生产线配置与柔性生产

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1、细心整理生产线配置与柔性生产生产线配置首先是生产线平衡问题，生产线平衡问题探究如何支配生产线工位，即须要设置多少个工位和每个工位的作业内容是什么。“平衡”的意义体此时此刻每个工位的工作量相当。生产线平衡的目的是尽量使每个工位都处于繁忙状态，完成最多的操作量，闲置时间最少，以求生产线效率最优。时下，为快速适应市场需求的变更，生产方式的灵敏性和可变性正越来越受到企业的重视。柔性生产的思想正是为了快速适应市场需求的变更而产生的。柔性生产是指企业通过变革生产方式，以快速对应市场需求变更的一系列方法。柔性生产是关于生产方式的一种理念，而不是一门技术，没有一种普遍适用的柔性生产方式。实现柔性生产须要的是不

2、断改善的意识，并没有什么必需要驾驭的关于柔性生产的技术。同样具有柔性生产理念的企业，实现柔性生产的方式却并不必需一样。第一节 生产线平衡一、 三个根本概念（一） 生产节拍生产节拍是相邻两个产品通过生产线尾端的时间间隔，即每隔多长时间有一件产品从生产线流出。生产节拍的计算公式是：每天的生产时间每天的准备产量 生产节拍C（二） 根本作业单元根本作业单元是生产线上不能再分解的动作，假如再分解，就产生多余动作。（三） 生产线效率生产线效率是衡量生产线平衡优劣的指标，为总有效时间占总付出时间的百分比，闲置时间越少生产线效率越高。生产线效率的计算公式如下：总有效时间T节拍C工位数N 生产线效率100%二、

3、 生产线平衡步骤生产线平衡的步骤如下：（1） 用一个流程图表示出根本动作的先后关系。流程图由圆圈和箭头组成，圆圈代表一个根本作业单元，箭头表示作业依次。（2） 计算生产节拍C（3） 用下面的公式计算出所须要的工位数N。完成作业所需的时间总量T 生产节拍C N结果取不小于计算值的最小整数。计算出的工位数为理论上满足要求的最少工位数。（4） 向第一个工位支配根本作业单元，一次一项，逐项增加，直到完成作业的时间等于节拍，或由于受作业时间或操作次序的限制其他根本作业单元不能再增加为止。 重复这个过程向其次个工位支配作业，然后是第三个工位，直到将全部根本作业单元支配完毕。支配作业时，首先支配具有第一特征

4、的根本作业单元，假设有问题，那么支配具有其次特征的根本作业单元。第一特征：具有最多后续作业；其次特征：持续时间最长。（5） 计算效率，评价生产线平衡效果。（6） 假如结果不如人意，进一步调整生产线的平衡。三、 生产线平衡事例某型玩具车要在一个传送带上组装，每天生产1000台，每天的生产时间是8小时， 图表1列出了组装的根本作业单元和时间。根本动作时间秒动作描述必需提前的作业A23组装车体支架B6安装前后轴 AC5拧紧支架螺钉BD27组装传动组件E9安装电路板DF7安装前轮CG7安装后轮CH7安装遥控组件EI7安装马达EJ5总装，拧紧4个螺钉F、G、H、IK5测试J总时间T108图表1 某型玩具

5、车组装的根本作业单元和时间下面我们看看如何按以上介绍的规那么来配置玩具车的组装生产线。第一步：画流程图图表2以流程图的形式反映了图表1中各根本作业单元的次序关系。7秒FA5秒6秒23秒CB7秒 G5秒5秒7秒KJH9秒27秒ED7秒I 图表2 某型玩具车组装作业流程图其次步：计算生产节拍计算时将每天的工作时间换算成秒，因为作业时间是以秒表示的。每天的生产时间每天的准备产量 C 8小时60分60秒/1000台28.8(秒)第三步：计算工位数完成作业所需的时间总量T生产节拍CN 108/28.83.754(取整)这是计算出的工位数的理论值，实际数量可能会大一些。第四步：向工位支配作业各根本作业单元

