工業工程生產線論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 料法是利用以往其它時間研究技術所確定的大量時間數據，加以分析綜合，組成一套有關作業的標準時間的基本數據。它是一些預先確定的時間數據，因此，它和預定時間制度相似。但是，預定時間制度積累的是基本動作的時間數據，標準資料法所積累的則是作業要素的時間數據，以上兩法的優點是可能不通過秒表時間研究等直接研究制定數據要花費很多的人力、物力和時間，如果所研究的工作既簡單又少重復，那么，使用這種技術方法。模特法是以作業最簡單的手指動作所需要的時間作為單位動作時間，定為1MOD(1MOD=)，人體其它有形動作都可以計算為手指動作的整數倍，即若干，進而可以計算出一個工序、一條作業線、一種產品的生產時間，模特法把人體所有有形動作劃分為21種，每種動作都確定出所需要模特法（即時間值）,這樣只要知道人體動作的部位,即不必測量也不用查表,就能立即確定動作所需的時間它與以前PTS的法相比,分析簡單,使用方便,容易掌握,而精度并不亞于以前的各種方法。模特法與其他PTS法一樣都是以人的動作為研究對象,與動作經濟原則相結合,可以用模特排來改進現行操作,從而獲得最優操作方案并把它以標準的形式確定下來,在實踐中進行推廣實施,最終達到提高工作效率,降低疲勞,提高經濟效益的目的正因為模特法是以人的動作為研究對象,所以它主要適用于手工作業為主的分析應用.流水生產是在“分工”和“作業標準化”的原理上發展來的。流水生產方式的基礎是流水生產線。流水生產線是由設備、工作地和傳送裝置構成的設施系統。流水生產的生產對象、生產能力!生產速率以及設備人力利用率等問題都是在設計階段中規定好的,因此大量流水線生產的生產組織設計的關鍵在于合理設計好流水線。這包括確定流水線的生產節拍,合理而均衡地組織流水線上各工作地的分工。這種工作分工的組織稱流水線平衡。所謂流水生產是指生產對象按照一定的工藝路線順序地通過各個工作地,并按照統一的生產速度（節拍）完成工藝作業的連續的重復的生產過程。它一般具有以下特點：（1）工作的專業化程度高在流水生產線上固定生產一種或集中制品,作業分工很細,因此每個工作地僅固定地完成一道或幾道工序。（2）生產按照節拍進行。所謂節拍就是流水線上出產相鄰兩件制品的時間間隔。一般而言,要求每到工序都按節拍生產。（3）工藝過程是封閉的即勞動對象在流水線上從頭到尾接受連續的加工,中間不接受線外加工。（4）組成流水線的各工地設備按工藝過程的順序排列,生產對象在工序間做單向移動。（5）工作地之間有傳送裝置聯結。生產對象如同流水般地從一道工序流向下一道工序,消除或者最大向度地減少了勞動對象的等待加工時間或設備加工的間斷時間。按一條裝配線上所完成的產品類型數量可以分為：單產品線裝配線、多產品裝配線和多種產品混在一起的裝配線。單產品裝配線,只裝配一種產品多產品裝配線,裝配多種產品,各種產品的投產間隔較長、多種產品混在一起的裝配線,裝配多種產品,各種產品的投產間隔較短。制造業的生產基本上都是在進行細分化之后的多工序流水化連續作業生產線，由于分工作業，簡化了作業難度，使工人的作業熟練度得到提高，從而提高了作業效率。然而，在經過了這樣的作業細分化之后，各工序的作業時間在理論上、現實上都不可能完全相同，這就勢必存在工序間作業負荷非均衡的現象，負荷高的工序不能按時完成生產任務同時負荷低的工序卻經常停工待料，除了造成無謂的工時損失外，還造成大量的工件堆積滯留現象，嚴重的話會造成生產線的中斷。為了解決上述問題就必須對各工序的作業時間進行平均化，同時對作業進行研究、對時間進行測定，以使各個生產環節的能力都能夠充分利用，生產線才能順暢運行，即實現生產的平衡性。平衡性也叫節奏性，是指生產過程的各個階段和各道工序都要按照規定的節奏，在相同的時間間隔內生產和交付等量的成品，使各工作地負荷保持相對穩定，避免發生時松時緊的現象，以均衡地完成生產任務。