生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題

生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六(J.Chen)

教學(xué)目的:

了解生產(chǎn)線基本概念的基本特點(diǎn)掌握生產(chǎn)線平衡技術(shù)的有關(guān)基本概念和技術(shù)術(shù)語掌握單一型裝配線的平衡一般方法了解其他類型裝配線生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線主要是指按照產(chǎn)品加工或裝配的工藝路線布局設(shè)備和物流,以流水線的形式組織生產(chǎn)的一種生產(chǎn)組織形式，大部分情況下物料是單件流動方式。如：－某汽車總裝和部件裝配線；－電視機(jī)及電子裝配生產(chǎn)線；－發(fā)動機(jī)向加工生產(chǎn)線；其中，以裝配生產(chǎn)線為居多。第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六某企業(yè)摩托車發(fā)動機(jī)生產(chǎn)線生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線的主要優(yōu)點(diǎn)：－生產(chǎn)效率高，適合于大量標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；－生產(chǎn)管理和控制比較簡單；－原材料和物料搬運(yùn)效率高；－生產(chǎn)過程造制品少；－人員培訓(xùn)周期短；－對人員技術(shù)要求相對較低；－有利于質(zhì)量控制。第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線的主要特點(diǎn)：－使現(xiàn)代管理“3S”原則得以實(shí)現(xiàn)（Standardization,SpecializationandSimplification）；－生產(chǎn)過程是連續(xù)均衡的；－供需之間的順序固定；－各個(gè)工序或工位必須同步、重復(fù)完成規(guī)定的作業(yè)；－對產(chǎn)品或工藝變化的適應(yīng)性較低。－向柔性化方向發(fā)展。第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線生產(chǎn)系統(tǒng)中人們關(guān)注的主要問題：－人員問題；操作人員心理和生理上與裝配工作的特點(diǎn)（重復(fù)性、單調(diào)性和連續(xù)性）的適應(yīng)性。－生產(chǎn)周期的問題；周期長短決定了規(guī)定計(jì)劃周期內(nèi)生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，如何確定最佳的周期是一個(gè)十分重要的問題。－生產(chǎn)線平衡；如何將生產(chǎn)作業(yè)分配給沿線各作業(yè)站，同時(shí)又不違反作業(yè)元素執(zhí)行的順序限制，各作業(yè)站總工作時(shí)間不超過選定的周期。第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)平衡有關(guān)概念和技術(shù)術(shù)語－生產(chǎn)線的分類（單一型、混合型和批量型）；－作業(yè)站；作業(yè)站又稱為作業(yè)工序或工位，是指在一個(gè)工作位置上給定的生產(chǎn)作業(yè)。－總作業(yè)量、總作業(yè)時(shí)間；一個(gè)制品的全部加工或裝配作業(yè)量為總作業(yè)量，總作業(yè)時(shí)間是完成總作業(yè)量需要的時(shí)間，僅僅包括直接作業(yè)時(shí)間。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題－平衡延遲；

