平衡和瓶頸改善

1、生產(chǎn)線平衡分析生產(chǎn)線平衡分析 和瓶頸改善和瓶頸改善 第一節(jié)、木桶定律與生產(chǎn)線平衡 一、何為木桶定律 1.木桶定律 一個(gè)木桶盛水多少，并不取決于桶壁上最高的那塊木板， 而恰恰取決于桶壁上最短的那塊木板，這一規(guī)律我們稱之 為“木桶定律”。 2.木桶定律的三個(gè)推論 A.只有桶壁上所有木板都足夠高,木桶才能盛滿水 B.所有木板高出最低木板的部分是沒(méi)有意義的,而且高出越 多,浪費(fèi)就越大 C.提高木桶容量最有效的辦法就是設(shè)法加高最低木板的高度 二、生產(chǎn)線平衡與木桶定律的關(guān)系 “生產(chǎn)線平衡”與“木桶定律”非常相似：生產(chǎn)線的最 大產(chǎn)能不是取決于作業(yè)速度最快的工位，而恰恰取決于 作業(yè)速度最慢的工位，最快與最慢的

2、差距越大，產(chǎn)能損 失就越大。 制造現(xiàn)場(chǎng)，各個(gè)車間或小組之間，彼此的管理水平、產(chǎn) 能等往往是不等的，企業(yè)現(xiàn)場(chǎng)管理的整體水平并不取決 于最優(yōu)秀的車間單位而是取決于最差的車間單位，同理， 對(duì)一條生產(chǎn)線來(lái)言，其產(chǎn)量、效率高低也是如此。 三、生產(chǎn)線平衡的定義及意義 1.為何生產(chǎn)線平衡： 生產(chǎn)線平衡是對(duì)生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化、均衡化， 調(diào)整各工序或工位的作業(yè)負(fù)荷或工作量，使各工序的作 業(yè)時(shí)間盡可能相近或相等，最終消除各種等待浪費(fèi)現(xiàn)象， 達(dá)到生產(chǎn)效率最大化。它是生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化 中最重要的方法。通過(guò)平衡生產(chǎn)，可以加深理解“一個(gè) 流”生產(chǎn)模式及熟悉“單元生產(chǎn)”的編制方法，它是一 切新理論與新方法的基

3、礎(chǔ)。 2.提高生產(chǎn)線平衡效率的意義 縮短每一制品裝配時(shí)間,增加單位時(shí)間的生產(chǎn)量,降低生產(chǎn) 成本 減少工序間的在制品, 減少現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地的占用 減少工程之間的預(yù)備時(shí)間,縮短生產(chǎn)周期 消除人員等待現(xiàn)象,提升員工士氣 改變傳統(tǒng)小批量作業(yè)模式，使其達(dá)到一個(gè)流生產(chǎn)。 可以穩(wěn)定和提升產(chǎn)品品質(zhì) 提升整體生產(chǎn)線效率和降低生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的各種浪費(fèi) 第二節(jié)、生產(chǎn)線平衡分析與改善 一、平衡分析用語(yǔ) 1.節(jié)拍(PITCH TIME):節(jié)拍是指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成預(yù)定產(chǎn)量，各工序完 成單位成品所需的作業(yè)時(shí)間。其計(jì)算公式： 節(jié)拍有效出勤時(shí)間生產(chǎn)計(jì)劃量X（+不良率） 例：每月的工作天數(shù)為20天，正常工作時(shí)間每班次為480分鐘，該企業(yè) 實(shí)

