制造业技术基础知识培训

1.生产线作业1—1 生产线定义●所谓生产线，即是「将设备·人员等的生产工序构成要素按工序顺序连贯性地配置而成的」●所谓生产线作业，即是「将一连贯的作业分成若干道工序，按作业顺序编排，并由复数作业人员分担作业内容所形成的具均衡性的流程作业形式」●前后作业工序相互邻接●物品按一定的速度经过一连串的均衡性操作工序●通过合理的直线路径，向完成方向移动●生产线全体同时作业1—2 建立生产线的条件（1）基本条件●产品等对象物是可以移动的●通过分工可分割成若干道工序（2）经济条件●对象生产线的生产量足可承受其编程时所使用的费用●各工序的所需时间可均等地编程（3）充分条件●为防止资材不足所造成的生产线停机，应保证生产所需资材的顺利供应1—3 各加工形态的生产线编程物点（1）组装生产线的编程组装作业的特征●一个员工在单位时间内的工作量基本保持相同●作业的分工及组合较容易因此若想通过作业的流水线化达到高效地生产的目的，就必须将各工序员工的作业量依据节拍时间进行分割并保持均衡化。

即如何保持line-balancing是非常重要的。

（2）加工生产线的编程在加工生产线编程方面，与其重视其加工能力的均衡性，还不如将重心放在设定最佳的员工看机台数为好，避免人员使用上的浪费是重要的。

这是因为加工作业有以下几个特点：●同一设备在同一时间内能够处理的对象为一个种类●各台机械设备在单位时间内的加工能力从一开始就存在不平衡问题●以机械设备为主体存在，人与机械的工作量并不一致因此，生产线均衡（line-balancing）尽管很重要，但要在加工生产线上保持均衡却是非常困难的。

其次重要的是布局（layout），布局根据生产线化的水平分为以下的两个阶段：①将机械设备按加工顺序区分，并通过传送带、滑槽等连接，实现了各工序工作量的均衡化与同期化的布局（各部件配置、各产品配置、各类似部件配置）②实现了工件移动、脱卸自动化的生产线即是所谓的连续自动化生产线（transfer-line），是机械加工生产线最为理想的形态。

当产量达到了某一阶段时，应该向着从①至②的方向进行改善提高。

1—4 生产线的利弊（1）生产线的优点●作业分工可加快员工熟练化进度，能够采用高性能的专用机械和夹工具，得到更高的生产效率。

亦有利于雇佣钟点工等非熟练工人。

参考图表—1 生产方式的比较（续）●生产能力的把握比较容易●搬运距离较短●因各工序的同期化减少了半成品的滞留，并且能够因此而缩短生产周期●工序管理较容易（2）生产线的缺点●各条生产线均需要配置机械设备，因而很花设备费●对机械故障、缺勤、部件或产品的设计变更等变化的灵活性较低●要求现场管理者必须具备管理多道工序的能力●工作较为单调，容易造成工作热情的降低2．生产线作业编程的方法2—1 生产量与节拍时间所谓节拍时间（pitch time），即在现状或不远的将来，为完成月产量必须保持的生产速度。

其值可以用下述公式计算节拍时间（pitch time）=()()天个产量天分实动工时(1)公式（1）仅仅是为了使各位理解节拍时间这一概念。

在实际生产中，我们经常可以看到比如象废次品混入、组装不良、设备的调整及故障造成的生产线停机、作业上的问题发生造成转送带上半成品的缺落等各种各样的现象。

因此，为了确实地完成生产计划量，有必要对公式（1）进行补充。

节拍时间（pitch time ）=()()天个产量合格品率生产线运转率天分实动工时⨯⨯●对于节拍时间的限度，如果改一下前述的公式（1）时()()()pitch time 节拍时间天分实动工时天个产量=在此式中，要增加产量的话，要么增加实动工时，要么缩短节拍时间。

因为实际上式作时间不加能增加很多，故而一般常用缩短节拍时间的方法。

然而也并不是可以无限制地缩小，在现实中有以下的制约因素限制了节拍时间的变化：●仅仅是取放物品这一简单作业也需要花费2秒 ●不管是何种单纯作业都至少需要2～3秒时间因此，节拍时间（pitch time ）的极限是3～6秒左右。

（但作业的动作效率极差）当节拍时间接近极限时，在必要实行自动化或者是增加一条生产线。

图表—2 节拍时间（pitch time ）的极限2—2 编程效率的计算方法(1) 各工序时间的计算方法在生产线编程方面，常伴有严格的作业分割与结合。

因此所用时间必须正确，有必要尽量对工序进行细分化，最好使用WF 、MTM 等PTS 法。

（2）编程效率的计算方法生产线不均衡时，就会发生半成品的滞留和等待工序，就不能充分发挥流水作业方式特长的设备及劳动力的作用。

检查生产线均衡性高低的是编程效率这一指标，用下式可以算出：()()%100pitch time ⨯⨯=∑人数节拍时间各工序的作业编程效率图表—3 节拍时间图（pitch time diagram ）把握生产线作业的现行方法:对各工序运用单独作业的分析要领进行作业分析，求得各工序时间和人数。

