生产线的平衡(1)
制造工艺中的生产线平衡与节拍控制
制造工艺中的生产线平衡与节拍控制在制造工艺中，生产线平衡以及节拍控制是关键的环节。
它们对于提高生产效率、降低成本、保障产品质量以及增强企业竞争力具有重要意义。
本文将从生产线平衡和节拍控制两个方面进行阐述。
一、生产线平衡生产线平衡是指在生产过程中，合理安排生产线上各个工序的任务分配，使得各个工序的产能相对均衡，以避免产能严重不足或浪费的情况发生。
生产线平衡可以基于各个工序的产量、工时以及操作员的技能水平进行调整。
首先，需要对各个工序的产量进行分析，了解其产能瓶颈，进而制定生产计划。
其次，通过评估每个工序所需的工时以及操作员的技能水平，确定各个工序的任务分配。
最后，根据实际生产情况进行调整和优化。
生产线平衡的好处包括：提高生产效率，减少生产线不必要的空闲时间；降低生产成本，避免资源浪费；缩短产品交付周期，增强企业的快速响应能力。
二、节拍控制节拍控制是指通过控制生产线上各个工序的处理时间，使得整个生产过程能够顺利进行，并达到预定的目标产量。
节拍控制需要根据产品的特性和市场需求确定。
首先，需要明确产品的生产周期以及交付数量。
其次，根据工序之间的关系和工艺流程，确定每个工序的处理时间。
最后，进行实际生产时，通过监控和调整各个工序的处理时间，保证整个生产过程的顺利进行。
节拍控制的重要性在于：确保生产线上各个工序之间的协调，避免因为某一工序的处理时间过长而引起的生产线停滞；提高产品的一致性和稳定性，避免因为处理时间的不均衡而导致产品质量问题；优化生产资源的利用，达到生产成本的最小化。
结语制造工艺中的生产线平衡与节拍控制对于企业的生产运营至关重要。
通过合理安排生产线上各个工序的任务分配和处理时间控制，能够实现生产效率的提升、成本的降低以及产品质量的保证。
因此，企业应该重视并不断优化生产线平衡和节拍控制，以提高竞争力并实现可持续发展。
5-1 生产线平衡
17ห้องสมุดไป่ตู้
3生产线平衡(16)
作业 a b c d e f g h 后续作业 b e d f f g h 结束 合计 作业时间(min) 0.2 0.2 0.8 0.6 0.3 1.0 0.4 0.3 3.8
18
3生产线平衡(17)
• Ans:
– 1.
a b e
c
d
f
g
h
– 2. CT= OT 每天480 min 每週期1.2 min D 每天400單位 – 3.
3
3生产线平衡(3)
0.1 min 0.7 min 1.0 min 0.5 min 0.2 min
– 了解工作分组与周期时间: • 工时决定可能周期时间的范围: – 最短周期时间 = 最长工时 (1.0 min) – 最长周期时间 = 总工时 (0.1+0.7+1.0+0.5+0.2=2.5 min) – 如果有 5个工作站, 就会有”最短周期时 间”. – 若只有 1个工作站, 就会有”最长周期时 间”. 4
– 先行关系图:
• 先行关系图可以描述工作是沿着要求的顺 序进行的. • 此图由左至右阅读. 如下图.
0.1 分鐘 1.0 分鐘
a c
0.7 分鐘
b d
0.5分鐘
10
e
0.2 分鐘
3生产线平衡(10)
• 生产线平衡的步骤:
– 确认周期时间, 找出最少工作站数目. – 透过先行关系图, 依图序由左至右指派”作业” 给工作站. • 指派时, 该作业的工时, 不能超过此工作站的 剩余时间.