4、行每天2班制，如果該企業(yè)的月生產(chǎn)計(jì)劃量為19200個(gè)，不良率為0%， 請(qǐng)問(wèn)該企業(yè)的生產(chǎn)節(jié)拍是多少？ 答：節(jié)拍時(shí)間=有效出勤時(shí)間/生產(chǎn)計(jì)劃量X（1+不良率） =480X2X20/19200X（1+0%） =60秒/個(gè) 2.傳送帶速度CV： 傳送帶速度是指流水線的皮帶傳遞速度，一般情況下，采用一定的 距離作好標(biāo)記，然后測(cè)定其時(shí)間，進(jìn)而得出流水線傳送帶的實(shí)際速 度，計(jì)算公式：CV=間隔標(biāo)記距離/所耗時(shí)間。采用流水線作業(yè)的企 業(yè)，傳送帶的速度與作業(yè)效率、疲勞程度以及能否完成產(chǎn)量有密切 的關(guān)系。理想的傳送帶速度是恰好能完成預(yù)定產(chǎn)量的同時(shí)又能減少 作業(yè)員的身心疲勞。理想的傳送帶速度的計(jì)算公式：CV=間隔標(biāo)

5、記 距離/節(jié)拍時(shí)間，因此在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)管理過(guò)程中，只要把流水線的皮 帶速度調(diào)成理想的傳送帶速度即可。 3.瓶頸工時(shí):指生產(chǎn)線所有工序中所用人均工時(shí)最長(zhǎng)的工序，通常 指一道工序，有時(shí)也指幾道工序。 3.總瓶頸站工時(shí):指瓶頸站工時(shí)乘以生產(chǎn)線作業(yè)人數(shù)的總和。 4.周程時(shí)間:是指單個(gè)產(chǎn)品從前到后所有工序所費(fèi)時(shí)間的總和。 5.平衡率: 其計(jì)算公式=生產(chǎn)線各工序時(shí)間總和/(瓶頸工時(shí)X人員數(shù)) 6.平衡損失:其計(jì)算公式=1-平衡率 7.平衡損失時(shí)間:其計(jì)算公式=(瓶頸工時(shí)-工位工時(shí)) 8.稼動(dòng)損失時(shí)間:其計(jì)算公式=(節(jié)拍-瓶頸時(shí)間)X總?cè)藬?shù) 9.稼動(dòng)損失率:其計(jì)算公式=稼動(dòng)損失時(shí)間/(節(jié)拍X總?cè)藬?shù))X100%,

6、平 衡損失時(shí)間與稼動(dòng)損失時(shí)間是兩個(gè)不同的概念,平衡損失時(shí)間是瓶 頸工時(shí)與各工位工時(shí)時(shí)間差的總和,而稼動(dòng)損失時(shí)間是工序生產(chǎn)節(jié) 拍與瓶頸工時(shí)時(shí)間差的總和,它們之間的關(guān)系如下圖所示: 節(jié)拍=33 瓶頸時(shí)間 =29.2 此部 分是 稼動(dòng) 損失 時(shí)間 此部 分是 平衡 損失 時(shí)間 稼動(dòng)損失時(shí)間與平衡損失時(shí)間的區(qū)別 10.瓶頸的（Bottle Neck)定義:阻礙企業(yè)流程更大程度增加 有效產(chǎn)出或減少庫(kù)存和費(fèi)用的環(huán)節(jié)謂之瓶頸，瓶頸可能是 有形的,也可能是無(wú)形的。 生產(chǎn)系統(tǒng)的目標(biāo)是平衡物流,而不是平衡生產(chǎn)能力; “非瓶頸”資源的充分利用不僅不能提高有效產(chǎn)出,而且 還會(huì)使庫(kù)存和搬運(yùn)增加; 瓶頸環(huán)節(jié)損失1小時(shí),相

