【“5W1H”探析法和“ECRS”原則在車間生產(chǎn)線平衡優(yōu)化中的應(yīng)用案例17000字（論文）】

“5W1H”分析法和“ECRS”原則在車間生產(chǎn)線平衡優(yōu)化中的應(yīng)用案例目錄TOC\o"1-2"\h\u2811摘要 1199601緒論 22727第1章：緒論。論述了生產(chǎn)線平衡問題的研究背景及意義。 394311.2.2研究技術(shù)路線 35142.1.1生產(chǎn)線平衡的概念 5209922.1.2生產(chǎn)線平衡評判指標 5111282.2.1程序分析 67462.2.3ECRS原則 7205993.1.1X公司簡介 9117293.1.2X公司生產(chǎn)主要問題 9160453.3.1作業(yè)數(shù)據(jù)測定方法 11247173.3.2工序作業(yè)時間測定 13204883.3.3工序作業(yè)時間分析 14191914.2.1流程優(yōu)化 17255904.2.2瓶頸工序優(yōu)化 1824964.3.1生產(chǎn)線平衡數(shù)學模型的建立 20234234.3.2基于Lingo軟件的模型求解 22摘要近年來，中國的經(jīng)濟增長和社會進步很快，人民的消費水平不斷提高，制造業(yè)蓬勃發(fā)展。為了充分滿足市場的多元化需要，提升市場的競爭力，企業(yè)必須盡量降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)同步生產(chǎn)。企業(yè)需要提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)率，以滿足客戶的需求。實現(xiàn)一個流生產(chǎn)，使生產(chǎn)線的各個工序都能夠達到平衡。生產(chǎn)線平衡要求在一個給定的約束條件下，將一系列的作業(yè)要素可以合理分配給合適數(shù)量的工位。并且能夠滿足各種作業(yè)要素之間的優(yōu)先關(guān)系，從而大大提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。本文介紹了“5W1H”分析法和“ECRS”原則在案例企業(yè)SMT車間生產(chǎn)線平衡優(yōu)化中的應(yīng)用。通過分析生產(chǎn)線的評價指標，得到平衡效果。對SMT車間生產(chǎn)線的生產(chǎn)現(xiàn)狀進行了深入的分析。對整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程進行系統(tǒng)的整理，然后對生產(chǎn)線各個工序的作業(yè)時間采用秒表測時法進行測定。根據(jù)秒表測時法的步驟制定出生產(chǎn)線各個工序的標準作業(yè)時間。找出生產(chǎn)線上超出生產(chǎn)節(jié)拍的工序，對這一工序進行重點優(yōu)化，降到生產(chǎn)節(jié)拍以下。通過計算生產(chǎn)線的平衡率，說明生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。根據(jù)生產(chǎn)線的實際情況，發(fā)現(xiàn)存在的問題，對生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程進行優(yōu)化。消除生產(chǎn)流程中的超節(jié)拍工序和不合理的工序，合并較為簡單的作業(yè)工序。設(shè)計優(yōu)化方案，利用0-1整數(shù)規(guī)劃方法建立數(shù)學模型。再通過lingo軟件求解，得到最小工作站劃分方案。最后，重新計算生產(chǎn)線優(yōu)化后的工序作業(yè)時間。對比分析優(yōu)化前和優(yōu)化后的生產(chǎn)線平衡率和平衡性指數(shù)，根據(jù)結(jié)果說明生產(chǎn)線平衡優(yōu)化后得到了一定程度的提高。關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線平衡；SMT車間；lingo1緒論1.1研究背景及意義1.1.1研究背景目前，中國的經(jīng)濟正處于快速發(fā)展階段，也帶動了制造業(yè)的發(fā)展，制造業(yè)面臨前所未有的挑戰(zhàn)，是國家全力扶持的支柱產(chǎn)業(yè)。如果企業(yè)想占取更廣闊的市場和獲取更大的利益，就需要從自身出發(fā)，事實求事，找出問題的關(guān)鍵，并根據(jù)問題的實際情況采取相對應(yīng)的措施進行整改，整改完之后還要進行系統(tǒng)的優(yōu)化，這樣更有利于提高生產(chǎn)效率，生產(chǎn)效率有了提高，市場的占有率和收益也會顯著提高。一個高效的生產(chǎn)體系就意味著具有更高的生產(chǎn)效率，能給企業(yè)創(chuàng)造更多的利益。在大大提高生產(chǎn)效率這個方面，制造企業(yè)必須建立完善的作業(yè)指導書，以確保作業(yè)人員操作熟練。提高生產(chǎn)技術(shù)是企業(yè)首要實行的措施，也是提高效率的客觀條件。使生產(chǎn)線達到更高的平衡并不斷優(yōu)化，保持更高的生產(chǎn)效率。X公司是一家生產(chǎn)汽車PCB板的公司。伴隨著我國汽車行業(yè)市場的發(fā)展與繁榮，對汽車軟硬件設(shè)備的需求量不斷地增加，公司的訂單量也隨著需求量逐年增加，但公司產(chǎn)品產(chǎn)量不能滿足市場的需求。同時，公司因為各種費用的增加，雖然公司經(jīng)濟收入在不斷增加，但實際產(chǎn)品盈利并沒有與營業(yè)收入同比例增長。因此，公司急不可耐地想改變這一現(xiàn)狀，想要提高生產(chǎn)效率以此滿足市場需求，并且降低成本來獲取更多利潤，可以通過生產(chǎn)線平衡優(yōu)化來解決X公司的問題，以此達到想要的效果。1.1.2研究意義一個高效的生產(chǎn)系統(tǒng)可以使生產(chǎn)更加順暢，流程更加合理，減少因為生產(chǎn)流程安排不恰當，導致的生產(chǎn)庫存堆積過多和生產(chǎn)停滯不前，需要增強生產(chǎn)計劃的規(guī)劃與合理性，就此縮短生產(chǎn)周期，加快訂單交付能力。因此，研究生產(chǎn)線的平衡問題非常關(guān)鍵，意義如下所述：（1）提高流水加工線中的生產(chǎn)效率。憑借著車間技術(shù)的改進，協(xié)調(diào)生產(chǎn)線的各方機會，重新梳理各生產(chǎn)線的工序內(nèi)容。使生產(chǎn)過程中的每道工序變得更加順暢，確保生產(chǎn)的持續(xù)性，減少生產(chǎn)過程中的不正常情況，使生產(chǎn)線效率有大幅度的提高，能夠生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。