6
3生产线平衡(6)
– 了解工作分组与周期时间: • 通常, 是先决定”预期产量”, 再计算”周 期时间”. – 公式如下:
课程大纲《生产线平衡(1天)》
生产线平衡课程背景：在生产制造型企业，生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。
然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。
除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。
为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。
生产线平衡即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。
目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。
生产线平衡是一门很大的学问，生产线平衡直接关系到生产线的正常使用。
课程收益：1、理解生产线平衡的基本概念；2、了解生产线平衡的基本原则和方法；3、掌握生产线平衡的实施方法；4、具备生产线平衡的改善能力，提高生产效率。
课程对象：从事生产管理相关工作的经理、主管、工程师、技术员、车间主任、班组长，IE工程师，工艺工程师。
课程特色：课程基点：基于成年学员习惯设计课程定位：实战，实效课程构成：理念+方法+工具授课方式：60%理论+30%案例演练+10%点评总结课程时间：1天，6小时/天课程大纲：第一讲、生产线和生产线平衡简介1、生产线简介2、木桶定律3、生产线平衡的定义4、生产线平衡的意义5、常用术语介绍第二讲、生产线平衡的基本原则和方法1、基本原则2、基本方法图示3、5W1H4、ECRS法则5、平衡手法实战演练：写出本公司生产线上不增值的活动案例：缓冲垫改善、利用工装夹具自动控制吹气动作第三讲、生产线平衡的应用范围1、客户需要量上升，节拍时间加快2、客户需要量下降，节拍时间减慢3、减少人员，节拍不变4、减少人员，节拍加快第四讲、生产线平衡实施十步法及改善案例详解1、生产线平衡实施十步法2、改善案例详解案例：某公司预装3线生产线平衡的改善实战演练：运用十步法进行生产线平衡的改善。
精益生产如何实现生产线平衡
精益生产如何实现生产线平衡在当今竞争激烈的制造业环境中，精益生产已经成为众多企业追求卓越运营和提高竞争力的重要手段。
而实现生产线平衡是精益生产中的一个关键环节，它对于提高生产效率、降低成本、提升产品质量以及增强员工满意度都具有重要意义。
那什么是生产线平衡呢？简单来说，生产线平衡就是将生产线上各个工序的作业时间进行合理分配，使得每个工序的作业负荷尽可能相等，从而减少生产线中的闲置时间和等待时间，提高整体生产效率。
要实现生产线平衡，首先需要对生产线进行详细的分析和评估。
这包括对每个工序的作业内容、作业时间、操作方法以及所需的设备和工具等进行深入了解。
通过现场观察、数据收集和时间测量等方法，获取准确的生产信息。
在收集到相关数据后，我们可以使用一些工具和方法来分析生产线的平衡状况。
例如，绘制工艺流程图可以直观地展示生产线上各个工序的先后顺序和相互关系；制作作业时间柱状图可以清晰地看出每个工序作业时间的长短差异。
接下来，我们可以根据分析结果，找出影响生产线平衡的关键因素。
常见的影响因素包括：工序作业内容不合理、作业顺序安排不当、设备故障或性能不佳、员工技能水平参差不齐以及物料供应不及时等。
针对这些问题，我们可以采取一系列措施来实现生产线平衡。
首先，对工序进行重新设计和优化。
去除不必要的作业步骤，简化复杂的操作，将一些可以合并的工序进行合并，从而减少工序数量，降低作业时间。
其次，合理安排作业顺序。
根据工序之间的先后关系和作业时间，采用启发式算法或仿真软件等工具，确定最优的作业顺序，以减少工序之间的等待时间和运输时间。
再者，提升设备的稳定性和性能。
定期对设备进行维护保养，及时排除故障，确保设备能够正常运行。
对于性能不足的设备，可以考虑进行升级改造或更换。
同时，加强员工培训，提高员工的技能水平和工作效率。
通过培训，使员工能够熟练掌握操作技能，减少因操作不当而导致的时间浪费。
此外，优化物料供应流程也是非常重要的。
生产线的平衡
第四章生产线的平衡4.1定义及专有名词术语工厂的生产作业，常由各种不同功能的机器做各种加工处理，按顺序完成零件，再由零件装配成产品。
使整个生产流程能顺利进行，没有停顿，等待或闲置现象，便是生产线平衡问题（Line Balancing Problem）。
工作站含量时间可简称工作站时间，例如在图4-1中，若A、B、C、D四站工作时间分别为20、30、50、30分，则D产品为每间隔50分钟，才能生产一单位，这是由于C站耗时50分，虽D站仅需30分，每一单位生产时，必须等待20分钟所致。
同理A与B站也可闲置30分及20分，仍不延误每50分生产一单位D产品，由此可知生产一单位产品需时间多少，全由生产线工作站中工作含量时间最多者决定。