7、當(dāng)于整個(gè)系統(tǒng)損失1小時(shí),而且是 無(wú)法補(bǔ)救的 ; 非瓶頸環(huán)節(jié)上節(jié)約1小時(shí),毫無(wú)實(shí)際意義; 瓶頸制約了生產(chǎn)系統(tǒng)的有效產(chǎn)出和庫(kù)存; 11.瓶頸的常見表現(xiàn): 整體進(jìn)度緩慢,生產(chǎn)效率下降; 出現(xiàn)產(chǎn)品零部件不能配套的現(xiàn)象; 一些工序加班趕貨,而另一些則很輕松; 一些工序的半成品堆積過(guò)多,而另一些則很少; 個(gè)別工序在等材料、設(shè)備,其他工序進(jìn)展正常; 個(gè)別生產(chǎn)線流動(dòng)停止,出現(xiàn)在制品滯留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)情況。 12.瓶頸效應(yīng):是指瓶子頸部流量的大小限制了倒水時(shí)的水 二、平衡改善法則及注意事項(xiàng) 1.平衡改善法則-ECRS法則 以上ECRS法則，具體可通過(guò)下列圖片來(lái)說(shuō)明生產(chǎn)中如何運(yùn)用改善： 作業(yè)改善壓縮分割轉(zhuǎn)移 并行作業(yè)，

8、增加人員 拆解去除 作業(yè)改善后合并 重排 2-1. 平衡改善的基本原則和方法： 通過(guò)調(diào)整作業(yè)工序的作業(yè)內(nèi)容來(lái)使作業(yè)時(shí)間相近或減少這一偏差。 A.首先考慮對(duì)瓶頸工序進(jìn)行改善,作業(yè)改善方法可參照程序分析、 動(dòng)作分析、工裝自動(dòng)化等工程方法和手段 B.將瓶頸工序的作業(yè)內(nèi)容分割給其它工序。 C.合并相關(guān)工序,重新排布生產(chǎn)線。 D.分解作業(yè)時(shí)間較短的工序,把它安排到其它工序中去。 E.增加作業(yè)員,只要平衡率提高了,人均產(chǎn)量就提高了,單位成本也 隨之下降。 2-2. 平衡改善的基本原則和方法： 改善耗時(shí)長(zhǎng)的工程,縮短作業(yè)時(shí)間 A.分割作業(yè),把一部分作業(yè)分配到耗時(shí)較短的工程 B.改善作業(yè),縮短作業(yè)時(shí)間(如:活

9、用工具等) C.使作業(yè)機(jī)械化;提高機(jī)械的效能 D.并行作業(yè),增加作業(yè)人數(shù) E.更換技術(shù)水準(zhǔn)更高、動(dòng)作更快的作業(yè)人員 改善耗時(shí)較短的工程 A.分割作業(yè),將其分配到其他耗時(shí)也短的工程,從而省略原工程 B.從耗時(shí)長(zhǎng)的工程,接過(guò)一部分作業(yè)內(nèi)容 C.把耗時(shí)較短的工程結(jié)合起來(lái) D.把需要兩個(gè)人工程,改成一個(gè)人就能應(yīng)付的工程. 3.平衡改善過(guò)程中應(yīng)注意事項(xiàng): A.需要同樣工具和機(jī)器的作業(yè)要素可分配在同一專用設(shè)備工序內(nèi) B.作業(yè)要素相同或前后相近的應(yīng)盡量分配在同一工序 C.不相容的作業(yè)盡量不分在同一工序 D.必要時(shí)可對(duì)關(guān)鍵作業(yè),增加操作人數(shù)或改用更有效的工具/設(shè)備以 縮短其作業(yè)時(shí)間,提高平衡率 E.生產(chǎn)線補(bǔ)進(jìn)

10、新手時(shí),因新手對(duì)工作不熟悉,在配置上需特別注意, 否則會(huì)造成嚴(yán)重的不平衡致使產(chǎn)量大幅下降。 F.采用ECRS法則進(jìn)行改善時(shí)的優(yōu)先順序?yàn)?“取消”不必要的動(dòng)作 或工序（第一選擇）；“合并”微小動(dòng)作（次選）；“重排”作業(yè) 工序或動(dòng)作（第三選擇）；“簡(jiǎn)化”復(fù)雜動(dòng)作或工序（最后選擇） 三、平衡改善的實(shí)施步驟： 第一步：明確改善目的和對(duì)象： 是否因?yàn)樯a(chǎn)量變動(dòng)（增產(chǎn)或減產(chǎn)）而進(jìn)行的改善 是否為了提高生產(chǎn)率、減少作業(yè)人員 改善對(duì)象是一條生產(chǎn)線、某段工序還是整個(gè)流程 第二步：了解、分析生產(chǎn)現(xiàn)狀及相關(guān)人員的工作狀況： 如各工位或工序的良品率有多高？人員出勤狀況、產(chǎn)品加工的難易 度、品質(zhì)事故的發(fā)生點(diǎn)等。 第三步