（2）提高產(chǎn)品質(zhì)量。生產(chǎn)作業(yè)的詳細區(qū)分可以有效地減輕作業(yè)任務(wù)的繁瑣，更加便于操作人員的實際操作。當產(chǎn)品有不足與缺陷時，能更迅速、更精準地找出問題的“漏洞”的操作過程，盡早地解決問題，使由此造成的停機時間和對生產(chǎn)工作進程的影響降到更低，同時也確保了產(chǎn)品的質(zhì)量。（3）提高操作者的積極主動性。均衡生產(chǎn)確保了生產(chǎn)的公平性合理性，同時工作量也更加均衡。身在瓶頸工位的工人不需要過長時間處于高壓高強度的工作狀態(tài)之下。這樣既保證作業(yè)速度不減緩，又保證產(chǎn)品質(zhì)量不下跌。1.2研究內(nèi)容及技術(shù)路線1.2.1研究內(nèi)容本文主要運用“5W1H”分析和“ECRS”原則對生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程進行分析，解決生產(chǎn)流程中所存在的問題，并運用0-1整數(shù)規(guī)劃理論，建立數(shù)學模型后用lingo求解，重新劃分生產(chǎn)線的各個工序，將一些工作站合并在一起，減少工序數(shù)，減少人員和機器，起到優(yōu)化生產(chǎn)線的目的。第1章：緒論。論述了生產(chǎn)線平衡問題的研究背景及意義。第2章：相關(guān)理論概述。對生產(chǎn)線平衡優(yōu)化中的相關(guān)理論與相關(guān)方法進行了介紹，為后續(xù)的研究提供一定的基礎(chǔ)。第3章：X公司SMT車間生產(chǎn)線的現(xiàn)狀分析。根據(jù)現(xiàn)實情況存在的一些現(xiàn)象分析了SMT車間生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程存在的問題。根據(jù)生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程，采用秒表測時法確定了生產(chǎn)線各個工序的作業(yè)時間。再整理數(shù)據(jù)得出標準作業(yè)時間。然后計算了生產(chǎn)線的平衡率和平滑性指數(shù)，得到生產(chǎn)線的平衡效果。第4章：SMT車間生產(chǎn)線優(yōu)化方案。分析現(xiàn)狀所存在的問題，優(yōu)化SMT車間生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程。采用0-1整數(shù)規(guī)劃方法對生產(chǎn)線平衡問題進行研究，并建立數(shù)學模型，然后利用lingo軟件進行求解。根據(jù)工作站劃分方案，對生產(chǎn)線平衡進行優(yōu)化。第5章：總結(jié)。對本文研究的內(nèi)容及優(yōu)化結(jié)果進行一個概括性的總結(jié)。1.2.2研究技術(shù)路線本文的研究思路，首先是明確研究的方向，其次是對相關(guān)理論與方法進行概述。接下來對所研究對象進行細致的現(xiàn)狀分析，發(fā)現(xiàn)存在的問題有哪些。然后，根據(jù)問題提出相對應(yīng)的優(yōu)化方案并實施優(yōu)化。最后，對其優(yōu)化結(jié)果進行分析得出總結(jié)。技術(shù)路線如圖1-1所示：圖1-1研究技術(shù)路線圖2相關(guān)理論概述2.1生產(chǎn)線平衡概述2.1.1生產(chǎn)線平衡的概念生產(chǎn)線平衡是對生產(chǎn)線各工序均衡情況進行分析的一種技術(shù)方法，對生產(chǎn)線的工序時間合理安排。通過調(diào)整各工序相互之間的作業(yè)時間平均化，讓每個工序都可以實現(xiàn)負載均衡，相差不會太大。從而消除各種工序間的作業(yè)時間浪費，提升生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和減少等待時間。生產(chǎn)線平衡是生產(chǎn)流程優(yōu)化與生產(chǎn)能力提高最重要的方法，對生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程進行設(shè)計，合理分配，規(guī)范生產(chǎn)作業(yè)，平衡作業(yè)時間。在實際的生產(chǎn)環(huán)境中會受到各種條件的干擾，導致生產(chǎn)線都不能做到完全平衡。造成生產(chǎn)線不平衡的重要原因之一就是瓶頸工序的存在，如果不解決生產(chǎn)瓶頸，那么各工序作業(yè)不等會造成時間損失，這樣就會嚴重影響到下一步的工序，導致工作的開展十分困難，甚至會影響整個生產(chǎn)線的正常運行，造成停滯，還會影響生產(chǎn)進度。實施生產(chǎn)線平衡優(yōu)化的目的，是為了在生產(chǎn)工作的現(xiàn)場實現(xiàn)一個流的流暢生產(chǎn)模式。其理想狀態(tài)是使工序和工序之間按照相同的節(jié)奏生產(chǎn)產(chǎn)品，消除多余的作業(yè)等待，減少等待時間，以此提高整個生產(chǎn)線在運行中的平衡性和穩(wěn)定性，并且提高效率。2.1.2生產(chǎn)線平衡評判指標生產(chǎn)線的評價指標主要包括兩個，這兩個評價指標是生產(chǎn)線平衡率（LB）和平滑性指數(shù)（SI）。影響生產(chǎn)線平衡率和平滑性指數(shù)指標的因素有工序作業(yè)時間、瓶頸時間、生產(chǎn)節(jié)拍、空閑時間等。利用生產(chǎn)線平衡率公式計算得出結(jié)果，將結(jié)果與評價標準兩者之間進行比較。得到對比的評價結(jié)果，這樣可以更加了解生產(chǎn)線的平衡情況是怎樣的。（1）生產(chǎn)線平衡率（LB）的計算公式如下:LB=其中:N表示生產(chǎn)線的工位數(shù)。T表示生產(chǎn)線第i個工位的操作時間。P表示生產(chǎn)線的瓶頸時間。通過計算生產(chǎn)線的平衡率，得到評價結(jié)果，將計算所得到的結(jié)果與生產(chǎn)線平衡效果的評價標準這兩者之間進行比較。根據(jù)生產(chǎn)線平衡率的區(qū)間范圍，看結(jié)果屬于哪個范圍內(nèi)，得出生產(chǎn)線平衡性的結(jié)果。制定的平衡效果評價標準如表2-1所示:表2-1平衡效果評價標準表生產(chǎn)線平衡率（LB）評價結(jié)果LB≥90%優(yōu)80%≤LB<90%良LB<80%差（2）平滑性指數(shù)（SI）的計算公式如下：SI=其中：SI表示生產(chǎn)線作業(yè)時間的平滑性指數(shù)。N表示生產(chǎn)線的總工位數(shù)。C表示生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍。