单元式生产线设计与布局(1)
装配式建筑的模块化生产线布局与优化
装配式建筑的模块化生产线布局与优化随着当今社会的发展和进步，装配式建筑作为一种全新的建造方式，受到了广泛关注并应用于建筑行业。
装配式建筑通过将建筑构件在工厂进行预制加工，然后以模块化方式运输到现场拼装，大大提高了施工效率、减少了人力成本，并能够更好地保证施工质量。
而模块化生产线布局与优化是确保装配式建筑能够高效运作的关键环节，在本文中我们将探讨如何合理布局和优化装配式建筑的生产线。
一、布局原则（1）设备合理布置在装配式建筑的生产线上，设备是完成加工和制作工序的核心支撑。
因此，设备的合理布置至关重要。
首先要根据不同类型的装配式建筑产品确定所需设备种类和数量，在设计时充分考虑其使用频率、操作流程等因素，并确保设备之间的空间充足以便顺利进行物料转移与加工。
（2）材料和组件储存对于模块化生产线而言，材料和组件是不可或缺的资源。
因此，在生产线布局中，要合理规划储存区域，并确保材料和组件可以快速、方便地投入生产使用。
通过将仓储区靠近生产线，并采用科学的分类与标识方法，能够提高物料进出库效率，减少物料损耗和混乱。
（3）人员工作站在装配式建筑的生产线上，人员是进行操作和监控的关键角色。
因此，在布局时应为每个工序设置合适的工作站。
这些工作站应考虑到人员的工作流动性、活动范围等因素，并且要根据具体操作流程确定各个工作站之间的距离和关系，以实现最大化的工作效率。
二、优化措施（1）自动化设备引入随着科技的不断发展，自动化设备在装配式建筑领域得到了广泛应用。
通过引入自动化设备来替代传统手工操作，可以大幅提高装配速度和一致性，并减少人力成本。
例如，自动化起重机械能够完成模块运输任务，自动涂装机器人能够精准、快速地完成涂装等工序。
（2）生产流程优化通过对生产流程进行分析和优化，可以进一步提高装配式建筑的生产效率。
对于重复性较高的工序，可以借鉴流水线工作原理，采用批量加工的方式来提高工作效率。
另外，合理安排各个工序之间的协调关系，并且进行合理的任务划分，能够减少等待时间、提高并行操作效率。
生产线布局设计
生产线布局设计一、引言生产线布局设计是制造企业中的重要环节。
一个有效的生产线布局可以提高生产效率、降低成本、提高产品质量等。
本文将探讨生产线布局设计的关键要素和步骤。
二、生产线布局设计的关键要素1. 产品流程分析：在进行生产线布局设计之前，首先要进行产品流程分析。
通过分析产品的制造过程，确定每个操作站点的工序和需要的设备。
2. 作业站点选择：在确定产品的制造过程后，需要选择适当的作业站点来完成相应的工序。
在选择作业站点时，需要考虑作业的连贯性、设备布局的合理性以及作业人员的安全性等因素。
3. 设备布局设计：设备布局设计是生产线布局设计的重要方面。
在确定设备的布局位置时，需要考虑设备之间的距离、作业人员的安全性、物料的流动路径等因素。
4. 物料流动分析：物料流动是生产线布局设计中的关键环节。
通过分析物料的流动路径，确定物料的分配方式和存储区域，以提高物料的流动效率。
5. 人员安排：在进行生产线布局设计时，还需要考虑人员的安排。
根据工序的需要，合理安排作业人员的数量和工作时间，以提高生产效率。
三、生产线布局设计的步骤1. 制定设计目标：在进行生产线布局设计之前，首先要制定明确的设计目标。
设计目标应包括生产效率的提高、成本的降低、工作环境的改善等方面。
2. 数据收集和分析：收集相关的生产数据，包括产品流程数据、设备数据、物料数据等。
通过数据分析，了解当前生产线的瓶颈和问题所在。
3. 布局设计方案的制定：根据数据分析的结果，制定布局设计方案。
在制定布局设计方案时，要充分考虑生产线的连贯性、物料流动的顺畅性以及作业人员的安全性等因素。
4. 评估和优化：根据布局设计方案，进行评估和优化。
利用仿真软件等工具，模拟生产线的运行情况，评估生产效果并进行优化调整。
5. 实施和监控：根据最终确定的布局设计方案，进行实施并监控生产线的运行情况。
及时调整和改进生产线布局，以提高生产效率和产品质量。
四、生产线布局设计的优势1. 提高生产效率：通过合理的生产线布局设计，可以消除瓶颈环节，提高生产效率，实现生产能力的最大化。
《生产线布局》课件
