A公司气体发生器生产线平衡率分析与改善

尚云平 张俊 武迪

摘要：生产线的平衡直接影响制造系统的生产效率，现以A公司某安全气囊气体发生器生产线为研究對象，以作业测定为依据，结合生产线实际问题，划分装配作业单元，对瓶颈工序进行作业分析，在生产线平衡原理及IE改善方法的基础上构建改善方案，并对改进前后数据进行对比，提高生产线平衡率，达到效益提升的目的。

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.

关键词：生产节拍;作业测定;动作分析;生产线平衡

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

中图分类号：F273                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2018）36-0287-02

0  引言

生产线平衡是指对生产线的全部工序进行负荷分析，通过调整工序间的负荷分配使各工序达到能力平衡，即作业时间尽可能相近，计算公式如下：

η=各工序时间总和/（CT*工序数）*100%[1]

注：CT为瓶颈工序节拍，即生产线节拍。

1  实例分析

本文以A公司某安全气囊气体发生器生产线为例，运用IE相关理论，对该生产线进行平衡分析与改善。

1.1 现状分析

该生产线整体呈U型布局，共16道工序，18名作业人员，实行两班制生产，单班有效工作时间9h，客户要求节拍13s，单班日产能需达到2500发，各工序平面布局见图1。

该生产线在制品堆积严重、存在等待和搬运的浪费，生产线平衡率极低。为了解决这些问题，需对该生产线进行分析与改善，现对各工序作业工时进行统计，见表1。

由表1知，瓶颈工序为OP70产气剂称装，CT=16s，工作站数=16。

∑（各工序作业工时）=173.8s

生产线平衡率η=173.8/（16*16）*100%=68%

单班日产能=3600/16*9=2025发<2500发（不满足客户要求节拍）

为了更直观的进行分析，编制各工序平衡山积图，见图2。

由图2知，该生产线存在瓶颈工序，且各工序间节拍差异较大。其中节拍较长的3个工序为分别为OP50 15s、OP70 16s、OP90 14s，节拍较短的工序分别为OP30 3s、OP35 7.4s、OP80 9s。OP25与OP95焊接工序不在U型线上，导致物流路线交叉、重复，搬运路线长，严重制约生产节拍，降低了生产线平衡率。

1.2 改善的对策和实施

为了提高生产线平衡率，现运用IE相关理论，对生产线进行如下改善[2]：

①对瓶颈工序进行作业分解，将部分作业分配给其他耗时短的工序。

该生产线的瓶颈工序为OP70节拍16s，包括产气剂称装、安装燃烧室盖及AI，作业内容繁多。其相邻的OP80节拍9s，耗时较短。现将OP70装AI作业分配给OP80，改善后OP70、OP80节拍分别为12.5s、12s。

②对耗时短的工序进行作业合并。

OP30与OP35由2人作业，节拍分别为3s、7.4s，两工作站间有一定的距离，现将两工作站移至一起，合并为一道工序，由1人作业，节拍11s。

OP97与OP100为相邻的两工作站，改善前由2人作业，节拍分别为10s、11.6s。员工等待时间长，分别为15s、21s。利用动作经济原则，为了减少等待的浪费，现将两工作站进行合并，由1人作业，并将OP97的单吸头改为双吸头。合并后该工序作业人员减少1人，节拍为12.5s。

③引入自动化设备提高作业人员的效率。

OP50、OP70和OP90均引入自动化设备，对单工位串行作业进行分解，引入8工位转盘式工作站，实现并行作业，同时增加机械手自动取放，释放员工双手动作，提高了员工作业效率，改善后节拍分别为11.8s、12.5s、12s。

④对关键工序进行动作改善，减少其作业时间。

焊接工序OP25、OP95是关键工序，激光焊接机设备能耗大，为了提高关键工序生产效率，可从程序上对焊接动作进行优化改善，将直线运动轨迹改为斜线运动。

通过对OP95焊接动作路径的优化，OP95节拍提升2s。因OP25与OP95焊接动作路径一致，对OP25也进行同样的改进，节拍也提升了2s。

⑤对工位布局进行改善。

将OP25、OP95激光焊接机移至U型线上，并在车间内建立阁楼，将焊机辅助设备移至阁楼上，避免占用场地造成现场拥挤，有效减少了物流交叉和搬运的现象。改善后各工序布局图，见图3。

经过改善，该生产线减少了2名作业人员，现共有14个工作站，16名作业人员，对各工序作业工时进行统计，见表2。

由表2知，改善后，瓶颈工序为OP70，CT=12.5s，工作站数=14。

∑（各工序作业工时）=155.6s

生产线平衡率η=155.6/（12.5*14）*100%=89%

单班日产能=3600/12.5*9=2592发>2500发（满足客户要求节拍）

为了更直观的进行分析，编制改善后的各工序平衡山积图，见图4。

1.3 改善前后对比

经过对生产线的改善，生产线平衡率得到提高，在制品堆积和搬运现象也明显减少，提高了生产效率。改善前后有关数据的对比[4]，见表3。

备注：UPH——單位小时产能， UPPH——单位小时人均产能.

由表3知，改善后生产线平衡率达到89%，相比改善前的平衡率提高了21%。

2  结论

生产线平衡以流程简洁、消除瓶颈为基础，力求消除各种等待浪费，减少在制品堆积，保证设备和人力负荷平衡，实现均衡化生产，提高生产线的整体效率。本文是综合运用人机作业分析、ECRS改善技巧、动作分析等IE多种方法对生产线进行分析改善，从而达到提高生产效率的目的。

参考文献：

[1]易树平，郭伏.基础工业工程[M].机械工业出版社，2012.

[2]周密.IE方法实战精解[M].广东经济出版社，2002.

[3]傅武熊.标准工时的制定与工作改善[M].厦门大学出版社，2015.

[4]卢海洋.工业工程在F公司生产线平衡中的应用[J].企业物流，2014（02）.