由于作業(yè)沒有均衡地分配到各個(gè)作業(yè)站而生產(chǎn)線上出現(xiàn)的空閑時(shí)間量就是平衡延遲。平衡延遲或不平衡度表示為：最大作業(yè)時(shí)間－平均作業(yè)時(shí)間最大作業(yè)時(shí)間X100%平衡延遲＝第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題－與周期有關(guān)量化計(jì)算；周期又可以用生產(chǎn)節(jié)拍來表示，即在生產(chǎn)線上單個(gè)產(chǎn)品產(chǎn)出的時(shí)間，如：每2分鐘出產(chǎn)一輛轎車。假設(shè)：一個(gè)產(chǎn)品在一條單一型生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)，并設(shè)：m-作業(yè)元素的個(gè)數(shù)；Ei-第i個(gè)作業(yè)元素；Ti-第i個(gè)作業(yè)元素的時(shí)間；T總－總作業(yè)時(shí)間；第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六C-周期；AR-計(jì)劃生產(chǎn)周期；Q-計(jì)劃周期內(nèi)的產(chǎn)量；N*-完成計(jì)劃產(chǎn)量的最小作業(yè)站的數(shù)量生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題第11頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六假定，N-實(shí)際作業(yè)站的數(shù)量Cj為分配到第j個(gè)作業(yè)站的作業(yè)時(shí)間空閑時(shí)間ITj=C-Cj因此生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題第12頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六示例，某汽車廠總裝工序共有500道，總作業(yè)時(shí)間為200分鐘計(jì)劃要求年產(chǎn)轎車5萬輛，每年按照250個(gè)工作日，每天按照8小時(shí)生產(chǎn)則：每天生產(chǎn)轎車200輛，要求周期為8＊64／200＝2.56分鐘/輛因此最小作業(yè)站數(shù)量為［200／2.56］=[78.125]=79假定實(shí)際作業(yè)站數(shù)為90個(gè)則：總空閑時(shí)間＝90＊2.56-200=30.4分鐘平均延遲＝30.4／90＊2.56=13.2%此時(shí)生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)效率為：200／(90＊2.56)=86.2%生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題優(yōu)先圖（順序圖）－表示生產(chǎn)作業(yè)或裝配順序的過程約束關(guān)系穿左襪子穿左襪子穿短褲穿長褲系褲帶穿右襪子穿右襪子穿汗衫穿襯衫穿外套系領(lǐng)帶帶帽子IIIIII第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題單一型生產(chǎn)線啟發(fā)式手工平衡算法該方法的基礎(chǔ)是利用作業(yè)優(yōu)先圖同一列上元素的可交換性以及元素的橫向可移性，按照一定的規(guī)則手工進(jìn)行生產(chǎn)線作業(yè)平衡的一種方法.第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題單一型生產(chǎn)線啟發(fā)式手工平衡算法具體步驟和規(guī)則是:1)計(jì)算出總作業(yè)時(shí)間,確定作業(yè)站數(shù)量,計(jì)算平均作業(yè)時(shí)間,并初步確定周期,周期>=單個(gè)最大作業(yè)時(shí)間;2)現(xiàn)考察第一列作業(yè),如果:-作業(yè)時(shí)間和小于周期,則第一列作業(yè)全部分配給第一工位,再從第二列中選取直至接近周期;-作業(yè)時(shí)間和大于周期,則從第一列作業(yè)中選取一些作業(yè),使作業(yè)時(shí)間和接近周期,并將這些作業(yè)分配給第一工位;3)依次從先行作業(yè)隊(duì)列中選取作業(yè)向工位分配作業(yè),保證每個(gè)工位的作業(yè)時(shí)間和軍盡可能接近周期.第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題示例:已知某電子廠產(chǎn)品裝配作業(yè)優(yōu)先圖,假定時(shí)機(jī)作業(yè)站數(shù)量為3個(gè)279811101213165341415161712345作業(yè)號作業(yè)時(shí)間0.070.200.180.100.200.140.080.370.350.300.360.250.310.260.280.190.14第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題計(jì)算:總作業(yè)時(shí)間=3.78,假定作業(yè)站數(shù)為3個(gè),則平均作業(yè)時(shí)間為1.26取周期為1.26,按照單一型手工啟發(fā)式平衡算法得到結(jié)果:平均延遲=0,個(gè)工位作業(yè)分配情況如表所示第一工位第一工位第一工位作業(yè)元素作業(yè)時(shí)間作業(yè)元素作業(yè)時(shí)間作業(yè)元素作業(yè)時(shí)間12345680.070.200.180.100.200.140.37791012150.080.350.300.250.2811131416170.360.310.260.190.14Ci1.261.261.26第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)平衡計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)線平衡ABL(AssemblyLineBalance),主要有COMSOAC和CALB,ALB等,以ALB為例它能夠解決如下幾個(gè)方面的平衡問題:-單一型無約束生產(chǎn)線平衡-混合型裝配線平衡;-附帶位置條件的單一型生產(chǎn)線平衡;-附帶位置條件的混合型生產(chǎn)線平衡;-附帶一般限制條件的單一型生產(chǎn)線平衡;-一般限制條件下混合型生產(chǎn)線平衡;-附帶作業(yè)站及一般限制條件的單一型生產(chǎn)線平衡;-附帶作業(yè)站及一般限制條件的混合型生產(chǎn)線平衡;-混合配制品投入排序問題;-批處理的混合型裝配線平衡;第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線平衡的其他問題在實(shí)際生產(chǎn)線平衡中,并不是所有的作業(yè)都可以任意混配,經(jīng)常會遇到生產(chǎn)線平衡中的約束問題,主要的常見約束有:-位置約束(主要針對重量較大的產(chǎn)品)-固定設(shè)備和工具約束-清潔約束-疲勞約束第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線平衡的其他問題-位置約束(主要針對重量較大的產(chǎn)品)