平滑性指數(shù)的計算主要涉及到生產(chǎn)線的作業(yè)時間和生產(chǎn)節(jié)拍，還有總工位數(shù)。通過對生產(chǎn)線上不同工位作業(yè)時間，工位之間的這個關(guān)系來衡量生產(chǎn)線作業(yè)時間。看時間波動的大小，時間波動的情況，以此確定平滑性指數(shù)。采用平滑性指數(shù)的方法，可以對生產(chǎn)線平衡性進行一個補充，說明平衡效果。也可以對優(yōu)化前和優(yōu)化后的生產(chǎn)線進行平衡效果分析，對優(yōu)化前后生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程這兩者之間進行比較。比較過后，在一定程度上可以體現(xiàn)優(yōu)化前和優(yōu)化后的效果，這樣可以對以后的改進起重要作用。SI值越大，這就說明了工位與工位之間的作業(yè)時間分布越分散，均衡性也會變得越差。否則，說明工位與工位之間的作業(yè)時間分布越集中，時間相差不大。優(yōu)化前后的偏差程度越大，優(yōu)化的效果越明顯。2.2工業(yè)工程相關(guān)理論和方法2.2.1程序分析程序分析這種方法的技術(shù)就是以生產(chǎn)線為主要分析對象，對整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程進行系統(tǒng)的一步步拆分。分析改善整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程中存在的一些不完善的生產(chǎn)內(nèi)容和方法、生產(chǎn)程序及作業(yè)現(xiàn)場的空間結(jié)構(gòu)配置情況。并通過嚴謹?shù)目疾炫c分析，制定一種最經(jīng)濟合理、最優(yōu)化的解決方案。其中的分析方法主要包括有生產(chǎn)流程圖和線路圖。程序分析可以反映流程的整體狀況，根據(jù)現(xiàn)有流程存在的問題，研究出改進的對策，可以提高流程的效率。它是以符號這種形式來記錄整個流程，分析和改進生產(chǎn)過程的一種IE方法。程序分析的目的是：（1）把握生產(chǎn)過程的整個流程。確定生產(chǎn)流程的步驟，工序和工序之間的總的關(guān)系和每一個操作人員需要的作業(yè)時間，找出工序和工序之間存在的一些不平衡問題。（2）查找生產(chǎn)線的流程問題。發(fā)現(xiàn)和合理完善一些可能經(jīng)常會讓人覺得時間多余的一些工序，看到在生產(chǎn)過程中可能用時比較多的一些工序，重新安排工序間的內(nèi)容，合理的合并相似的這些工序，去掉一些暫停和閑余的工序，合并一些生產(chǎn)過程中過度細分的工序或者說只是一些重要性大的工序。2.2.2“5W1H”分析“5W1H”分析法通過對每一個生產(chǎn)過程的問題點進行持續(xù)發(fā)問，發(fā)現(xiàn)存在的問題，再找出問題的原因是什么，分析每道工序在設(shè)計上的改進，找到更好的工序方法，并結(jié)合ECRS原則給出具體的改進方法?！?W1H”這種提問方法能對工序調(diào)查結(jié)果進行系統(tǒng)的一次次提問，在對生產(chǎn)線的工序進行充分的調(diào)查。了解工序的細致內(nèi)容，工序的耗時時間，工序存在的必要，研究工序的諸多因素。對生產(chǎn)線的工序內(nèi)容(What)、生產(chǎn)線的操作人員(Who)、生產(chǎn)線的工序位置(Where)、生產(chǎn)線的操作時間(When)、怎么操作(How)和為什么這樣做(Why)，對生產(chǎn)線的這幾個問題通過變化方式，變化方法進行第一次提問、第二次問題和第三次提問，根據(jù)答案分析工序與工序之間的相關(guān)性，找到問題產(chǎn)生的原因并對其進行分析，找到可以完善工序和改進工序的方法。通過表2-2能更加清晰的看懂這個提問法。表2-2“5W1H”提問表提問點第一次提問第二次提問第三次提問提問現(xiàn)狀提問原因能否優(yōu)化What（作業(yè)內(nèi)容）是做什么的有沒有必要做能否縮減內(nèi)容Why（作業(yè)原因）為什么要做如何做的原因能否換個方法When（作業(yè)時間）什么時候做那時做的原因能否換個時間Where（作業(yè)地點）在什么地點做那里做的原因能否換個地點Who（作業(yè)人員）哪個人員來做這人做的原因能否換個人員How（作業(yè)方式）用什么方式做這樣做的原因能否換個方式在對作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)原因、作業(yè)時間、作業(yè)地點、作業(yè)人員、作業(yè)方式，這幾個必須提問的問題進行第一次提問后，可以初步了解現(xiàn)狀。第二次提問后，就可以大致了解所存在的問題，第三次的提問就是找出優(yōu)化方法的可能性，為接下來的進一步優(yōu)化做好鋪墊。2.2.3ECRS原則在“5W1H”分析的理論基礎(chǔ)上，結(jié)合ECRS原則進行一步的分析。在ECRS原則的之下可以從實踐中找出一個對于生產(chǎn)流程大致的改進方向，并找到一種更好的方法來替換目前存在問題的方法。運用ECRS的四項原則，一是取消、二是合并、三是重組、四是簡化，在四項原則中找到更好的方法幫助企業(yè)解決生產(chǎn)線平衡問題。（1）取消。通過取消生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程中沒有必要的工序、動作、操作，有效的改進生產(chǎn)線，是改進的最高原則。通過研究生產(chǎn)線的某一工作內(nèi)容是否可以取消，改進工作程序，提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。沒有必要存在的作業(yè)操作、搬運動作、人工檢驗等都應(yīng)取消，特別針對在生產(chǎn)流程中一些工作量較大的作業(yè)工序，可以適當取消部分工序。（2）合并。對于不能取消工序而又有必要的工序，看是不是能夠合并在一塊，可以合并就合并在一塊，這樣可以達到節(jié)省時間和簡化工序的目的。合并就是將工序合起來變成一個，有工序和工序之間的合并，還有工具和工具之間的合并。經(jīng)過合并調(diào)整操作之后，減少了工序，避免發(fā)生重復情況，節(jié)省人力物力。當生產(chǎn)線的工序之間出現(xiàn)不平衡時，可以考慮是否合并。（3）重排。取消和合并以后，重新排列生產(chǎn)線的所有作業(yè)時間，合理的安排作業(yè)人員的順序和作業(yè)工序的步驟。在重新排列這一過程中，還可以反復思考是否還有更優(yōu)的排列方案，發(fā)現(xiàn)是否還有其他工序可以取消和合并的。