡布局是指在生产线上合理分配各个工序或工作站,使各个工序的作业时间相对平衡,工作站之间的物料和信息流动顺畅,从而最大限度地提高生产效率。
生产线平衡布局的目标是减少工作站之间的物料和信息传递时间,避免生产线上的闲置或拥堵,实现生产线的高效运作。
在进行生产线平衡布局时,需要考虑以下原则:1. 流程连贯性原则:生产线上的工序应该按照一定的顺序进行,确保生产过程的连贯性和稳定性。
2. 作业时间平衡原则:各个工序的作业时间应该相对平衡,避免产生瓶颈和拥堵,提高生产线的运作效率。
3. 资源合理利用原则:生产线上的资源包括人力、设备和原材料等,应该合理配置,避免资源的浪费和过剩。
4. 物料和信息流动顺畅原则:生产线上的物料和信息流动应该顺畅,减少传递时间和距离,提高生产效率。
在进行生产线平衡布局时,可以采用如下方法:1. 产能分析法:对生产线上的每个工序进行产能分析,确定每个工序的作业时间,并根据作业时间进行合理分配,确保各个工序的平衡。
2. 任务分解法:将生产过程分解为若干个子任务,对每个子任务进行分析和评估,确定各个子任务的作业时间和先后顺序。
3. 运行平衡法:通过调整工作站的人员数量、设备配置和工作流程,实现生产线的平衡运行,减少工作站之间的传递时间和距离。
4. 空间布局法:根据生产线上各个工序的特点和物料流动的路径,对工作站进行合理布局,减少物料和信息的传递时间。
通过以上方法,可以实现生产线的优化和平衡布局,提高生产效率和质量,降低生产成本,增强企业的竞争力。
还可以采用一些优化策略来进一步提高生产线的效率和效果:1. 优化设备配置:根据生产线需要,选择合适的设备和工具,减少生产过程中的等待时间和停机时间,提高设备利用率和生产效率。
工业工程中的生产线布局与优化分析引言:工业工程是一门综合性的学科,旨在通过系统地优化和提升生产过程及其相关系统的效率和能力。
而生产线布局和优化则是工业工程中的关键环节,对于工厂的生产效率和产品质量有着重要的影响。
本文将就生产线布局和优化的原理、方法和实践经验进行分析和探讨,希望能够为工程师们在实践中提供一些有益的指导和启示。
一、生产线布局的原则和方法1.1 原则:高效利用空间、合理规划作业流程在进行生产线布局时,首要考虑的是如何最大程度地利用有限的空间,实现生产设备和工人的合理组织。
一方面,要尽可能缩短作业环节之间的距离,减少物料和信息的传递时间;另一方面,还要合理安排设备和工人的空间位置,以确保他们的作业不会相互干扰或阻碍。
1.2 方法:系统分析和模拟仿真生产线布局往往涉及到大量的数据和复杂的关系,因此,采用系统分析和模拟仿真的方法是必不可少的。
通过收集和分析生产设备、工艺流程、物料需求等相关数据,建立数学或仿真模型,可以定量评估不同布局方案的效果,及时发现潜在问题并进行调整。
二、生产线优化的关键问题2.1 作业流程的优化作业流程是生产线上最基本的环节,其优化直接影响到整个生产线的效率和效果。
在作业流程优化中,应注意以下几个关键问题:2.1.1 作业时间的平衡作业时间的平衡指的是在生产线上各个作业环节之间合理分配工作量,避免出现需要等待的环节或者拖延其他环节的情况。
通过合理安排设备和工人的配备,可以实现生产线上工作的平衡,从而提高单位时间内的产量。
2.1.2 物料流动的优化物料流动的优化是作业流程优化的核心内容之一。
通过合理设计物料传递的路径和方式,避免物料堵塞、交叉和断流等问题,可以减少生产线上的物料浪费和停机时间,进而提高生产效率和产品质量。
2.2 设备配置的优化设备配置是生产线优化的另一个关键问题。
在设备配置时,应考虑以下几个方面:2.2.1 设备的容量和效率设备的容量和效率是决定生产线生产能力的关键因素。
工业工程中的生产线平衡与流程优化在现代制造业中,生产线平衡与流程优化是工业工程的重要方面。
通过对生产线的平衡和流程的优化,企业可以提高生产效率,降低成本,提高产品质量,增加竞争力。
本文将探讨工业工程中生产线平衡与流程优化的方法和实践。
一、生产线平衡的概念与意义生产线平衡是指在保证生产线各工序间的协调性和相对稳定性的前提下,根据生产需求分配各工序的工作量,使生产线各工序的工作负荷相对均衡。
生产线平衡的主要目标是最大限度地利用生产线资源,避免资源的浪费和闲置,提高生产效率和降低生产成本。
生产线平衡在工业领域具有重要的意义。
首先,生产线平衡可以提高生产效率。
通过合理分配各工序的工作负荷,可以避免某些工序过于繁忙,而其他工序却空闲的情况,从而达到资源的最大利用。
其次,生产线平衡可以降低生产成本。
生产线平衡可以减少工人的等待时间和机器的空闲时间,进而降低劳动力和机器的浪费,从而降低生产成本。
最后,生产线平衡可以提高产品质量。
通过合理分配工序的工作负荷,可以减少工人的疲劳程度,提高工序操作的准确性,从而提高产品质量。