6、后续作业数量如图表3所示：根本作业单元ABCDEFGHIJK后续作业数量65454222210图表3 各根本作业单元后续作业数量向各工位支配作业的过程如图表4所示：工位作业作业时间秒剩余时间秒可支配的紧后作业紧后作业最多的作业持续时间最长的作业工位1A235.8空闲无工位2D271.8空闲无工位3B622.8C、EC、EEE913.8C、H、ICC58.8F、G、H、IF、G、H、IF、G、H、IF注71.8空闲无工位4G721.8H、IH、IH、IH注714.8II77.8JJ52.8空闲无工位5K523.8空闲无注：假设最长时间相等，任选一项作业。图表4 向各工位支配作业的过程第五步：计算

7、效率：总有效时间T节拍C工位数N 生产线效率 100%108/28.85100%75%效率为75%意味着生产线不平衡或闲置时间达25%，共有36秒的闲置时间28.85112，最轻松的工位是工位5。第六步：进一步调整生产线的平衡能不能得到一个更好的平衡方案呢？在本例中，答案是确定的。在本例中，将第一特征和其次特征交换，就会得到一个更好的方案。进一步调整生产线平衡可能接受的方法还有进展作业分解和接受柔性生产布置等。四、 作业分解最长的根本作业单元时间确定了生产节拍的最小可能值。最长的根本作业单元时间就是生产节拍的下限，除非有可能将作业分解到两个或更多的工位上去。考虑下面的例子，假设一条生产线的根本

8、作业单元的时间分别为：25秒、42秒、17秒、15秒、22秒、18秒、9秒、15秒、27秒，生产线每天运行8小时，每天的产量为800台。满足800台/天产量的生产节拍是36秒86060/800，此时此刻面临的问题是有一个根本作业单元的时间是42秒，大于36秒，应当怎么办呢？有许多方法可以使42秒的作业适合36秒的节拍。可能接受的方法如下：（1） 作业分解将这个作业支配到两个工位上，虽然会产生多余动作。（2） 作业共享让相邻的工位对该作业进展一点共享，这样相邻的工位就能帮助完成一局部作业。作业共享与作业分解不同，对于作业共享而言，相邻工位只是供应帮助，而不是独立完成作业的某一局部。（3） 设立平

9、行工位将作业支配给两个平行操作的工位。（4） 聘用操作技能高的工人聘用操作技能高的工人或许能满足36秒的要求。 （5） 加班以42秒每台的速度每天能生产685台，比800台少115台，生产115台须要加班约80分钟11542/60。 （6） 改良设计对产品设计进展改良使作业时间稍稍削减是有可能的。其他削减作业时间的方法包括设备改良、生产线设立备用人员、改良材料以及由多技能的工人组成团队来操作生产线而不是让生产线的工人各负其责。其次节 生产线布置一、直线型与U型生产线以上生产线平衡事例对工位的配置结果如图表5所示，这是直线型生产线布置，是最常见的一种生产线布置方式。GHIJBECFKAD图表5

10、直线型生产线布置JIHGKBECFA假如将以上事例的生产线布置成U型，将得到图表6所示的布置。D图表6 U型生产线布置在以上生产线平衡事例中，将生产线布置成U型使5个工位削减为4个，因为A、K两个作业可以由一个人来完成。U型生产线布置是柔性生产和精益生产中常常接受的一种生产线布置方式。U型生产线布置让生产线拐个弯，将生产线上的物品投入口和输出口放在一个地点。相对于将物品投入口和输出口分开的直线型生产线布置，它有如下优点：为生产线的平衡供应更多的可能性；随生产线流淌的产品托板、工夹具等流回到起点，削减了搬送作业；一人进展多项操作时，有利于削减人员走动；不用支配不同的人进展投入材料和收集成品的工作

11、；物流路途更加顺畅。有时将U型生产线的首尾连在一起，成为O型生产线，进一步削减产品托板和工夹具等的搬送。二、便于作业共享的生产线布置作业共享，即相邻工位的员工相互供应帮助，能起到自动平衡生产线的作用。因此，在工位的支配上要留意不要将员工隔离或封闭起来，应当为作业共享缔造条件，如图表7所示。物料流物料流不好：操作者被隔离，没有时机进展作业共享。好：操作者可以相互帮助，有助于自动平衡生产线。物料物料好：操作者可以相互帮助，进展作业共享，并可与第三人一起工作以提高产量。不好：操作者被封闭起来，没有时机进展作业共享，且不便利第三人参与以提高产量图表7 有利于作业共享的生产线布置第三节 柔性生产一、 柔