讓整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程重新排列后更加合理，使生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率提高。（4）簡化。經(jīng)過取消、合并、重排這三個步驟的操作后，分析作業(yè)工序有沒有簡化的可能，盡可能的減少生產(chǎn)作業(yè)時間。簡化生產(chǎn)流程，節(jié)省作業(yè)人員，節(jié)省工序的作業(yè)時間、節(jié)省一些機器產(chǎn)生的固定費用，提高生產(chǎn)線的整體工作效率。經(jīng)過簡單優(yōu)化之后，會讓整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程得到了更好的優(yōu)化。2.3Lingo軟件簡介Lingo軟件是一個和數(shù)學相關(guān)的軟件，對數(shù)學類的研究非常深入，這款軟件的操作還非常簡單，還是非常實用的。這款軟件可以求解各種優(yōu)化問題，對非線性、線性和整數(shù)規(guī)劃等數(shù)學問題能非?？斓倪\行出來。允許決策變量是整數(shù)，內(nèi)置的建模語言包含了幾十個內(nèi)部函數(shù)，使用非常簡單方便，功能強大。只需要在頁面窗口中輸入集合定義段，目標函數(shù)段，約束和數(shù)據(jù)段。通過計算機自動運行可以得到目標值的最優(yōu)解，和其他軟件的求解方法對比，省去了復雜的中間計算過程。Lingo軟件在數(shù)學規(guī)劃這個方面是比較有自己特點的，通過以下說明：（1）模型語言簡單Lingo軟件可以使編輯出來的程序更加便于用戶理解和修改。Lingo軟件的數(shù)學建模語言方式與其他軟件的數(shù)學語言是非常接近的，通俗易懂，用戶可以很方便的在軟件上進行數(shù)學建模。（2）數(shù)據(jù)讀取方便Lingo軟件根據(jù)實際問題建立的數(shù)學模型，在輸入和輸出數(shù)據(jù)方面很方便，讀取數(shù)據(jù)庫中的資料也很快速，結(jié)果運行速度也是非?？斓摹２僮鞣椒ê芎唵?，可以快捷生成數(shù)據(jù)的報告。（3）建模函數(shù)較多Lingo軟件里面包括了很多的實際應(yīng)用中會用到的一些常用的建模函數(shù)，從而能以比較少的語句，較直觀的方式描述比較大規(guī)模的優(yōu)化模型，方便與其他軟件交換數(shù)據(jù)，使用戶建模操作更易上手。（4）求解器運行快Lingo軟件有一個特點是對數(shù)學規(guī)劃問題的求解很迅速，原因是因為Lingo軟件有一個很厲害的求解器。這個求解器是非常重要的一個部分，正是由于有了它，運行速度才很快。在求解其他規(guī)劃問題的時候，用戶可以通過Lingo軟件直接讀取模型，而無需指定相應(yīng)的求解器，軟件會自動選擇適合的求解器。（5）模型功能強大Lingo軟件還為用戶設(shè)計開發(fā)了一套功能很厲害的模型環(huán)境。這個模型的功能厲害之處在于，可以讓用戶在頁面窗口中輸入代碼時，直接選擇在軟件內(nèi)運行用戶之前就已經(jīng)編輯保存過的模板，對這個模板直接調(diào)用。很方便的針對數(shù)學模型求解，使用起來也很容易操作。3X公司生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析3.1X公司概況3.1.1X公司簡介X公司成立于2009年，專注于對各項系統(tǒng)的技術(shù)開發(fā)、原材料的購買、生產(chǎn)制造等一系列相關(guān)的設(shè)計。當下，公司擁有先進完整的自動化生產(chǎn)線、機器設(shè)備以及功能強大的ERP系統(tǒng)。有8條SMT生產(chǎn)線，4條DIP生產(chǎn)線，產(chǎn)品成品的組裝線有2條。研發(fā)團隊和技術(shù)團隊人員占比有十分之一，工程師級別的人員是最多的占比?？蛻舯椴急泵?、歐洲、亞洲，公司的業(yè)務(wù)范圍是主要做醫(yī)療器械產(chǎn)品、汽車設(shè)備產(chǎn)品、智能工控產(chǎn)品及各種PCB板的設(shè)計，研發(fā)生產(chǎn)各類電子產(chǎn)品。本文選取X公司汽車產(chǎn)品生產(chǎn)線作為研究對象，以優(yōu)化生產(chǎn)線平衡為目標。整個生產(chǎn)線的生產(chǎn)過程可以劃分為兩塊：前道生產(chǎn)和后道生產(chǎn)。其中前道的作業(yè)工序主要是在SMT車間貼片生產(chǎn)PCB板，后道的作業(yè)工序則是DIP插件。前道的生產(chǎn)都是依靠自動化生產(chǎn)，自動化的機器生產(chǎn)有助于提升作業(yè)生產(chǎn)流程的標準化。這也是公司為什么要優(yōu)化SMT車間生產(chǎn)線的主要因素。后道生產(chǎn)多采用人工進行插件大個的元器件，相對于機器來說，手工操作的速度比不上機器自動操作。加上公司特別重視生產(chǎn)線的不斷優(yōu)化改進，作業(yè)指導書一直改變，造成作業(yè)人員對操作內(nèi)容和方法沒有完全掌握，不夠熟悉，這會導致生產(chǎn)線產(chǎn)能上不去。3.1.2X公司生產(chǎn)主要問題（1）產(chǎn)能不足目前，X公司配置有8條SMT生產(chǎn)線，本文以BYD客戶訂單為例進行研究。根據(jù)公司近期收到的BYD客戶訂單，客戶月均需求量約為24640件產(chǎn)品。如果要滿足訂單的需求，按照公司目前的生產(chǎn)進度，今后的日產(chǎn)量需要達到1120件，即生產(chǎn)節(jié)拍為35.3s。通過企業(yè)當前的每天生產(chǎn)數(shù)量的報表數(shù)據(jù)得知，每天的產(chǎn)出數(shù)量為980件，這個數(shù)量并不能滿足訂單所需求的數(shù)量。因此，企業(yè)為了儲備庫存，生產(chǎn)計劃經(jīng)常進行修改，每天都變化，再根據(jù)客戶的要求，有些產(chǎn)品需要安排優(yōu)先生產(chǎn)。生產(chǎn)線經(jīng)常換線，會導致產(chǎn)品產(chǎn)出速度遭到耽擱。必須提前生產(chǎn)一定量的產(chǎn)品，有合理的庫存，才不會每天被客戶催。為了訂單能及時完成，對生產(chǎn)線進行優(yōu)化刻不容緩。瓶頸工序是優(yōu)化的關(guān)鍵，是整條生產(chǎn)線上用時最長的一個作業(yè)工序。這一工序決定生產(chǎn)線的產(chǎn)量，想要提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，必須縮短瓶頸工序的作業(yè)時間。（2）生產(chǎn)不平衡X公司各個工序作業(yè)不均衡，各工序間所產(chǎn)生的問題、浪費和矛盾顯而易見，在發(fā)現(xiàn)問題時，分析找出存在的原因，給出解決的方法。