二、生产线平衡的方法与实践生产线平衡可以通过不同的方法和工具来实现。
下面介绍几种常用的生产线平衡的方法与实践。
1. 流程分析法流程分析法是通过对生产线的各工序进行详细的测量和分析,从而找出生产线的瓶颈工序和不平衡因素,进而通过调整工序的工作负荷和工序之间的关系,实现生产线的平衡。
流程分析法主要包括流程图绘制、工序时间测量、瓶颈工序分析等步骤。
2. 动态调度法动态调度法是通过实时监控生产线的生产情况,根据实际生产需求,在不同工序之间调整工作负荷,以达到生产线的平衡。
动态调度法主要包括生产计划的实时调整、工序的实时变动等。
3. 自动化控制系统自动化控制系统是通过引入自动化设备和控制系统,实现生产线的自动调整和平衡。
自动化控制系统主要包括PLC控制系统、机器人控制系统等。
通过自动化控制系统,可以实现生产线的实时监控和优化调整,提高生产线的灵活性和效率。
生产线的平衡及优化方法研究作者:薛如庚来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第12期摘要:生产线的平衡问题在现代企业尤其是制造型企业中被给予越来越高的重视。
怎样缩短产品的加工时间,提高单位时间内产品的生产量,怎样减少工序之间的在制品数量,提高设备的利用率和减少工厂场地的浪费等诸多的问题摆在企业管理者的面前。
从以往的生产情形中我们可以看出,如何增强整个生产线运行的收益效率,和如何降低产品在生产过程中的数量,它们都决定着设备和企业人员的综合工作效率,同时还制约了生产线的效率和生产能力。
现在流行的生产模式下,企业管理者的生产线平衡问题已经考虑在生产工艺设计和操作的标准化过程中的关键环节。
因为大部分的制造企业生产线是因为分工的多进程分割后的生产线连续运行的流程,并在这个时间和简化工作的难度,使员工工作能力得到提高,从而提高生产和经营效率。
关键词:平衡;优化;生产线1 国内外研究现状欧美等西方国家的工业化已经走过了近乎一个世纪的发展路程,早在二十世纪初期,管理学家泰勒等人就做过工作研究以及时间研究,在到后来的八十年代左右工业领域开始大量引进和应用计算机技术。
进入九十年代的时候,随着现代通讯技术以及网络技术的飞速发展,世界工业化的内涵也发生了巨大变化。
应用IE管理理论和科学方法的企业率先取得了进步并验证了工业工程技术的科学性和高效性。
再来看看我国的企业,由于我国的企业期初是计划经济,资源利用率低,生产效率也不高,后来又走向市场经济,但是出现了很多不适用性的病症:几乎所有的企业都因研发投入不足,生产线布局落后,人力资源管理漏洞百出等,导致工业基础不够牢固,管理水平有跟不上企业发展,各种问题亟待解决。
我国传统生产线平衡理论是主要把管理者的注意力放到了劳动力资源的利用上面,对生产设备与设施的利用率不是很充分,很难形成一套切实可行的有效的生产线管理系统。
在企业,工厂流水线生产基本可以分为两种类型,即加工型生产线和装配型生产线。
基于位置加权法的单发热生产线平衡优化研究
作者:史烽沈瑶婷韩燕波
来源:《价值工程》2017年第07期
摘要:以单发热生产线为研究对象,以优化生产线为出发点,本文在对单发热生产线现状分析的基础上,采用位置加权法获得了单发热生产线优化方案。
研究结果表明,一方面,减少5个工位的同时,提高了车间利用率,降低了人力成本;另一方面,生产线平衡率提高了33.40%,大大缩短了产品交付周期。
Abstract: Taking the production line of single-heating heater as research object, taking the optimization of production line as starting point, this paper analyzes the present situation of single-heating heater production line firstly,then introduces location weighting method into optimizing single-heating heater production line, and finally obtains optimizing scheme. The result shows: On the one hand, reducing 5 stations while improving utilization of workshop and reducing cost of labors; On the other hand, the balance rate of production line increasing 33.40% while greatly reducing the delivery cycle of product.