评估生产线布局是否有利于物料流动，提高 了物流效率。
空间利用率
评估生产线布局是否充分利用了生产空间， 减少了空间浪费。
员工操作便利性
评估生产线布局是否方便员工操作，减少了 操作难度和疲劳度。
生产线布局的优化方法
模块化布局
将生产线划分为若干个模块， 优化模块之间的排列顺序和空
间布局，以提高生产效率。
某电子产品制造企业的生产线布局
总结词：精益生产
详细描述：该电子产品制造企业采用精益生产理念，将生产线布置得紧凑且高效。企业采用自动化设 备，减少人工干预，提高生产质量。同时，企业还注重生产线的平衡，确保各工序之间的生产负荷相 对均衡，减少生产等待时间。
某食品加工企业的生产线布局
总结词：安全卫生
详细描述：该食品加工企业特别注重生产线的安全卫生，将生产线布置在单独的生产区域内，确保生产环境干净、整洁。企 业还对生产线进行严格的消毒和清洁，确保产品的卫生质量。此外，企业还合理规划人流和物流，避免交叉污染和混乱。
流水线布局
将生产线按照产品生产流程进 行排列，实现流水作业，提高 生产效率。
人机工程布局
根据员工的生理和心理特点， 合理安排员工的操作位置和作 业内容，提高员工的舒适度和 生产效率。
精益生产布局
通过优化生产线布局，消除浪 费，降低成本，提高生产效率
和产品质量。
生产线布局的调整与改进
根据市场需求和产品变化，及时调整生产线布局 ，以满足生产需求。
某医疗器械制造企业的生产线布局
总结词
高精度高效率
VS
详细描述
该医疗器械制造企业采用高精度和高效率 的生产线布局，注重生产工艺的控制和优 化。企业采用先进的加工设备和检测设备 ，确保产品的精度和质量。同时，企业还 对生产线进行数字化管理，实现生产数据 的实时监控和追溯，提高生产效率和管理 水平。
精益生产之单元生产线的一些设计方法
在未来几个月内不断迅速增长，然后最多生产两年左右就要淘汰（不过设备不会被淘汰）。
所以最后该工厂的领导决定采用21秒的方案，有一些工序有两人操作，一人操作一台设备，一人操作两台设备。
有一些工序有两组人操作等等。
另外要特别提到一点，就是当生产线中有自动化的设备的时候，一定要做作业组合的分析，才能非常清楚的看出一个人可以操作几台设备或者在操作一台设备过程中有多少等待的时间，然后看是否可以给这些等待的时间安排工作。
对于昂贵的设备，我们当然需要考虑它的利用率，但随着人力成本的不断上升，越来越多的工厂愿意牺牲设备利用率以达到生产力最大化的目标，只要设备的投资回收期足够的短以及生产场地允许。
关于精益的组装线的设计还有一个原则是需要注意的，就是一条线内最长的周期时间和最短的周期时间的差异不要过大，一个参考的指标是低于20%。
我在做项目过程中有时就会碰到这样一种情况，当在瓶颈工位增加人数或增加设备后，PPH便能得到提升。
所以这是一种便宜的解决方案。
每个想要改善组装线的生产力的工厂都可以尝试一下。
但似乎很少有人去做这样的工作。
这真的是一个很大的损失。
所以我也借此呼吁一下所有的工厂的生产部的负责人，还有负责改善的部门一定要将这种方案作为一个重要的工作模式进行宣传和实践。
那么当增加人手或设备不可行时，我们就可以考虑将瓶颈或最低周期时间的工位离线生产。
中间允许库存。
当然也有的工厂整个工厂的所有工序都连成了一条线，即连续流，使得库存最少，生产交付周期最短。
这也是精益所追求的。
我们在实践中还是要综合考虑，比较孰优孰劣，再决定采用生产力最优的模式还是交付周期最短的模式。
当然组装线有时会遇到比较复杂的情况，比如刚刚做了一个项目，因为设备和夹具设计的原因，在一条线中不同工序有不同的生产批量，这个时候时间分析就比较复杂，其中一个改善方法就是去最大的生产批量作为"单件'进行设计。
最后要强调一点，就是组装线的改善一定要基于准确的工时观测或分析，在进行新的生产线的设计之前要先讨论各种过程的改善建议，拟出各个作业步骤可以减少的时间，然后在合并或分解动作时要考虑取放产品、工具的时间的减少或增加的情况，最后列出改善后的每个步骤的时间，才能进行设计。
工厂管理中的生产线设计与布局
工厂管理中的生产线设计与布局工厂管理中的生产线设计与布局在提高生产效率、降低成本、优化资源利用方面起着至关重要的作用。
