HS食品工廠外包裝線優化研究

摘?要：面對HS食品工廠產品因人員數量不足而延期生產、延期交付問題，以某產品外包裝線為研究對象，利用基礎工業工程知識對工序劃分、人員配置方面進行改善，減少了單條包裝線所需員工數量，并將各條包裝線精簡下來的員工安排到其他生產線進行工作，進而保證工廠現有員工數量能夠滿足多條生產線同時作業，再利用生產線布局知識對生產線重新布局，提高物料配送效率及其降低外包裝線停線帶來的損失，提高產品及時交付率。

關鍵詞：包裝線;工業工程;生產線布局

隨著勞動力成本的提高，面對訂單增多而增加作業人員數量的方式會給企業帶來巨大成本壓力。而對生產線進行優化改善、合理配置生產線人員數量，不僅會保證訂單的及時交付，也可以避免人工成本帶來的壓力。

在生產線優化改善方面，焦玉玲等[1]針對柔性加工線平衡問題，提出了生產線平衡的同時得到工位配置、操作分配與排序的方法。路光秋[2]以S公司煉膠車間白膠生產線為研究對象，運用工業工程相關理論和技術方法，對白膠生產線進行作業測定和方法研究，達到縮短作業時間，提高生產效率，降低生產成本，提高企業競爭力的目的。譚陽波等[3]運用價值流技術對包裝生產線存在的人機設置不合理、生產周期冗長等問題進行分析，采用價值流圖、拉動系統、工業工程手法等進行改善，改善后方案不僅提高了生產線工效，同時提高了人機利用率，減少了生產浪費。張勇等[4]在包裝機上設計了一種適用于紙塑復合袋（雙層袋）的八桿機構式灌裝開袋裝置，實現了黃皮紙外袋和塑料薄膜內袋的同步開袋和封袋，從而解決了雙層袋灌裝包裝生產線設計中如何同步開袋順利灌裝的難題。

基于此，本文以立袋裝番茄醬產品生產線為背景，針對裝箱作業即外包裝線作業效率慢需要大量人員的問題，利用IE方法以及生產線布局知識對外包裝線進行優化提高效率，從而減少生產線人數達到“少人化”目的，進而滿足現有人員能夠保證多條生產線同時生產，提高產品及時交付率。

1?問題分析

HS公司是一家主要生產番茄醬、蛋黃醬、嬰幼兒食品等三種系列產品的生產型公司。其三種產品分別在不同的車間進行生產，而產品又根據生產工藝以及食品生產相關規定以流水線形式分三大區域、三個階段進行生產，生產過程依次為配料作業、灌裝作業、裝箱作業。其中產品配料工作由各產線專人負責;產品灌裝工作屬于半自動化工作，生產人員起輔助作用，進行換模、控制設備等工作;裝箱工作由于包裝形式復雜多樣、難以引入自動化設備而屬于手工作業，作業效率比灌裝作業效率低。

工廠為保證生產過程流暢、半成品不積壓，在外包裝線上配置了大量工人，此方法雖然能夠使外包裝作業跟上灌裝作業的節拍，但在工廠人數一定的情況下，某幾條生產線占用大量人員勢必會導致其他生產線因人員數量不足而被迫停產，進而影響相關產品及時交付。而通過增加作業人員數量方式來保證生產線正常運行、訂單及時交付也因為人工成本近年來逐步增加，給企業帶來巨大成本壓力而變得不合適。

所以，對生產線進行改善，減少單條生產線作業人數，從而保證現有工廠人數能夠同時滿足多條生產線同時作業迫在眉睫。

2?外包裝線工藝流程分析

2.1?立袋裝番茄醬外包裝線現狀

HS公司客戶眾多，其產品包裝種類也繁多，有稱重型、計數型、混裝計數型等。結合車間現狀及相關資料，本文選取生產次數多、生產量高的立袋裝番茄醬外包裝線為研究對象。

根據現場調研以及相關資料，目前立袋裝番茄醬外包裝線主要工序見圖1，各工序對應人數見表1，外包裝線布局圖見圖2。

2.2?外包裝線現狀分析

從以上圖表及工廠實際情況可以看出，外包裝線是一條機械化、自動化程度低，近乎完全依賴人力的生產線。現在從降低人員疲勞度、提高效率角度，通過“人、機、料、法、環”五個方面對外包裝線現狀進行分析。

人員配置方面，HS公司產品種類多，不同產品根據其工藝需要不同數量的員工進行生產，生產線人員數量及其對應人員不固定、隨意性較大，進而導致外包裝線效率較低。傳送帶及工作臺方面，作業人員將半成品從傳送帶拿到工作臺過程中，傳送帶與工作臺高度不一致，彎腰次數過多，增加疲勞度，同時影響效率。物料方面，包裝箱人工打箱以及放入下部內襯工作量大、疲勞度高，為保證半成品不積壓所需人員較多。工藝流程方面，現有工藝流程中工序劃分過細，出現等待浪費，搬運浪費。外包裝線布局方面，現有外包裝線布局為一條長流水線，產品及其物料運輸距離過長，占用空間較大，包裝箱等擺放雜亂影響叉車運行，物流不暢通;現有流水線人數過多，工人間作業面積較小，影響操作，同時長流水線遇到機械故障會導致整條流水線停產，嚴重影響產品包裝效率。