这最多的工作时间，称为周期时间（Cycle Time），在本例中周期时间为50分钟，故生产率γ应为周期时间C的倒数，即C=1/γ。
各站的闲时可由周期时间与该站工作时间之差表示。
将各站间时总计，称为平衡滞延时间（Balance Delay Time）。
在图4-1中，若各站工作时间均相等，周期时间也与各站工作时间相同，各站均无闲时，也无平衡滞延时间，我们称此生产线已达百分之百或完全平衡（Perfect Balance）。
如此，物料流动速度不变，各站工作顺序而下，也达到最高生产效率。
事实上在实际作业中，完全平衡很难达到，总会有少许多余闲时出现，最简单办法是让空闲人员兼做一些间接性工作。
装配线（Assembly Line）依装配产品的数目可分为三类，如图4-2（a）（b）（c）所示。
（1）单产品装配线（Single-Model Assembly Line）即装配单项产品与零件；（2）多产品批次装配线（Batch or Multimodel Assembly Line）即多项产品分别以批次装配完成，批量很大时，与单产品装配线无异，批量小时，则与后述多产品装配线相似；（3）多产品装配线（Mixed-Model Assembly Line）为多项产品同时在装配线完成。
生产线平衡技巧
生产线平衡技巧在生产管理中，生产线的平衡是一个非常重要的环节。
通过合理的生产线平衡技巧，可以提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量，满足客户需求。
本文将介绍几种常用的生产线平衡技巧。
一、产品生命周期管理产品的生命周期包括产品规划、设计、生产和销售等阶段。
在生产线平衡中，要根据产品的生命周期，合理规划和安排生产任务，确保每个环节的工作量合理平衡。
同时，根据市场需求和产品销售情况，及时对生产线进行调整和优化。
二、标准化工作生产线平衡的关键在于保持各个工作环节的稳定性和连贯性。
为了实现这一目标，可以通过标准化工作来规范生产流程和工作方法。
制定标准化作业指导书，明确工作内容和操作规范，减少工作差异和浪费，提高工作效率。
三、工时分析与优化工时是生产线平衡中的一个重要指标。
通过对各个工作环节的工时分析，可以了解每个环节的工作量和工作强度，找出存在的问题和瓶颈。
然后，针对这些问题进行优化，合理分配工作任务，提高工作效率，避免生产线出现工作过载或工作闲置的情况。
四、任务分配和协调在生产线平衡中，合理的任务分配和协调是至关重要的。
要根据员工的技能和工作经验，合理安排工作任务，确保工作量的平衡和协调。
同时，建立良好的协作机制，加强部门之间的沟通和协调，解决生产过程中的问题和难题，确保生产线的顺畅运行。
五、设备维护和改进设备的正常运行是生产线平衡的基础。
要建立定期的设备维护计划，定期对设备进行检查和维护，确保设备的正常运行和使用寿命。
同时，积极推行设备改进和技术革新，引进先进的生产设备和技术，提高生产效率和产品质量。
六、人员培训和激励人员是生产线平衡的核心要素。
要注重人员的培训和激励，提高员工的专业素质和工作技能，增强员工的责任心和工作积极性。
通过培训和激励，提高员工的工作效率，降低人员流动率，稳定生产线的运行。
综上所述，通过产品生命周期管理、标准化工作、工时分析与优化、任务分配和协调、设备维护和改进、人员培训和激励等生产线平衡技巧，可以有效提高生产效率，降低生产成本，提升产品质量，满足客户需求，实现持续增长和盈利。
生产线平衡问题的解决方法
生产线平衡问题的解决方法生产线平衡问题是指在生产过程中，各个工序之间存在不平衡的情况，导致生产效率降低和资源浪费。
如何解决这一问题成为企业管理者关注的焦点。
本文将从生产线设计、工人培训和生产计划三个方面探讨解决生产线平衡问题的方法。
一、生产线设计生产线设计是解决生产线平衡问题的重要环节。
首先，需要对生产线进行分析，了解每个工序的生产能力和生产时间。
根据需求和资源的情况，合理安排各个工序之间的先后关系，确保生产线的流畅。
其次，要考虑产品数量和种类的不同，选择合适的生产线布局。
对不同产品进行分类，确保每个工序的负荷均衡。
最后，在安排工序顺序时，可以采用时间测算的方法，通过优化工序次序，减少等待时间，提高生产效率。
二、工人培训工人培训是解决生产线平衡问题的关键。
工人是生产线上最重要的环节，他们的熟练程度和工作效率直接影响到整个生产线的平衡性。
因此，企业应该加强工人的培训和技能提升。
首先，要理解工人的实际操作情况，了解他们在生产线上的瓶颈和困难。
通过培训，帮助工人理解整个生产线的运行流程和关键环节，提升他们的工作能力。
其次，可以引入工艺创新和自动化设备，减少工人的重复劳动，提高生产线的灵活性。
最后，要加强工人之间的交流和沟通，建立良好的团队合作氛围，共同努力解决生产线的问题。
三、生产计划生产计划是解决生产线平衡问题的重要手段。
一个合理的生产计划可以帮助企业合理分配资源，平衡生产线，提高生产效率。
首先，企业可以采用即时生产计划的方式，根据订单的实际情况灵活调整生产线的产能，避免产能过剩或不足的问题。
其次，可以采用分批生产的方式，将大型订单分解成多个小批次，通过合理安排工序间的停机和开机时间，减少等待时间和浪费。