一个合理的生产线设计和布局可以提高工作效率，减少生产中的浪费，确保产品质量，促进生产流程的顺畅进行。
本文将重点探讨工厂管理中的生产线设计与布局的重要性以及应该考虑的关键因素。
一、排布方式的选择在设计生产线时，我们首先需要选择合适的排布方式。
常见的排布方式有直线型、U型和流水线型。
1. 直线型排布直线型排布是将设备和工作站依次排列在一直线上，适用于生产过程中工艺步骤相对简单、产品品种较少的情况下。
直线型排布具有结构简单、易于管理的特点，能够降低物料和人员的运输距离，提高生产效率。
2. U型排布U型排布是将设备和工作站呈U字型排列，适用于生产过程中工艺步骤较为复杂、产品品种较多的情况下。
U型排布可以减少物料和人员的运输距离，提高工作效率，同时也便于生产过程中的监控和协调。
3. 流水线型排布流水线型排布是将设备和工作站依次连接形成一条流水线，适用于大规模、高速、重复性生产的情况下。
流水线型排布能够最大程度地减少物料和人员运输距离，提高生产效率，但也需要注意流程的平衡性和产品的稳定性。
二、工作站布局的优化在确定排布方式后，我们需要对各个工作站的布局进行优化。
1. 工作站的顺序根据生产流程的要求和产品的特点，合理确定工作站的顺序。
需要将工作站之间的流程连接起来，确保物料的顺畅流转，并且减少生产中的等待时间。
同时，还应考虑到人员在操作过程中的便利性和安全性。
2. 工作站之间的距离工作站之间的距离应根据实际情况进行合理的确定。
如果工作站之间的距离过远，会增加物料运输的时间和成本，降低生产效率；而如果距离过近，可能会导致工作站之间的干扰和交叉污染。
因此，需要在降低运输成本和提高工作效率之间找到一个平衡点。
3. 工作站的标识和布局为了使员工能够清晰地辨认和操作，每个工作站应当配备相应的标识和说明。
生产线布局(超详细)
= 0.007 分钟/产品
换句话说，每分钟生产140单位的产品。
1/30/2019 40
产品原则布局
4.进行作业活动分配（作业活动分配到各工作站） 5.向工作站分配作业（作业活动在工作站内分配） 6.评估装配线平衡后的效率 E=T/(Na × Ct）
E——装配线平衡效率 T——完成作业所需的时间总量 Na——实际工作站数 Ct——生产节拍
就生产而言E是怎样的 数值较好？
7.如果不理想，重复第4步骤
1/30/2019 41
产品原则布局
作业 时间（S） 45 11 描述 安装后轮支架，拧紧四个螺 母 插入后轴 作业前提条件 —— A
案例 一玩具厂的玩具 车在流水线上 作业，每天需 生产500辆， 每天生产时间 为420分钟， 生产步骤及时 间如左表：
3 铸造 4 缝纫
5 小型玩具 转配线 6 大型玩具 转配线
7 喷漆 8 机械装配 线
20
工艺原则布局
次数
车 间 之 间 的 流 动 表
1/30/2019
1 1 2 3 4 5 6 7 8
2 3 175 50 0
4 0 100 17
5 30 75 88 20
6 200 90 125 5 0
7 20 80 99 0 180 347
6σ=？
4
6σ标准
PPM等于 多少？
σ
PPM 308,537 66,807 6,210 233 3.4
缺陷减少5倍
2 3 4 5 6
缺陷减少11倍
缺陷减少26倍
缺陷减少68倍
5
鉴别七大浪费
一、生产产生的不良引起的浪费
任何产品的不良都是浪费的一个主要来源。
单元式生产布局CELLProduction
单元式生产布局CELLProduction单元生产方式的基本目的就是消除浪费，该生产模式主要消除七大浪费中的搬运浪费、等待浪费、生产线平衡浪费。
可有效的降低生产成本，提高质量及工作效率。