11、：了解產(chǎn)品工藝流程并分解各工程的作業(yè)要素：根據(jù)工程分析圖 了解加工作業(yè)內(nèi)容，依據(jù)作業(yè)拆分原則拆分各工程的作業(yè)要素。 第四步：對(duì)各作業(yè)要素進(jìn)行時(shí)間觀測(cè) 第五步：對(duì)觀測(cè)記錄的結(jié)果進(jìn)行處理，得出各作業(yè)要素的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，在 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)注意如下兩點(diǎn)： 剔除異常值、排除各種影響作業(yè)的因素，最后制定出各作業(yè)要素的 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 把各種浪費(fèi)現(xiàn)象記入并提出相關(guān)的改善方法，以便改善實(shí)施。 第六步：繪出生產(chǎn)線平衡圖。 第七步：計(jì)算目前的平衡率、稼動(dòng)損失率等。 第八步：提出改善目標(biāo)及實(shí)施方案。 第九步：依據(jù)平衡改善法則、動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則等方法實(shí)施改善。 第十步：改善結(jié)果的分析、總結(jié)和評(píng)價(jià)。 生產(chǎn)線平衡步驟: l計(jì)算產(chǎn)距

12、時(shí)間（Takt time） l畫優(yōu)先圖(制作工藝流程圖) l決定周期時(shí)間（CT=Takt time） l確定理論工位數(shù) l排程 l計(jì)算效率 案例分析 裝配線的效率裝配線的效率 X = 瓶頸節(jié)拍實(shí)際工位數(shù)目 任務(wù)時(shí)間總和 效率 92.3%= (3X4.1) 11.35 =效率 縱軸表示工序 的作業(yè)時(shí)間； 橫軸表示各工 序的作業(yè)。 作 業(yè) 時(shí) 間 工序號(hào) 5 10 15 20 25 30 35 人員 1 1 30 30 2 2 50 25 3 1 27 27 456789 3 72 24 1 30 30 1111 26 26 20 20 34 34 27 27 合計(jì) 12 316 243 流 動(dòng)

13、作 業(yè) 速 度 DM 生產(chǎn)線平衡的表示法:流動(dòng)生產(chǎn)圖 人均 實(shí)際 物流物流 物留物留 順暢流動(dòng)順暢流動(dòng) 沒(méi)有停滯沒(méi)有停滯 中間停滯中間停滯 隱藏問(wèn)題隱藏問(wèn)題 流水線的流水線的 “ “物流物流” ” 和和“物留物留” 傳統(tǒng)輸送帶作業(yè)傳統(tǒng)輸送帶作業(yè) 傳統(tǒng)輸送帶的傳統(tǒng)輸送帶的4 4種浪費(fèi)：種浪費(fèi)： 取放動(dòng)作浪費(fèi)取放動(dòng)作浪費(fèi) 在制品取放至少浪費(fèi)在制品取放至少浪費(fèi)2 25 5秒時(shí)間。秒時(shí)間。 等待浪費(fèi)等待浪費(fèi) 前后工序作業(yè)節(jié)奏不同造成作業(yè)等待。前后工序作業(yè)節(jié)奏不同造成作業(yè)等待。 在制品過(guò)多浪費(fèi)在制品過(guò)多浪費(fèi) 工序間緩沖庫(kù)存隱藏了等待問(wèn)題。工序間緩沖庫(kù)存隱藏了等待問(wèn)題。 空間浪費(fèi)空間浪費(fèi) 緩沖庫(kù)存的存放設(shè)