作業(yè)制品的位置主要包括:前部、后部、底部、頂部、左部、右部和內(nèi)部。為了減少不必要的位置更換次數(shù)和時(shí)間，盡可能將具有同樣位置約束的作業(yè)集中安排。－固定設(shè)備或工具約束主要是指在生產(chǎn)作業(yè)中，右寫作業(yè)需要一些專門的設(shè)備和工具才能完成，為了減少固定設(shè)備和工具的重負(fù)設(shè)置盡可能將統(tǒng)一設(shè)備或工具的作業(yè)，在不違反作業(yè)順尋原則的前提下，集中安排。第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題生產(chǎn)線平衡的其他問題-清潔－油污約束

有些作業(yè)需要操作工人以清潔的手進(jìn)行操作，如：精密儀器的裝配，而有些作業(yè)則難免接觸油污。在作業(yè)安排的過程中，應(yīng)盡可能將清潔作業(yè)安排在一起，有油污作業(yè)安排在一起。－疲勞約束主要是指在生產(chǎn)作業(yè)中，有些作業(yè)時(shí)間不長，但強(qiáng)度大、易于疲勞，為了使各個(gè)工位的疲勞強(qiáng)度相當(dāng)，應(yīng)避免兩個(gè)或兩以上的疲勞作業(yè)安排在一個(gè)工位上。第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題混合型生產(chǎn)線平和問題混合型生產(chǎn)線特點(diǎn):同一條裝配生產(chǎn)線上可以生產(chǎn)作業(yè)方式大致相似但不同規(guī)格的產(chǎn)品;生產(chǎn)制品混合連續(xù)進(jìn)行;在制品庫存少;混合生產(chǎn)線靈活性更高;生產(chǎn)調(diào)整成本低第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題混合型生產(chǎn)線平和問題混合型生產(chǎn)線環(huán)境下需要解決的主要問題:-混合制品排序問題;-混合平衡問題,(以產(chǎn)量計(jì)劃來分配,難度更大,動態(tài)平衡)-批量混合問題;-制品相似度問題;第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題未來生產(chǎn)線的特點(diǎn)大量生產(chǎn)、成批生產(chǎn)和單件生產(chǎn)多種模式的并存，對未來生產(chǎn)線提出了更高的要求：－生產(chǎn)線的高效率和高柔性，F(xiàn)MS/FML的引進(jìn)；－數(shù)控設(shè)備的高精度、多功能于快速變更能力；－裝配低的高柔性，應(yīng)用帶輪裝配車－要求按訂貨組織生產(chǎn)；第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六平衡生產(chǎn)線的幾種常見方式

:a.對瓶頸工序進(jìn)行作業(yè)改善.

b.將瓶頸工序的作業(yè)內(nèi)容分擔(dān)一部分給其它工序.

c.增加作業(yè)人員﹐設(shè)置并行工位.

d.合并相關(guān)工序﹐重新排布工序.

e.分解作業(yè)時(shí)間短的工序﹐分配到其它工序里。第26頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六生產(chǎn)線平衡技術(shù)及有關(guān)問題思考題：－您所在的生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線的類型是那種類型？－在生產(chǎn)過程中是否有不平衡的情況？－有何建議？第27頁，共29頁，2023年，2月20日，星期六工作內(nèi)容時(shí)間(S)人員ICT測試20.261裝Mylay25.331裝CPU25.961FFT測試445.2114QT測試189.526FVI(1)23.661FVI(2