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小伙伴们万万不可错过，原版文档下载方法参照文章底部说明~ 文档整理逻辑如下-->1.传统组装线设计精益组装线布局的目的：·按照节拍时间, 生产优质产品Quality products produced at takt time·有效利用人力 Productive utilization of people–装配工只做装配 Assembleproduct only–按节拍分配任务达到高生产力Highoperator productivity through loading to takttime–工人能完成整个流程 Operatorto complete the full process·物料/工人流畅 Flow of material and operators–优化工位以方便摆放零件?物料?工具Workstations optimized for presentation of parts, materials, and tools–工位设计减少走动Workstation design minimizes operator movements·信息即时反馈 Immediate flow of information /feedback·问题立即暴露 Immediately expose problems生产线布置方式：（1）U型线 U - Shaped Line最少走动；工人间的平衡；避免产生孤岛；多工序作业；促进沟通；按灯识别异常；WS负责所有物料需求；节拍变，你也变。
（2）直型线 Straight Line当产品结构和物料展示能够保证时使用生产线的速度由产品的移动速度决定随时掌握装配进展已经设立了工人区已经定义了交接区(交接指挥棒)按使用次序安排物料非整合分装(预装)按配套供料必须建立信息与反馈系统（3）开放式平行线布局 Parallel(Open Room) Layout 2.工位设计工位设计原理：标准化作业 Standard operations适当面积 Appropriate size零件排列 Part arrangement工具标准化 T ool standardization工具放置 Tool placement目视控制 Visual controls工人走动 Operator motions质量控制 Quality controls物料补充 Replenishment工位送料设计：3.物料展示 Material Presentation线上双箱系统：配套供料系统：4.物料补充 Material Resupply实施线上送料员(水蜘蛛) 系统：步骤1: 确定工位标准化作业步骤2: 识别待送零件步骤3: 制定物料展示系统步骤4: 做好分料箱 / 配套箱步骤5: 设计及制定线上送料员分料车和分料单步骤6: 设计及建造超市5.物料储存 Material Storage。
单元式生产布局cell linePPT课件
▪从后面供应物料 Material supplied from back
o多人的分装线单元要放在“背后”，因为分装线的输出是以其它零件和物料一样的方式，
供应M给aj总or装线的。
一人单元 1-operator Cell
Multi-operator sub-assembly cell is on the “back”, since its output is presented to the main line operators just like other parts and materials.
✓ 线上展示物料供给系统A line stock supply system for material presentation ✓ 线上送料员物料补充系统A water spider system for material resupply ✓ 物料储存超市系统A supermarket for material storage
pacing) ✓ 保证质量Quality ensured(go or no go, 3 Nos)
组装线布局的目的 Assembly Layout Goals
✓ 按照节拍时间, 生产优质产品Quality products produced at takt time ✓ 有效利用人力Productive utilization of people
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可接受搬运 区 <2次/分钟 150 mm(6”)费力搬运区
C.物料配送
工位送料设计
取料/取箱空间
E1 = E2 = 100 mm 搬运料箱最小空间 E1 = 150 mm 从料箱内取料空间 最大取料深度“P”
300 mm 需考虑料架厚度.