最后，可以引入和运用物联网技术和大数据分析技术，通过数据的收集和分析，提前预测生产线的需要和瓶颈，做出合理的调整和决策。
综上所述，生产线平衡问题的解决方法包括生产线设计、工人培训和生产计划三个方面。
生产线平衡计算
目相同情况下，作业时间最长的工序先排
规则2：遵循作业手顺原则，防呆性，不可拆分性
规则3：缩小空闲时间，减少周转等待时间
5-2、 排 工 位：
5-3、排工位：
2
1
1
A
B
G
2.4
H
C
D
E
F
3.25
1.2
.5
1
工序
A C D B E F G H
The end, thank you!
BA C None D A, C
2
1
1
A
B
G
C
D
E
F
3.25
1.2
.5
1
工序 E F G H
先行工序 D E B E, G
2.4 H
瓶颈C/T=1.2s ≤T/T = 3600/3000=1.2 s
3-1、确定瓶颈CT
1.0 A
C 1.08
1.0
1.0
B
G
1.2
H
D
E
F
1.2
0.5
1.0
瓶颈C/T=2.4s ≤T/T = 3600/1500=2.4s
后接工序数C/T (S)
6
2
4
3.25
3
1.2
2
1
2
0.5
1
1
1
1
0
2.4
工位 1
工位 2
工位 3
工位 4 工位 5
A (3.25-2=1.25) C (3.25-3.25)=0 E (3.25-0.5)=2.75 B (3.25-1)=2.25 H1.25-1.2=0.05)
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生产线平衡的方法
三. 组织工作地。按以下条件向工作地分配小工序： 1.保证各工序之间的先后顺序； 2.每个工作地分配到的小工序作业时间之和Ti 不能大于节拍 ； 3.各工作地的作业时间应尽量接近或等于节拍， Tr
i
4.应使工作地数i 目 S 尽量少
生产线的平衡(1)
▪时间损失率：
S —工作地数目 r —节拍 ti — 工序i的作业时间
正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体 从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程 的产出速度。瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段 内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日 后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。
生产线的平衡(1)
与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空 闲时间”（idle time）。空闲时间是指工作时间内 没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人 的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶 颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。
生产线的平衡(1)
节拍的理解
流程的“节拍”（Cycle time）是指连续完成相 同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间 隔时间。换句话说，即指完成一个产品所需的平均时 间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序 或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的， 则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中， 如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段） 必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。
生产线的平衡(1)
2020/11/24
生产线的平衡(1)
目录
一 生产线平衡基础知识 二 生产线平衡的方法 三 生产线平衡的原则 四 生产线平衡的案例 五 IE手法之应用
生产线的平衡(1)
总述
1 装配流水线生产平衡问题 2 一般生产线平衡问题 3 一般流程平衡问题
生产线的平衡(1)
生产线平衡基础知识
负荷率 0.4 0.56 0.6 0.6 0.3 0.2
生产线的平衡(1)
这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是 在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由 于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从 而提高了作业效率。