关键词:单发热;生产线优化;位置加权法
Key words: single-heating heater;the optimization of production line;location weighting method
中图分类号:F406 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)07-0081-02
0 引言
随着科技的发展和消费者个性化需求的增长,电器生产企业的竞争模式由以往的质量与规模竞争转变为效率及速度竞争。
而当前,电器生产企业面临着诸多生产运作问题,越来越多的大型企业开始强调生产线平衡优化的重要性,并将核心竞争力转向生产线的改善。
1 单发热生产线现状分析
1.1 生产组织概况 PG公司是一家集研发、生产和营销为一体化的企业,致力于创造高品质的厨房电器、卫浴电器及集成吊顶等产品,其中所生产的集成电器已成为电器行业的领军品牌,如单发热、灶具、消毒柜等,年销量已超10万余台。
而现如今,受到电器市场迅猛发展的影响,规范化、标准化和专业化已成为生产企业发展的必然趋势,生产线平衡优化也将成为提高企业核心竞争力的必经之路。
而PG企业生产管理思想相对落后,具体表现在生产线设计不合理、在制品库存积压、车间拥堵与混乱等,严重阻碍了企业发展的进程。
因而如何通过优
化生产线来提高平衡率、降低在制品暂放数、缩短产品交付周期等是PG企业亟待解决的关键性问题[1]。
1.2 工序流程分析本文以制造中心单发热生产线为研究对象,通过对该生产线实地考察及试验,得到相对可靠的流程及时间等数据。
其中单发热的生产工艺流程如图1。
由图1可知,单发热生产线是由20个工位组成的直线型生产线。
每个工位配有一带有物料架的组装小车,物料架中放置的零件、半成品由物料员根据物料计划取自五金车间或资材仓。
零件、半成品随流水线从工位1至18进行组装,到达工位18时,单发热组装完成。
由工位19和工位20进行成品包装。
其中,单发热生产线工位与工序作业内容如表1所示[2]。
本文采用秒表计时法测试完成每个工序所需时间,即对生产线各工序分别进行5次重复实验,实验数据分别用x1、x2、x3、x4、x5表示。
5次重复实验所得的数据如表2所示。
由表2分析可知,工序7的生产节拍最慢,故将其列为此生产线的瓶颈工序,即C=76.28秒/台,它不仅限制了自身的产出速度,更影响了之后工序生产能力的发挥。
由生产线平衡率计算公式(N*C)*100%可得,改善前生产线平衡率δL=52.64%。
表明该生产线处于较为严重的不平衡状态,导致空闲、超载等现象时常发生,直接影响该生产线的生产效率,进而导致产能低下。
2 单发热生产线平衡方案设计
本文采用W B Helgeson和D P Birnie提出的位置加权法进行单发热生产线的优化设计。
位置加权法使用的一般步骤如下:第一,计算每个作业要素的位置权重;第二,按照阶位数的高低进行作业排序;第三,安排作业要素。
通过有限安排阶位数高的作业要素,来减少生产线的工位数目,进而提高生产线平衡率[3]。
由图1可知,单发热生产线共需20个作业要素,其先后顺序和各自的作业时间(秒)如图2所示。
并由表2可知,此生产线的节拍C=76.28秒/台。
①编制作业要素的先后矩阵并计算阶位。
根据阶位数的计算公式Gi=ti+tj(其中Gi表示第i个作业要素的阶位,ti表示第j个作业要素的作业所需时间,H表示生产线中排在作业要素i 以后的作业要素的集合),编制作业要素先后矩阵并得出阶位。
②按阶位数大小进行排序,并标注各作业要素的紧前作业要素,如表4。
③作业要素分配。
根据表4,按阶位数由大到小的顺序,并考虑紧前作业要素和作业时间。
首先分配作业要素1,其作业时间为48.60秒,和节拍之间相差27.68秒,如果将作业要素2也分配给工位1,则会超出生产节拍。
因此分配给工位1的作业要素为1。
删除已分配作业要素,继续按阶位数由大到小分配工位2,将作业要素2分配给工位2,此时作业时间和生产节拍相差28.53秒,而后续作业要素3作业时间超过28.53秒。
因此分配给工位2的作业要素为2。
继续按上述方法进行分配,最后结果如表5所示。
由表5可知,该单发热生产线最合理的工位数目为15个,此时生产节拍C=76.28秒/台,因此改善后的生产线平衡率δ′L=70.19%。
数据结果显示,通过位置加权法改善后的生产线,在工位数目减少5个的基础上,生产线平衡率提高了33.40%。
在实际中,大大缩短单发热的交付时间,提高工人小时工资,并且车间利用率和在制品库存数量都得到了很大的改善。
3 结束语
企业依据产品工艺、结构等选择合理的优化流程,是提高生产效率的重要途径。
PG企业通过合并工序,实现了生产效率提升,车间利用率改善等预期目标。
在单发热生产线优化过程中,采用了位置加权法,对部分邻近工序进行合并与重组,从而达到减员增效的目的。
同时该单发热生产线优化研究,为其他电器生产企业提供了一定的借鉴意义[3]。
参考文献:
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[2]张学龙.基于工序分析方法的企业生产流程优化研究[J]. 工业工程与管理,2012,17(1):41-45.
[3]周清华,杨萍,肖吉军,等.基于位置加权法的包装流水线平衡[J].包装工程,2014,35(23):153-158.。