14、施、存放空間浪費(fèi)。緩沖庫(kù)存的存放設(shè)施、存放空間浪費(fèi)。 “傳統(tǒng)傳統(tǒng)”輸送帶和輸送帶和“成長(zhǎng)型成長(zhǎng)型”輸送帶輸送帶 成長(zhǎng)型輸送帶作業(yè)成長(zhǎng)型輸送帶作業(yè) 劃分節(jié)距線劃分節(jié)距線 一般為一般為8080 90cm90cm，用來(lái)確，用來(lái)確 認(rèn)進(jìn)度。認(rèn)進(jìn)度。 邊送邊做邊送邊做 在輸送帶上完在輸送帶上完 成裝配工作，成裝配工作， 消除搬運(yùn)浪費(fèi)消除搬運(yùn)浪費(fèi) 依產(chǎn)距時(shí)間依產(chǎn)距時(shí)間 設(shè)定速度設(shè)定速度 產(chǎn)距時(shí)間縮短時(shí)，產(chǎn)距時(shí)間縮短時(shí)， 增加工作站、工增加工作站、工 作人員和提高輸作人員和提高輸 送帶速度。送帶速度。 設(shè)立設(shè)立“接棒區(qū)接棒區(qū)” 流入流入“接棒區(qū)接棒區(qū)”的的 制品由下工序協(xié)助制品由下工序協(xié)助 完成。完成。 設(shè)

15、立停線按鈕設(shè)立停線按鈕 事故發(fā)生時(shí)停線，事故發(fā)生時(shí)停線， 以相互協(xié)作、排除以相互協(xié)作、排除 異常。異常。 “傳統(tǒng)傳統(tǒng)”輸送帶和輸送帶和“成長(zhǎng)型成長(zhǎng)型”輸送帶輸送帶 工工 廠廠 常常 見見 的的 等待浪費(fèi)等待浪費(fèi) 搬運(yùn)浪費(fèi)搬運(yùn)浪費(fèi) 不良浪費(fèi)不良浪費(fèi) 動(dòng)作浪費(fèi)動(dòng)作浪費(fèi) 加工浪費(fèi)加工浪費(fèi) 庫(kù)存浪費(fèi)庫(kù)存浪費(fèi) 制造過(guò)多（過(guò)早）浪費(fèi)制造過(guò)多（過(guò)早）浪費(fèi) 缺貨損失缺貨損失 企業(yè)每生產(chǎn)一件產(chǎn)品就在制企業(yè)每生產(chǎn)一件產(chǎn)品就在制 造一份浪費(fèi)。伴隨企業(yè)運(yùn)營(yíng)中各造一份浪費(fèi)。伴隨企業(yè)運(yùn)營(yíng)中各 業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)不被察覺(jué)或不被重視的業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)不被察覺(jué)或不被重視的 浪費(fèi)，日本企業(yè)管理界將之形象浪費(fèi)，日本企業(yè)管理界將之形象 地比喻為地比喻為“地下工廠地下工廠”。 地下工廠 生產(chǎn)線不平衡造成中間在庫(kù)，降低整體效率生產(chǎn)線不平衡造成中間在庫(kù)，降低整體效率 能力需求：能力需求：100件件/H例例 根據(jù)生產(chǎn)需求變化進(jìn)行有彈性的生產(chǎn)線布置根據(jù)生產(chǎn)需求變化進(jìn)行有彈性的生產(chǎn)線布置 2 34 5 InputOutput 16 2 34 5 InputOutput 16 需求需求1000件件/天時(shí)天時(shí) 3人作業(yè)人作業(yè) 需求需求600件件/天時(shí)天時(shí) 2人作業(yè)人作業(yè) 考慮彈性生產(chǎn)線布置時(shí)追求的目標(biāo)：考慮彈性生產(chǎn)線布置時(shí)追求的目標(biāo)： （1 1）及時(shí)發(fā)現(xiàn)浪費(fèi)）及時(shí)發(fā)現(xiàn)浪費(fèi) （2 2