然后把人、機器、時間充分利用，使作業(yè)人員能同時操作多臺自動化機器，培養(yǎng)成為多能工，按生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程順序?qū)C器設(shè)備進行合理的安排，減少作業(yè)過程的浪費，縮短作業(yè)程序的時間，有效降低生產(chǎn)成本。根據(jù)一個流的基本思路，及時制造，消除一切浪費，設(shè)計一條較為均衡的生產(chǎn)流程。使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中平均的流動，消除每一道作業(yè)工序之間的停滯狀態(tài)，將工序內(nèi)容進行優(yōu)化組合，使生產(chǎn)線作業(yè)時間達到均衡。X公司一直都很看重到生產(chǎn)方面的管理，開展線上及線下的生產(chǎn)管理方面的相關(guān)培訓，在管理上減少不合理，從而使效率得到提升。但是，在生產(chǎn)過程中時常會出現(xiàn)突發(fā)狀況，對生產(chǎn)線的正常運轉(zhuǎn)造成一定的壓力。因為不合理的作業(yè)時間分配會導致作業(yè)時間偏差比較大，導致作業(yè)時間的浪費。而且，處于長期未進行設(shè)備維護的生產(chǎn)車間工作，產(chǎn)量也不能得到保證。如果這些問題沒有改善，那么生產(chǎn)線的平衡率和效率不會提高，這樣訂單要求也滿足不了，這種情況會一直持續(xù)，得不到改善。3.2SMT生產(chǎn)流程分析SMT即表面組裝技術(shù)。將錫膏印刷到模具上，再根據(jù)設(shè)計好的電路圖，把各類電子元器件快速而準確的通過吸嘴儀器貼裝到PCB的焊盤位置上。貼片整個生產(chǎn)中最關(guān)鍵和復雜的工序，不同的電子元器件適用不同的貼片機。貼片完成后經(jīng)過檢測再通過回流焊爐進行焊接，并檢測是否符合設(shè)計要求。SMT是新一代電子裝聯(lián)技術(shù)，也是電子組裝行業(yè)里最流行的技術(shù)和工藝。SMT車間的生產(chǎn)線詳細生產(chǎn)流程如表3-1所示：表3-1SMT生產(chǎn)流程表工作站名稱人數(shù)機器數(shù)描述1PCB板上機（TOP面）11放入PCB板2印刷錫膏11點膠、上錫膏3自動檢測SPI11機器檢測4高速機貼片33貼裝CHIP元件5泛用機貼片11貼裝異形元件6回流焊接11焊接7AOI檢測11機器檢測+人工操作確認8焊接點檢測11人工目檢質(zhì)量9QA抽驗10人工目測檢查10裝周轉(zhuǎn)車12待生產(chǎn)另一面11PCB板上機（BOT面）11裝PCB板12印刷錫膏11點膠、上錫膏13自動檢測SPI01機器檢測14高速機貼片22貼裝CHIP元件15泛用機貼片11貼裝異形元件16回流焊接11焊接17AOI檢測11機器檢測+人工操作確認18分板11拼板切割19PCB板清洗11機器自動清洗20ICT測試11機器檢測+人工操作確認21包裝12包裝22入庫10入庫接下來，根據(jù)生產(chǎn)流程圖能直觀且清晰的看到SMT車間的生產(chǎn)流程。先對生產(chǎn)線中一些經(jīng)常會用到的符號闡述意義，說明符號代表的流程和意義，具體的符號說明如表3-2所示：表3-2流程符號解釋表符號流程意義○加工原材料或半成品在過程中逐漸變成成品的狀態(tài)變化搬運原材料或半成品從一個地方移動到另一個地方的過程▽儲存原材料或半成品在某一地方儲存暫存或等待原材料或半成品在某一地方出現(xiàn)暫?！鯔z查檢查原材料或半成品的質(zhì)量通過對SMT車間生產(chǎn)線進行現(xiàn)場觀察和記錄，繪制出生產(chǎn)流程圖如圖3-1所示：圖3-1SMT生產(chǎn)流程圖從生產(chǎn)流程圖能明顯看到，生產(chǎn)線的過程中暫存現(xiàn)象和等待現(xiàn)象的占比是比較多的。這兩種現(xiàn)象說明這個生產(chǎn)流程是有卡頓，是不流暢的，工序和工序之間負荷也是不均勻的，這些就是造成生產(chǎn)線平衡率較低的原因之一。3.3生產(chǎn)作業(yè)數(shù)據(jù)測定與分析3.3.1作業(yè)數(shù)據(jù)測定方法確定作業(yè)數(shù)據(jù)測定的方法主要包括4種：秒表時間研究法、樣本法、預(yù)定時間標準法和標準資料法。根據(jù)實際情況，分析具體操作的可行性和考慮具體數(shù)據(jù)的準確性。本文采用秒表時間研究法來測量生產(chǎn)線每一道工序的作業(yè)時間。秒表時間研究這種方法是以生產(chǎn)過程中的工序為研究對象，通過直接的連續(xù)觀測作業(yè)工序一定時間。按照預(yù)先確定好的觀測次數(shù)運用秒表或電子計時器，確定操作者完成某一工序所需的標準時間。秒表測時方法常用的包括連續(xù)測時法、歸零測時法、累積測時法等。考慮實際操作過程中作業(yè)時間的精確性和測時的方便性，采用連續(xù)測時法。測定步驟如下：（1）做好準備。進行作業(yè)測定時，做準備工作時需準備的有秒表、時間記錄表、計算器等一些簡單的工具。（2）觀測次數(shù)確定。用秒表時間法測定出作業(yè)時間，觀測的樣本容量取決于結(jié)果是不是更準確。一般來說，樣本越多，所花費的時間越多，這樣操作人員就需要記錄的次數(shù)越多。得到標準的作業(yè)時間是重要的，但是為了不耗費人力和時間，采用抽樣，抽取一定量的樣本次數(shù)。用統(tǒng)計學中的其中一種方法，誤差界限法來確定所需要觀察記錄的次數(shù)。這個方法要多次觀察數(shù)據(jù)的平均值與標準差，對不正常的數(shù)值要去掉，得到的數(shù)據(jù)才會更準確。誤差界限法的計算方法如下：在實際的情況當中，一般來說，觀測值呈正態(tài)分布，不能得到總體標準差（σ），因此本文使用了樣本標準差（S）來確定觀測數(shù)次。計算式（3-1）：σ≈S=樣本容量為n時，樣本均值標準差為σxσ對操作人員取誤差5%，可靠度為95%，則：2σ公式中的0.05表示的是精確度，將式（3-2）代入式（3-3）得到式（3-4）：N=上面的公式中：xin表示所觀測的次數(shù)N表示所需要觀察的次數(shù)通過上面的方法，這樣通過公式計算，求解出觀測時間的次數(shù)，這樣算出來的數(shù)據(jù)是比較科學的。這種方法是要對樣本進行很多次的觀測，對數(shù)據(jù)準確的記錄，然后再計算最后的值，得出觀測次數(shù)。（3）時間測量。使用秒表計時工具觀察和記錄操作人員的實際操作時間。當?shù)谝粋€工序開始工作時，開始秒表計時，秒表在整個測時過程中一直連續(xù)走動，不暫停，只有當工序中的單個作業(yè)元素結(jié)果時才記錄秒表的時間，當所有記錄完成后，減去兩個相鄰作業(yè)工序的最終時間。