淺析工業工程在生產線優化中的應用

鄭思疌

上海交通大學

淺析工業工程在生產線優化中的應用

鄭思疌

上海交通大學

隨著市場全球化和競爭的加劇，企業間的競爭越來越激烈，降低成本，提高生產效益，可以有效地提高企業的競爭力。但是，幾乎每個企業都存在生產線不平衡的問題，這將不利于企業發展。導致這一問題的原因有很多，比如，員工技能存在差異、機器設備的不穩定性、物料不能及時輸送、缺乏標準的作業方法、物流規劃不符合、管理不當等。由于不能按時提供必要的零部件而導致生產中斷，到月末不得不加班趕進度。所以對生產線的平衡和優化是很有必要的，可以有效提高企業的生產效率和產品質量。

工業工程；生產線；優化

1 自動化生產線的概述

自動化生產是指無人手動操作機器，自動化設備根據工作人員規劃好的生產流程和設計好的指令進行產品成產。自動化生產線是自動完成產品制造過程的生產系統，一系列的工作程序包含原材料的使用分量、數量控制、檢驗檢疫等都是自動化設備自主完成。自動化生產線和各程序之間相互連結，任何一個步驟都不能出現差錯，否則，自動化生產線將會受到巨大的牽連。改革開放以后，自動化生產技術開始涌入工業領域，由于制造設備自動化程度的逐步提高，大大減輕了勞動人民的生產壓力，也極大滿足了人類的物質文化需求。因此，自動化生產線改善了人類的生存環境，使社會文明向前邁了一大步。

2 生產線的具體改善方法

在生產線上，不論采取何種改善方法或設備布局形式，都必須遵循下列基本原則：(1)有利于實現少人化；(2)有利于操作者的作業；(3)有利于物流與信息傳遞的控制；(4)有利于質量保證；(5)有利于全員生產維修(TPM，Total Productive Maintenance)的開展；(6)有利于實現標準作業；(7)有利于保障安全。具體改善思路如下：(1)平衡生產線。生產線平衡是對生產線上的全部工位進行平均化、量化，調整作業負荷，以使各作業時間盡可能使用相近的技術手段與方法。經過查閱大量生產線的平衡資料，比較各種平衡方式，結合本企業的生產現狀，對整個作業內容進行重新組合，按照目標節拍進行調整，每一次作業內容的調整需與技術、生產等相關部門進行溝通協調，以增強改善活動的可操作性。(2)優化工序。制件的運動不間斷、不堆積、不超越、不落地；創造無中斷、無繞道、無交叉、無回流、無等待、無廢品的增值活動流，制定創造價值流的行動方案。優化工序流程的目的是通過對現場的宏觀分析，減少和消除不合理、不增值的工藝內容、方法和程序，設計出最優化、經濟、合理的工藝程序，縮短制造周期。(3)工作分析。工作分析是分析人在進行各種工作操作時的動作要素，刪除無效動作，使操作簡便有效、輕松經濟，以提高工作效率。其內容為：發現操作人員的無效動作、浪費現象或不安全因素；簡化操作，減少工人疲勞，提高操作安全性，在此基礎上制定出標準作業程序(SOP，Standard Operation Procedure)。對生產流程的安排，應遵守流程路線經濟原則：①路線越短越好；②減少停滯和消除重疊；③禁止逆行，消除交叉路線；

3 工業工程在生產線優化中的具體運用

3.1 在制造流水線領域的運用

3.1.1 改善過程

基于傳統生產線模式下工位瓶頸問題逐漸凸顯出來，因而在此基礎上，當代企業在產品加工過程中應著重強調將工業工程技術融入到其中，并將其運用于制造流水線領域，最終由此實現任務的重新分配，同時縮短作業時間。例如，F公司在筆記本電腦加工過程中則基于生產線不規范的基礎上利用ECRS對生產線產量進行改善，同時將CP1、CP2、CP3的CT分別控制為37.2、37.5、38.1，繼而由此滿足了產品生產條件，且達到了生產線改善目的。此外，在企業產品加工過程中亦可將工業工程技術應用于平衡率改善領域，繼而由此提升整體生產效率，達到最佳的作業狀態。

3.1.2 改善效果

F公司在產品加工過程中得知自身生產線作業領域存在著某些不足之處，即人員配置不合理等，因而在實踐操作過程中強調了對工業工程技術的應用，繼而經過兩次改善流程，將自身日產能由原有的703提升至785(PCS)，最終由此達到了良好的生產線改善狀態。此外，基于工業工程技術應用的基礎上，流水線平衡損失率被降至11%，繼而由此滿足了具體的作業條件，且基于人員配置合理的基礎上改善了后半段流水線較長的問題，同時就此達到高效率作業狀態。

3.2 在平衡生產線領域的運用

工業工程技術在平衡生產線領域中的具體運用主要體現在以下幾個方面：第一，基于部分生產線過長等問題的影響下，要求當代企業在產品加工過程中應注重利用工業工程技術，且結合ECRS原則將部分工作站進行合并處理，且改善人員配置形式，繼而由此來提升整體利用率。同時，在平衡生產線優化過程中為了確保作業工序，應將作業比對職責交付于檢驗人員，并要求其在實際工作開展過程中測試貼拉帶，繼而由此來縮短工時，同時減少總體成本投入量；第二，在平衡生產線優化過程中應嚴格遵從工業工程應用原則以目視工序人員操作放端子于治具上的配置形來節省工序時間，且滿足客戶需求。例如，某公司在利用工業工程優化平衡生產線過程中即通過此種方式將作業時間控制為13s，最終由此達到了良好的作業狀態。

結束語

綜上可知，部分生產企業在產品加工過程中仍然存在著人員配置不合理、生產線過長等問題影響到了整體生產能力，因而在此基礎上為了穩固當代企業在市場競爭中的地位，要求其在可持續發展過程中應強調將工業工程技術應用于平衡生產線、流水線作業等領域中，繼而由此來改善傳統作業模式下凸顯出的相應問題，達到最佳的作業狀態，并由此消除瓶頸工序，滿足客戶需求。

[1]盧海洋，栗繼祖.工業工程在F公司生產線平衡中的應用[J].物流技術，2014，12(03)：295-299.

[2]田力軍，張峰，程鈞謨等.實驗設計(DOE)在生產線優化中的應用研究——以M工站為例[J].山東理工大學學報(自然科學版)，2014，15(05)：44-48.