然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时 间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序 间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损 失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会 造成生产的中止。为了解决以上问题就必须对各工序的作 业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺 畅活动。
三 流水线的节拍
四 是指流水线上连续出产两件相同制品的时间间 隔，设r为节拍
四 节拍的计算
r=
计划期有效工作时间 计划期内计划产量
=
F N
举例：某流水线计划日产量为150件，采用两班制生产，每班 规定有21分钟停歇时间，计划不合格率为2%，则
计划期有效工作时间 r = 计划期内计划产量
= 8x2x60-(21x2) =6(分/件) 150x(1+0.02)
生产线的平衡(1)
而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈 “（Bottleneck）。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流 程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。更 广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。 例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能 及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可 能成为瓶颈。
生产线的平衡(1)
生产线平衡的目的
“生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化， 调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生产流 程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。
生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加 容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。
这种现象将会导致：浪费时间资源，忙闲不均， 引起矛盾；浪费人力资源 。
生产线的平衡(1)
？ 为什么要进行
生产线间平衡
一 举例
参看下图，某装配Байду номын сангаас间有6道工序，其作业顺序和工序作
业时间如图所示。假定节拍为5分钟/件，计算一下工序
负荷率。结果如下:
2
3
1.5
1
3
5
2
4
6
2.8
3
1
工序 1 2 3 4 5 6
生产线的平衡(1)
流水线平衡案例
➢ 假设某装配流水线的节拍为8分钟，由13道小工序组成，
单位产品的总装配时间为44分钟，各工序之间的装配顺序
和每道工序的单件作业时间如下图。
试对该装配线进行工作地布置以实现工序同期化。
5
3
2
2
6
7
2
8
2
4
1
3
5
8
3
2
9
4
7
10
1
3
11
13
2
12
生产线的平衡(1)
求解
生产线的平衡(1)
生产线平衡的方法
以适当的方式将生产线上若干个相邻工序合并成一 个大工序（又称工作地），并使这些大的工序的作业时 间接近或等于流水线的节拍。
具体步骤如下：
1.确定流水线节拍；
2.计算流水线上需要的最少工作地数 S min,设 t 为工序 i 的工作时间
Smin=[
∑t r
i
]
生产线的平衡(1)
✓求最小工作地数目：Smin= [T/r] = [44/8]=[5.5]=6 ✓组织工作地：试算法
工作地 顺序号
1 2 3 4 5
6
工序号
1 2
3
4 5 8
10
6 7 9
11 12 13
工序单件 作业时间
2 5
8
2 2 4
7
3 2 3
1 2 3
工作地单件 作业时间
7 8
生产线的平衡(1)
生产线节拍平衡的 技术组织措施
1.对关键工序，通过改装设备、增加附件、同时加工多 个零件等办法以提高生产速度；
2.采用高效专用的工艺装备，减少辅助操作时间； 3.改进工作地布置和操作方法，减少辅助作业时间； 4.改变切削用量以减少机器作业时间； 5.提高工人的操作熟练水平和工作效率。
一 生产线平衡定义：
生产线平衡，又称为工序同期化，是对某装配流水线， 在给定流水线的节拍后，求出装配线所需的工作地数 量和用工人数最少的方案。
二 生产线平衡解释：
三
对于特定的产品，给定工作地数量，求出使流水
线节拍最小的配置方案，是个工地的单件作业时间尽
可能接近节拍或节拍的整数倍。
生产线的平衡(1)
生产线平衡基础知识