12、性生产的特点“柔性”是指企业能依据市场需求的变更，快速提高和降低产能、变换产品品种的实力。大型生产线产能固定，为制造特定产品而设置，因而不具有柔性。柔性生产是相对于大型生产线难以变动的“刚性”而言，更具有灵敏性和可变性。柔性生产通常具有以下特点：（1） 生产线较小柔性生产的主要特点可以用一个字来概括，那就是“小”，小才具有灵敏性。设置多条独立工作的小型生产线来代替一条大型生产线，当产品需求量增加或削减时，可以很简洁地通过复制或撤除小型生产线来加以对应。同时，用多条小型生产线来代替一条大型生产线，也为多品种同时生产供应了更有效的手段。因此，实现柔性生产的主要方法，就是将生产线小型化。撇开柔性生产

13、而言，缩短生产线也应当是工厂改善的重点。从生产线平衡的角度看，人数越多的生产线越难以平衡，其效率通常是不高的。生产线越长、人数越多也意味着有更多的在制品在生产线上，这也势必影响到生产效率和生产本钱。而且生产线上的人数越多，出错误的时机也越多，就将导致越多的质量问题和越多的停机时间。（2） 低本钱设置生产线低本钱设置生产线是生产柔性的要求。假如生产线是花大价钱设置的，要进展复制、撤除或改动就不是那么简洁了，生产方式也就失去了“柔性”。到一些实现柔性生产的工厂去参观，可能发觉他们的生产线很简陋，有的甚至是在以类似作坊的方式进展生产，不能认为那样的生产方式就是落后的，对此种现象须要以柔性生产的眼光来

14、对待。低本钱设置生产线除了要求组建生产线的材料要简洁、廉价，而且要求材料尽可能具有通用性，便利生产线变动时重复运用。（3） 持续变革生产方式柔性生产是为了快速对应市场需求的变更，市场需求的不断变更要求企业的生产方式也相应做出调整。企业所接受的柔性生产方式本身并不是一成不变的，须要进展改良甚至缔造新的柔性生产方式以适应市场的变更。每个企业的实际状况都不一样，没有一种普遍适用的柔性生产方式。企业柔性生产的实现，须要结合本企业的生产特点和面临的市场环境等实际状况，缔造性地建立适合本企业的生产方式，并不断进展改良。良好的现场改善气氛对企业柔性生产的实现是有很大帮助的。成功实现柔性生产的工厂，生产线上的

15、许多改善装置时时就是出自现场员工之手。二、 单元生产单元生产Cell Manufacturing是生产线小型化的产物。当设置多条小型生产线来代替大型生产线，且每条小型生产线都能独立完成大型生产线的工作时，这样的一条小型生产线就是一个生产单元。单元生产是最常见的一种柔性生产方式。单元生产的优点不仅在于便利复制和撤除，为快速对应产量的变更供应了可能，同时，以多个生产单元来代替一条大型生产线，也便利了多品种同时生产。实行单元生产要求单元内的工人必需受过更好的训练，能够完成多种操作。由于单元生产是每个单元独立完成工作的，因此每个单元都须要运用全套的工具和检测设备，以“单元化”的方式取代同样产能的一条生

16、产线，可能须要更高的投资。为降低单元设置费用，除了尽量运用简洁、廉价，且具有通用性的材料外，可考虑将高价值的工具和检测设备在两个以上单元之间共用。工厂产品市场需求的变更通常在一个区间内，由固定局部和变动局部组成。工厂实行柔性生产时，依据实际状况，可以接受既有生产线和生产单元相结合的形式，将固定产量局部在既有生产线上生产，变动局部在单元内生产。将生产线小型化做到极至，就是“一人生产方式”。在一人生产方式中，一个工人完成组装产品或产品的一个组件的全部操作。当产品或组件组装的工序较少，且产量不大时，一人生产方式因其极好的灵敏性在特定状况下也是适用的。一人生产方式也有生产线和工位，工人通过在各工位之间依次移动完成产品或组件的组装。为便于工人在工位间移动，一人生产方式通常接受站立式作业，并时时将生产线设置成U型或O型，以削减工人的移动和产品托板、工夹具等的搬送。一种变型的一人生产方式是“巡回生产方式”。在巡回生产方式中，一个工人独立完成组装产品或组件的全部操作，但多个工人同时在生产线上进展一样的作业。