相減之后得到的作業(yè)工序時間才是實際所花費的時間。（4）觀測數(shù)據(jù)處理。通過秒表取得每一個工序所需要的測試次數(shù)后，記錄到表上。對測得的作業(yè)數(shù)據(jù)中的異常值進行再次剔除，異常值是某工序時間受其他因素的影響。作業(yè)時間超出正常范圍，最常用的異常值剔除方法為三倍標準差法。（5）確定寬放時間。一般，在生產(chǎn)作業(yè)中，實際情況是作業(yè)人員不可能一整天都在忙碌，是有休息時間的。要是一天都處在高強度的作業(yè)中，這種狀態(tài)是不可取的，所以在確定工序的作業(yè)時間時，要結(jié)合現(xiàn)實的因素，考慮作業(yè)人員有寬放時間。（6）制定標準作業(yè)時間。根據(jù)上面的步驟對生產(chǎn)線上的每一個工序的時間都認真測定，確保準確。要得到標準的作業(yè)時間，對數(shù)據(jù)的要求是很高的，一點小誤差都會影響數(shù)據(jù)準確，所以要對作業(yè)工序的時間準確把握。3.3.2工序作業(yè)時間測定在確定方法來進行作業(yè)測定后，根據(jù)步驟做好準備。先用秒表連續(xù)記錄各個工序的作業(yè)時間，記錄多次數(shù)據(jù)，再對觀測數(shù)據(jù)用誤差界限法處理，得到準確的數(shù)據(jù)。還要把作業(yè)人員的寬放時間考慮進去，最后制定出來的標準作業(yè)時間都是準確的。由于SMT車間的生產(chǎn)線是大都由自動化的機器來運作，只需要人工檢查，照看機器。機器的生產(chǎn)時間都是相對固定的，每一個機器的速度都可以計算出，可以直接把測得的時間數(shù)據(jù)列出。各工序的作業(yè)時間表如表3-3所示：表3-3各工序作業(yè)時間表工作站工序名稱作業(yè)人數(shù)機器數(shù)作業(yè)要素作業(yè)測定時間（s）1PCB板上機（TOP面）11裝PCB板13.82印刷錫膏11點膠、上錫膏21.033自動檢測SPI11機器檢測26.254高速機貼片33貼裝CHIP元件18.125泛用機貼片11貼裝異形元件21.366回流焊接11焊接20.847AOI檢測11機器檢測+人工確認38.58焊接點檢測11人工目檢質(zhì)量35.929QA抽驗10人工目測檢查9.6110裝周轉(zhuǎn)車11待生產(chǎn)另一面24.4611PCB板上機（BOT面）11裝PCB板13.812印刷錫膏11點膠、上錫膏21.0113自動檢測SPI01機器檢測26.1314高速機貼片22貼裝CHIP元件26.9215泛用機貼片11貼裝異形元件28.8616回流焊接11焊接18.0517AOI檢測11機器檢測+人工確認32.4818分板11拼板切割18.7919PCB板清洗11機器自動清洗3720ICT測試11機器檢測+人工確認38.7121包裝12包裝17.8822入庫10入庫9.32總計2424518.843.3.3工序作業(yè)時間分析對每一個工序記錄得到的作業(yè)時間進行分析，確定生產(chǎn)線實際的工序時間。用秒表測時法得到的生產(chǎn)的作業(yè)時間是標準的，數(shù)據(jù)是可靠的。秒表測時法這種方法是實用的，根據(jù)上表中已經(jīng)測定的作業(yè)時間。用這個數(shù)據(jù)來計算生產(chǎn)線的平衡率（LB）和平滑性指數(shù)（SI）：生產(chǎn)線平衡率的計算公式如下：LB=在公式（3-5）中：N表示生產(chǎn)線的工位數(shù)。Ti從工序作業(yè)時間表中可以看出，生產(chǎn)線的總工位數(shù)N=22。作業(yè)時間最長的工位用時P=38.71，工序總時間518.84，代入式（3-5）可得：LB=518.84/根據(jù)生產(chǎn)線平衡率的評判標準，該生產(chǎn)線的平衡性小于80%，平衡性為差。平滑性指數(shù)的計算公式如下：SI=公式中的C表示生產(chǎn)線的節(jié)拍時間。生產(chǎn)線的生產(chǎn)節(jié)拍是根據(jù)公司訂單需求來確定的，計算出的生產(chǎn)節(jié)拍為35.3s。經(jīng)過計算得到SI≈14.57。根據(jù)生產(chǎn)線平衡效果的評判標準，該生產(chǎn)線的平衡效果SI值偏小，平衡效果為差。把生產(chǎn)線各個工序的標準作業(yè)時間表示出來，如圖3-2所示。圖中可以清楚地看出生產(chǎn)線各個工序間的作業(yè)時間不均勻，高低不平。其中有4個工序的作業(yè)時間是在生產(chǎn)節(jié)拍那條線上面的，說明超過了生產(chǎn)節(jié)拍，超過生產(chǎn)節(jié)拍的工序是會影響生產(chǎn)進度的。圖中有一些工序用時相差很大，這種差距是造成生產(chǎn)線平衡率較低的原因之一。圖3-2工序作業(yè)時間山積圖4SMT車間生產(chǎn)線優(yōu)化方案4.1優(yōu)化方案的設(shè)計原則如果需要更好且更有效的了解并解決生產(chǎn)線一些問題，例如：生產(chǎn)不平衡和布局不夠完整等一系列問題。面對這些存在問題，需要采取相對應(yīng)的措施，比如怎樣才能有效提高生產(chǎn)效率并盡量滿足客戶所提出的一系列要求，當然，這也需要考慮公司具體的實際情況，所以在進行思考方案并擬定方案的同時，必須遵守以下原則：（1）首先，要對該系統(tǒng)進行優(yōu)化，并且要和優(yōu)化前形成鮮明對比，通過對比會發(fā)現(xiàn)可能存在的某些問題，發(fā)現(xiàn)問題之后，在加以優(yōu)化，直到方案最優(yōu)為止。（2）提到優(yōu)化，面臨的問題又來了，如何對該生產(chǎn)流程進行優(yōu)化。對生產(chǎn)過程中的工序進一步改進，需要注意不能對生產(chǎn)線的整體結(jié)構(gòu)和設(shè)計做出任何的改變。（3）在制定最優(yōu)化方案設(shè)計時，首先應(yīng)考慮本公司是否有能力支持該方案，當然，大部分公司設(shè)計方案的原則都以低風險，高收入為目的，所以這需要盡可能的維持原有的狀況，并加以針對性的優(yōu)化，還需要增強產(chǎn)品中的市場競爭力，不購買重型機器設(shè)備，不進行高額的資金投入。（4）優(yōu)化后需要能夠直觀的看出這是已經(jīng)經(jīng)過很多次優(yōu)化后的方案，突出優(yōu)化效果。有必要比對優(yōu)化前和優(yōu)化后的結(jié)果，對結(jié)果進一步分析，能充分體現(xiàn)優(yōu)化方案的有效性。（5）在已經(jīng)制定完成的方案還要在進一步優(yōu)化，這里面所包含的內(nèi)容要求有很多很多，例如：該操作是否可行，是否方便大規(guī)模的生產(chǎn)，是否需要專業(yè)人員來講解等。這樣更有利于工作人員和每個工序的操作人員能夠更加容易接受。