最小取料高度
频繁搬运的物料/料箱勿放地上
线体设计:模块化和 可连接的工位设计
线体设计：最大偏差为 20%
线体设计 :工具伸手可及 拉动信号: 目视化和在制品控制
U型线
线体设计: 每条槽 里放2个料箱
目视化及5S管理:例： 划线并确定相关货架
占地面积
线体设计: 所有料箱都放 置于工位前方
线体管理 : 禁止订单在缺少 零配件的情况下进行生产
线体设计:空料箱 从料架下方回收
物料补充 优秀线上送料员候选人特点
✓ 改善推动人 / 先知先觉者 ✓ 精通工位所有工作 ✓ 责任心强, 自我激励 ✓ 具备领导素质 ✓ 非常了解零件和产品
物料储存 何谓超市?
✓ 布置在生产线旁别的物料库（俗称线边库） ✓ 储存装配所需消耗料品 ✓ 存储一天用料 ✓ 只是过渡存放
物料储存
超市运作
有“喂料”的直型线
两人单元
主分装线
一人单元
有“喂料”的直型线
▪当进行柔性生产，分装线周期时间会出现重大变化时，使用此类生产线。 将会出现这种重大变化的分装线从总装线中分离出来
▪总装线上设有“节拍器” o例如，生产线按节拍时间连续移动
▪总装线 “拉动”分装线 o分装线的工作与总装线分开 o适应产品的变化 o在生产支线/生产单元完成分装工作 o例如，附属于总装线的生产支线/生产单元 o分装线在需要使用零件的地方才介入总装线
如必要，留出足够弯腰频繁搬运空间
.
E1 P
E2
E2
E2
料架上的标准料箱
配套供料系统
✓ 何谓配套零件? “配套零件”就是生产一个产品所需的全部零件，它被准时 化送达组装线. ✓ 它的优点何在?
o 有利于保证质量 o 建立生产线顺序 ✓ 何时使用配套零件? o 产品型号较多 o 零件品种较多 (一套零件将全部展示给工人) o 节拍时间较长 o 换模次数较多
单元式生产线（CELL LINE）
设计与布局
二O一八年十月十六日
目录
1. 线体设计 2. 工位设计 3. 物料摆放 4. 物料补充 5. 物料储存
1.传统组装线设计
物料储存
物料储存
物料储存
悬挂式电动输送带r
物料储存
物料储存
精益生产系统组装线模式特点
✓ 操作灵活 ✓ 走动方便 ✓ 标准化作业 ✓ 目视化现场 ✓ 最少线上存货 ✓ 柔性生产 ✓ 节拍一致 ✓ 保证质量
再见！
I
H
AB
C
G
F E D
I HG F E D CB A
过道
超市设计 从后面补充物料
A 1 2 34 5
6 7 8 9 10 11 A
B1
23456
7 89
10 B
C
1
2
3
4
5
6
C
D
1
2
3
4
5
D
总结
✓ 重新设计工位, 消除变数/浪费 ✓ 设计物料摆放, 减少物料存量, 能标准化作业 ✓ 推行线上送料员系统, 能标准化作业, 保证产品质量 ✓ 记住 • 超市不是货仓 • 线上送料员 / 超市只是过渡存放
物料补充
线上送料员(水蜘蛛) 系统
✓ 何谓线上送料员(水蜘蛛)?
o 线上送料员是专职的物料搬运人士，他根据标准化作业，及时地给生产单元补 充物料.
✓ 线上送料员如何工作?
o 线上送料员按特定的送料路径走动，从主供应点拿取物料，送到生产线上 的存货供应点s
✓ 为何要线上送料员?