3?外包裝線改善

HS公司現存問題是外包裝線作業效率比灌裝線效率低，外包裝線占用大量員工，所以改善目標是減少浪費、提高效率進而減少人員數量。

3.1?作業人員效率的提升

HS食品公司內包裝有立袋裝和瓶灌裝兩種形式，外包裝裝箱方式分為稱重和計數兩種形式，不同裝箱方式所需人員數量不同。可以按裝箱方式將作業人員分為稱重班組與計數班組，并對其培訓，使其熟練掌握技能。包裝作業時，按裝箱工藝首先分配與其對應的班組，如果人員不足從其他班組調用從事工作內容簡單的工作。

3.2?傳送帶及工作臺的改善

現有傳送帶高度偏低、工作臺高度偏高，二者有高度差，作業人員需要多次彎腰增加疲勞度及其浪費時間，可以將傳送帶與工作臺高度調成一致，并按作業人員操作方便性調整其高度。

3.3?包裝箱的改善

現有包裝箱打箱時需要先用封箱機、封箱膠將其封好，涉及過多的工具，不但物料管理麻煩、不符合5S管理，而且封箱過程中拿取物品過多、彎腰次數過多等動作浪費及其增加疲勞度。所以可以從紙箱結構進行改善，比如選取扣抵式紙箱。扣抵式紙箱不需要封箱膠、封箱機等工具，工作臺只需擺放紙箱不但加強物料管理，而且減少動作量，提高效率。

3.4?包裝線布局改善

針對外包裝線現為一條長流水線，半成品傳送距離過長，物料配送不暢通及其如果流水線遇到停機等原因中斷生產，影響產品包裝效率問題，可以將長流水線更改為兩條短生產線，并重新劃分工序重新配置人員。更改后的流水線不僅提高物料配送效率，同時降低停機帶來的風險。

3.5?工藝改善

采用“5W1H”“ECRS四原則”進行裝箱工藝分析，首先，看某些工序是否可以取消;其次，看某幾道工序能否進行合并或重排;再次，看是否存在可以簡化的工序。

通過上述的提問分析，可以看出以上工序均不能取消、簡化，但可以通過合并以及重排方式，減少等待搬運浪費，達到優化的目的。

3.6?外包裝線改善可行性分析

以上5個改善方面中，工藝重新劃分及其外包裝線布局改善為全局改善，改善變動大，需要結合現場實際對其進行可行性分析來驗證是否可行。

（1）外包裝線為手工作業，屬于簡單重復性作業，員工培訓周期短，可快速上手操作，因此重新劃分工序、對員工重新安排作業內容是可行的。

（2）外包裝線更改為兩條短包裝線，其占地面積寬度變寬但其仍小于灌裝線灌裝設備所占寬度，寬度上改善可行;對物料配送方面，叉車可在生產線與生產線公共區域進行配送，不影響物料配送。

4?包裝線優化效果

從“人、機、料、法、環”五個方面對外包裝線進行分析及其改善后，食品袋氣密性檢測部分由機器完成，其他工序仍由人工完成。改善后外包裝線工序見圖3，單條外包裝作業各工序所需人數見表3，改善后的外包裝線布局圖見圖4。

從以上圖表中可以看出，對人員進行培訓、傳送帶高度調整以及工序重新劃分后，作業人員動作浪費減少、效率提升;包裝線布局改善后，一條長包裝線變為兩條短包裝線，流水線變短，提高了物料配送效率也可以保證某一條短包裝線出現問題，另一條包裝線可以繼續工作，降低停機帶來的風險。改善后兩條短包裝線共需11人，比改善前的長包裝線減少了3人，節省人力21.4%，達到了少人化的目標。該方案復制到其他包裝線后，各條包裝線人員數量都得到了精簡，精簡下來的人員到其他生產線工作，進而保證同一時間工廠現有人數能夠滿足多條生產線同時作業，提高了產品及時交付率。

結論

隨著勞動力成本的提高，對生產線進行優化、人員合理配置代替招聘新員工是一個不錯的選擇。本文以產品外包裝線為研究對象，利用生產線布局、基礎工業工程等相關知識對工序劃分、人員配置方面進行改善，減少了單條包裝線所需員工數量，并將該方法運用到其他生產線，保證工廠現有員工數量能夠滿足多條生產線同時作業，從而提高產品及時交付率。分析解決問題思路及其采用的方法對相關行業、相關企業有一定的借鑒意義。

參考文獻：

[1]焦玉玲，邢小翠，朱春鳳，徐良成，鄒連慧.簡單直線和U型裝配線平衡中的改進階位法[J].同濟大學學報（自然科學版），2019，47（01）：143148.

[2]路光秋.工業工程技術在白膠生產線平衡中的應用[J].價值工程，2019，38（29）：278280.

[3]譚陽波，戴歐陽，陳曦.基于價值流技術的JL包裝生產線優化研究[J].現代制造工程，2017（11）：2935.

[4]張勇，鄧援超.包裝機八桿機構式灌裝開袋裝置的優化設計[J].機械設計與制造，2018（05）：106109.

作者簡介：劉永承（1996—?），男，漢族，遼寧莊河人，山東科技大學工業工程碩士研究生在讀，研究方向：工業工程。