4.2基于IE方法的優(yōu)化IE方法就是從公司實際發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，對生產(chǎn)線平衡所存在的問題進行分析。從五個方面，也就是人、機、料、法、環(huán)。這五個方面主要是對生產(chǎn)線平衡率較低產(chǎn)生的原因通過魚骨圖來研究，看看具體是哪一些原因。如圖4-1所示：圖4-1生產(chǎn)線平衡分析圖4.2.1流程優(yōu)化通過對生產(chǎn)線生產(chǎn)流程的優(yōu)化和改進，將會在一定程度上提高生產(chǎn)線的效率。同時在工序方面發(fā)生了改變，能夠調(diào)節(jié)整個生產(chǎn)線。調(diào)節(jié)后使得生產(chǎn)線的工序運行時間變得更均衡，生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程變得更順暢。對流程的優(yōu)化的很有必要的，需要分析每一個工序作業(yè)的內(nèi)容，特別是對工序時間的減少，有一定作用。所以通過對生產(chǎn)線流程的設(shè)計和優(yōu)化，將大大提高整個生產(chǎn)線之間的平衡性。接下來，在“5W1H”提問法的基礎(chǔ)上，對生產(chǎn)線上的每一道工序都一一提問，詳細提問具體的內(nèi)容的原因。先對最開始的工序1進行提問，如表4-1所示：表4-1工序作業(yè)提問表A工序1的用途是什么?B工序1的用途主要是將PCB板安裝到上板機上A這一工序有必要進行嗎?B將PCB板安裝到上板機這是非常有必要的A為什么?B因為上板機必須有PCB板才能繼續(xù)下一步的操作，所以PCB板安裝是必須要做的A在哪個地方操作?B在供板機的旁邊A為什么選擇在這個地方進行操作?B因為PCB板在上板機的旁邊，拿取快速和方便A有沒有比這更合適的地方?B暫時是沒有的，因為供板機不能夠隨便移動A適合什么時候安裝?B在供板機PCB板數(shù)量不夠的時候進行安裝A為什么在這個時候安裝?B如果不在這個時候進行安裝，那么將會導致后面的工序不能正常進行A有沒有其他更合適的時間?B沒有，因為生產(chǎn)線的最開始的工序就是這個，如果不能及時讓供板機供料，下一步的工序就停止了A由誰來負責?B負責SMT生產(chǎn)線上料的專業(yè)人員A選此人來做的理由是什么?B因為SMT生產(chǎn)線的上料組需要有專業(yè)人員負責，不然可能會導致斷料情況A有更合適的人嗎?B目前沒有經(jīng)過對生產(chǎn)線的第一個作業(yè)工序連續(xù)提問后，逐一回答所問的問題，根據(jù)回答找到可以解決的方法。對剩下的其余工序也是按照一樣的提問方法進行提問，提問過程中也可以對工序與工序之間存在的搬運、一些不合理的安排、作業(yè)人員的可替換性、工序存在的必要性等問題全面進行相似的提問。根據(jù)回答的答案來分析，各工序之間的平衡，找到平衡性改進的方法。由于文章字數(shù)限制，不再就生產(chǎn)線具體的提問過程進行贅述。根據(jù)22道工序的“5W1H”連續(xù)提問并結(jié)合“ECRS”原則，對需要改善的工序總結(jié)出的改善方案如下：（1）可以將工序7的AOI檢測中的人工操作這一作業(yè)要素合并到下一道人工QA抽驗工序中，這樣可以減少工序7的作業(yè)時間，減少時間后可以滿足生產(chǎn)節(jié)拍。（2）能把工序8的焊接點檢測這一工序取消掉，這一工序因為采用了自動化的機器進行回流焊接，而且機器產(chǎn)生的不良率幾乎為0，所以不必經(jīng)過人工重新進行檢查。（3）工序19的PCB板清洗是機器自動清洗，可由上道工序的工人兼并操作，節(jié)省人工。具體優(yōu)化情況及優(yōu)化前和優(yōu)化后的對比如表4-2所示：表4-2工序優(yōu)化前后對比表工序號工序名稱優(yōu)化說明優(yōu)化人數(shù)優(yōu)化設(shè)備數(shù)優(yōu)化前作業(yè)時間（s）優(yōu)化后作業(yè)時間（s）7AOI檢測優(yōu)化前:本道工序人工操作確認檢測結(jié)果優(yōu)化后:人工操作由下地道工序工人進行1138.532.218焊接點檢測優(yōu)化前:人工進行目測檢查焊接質(zhì)量優(yōu)化后:取消該道工序1035.92019PCB板清洗優(yōu)化前:分板完成后進行一次清洗優(yōu)化后:由上道工序工人進行11370采用“5W1H”分析法分析完所有工序后，需要對各個工序和生產(chǎn)流程進行調(diào)整。檢查是否會影響正常生產(chǎn)，優(yōu)化改善后是否會對生產(chǎn)線的平衡性產(chǎn)生積極影響。4.2.2瓶頸工序優(yōu)化通過對工序作業(yè)時間的觀察，可以看出超出生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍的工序有4道。超出的工序分別是工序7的AOI檢測、工序8的焊接點檢測、工序19的PCB板清洗、工序20的ICT測試。工序7的AOI檢測、工序8的焊接點檢測、工序19的PCB板清洗通過生產(chǎn)流程進行優(yōu)化，已經(jīng)達到生產(chǎn)節(jié)拍的要求，接下來，對瓶頸工序ICT測試進行優(yōu)化，將作業(yè)時間降至生產(chǎn)節(jié)拍以下，滿足訂單要求。ICT測試工序是所有工序中作業(yè)時間用時最長的工序，作業(yè)時間為38.71s，超過生產(chǎn)節(jié)拍35.3s。生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力會受到該工序的作業(yè)時間的影響，因此，對其進行優(yōu)化刻不容緩。結(jié)合“5W1H”提問法和“ECRS”原則，可以發(fā)現(xiàn)工序之間的問題。由于分板工序與包裝工序之間采用的是連線方式，造成ICT測試工序作業(yè)時間耗時較長。在經(jīng)過分板這一工序后，下一道工序就是包裝。是先分板，然后板子通過傳送帶傳送到下一工序的，到下一個工序后才會進行包裝。而作業(yè)工序用時最長是工序是ICT測試這一道工序，這道工序則采用的是先進先出的模式。這種模式在每一次測試時，所測的數(shù)量都有限的，測不了太多，對數(shù)量是有限制的。這就導致了ICT測試這一工序的工作效率不高，為了能夠提高工作效率，又能縮短測試時間，可以考慮變換模式。將ICT測試的模式由原先的連線模式修改為非連線模式，這樣做之后，就變成了集中測試，測試數(shù)量增多，效率也就提升了。改善前和改善后的ICT測試工序的作業(yè)時間經(jīng)過整理后，如表4-3所示：表4-3改善前后作業(yè)時間對比表測試數(shù)量（片）人數(shù)作業(yè)時間（s）改善前3138.71改善后4135.3改變了ICT測試工序的模式之后，這一工序的作業(yè)時間相比較之前，作業(yè)時間得到了減少。