o 好处 – 快速地､稳定地给生产线提供物料免除装配工人搬运物料之劳，提高装 配工人的效率，实现标准化作业. – 建立物料供应标准化作业，改善产品质量
组装线布局的目的
✓ 按照节拍时间, 生产优质产品 ✓ 有效利用人力
• 装配工只做装配 • 按节拍分配任务达到高生产力 • 工人能完成整个流程 ✓ 物料/工人流畅 • 优化工位以方便摆放零件､物料､工具 • 工位设计减少走动 ✓ 信息即时反馈 ✓ 问题立即暴露
U型线
▪最少走动
▪工人间的平衡
▪避免产生孤岛 ▪多工序作业
线体管理 : 过道里不 许放料箱
为方便车间目视化 和沟通: 建议料架高
度不超过1.5米
线体设计: 工作 区间距 > 1.6米
防错 : 一旦发现缺 陷立即停止生产
线体设计: 预留 30% 的工位空间
线体设计: 工作台高度 0.8~1.2米 (人机工程)
U型线
BU.型组线装线设计
直型线
54321 4 3 2 1
安灯 Andon
▪促进沟通
▪安灯识别异常
▪WS负责所有物料需求
o从“U” 型线外送料
o取走成品
▪节拍变，你也变
o人员安排可以应变
I’m water spider.
原料 RM
We’re operators.
成品 FG
B. 组装线设计
线体设计: 物流从右至左
线体管理：本独立工作 单元中操作工的数量
（1~8人）
物料补充
线上送料员工具
分料单 线上物料供应
分料车 分料箱 超市
物料补充
线上送料员的标准化作业
物料补充 实施线上送料员系统
步骤1: 确定工位标准化作业 步骤2: 识别待送零件 步骤3: 制定物料摆放系统 步骤4: 做好分料箱 / 配套箱 步骤5: 设计及制定线上送料员分料车和分料单 步骤6: 设计及建造超市
▪从后面供应物料 o多人的分装线单元要放在“背后”，因为分装线的输出是以其它零件和 物料一样的方式，供应给总装线的。
▪使用次序安排物料
2. 工位设计
典型工位
工位设计目标
支持及时生产原理
✓减少各种浪费 ✓缩短操作员周期时间 ✓保证产品质量 ✓能多工序作业 ✓建立目视现场
工位设计原理
✓标准化作业 ✓适当面积 ✓零件排列 ✓工具标准化 ✓工具放置 ✓目视控制 ✓走动作业 ✓质量控制 ✓物料补充
B. 组装线设计
供料高度：1500mm 工作平台的高度
工作区域 : 900 to 1000 mm
空料箱从工位下方返回
仅需部件： -照明灯具 -多孔插座 -文件架 -站脚 -电源
按供料顺序，从前 方适量供料： 1-2小时
模块化和可连接的 工位设计方便拆装 线体
工作平台，使用工 具简单、明确
物料补充系统说明
✓ 减少工位物料存量 ✓ 有利于标准化作业，保证产品质量
o 零件定位 o 零件定向 o 零件定序 ✓ 容易补充物料, 不会影响工人 o 供料不打扰、不影响工人操作. o 从生产单元外面或线后供料 ✓ 良好人机工程状态 o 不用弯腰､伸腰､扭腰或高举. o 良好的人机工程消除了工人过多的动作、提高了生产力
线上双箱系统
▪当一个箱子空了时，安灯 会亮，表明需要补充第二 个箱子了。 ▪每个箱子最多只能装两个 小时的物料。 ▪给空箱子补充物料，重新 使用这些箱子。 ▪最适合如下装配作业：
o产品型号不多 o零件品种不多 o节拍时间较短 o换模次数不多
空箱退回下面
C.物料配送
C.物料配送
工位送料设计
费力搬运区
时间标记
指挥棒交接区
直型线
▪当产品结构和物料摆放能够保证时使用 ▪例如，汽车组装线
▪生产线的速度由产品的移动速度决定 ▪随时掌握装配进展 ▪已经设立了工人区 ▪已经定义了交接区(交接指挥棒) ▪按使用次序安排物料
▪柔性生产时 ▪非整合分装(预装)按配套供料 ▪必须建立信息与反馈系统
▪例如喇叭､灯号
✓线上展示物料供给系统 ✓线上送料员物料不良后果：
✓ 工人周期时间过长 装配顺序错误 零件方向装错
✓ 装配产品质量不良 零件丢失 用错零件 零件用对了，但却装错了
✓ 做错产品
物料摆放
设计原理
✓ 减少工人周期时间变动 o 按使用顺序放零件 o 按正确方向放零件 o 按工人易拿取放零件