各工序时间是用一个周期时间除以各工序人数的值(但小组作业除外)。

上记的第三工序的周期时间为4分钟，因有2名员工同时在作业，故其工序时间为2分钟。

这如果是小组作业的话，则应为4分钟。

一般编成效率的目标应该设定在95%以上！！！3．生产线作业编程与改善3—1 改善生产线作业的着眼点①考虑先后顺序，尽量平均各工序时间②瓶颈工序的周期时间应尽量接近节拍时间（pitch time）③遵循分工化、同期化原则④实行生产线的直线化、简单化⑤节拍时间（pitch time）过短时，应增加生产线或采用单独作业方式⑥充分考虑到工具交换和设备调整⑦要充分考虑到作业环境及工间休息与生产线布局的关系⑧手工作业生产线若采用极端的分工形式将造成心理上的不良情绪3—2 组装生产线的编程方法（1）单一品种生产线与多种生产线单一品种生产线多品种生产线————生产线交替方式混合生产线方式●单一品种生产线，流动的品种单一，容易进行理想配置，容易管理。

●多品种生产线中的生产线交替方式，当流动的品种变化时，只要改变一下编程，那么在物品流动中与单一品种生产线是一样。

但当流动的品种增多后，就会增加换型号所致的切换损失。

●混合生产线方式采用多品种混在一起流动，故库存、半成品比较少，同时也没有换型呈所致的切换损失。

但如果由于生产计划的变更导致品种的混合比率发生变化时，整个生产线的均衡性就会崩溃。

还有编程方法复杂、困难的缺点（2）单一品种生产线的编程●编程步骤的体系图①设定组装步骤●通常通过分析试作时的实际作业方法来决定●产品的构成部件较少、单纯时，也可以根据图纸来决定作业步骤●作业步骤的分析结果，按图表-4的组装工序②通过实动工时进行时间预测●对已有标准时间资料的工序，可以据此进行时间预测。

除此以外，使用WF、MTM等PTS方式进行时间预测。

7138图表-4 组装工序分析注意：a．使员工忠实地按标准作业方法进行作业b．让员工在理想的场所准备部件和工具③区分主要生产线、辅助生产线根据产品的复杂程度，有时仅一条主生产线组装是困难的。

此时往往采取将各个主要的构成部分在另外的生产线组装好后，然后流向主生产线的生产方式。

④制约条件的分析a）组装步骤的优先顺序组装步骤在以前的工序分析时，大致已定。

在这个阶段应考虑生产线的均衡性，特别是组装顺序有好几种时，应充分调查。

b）作业区域的位置组装的产品到了一定的大小时，作业员个人的作业区域应尽量控制在狭小的范围内，否则就会增加无效动作。

c）设备对使用起重机等大型设备、被固定的设备、建筑物的作业，因这些设备将成为生产线平衡的制约因素，所以应做事前调查。

⑤生产线均衡（line-balanc e）各工序的时间在不超过节拍时间（pitch time）的范围内，应尽量接近节拍时间（pitch time）。

⑥布局（layout）a）研究所需空间作业空间必须根据资材的保管方法、准备作业的方法、半成品的保有计划、返工或调整作业的预测频度等来决定。

另外，除了作业空间，还必须要考虑资材的搬运通路、保管空间、各设备及其保养的空间。

b）选定搬运机械搬运设备的选定时，必须研究作业空间与产品的重量、大小、形状、精度等的产品特性与作业内容、产量、作业的安定度、设置费用、建筑物的构造等。

还有，在订制传送带时的基本要求是：除了构造式样、长度、宽幅、距离地面的高度、搬运速度等。

传送带的速度是由传送带上半成品的间距与节拍时间所决定的()pitch time 节拍时间传送带上的产品间距传送带速度=c ） 设计布局（layout ）制订复数的布局方案，整理各自的特征，将最侍方案图表化用圆形。

组装线的夹具需要由后工序还给首道工序时，采用U 字形或圆形较理想。

（3） 生产线切换方式的多品种生产线的编程在这种生产线方式中，为了使产品能够批量流动，在同一期间内流动的品种时常是单一种类，编程的步骤基本上与单一品种生产线相同。

① 计算各产品的实际生产量合格率产量实际生产量=② 计算各产品的所要工数所要工数=实际生产量×真正实动时间 ③ 计算各产品的真正实动时间()各产品所要工数的合计对象产品所要工数月间运转日数运转率每日实动时间各产品真正实动时间⨯⨯⨯=图表-5 搬运机械的类型及适应范围（续）④ 计算各产品的节拍时间（Pitch time ）()实际生产量各产品真正实动时间节拍时间=pitch tim e⑤ 与单一品种生产线同样编程（4） 混合生产线方式的多品种生产线的编程此方式的编程步骤基本上也与单一品种生产线相同。

但因多种是连续流动的缘故，整体上必须取得平衡。

① 计算节拍时间（Pitch time ）()()全产品的日产量的合计日分真正实动时间节拍时间=Pitch tim e② 生产线平衡的取得方法生产线平衡（Line-Balance ）的维持当然也要根据各个品种的工数，一般在5～10种左右较为常见。

（例见 图表-6）图表-6此时，有些产品的作业时间会超过节拍时间（Pitch time ），两者的差通过中间库存、集中数品种进行批量运转以及作业者的移动来吸收。

也就是，在批量的构成和流动方式上下工夫、尽量减少作业干涉。

3—3 机械加工生产线的编程方法在加工生产线编程方面，重要的是：如何通过看机台数的合理化，将作业者之间的负荷均等化及有效地利用作业者的时间。

编程步骤的体系5品种（1） 研究看机台数此项研究应从作业者的运转内容与机械的相关性上，探讨在Cycle-time 内一个作业者可以同时看几台机器。

图表-71名作业者的看机台数的设定，必须要使此工序的作业时间不超过pitch time的范围。

（2） Line-balance的改善、研究①改善瓶颈工序比pitch time更花时间的工序，通过对夹具、工具的改善来缩短工件的脱卸时间；数个同时切削；通过多刃化、多头化改善尽量地接近pitch time。