生產線平衡(Streamline Balancing)就是對生產線的全部工序進行平均化，調整作業負荷，以使作業時間盡可能相近的技術手段與方法，是生產流程設計及作業標準化中最重要的方法體系。其目的是通過平衡生產線使現場人員更加容易理解“一個流”的必要性及“單元生產(Cell Production)”的編制方法，它是一切新理論與新方法的基礎。流水生產線平衡就是將所有作業單元分派到生產線各個工作站（工位）,使每個工作站在工作周期內都處于繁忙狀態,以完成最多的操作量,從而使各工作站未工作時間（閑置時間）最少。裝配線平衡就是為了解決由于工序間節拍不一致出現瓶頸,造成的無謂的工時損失和大量的工序堆積即待制品,嚴重的還會造成生產的中止這些問題而提出的一種手段與方法,它對各工序的作業時間進行平均化,同時對作業進行研究、對時間進行測定,以使生產線能順暢活動。裝配線平衡問題可以描述為裝配某一產品或者產品的某一部分包括一系列的工序,其中某些工序之間存在時間先后順序的約束關系,給定節拍時間,在滿足先后順序約束以及一些其它約束的前提下,如何分配各個作業工序,使得需要的工作站最少,并使各工作站的最大作業時間不超過節拍時間、分配到各個工作站的作業的總時間盡可能相等。下面解釋幾個有關裝配線平衡的幾個名詞：工作地——為了完成某一產品的各道工序,在裝配線指定一個工作位置,工人在其中進行操作,這個工作位置就是工作站。作業單元——將操作劃分成一個一個的操作單元,這些操作單元一般不能再分,或者是沒有必要再分。作業單元時間——完成一個作業元素所需要的標準時間。節拍——從整個生產裝配線來說,節拍指的是裝配線在穩定生產的情況下,生產出一個產品所需要的時間,即裝配線完成單個產品的時間間隔。通常用CT來表示。瓶頸——通常把一個流程中生產節拍最慢的環節叫做瓶頸。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的產出速度,而且影響了其它環節生產能力的發揮。空閑時間——指工作時間內沒有執行有效工作任務的那段時間,可以指設備或人的時間。當一個流程中各個工序的節拍不一致時,瓶頸工序以外的其它工序就會產生空閑時間?？傋鳂I時間一一從產品的整個裝配流程來說,裝配出一個產品所需要的時間,即裝配一個產品的所有作業元素的作業時間總和。通常用W來表示。平衡率——指裝配作業分配給各個工作地的平均程度,一般用來直接衡量裝配線平衡的好壞標準。平衡生產線的作用：提高作業員及設備工裝的工作效率；減少單件產品的工時消耗，降低成本（等同于提高人均產量）；減少工序的在制品，真正實現“一個流”；在平衡的生產線基礎上實現單元生產，提高生產應變能力，對應市場變化，實現柔性生產系統；通過平衡生產線可以綜合應用到程序分析、動作分析、規劃（layout）分析、搬運分析、時間分析等全部工業工程手法，提高全員綜合素質。裝配線平衡問題一般可分為兩類：(1) 已知節拍CT,進行作業分配使得所需工作地最少。在裝配線的設計與安裝階段,主要考慮生產能力滿足市場需求,系統投資少和裝配線的效率高這類目標。這一階段的己知信息就是對市場需求的預測，這相當于知道了節拍CT,要求最小化工作站數。最小化工作站數就意味著設備與人員的減少,從而可以降低設備與人員費用,縮短生產流程,。(2) 己知工作站數N,進行作業分配使得節拍最小。在裝配線系統安裝后,設備與人員基本固定,需要優化裝配線的節拍,對己存在的裝配線進行逆向調整,此即第二類裝配線的平衡問題。在生產管理中,希望提高勞動生產率,使裝配線的產出最大化,需要對裝配線作逆向調整,對已存在的生產線進行調整優化。裝配線的平衡,一般不采用數學證明法,而采用直接觀察法、分枝定界法、啟發式方法和工業工程法,即這些平衡法以邏輯和常識為基礎。采用這些方法不一定得到最優解,但可得到比較好的解。下面分別介紹各種方法。(1)直接觀察法直接觀察法是一種比較直觀的有關工序平衡的方法之一。