時間縮短了3.41s，小于節(jié)拍時間35.3s，已經(jīng)符合生產(chǎn)節(jié)拍所要求的時間。通過上面基于IE方法對生產(chǎn)線進行的優(yōu)化，改善了生產(chǎn)流程。取消了工序8焊接點檢測和工序19的PCB板清洗，工作站數(shù)量由22減少成20，也使作業(yè)時間用時最長的瓶頸工序ICT測試得到了優(yōu)化。改善之后，各工序的作業(yè)時間均符合了生產(chǎn)節(jié)拍35.3s。生產(chǎn)線的生產(chǎn)流程經(jīng)過優(yōu)化后，取消了一些工序，工作站數(shù)量也減少了，這就滿足了生產(chǎn)線的平衡。通過對生產(chǎn)線優(yōu)化前的各個工序的作業(yè)時間數(shù)據(jù)進行分析，整理出優(yōu)化后新的生產(chǎn)流程和新的工序作業(yè)標準時間，如表4-4所示：表4-4優(yōu)化后工序作業(yè)時間表工作站工序名稱作業(yè)人數(shù)機器數(shù)作業(yè)要素作業(yè)測定時間（s）1PCB板上機（TOP面）11裝PCB板13.82印刷錫膏11點膠、上錫膏21.033自動檢測SPI11機器檢測26.254高速機貼片33貼裝CHIP元件18.125泛用機貼片11貼裝異形元件21.366回流焊接11焊接20.847AOI檢測11機器檢測32.218QA抽驗10人工目測檢查9.619裝周轉(zhuǎn)車11待生產(chǎn)另一面24.4610PCB板上機（BOT面）11裝PCB板13.811印刷錫膏11點膠、上錫膏21.0112自動檢測SPI01機器檢測26.1313高速機貼片22貼裝CHIP元件26.9214泛用機貼片11貼裝異形元件28.8615回流焊接11焊接18.0516AOI檢測11機器檢測+人工確認32.4817分板11拼板切割18.7918ICT測試11機器檢測+人工確認35.319包裝12包裝17.8820入庫10入庫9.32總計2222463.224.3基于0-1整數(shù)規(guī)劃的最小工作站劃分通過IE方法的優(yōu)化，在一定程度上提高了生產(chǎn)線的平衡。現(xiàn)在看來所有生產(chǎn)線的工序都在生產(chǎn)節(jié)拍要求的節(jié)拍時間之下，但是還是看得出工序之間的作業(yè)時間波動太大了，起伏高低不平。因此，可以對生產(chǎn)線的工作站進行重新劃分，進一步優(yōu)化工作站的劃分結(jié)果。通過減少工作站的數(shù)量，這樣來提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)線的平衡率。數(shù)學方法因為操作簡單、容易計算，常被用作劃分工作站的方法。這種數(shù)學方法分析的第一步是先確定要使用的數(shù)學模型，確定好后再建立相應(yīng)的數(shù)學模型。再借助計算機進行求解，得到最優(yōu)的值。本文使采用0-1整數(shù)規(guī)劃來對工作站進行劃分求解。4.3.1生產(chǎn)線平衡數(shù)學模型的建立當生產(chǎn)節(jié)拍C已知時，對作業(yè)單元進行劃分，使工作站數(shù)量最少，建立生產(chǎn)線平衡問題的0-1規(guī)劃模型。（1）模型參數(shù)的解釋C：表示生產(chǎn)線的節(jié)拍。n：表示作業(yè)單元的個數(shù)。i，j：表示作業(yè)單元的序號，i,j=1,2,3,……,n。ti：表示完成第i個作業(yè)單元操作所需要的時間，i=1,2,3,……,n。Pred=(i,j)：指作業(yè)單元i是作業(yè)單元j的緊前作業(yè)；其中，Pred為作業(yè)單元的優(yōu)先集。K：指生產(chǎn)線能劃分出的最大工作站數(shù)目。k：工作站號，k=1,2,3,……,K。（2）決策變量xik:xik是0-1變量，如果作業(yè)單元i被分配到工作站k，那么，Ak:A建立X公司SMT車間生產(chǎn)線平衡問題的0-1整數(shù)規(guī)劃模型如下：①生產(chǎn)線上的每個作業(yè)單元必須分配到某一個工作站，數(shù)學式表達式如下：X即：②每個工作站上所有作業(yè)單元操作時間之和應(yīng)小于生產(chǎn)節(jié)拍。數(shù)學式表達如下：X即：③需要考慮作業(yè)單元之間的優(yōu)先級關(guān)系，如果將作業(yè)單元i分配給工作站k，它的緊前工序就一定不能被分配到工作站k之后，否則不成立。數(shù)學式表達如下：X整個生產(chǎn)線的所有作業(yè)單元之間的優(yōu)先關(guān)系用數(shù)學式表達如下：k=1④如果一個工作站中已經(jīng)被分配了作業(yè)單元，那么這個工作站的值應(yīng)該等于1，數(shù)學式表達如下：X即：生產(chǎn)線平衡問題是指在生產(chǎn)線的節(jié)拍時間已知時，可以建立數(shù)學模型來求最少的工作站數(shù)，因此，對于X公司SMT車間生產(chǎn)線平衡問題，建立的數(shù)學模型如下：目標函數(shù)：min=約束條件：4.3.2基于Lingo軟件的模型求解因為lingo軟件編程的過程簡單，運行速度快，所以常用來解決各類數(shù)學規(guī)劃問題。本文將使用lingo軟件求解0-1整數(shù)規(guī)劃數(shù)學模型，得出最優(yōu)解。一般來說，使用lingo軟件的解決方案有2個步驟。如下：步驟一：建模。建立需要解決問題的數(shù)學模型；步驟二：求解。根據(jù)實際問題建立的數(shù)學模型，用lingo軟件來進行運行求解。（1）參數(shù)設(shè)置①計算節(jié)拍時間X公司BYD客戶訂單的需求為每日1120件，每天的有效工作時間為11小時，則生產(chǎn)線的節(jié)拍時間為：C=②確定各作業(yè)單元之間的相互關(guān)系，根據(jù)X公司現(xiàn)有生產(chǎn)線的實際運行情況，將其現(xiàn)有作業(yè)單元劃分為20個，各作業(yè)單元之間的優(yōu)先級集合表示為：pred={（1，2）（2，3）（3，4）（4，5）（5，6）（6，7）（7，8）（8，9）（9，10）（10，11）（11，12）（12，13）（13，14）（14，15）（15，16）（16，20）（17，18）（18，19）（19，20）}（2）0-1整數(shù)規(guī)劃的Lingo求解根據(jù)lingo軟件的編程要求，將數(shù)學模型中的數(shù)據(jù)輸入到頁面窗口中，輸入完成后點擊執(zhí)行圖標，就會跳出運行狀態(tài)窗口，具體的編程代碼如圖4-2所示：圖4-2模型編程程序圖將以上程序的代碼輸入到lingo軟件中運行求解，運行結(jié)果顯示，當前解的目標函數(shù)值是16，表示最小工作站數(shù)為16個。結(jié)果