A公司氣體發生器生產線平衡率分析與改善

尚云平 張俊 武迪

摘要：生產線的平衡直接影響制造系統的生產效率，現以A公司某安全氣囊氣體發生器生產線為研究對象，以作業測定為依據，結合生產線實際問題，劃分裝配作業單元，對瓶頸工序進行作業分析，在生產線平衡原理及IE改善方法的基礎上構建改善方案，并對改進前后數據進行對比，提高生產線平衡率，達到效益提升的目的。

Abstract： The balance of the production line directly affects the production efficiency of the manufacturing system. This paper takes the airbag gas generator production line of Company A as the research object， based on the operation measurement， combined with the actual problems of the production line， divides the assembly operation unit， and analyzes the operation of the bottleneck process. Based on the principle of production line balance and IE improvement methods， the improvement plan is constructed， and the data before and after the improvement are compared to improve the balance rate of the production line and achieve the purpose of improving efficiency.

關鍵詞：生產節拍;作業測定;動作分析;生產線平衡

Key words： production beat;job measurement;motion analysis;production line balance

中圖分類號：F273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2018）36-0287-02

0? 引言

生產線平衡是指對生產線的全部工序進行負荷分析，通過調整工序間的負荷分配使各工序達到能力平衡，即作業時間盡可能相近，計算公式如下：

η=各工序時間總和/（CT*工序數）*100%[1]

注：CT為瓶頸工序節拍，即生產線節拍。

1? 實例分析

本文以A公司某安全氣囊氣體發生器生產線為例，運用IE相關理論，對該生產線進行平衡分析與改善。

1.1 現狀分析

該生產線整體呈U型布局，共16道工序，18名作業人員，實行兩班制生產，單班有效工作時間9h，客戶要求節拍13s，單班日產能需達到2500發，各工序平面布局見圖1。

該生產線在制品堆積嚴重、存在等待和搬運的浪費，生產線平衡率極低。為了解決這些問題，需對該生產線進行分析與改善，現對各工序作業工時進行統計，見表1。

由表1知，瓶頸工序為OP70產氣劑稱裝，CT=16s，工作站數=16。

∑（各工序作業工時）=173.8s

生產線平衡率η=173.8/（16*16）*100%=68%

單班日產能=3600/16*9=2025發<2500發（不滿足客戶要求節拍）

為了更直觀的進行分析，編制各工序平衡山積圖，見圖2。

由圖2知，該生產線存在瓶頸工序，且各工序間節拍差異較大。其中節拍較長的3個工序為分別為OP50 15s、OP70 16s、OP90 14s，節拍較短的工序分別為OP30 3s、OP35 7.4s、OP80 9s。OP25與OP95焊接工序不在U型線上，導致物流路線交叉、重復，搬運路線長，嚴重制約生產節拍，降低了生產線平衡率。

1.2 改善的對策和實施

為了提高生產線平衡率，現運用IE相關理論，對生產線進行如下改善[2]：

①對瓶頸工序進行作業分解，將部分作業分配給其他耗時短的工序。

該生產線的瓶頸工序為OP70節拍16s，包括產氣劑稱裝、安裝燃燒室蓋及AI，作業內容繁多。其相鄰的OP80節拍9s，耗時較短。現將OP70裝AI作業分配給OP80，改善后OP70、OP80節拍分別為12.5s、12s。

②對耗時短的工序進行作業合并。

OP30與OP35由2人作業，節拍分別為3s、7.4s，兩工作站間有一定的距離，現將兩工作站移至一起，合并為一道工序，由1人作業，節拍11s。

OP97與OP100為相鄰的兩工作站，改善前由2人作業，節拍分別為10s、11.6s。員工等待時間長，分別為15s、21s。利用動作經濟原則，為了減少等待的浪費，現將兩工作站進行合并，由1人作業，并將OP97的單吸頭改為雙吸頭。合并后該工序作業人員減少1人，節拍為12.5s。

③引入自動化設備提高作業人員的效率。

OP50、OP70和OP90均引入自動化設備，對單工位串行作業進行分解，引入8工位轉盤式工作站，實現并行作業，同時增加機械手自動取放，釋放員工雙手動作，提高了員工作業效率，改善后節拍分別為11.8s、12.5s、12s。

④對關鍵工序進行動作改善，減少其作業時間。

焊接工序OP25、OP95是關鍵工序，激光焊接機設備能耗大，為了提高關鍵工序生產效率，可從程序上對焊接動作進行優化改善，將直線運動軌跡改為斜線運動。

通過對OP95焊接動作路徑的優化，OP95節拍提升2s。因OP25與OP95焊接動作路徑一致，對OP25也進行同樣的改進，節拍也提升了2s。

⑤對工位布局進行改善。

將OP25、OP95激光焊接機移至U型線上，并在車間內建立閣樓，將焊機輔助設備移至閣樓上，避免占用場地造成現場擁擠，有效減少了物流交叉和搬運的現象。改善后各工序布局圖，見圖3。

經過改善，該生產線減少了2名作業人員，現共有14個工作站，16名作業人員，對各工序作業工時進行統計，見表2。

由表2知，改善后，瓶頸工序為OP70，CT=12.5s，工作站數=14。

∑（各工序作業工時）=155.6s

生產線平衡率η=155.6/（12.5*14）*100%=89%

單班日產能=3600/12.5*9=2592發>2500發（滿足客戶要求節拍）

為了更直觀的進行分析，編制改善后的各工序平衡山積圖，見圖4。

1.3 改善前后對比

經過對生產線的改善，生產線平衡率得到提高，在制品堆積和搬運現象也明顯減少，提高了生產效率。改善前后有關數據的對比[4]，見表3。

備注：UPH——單位小時產能， UPPH——單位小時人均產能.

由表3知，改善后生產線平衡率達到89%，相比改善前的平衡率提高了21%。

2? 結論

生產線平衡以流程簡潔、消除瓶頸為基礎，力求消除各種等待浪費，減少在制品堆積，保證設備和人力負荷平衡，實現均衡化生產，提高生產線的整體效率。本文是綜合運用人機作業分析、ECRS改善技巧、動作分析等IE多種方法對生產線進行分析改善，從而達到提高生產效率的目的。

參考文獻：

[1]易樹平，郭伏.基礎工業工程[M].機械工業出版社，2012.

[2]周密.IE方法實戰精解[M].廣東經濟出版社，2002.

[3]傅武熊.標準工時的制定與工作改善[M].廈門大學出版社，2015.

[4]盧海洋.工業工程在F公司生產線平衡中的應用[J].企業物流，2014（02）.