通過對操作實際的了解、分析,直觀地發現流水線的瓶頸工序,粗略地調整工序內容和作業單元組合方案,平衡流水線。(2)分枝定界法分枝定界法是利用分枝定界并尋找最新活動節點的原理,首先求出可行的作業單元組合方案。然后,一面依靠回溯檢查,消除明顯不良的作業組合方案；一面求出能使裝配工序數為最小的作業單元組合方案。分枝定界法比較嚴密、復雜,計算工作量大,需要一定的數理基礎知識,一般人員不易接受和理解。(3)工業工程法工業工程方法主要是研究現行生產線的平衡改進工作以工業工程為主的生產線平衡相關技術主要是方法研究和作業測定兩大技術,運用該技術的優點就是使企業在不投資或少投資情況下,不增加工人勞動強度甚至是降低勞動強度,通過實施一系列適合自身特點改善方法,對生產過程的作業程序、作業方法、模特法、物料配置、空間布局及作業環境等各方面進行改善,達到企業平衡生產線進而高生產能力、取得經濟效益的目標。按照從粗到精、從宏觀到微觀、由概括到具體的體系,其主要方法包括程序分析、操作分析、動作分析和作業測定等（）。在應用工業工程法進行裝配線平衡改善時,最常用的也是最容易操作的是手工平衡法。手工平衡法主要用于作業單元不復雜的裝配線的平衡設計,一般在已知生產流程和節拍的情況下,進行作業分配,希望達到工作地最少。作業單元的分配又包括一下三個規則：規則一：按后續作業數量最多規則優先安排作業。規則二：按作業時間最長規則優先安排作業。規則三：按該項作業單元時間和后續作業時間的總和最大規則優先安排作業（階位法）。研究表明,對于特定的問題有些規則會優于其它規則。改善是企業永恒的主題,而工業工程所追求的目標就是永無止的改善,運用相關技術對生產線平衡,為企業降低消耗,提高生產率。工業工程方法是不需要進行建模,只需策者運用工作研究和作業測定技術對作業工序進行深人分析,容易實現,但對于作業元素個數較多且約束條件較多的裝配線平衡問題則體現出一定的局限性。(4)啟發式算法啟發式算法利用計算機進行裝配線平衡計算,允許探索裝配作業單元組合成工作地的更多方案,從而獲得最優解。啟發式方法以其簡便、易懂、快速和滿意贏得了眾多管理人員的信賴和歡迎,并被廣泛應用于各個領域。它的產生主要是為了克服現實建模的困難,提供一種更有效的決策工具,與最優化方法相比較,啟發式方法的優點主要有邏輯模型接近于現實,流程圖建立在決策者經驗的基礎上,因此啟發式方法隱含著多目標方案。它的主要局限是它的靜態性,即在平衡過程中,固定的準則是預先確定的優先準則,而從產品加工過程、市場需求和公司戰略來看,環境是動態變化的。通常用的最對的是遺傳算法和禁忌搜索算法。在我國,由于工業工程的引進晚,起步晚,更應該從基礎工業工程起步。同時我國企業的技術條件、管理水平、信息化程度和所處的經濟與市場環境, 也決定了在我國推行基礎工業工程不僅起步較容易,而且見效也快,并可為今后實行現代工業工程打下堅實的基礎。另一方面,由于啟發式算法需要編程一般工藝工程師或工業工程師而不精通這方面的知識,所以,如果企業想尋的最優解,或者作業單元復雜的化,可以專門開發一個裝配線平衡系統。(5)生產線工藝平衡的改善原則生產線工藝平衡改善的基本原則是通過調整工序的作業內容來使各工序作業時間接近或減少偏差。實施時可遵循以下方法：首先應考慮對瓶頸工序進行作業改善，作業改善的方法，可參照程序分析的改善方法及動作分析、工裝自動化等工業工程的方法與手段。將瓶頸工序的作業內容分擔給其它工序。增加各作業員，只要平衡率提高了，人均產量就等于提高了，單位產品成本也隨之下降。合并相關工序，重新排布生產工序，相對來講在作業內容較多的情況下容易拉平衡。分解作業時間較短的工序，把該工序安排到其它工序當中去。3車間現狀分析富士康科技集團是專業從事計算機、通訊、消費電子等3C產品研發制造，廣泛涉足數位內容、汽車零組件、通路、云運算服務及新能源、新材料開發應用的高新科技企業。 160