D 企业生产线的平衡分析与改善

朱钱锋，徐超毅

(安徽理工大学 经济与管理学院，安徽 淮南 232001)

在注重节能环保的社会中，太阳能电池板越来越受到青睐。中国在光伏领域的发展比较晚，目前，我国的生产设备不如欧美一些国家的先进，我国走的是性价比这条路，要想在竞争激烈的环境下生存下来并且很好的发展，就需要改善企业中存在的管理水平低下、浪费严重、成本过高、效率低下等问题，通过工业工程的理论和方法来帮助企业达到提效降本，从而提高产品的性价比。工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。简而言之工业工程就是通过人、料、物、法、环来提高生产率和效率、降低成本、保证质量和安全，以获取多方面的综合效益。本文通过对D公司扩散和EL(产品工艺工序)在线抽测的改善的人员，机器、物料、方法和环境进行分析，然后运用工业工程中的TOC 理论(瓶颈理论)、方法研究、防呆法等方法来进行分析与改善。

图1 生产工艺流程图

一、企业介绍

D 公司是一家以生产太阳能电池板为主的制造型企业。现在该公司级SE 项目的推进，扩散成为新“瓶颈”，工艺时间成为制约扩散产能主要因素，需优化工艺时间，目前公司的工艺时间是100分钟，由于是新产品的导入，电池片的光电转换效率提高了，但相对产能变小了，公司成本提高了，公司为了降低成本，就必须保证光电转换效率，提高产量，从生产线工艺流程分析，就从目前来看主要存在以下几个问题：(1)扩散现场写实存在着一些浪费，有极大的改善空间。(2)ELA(EL工序A 品)下传量不足，限制了有效产出入库。(3)一台EL 在线自动抽测设备损坏，在线抽测EL 设备1 线部分产能补充至EL 产能。(4)EL1 线在线抽测产能利用率不足，OQC 抽检(成品出厂检验)占比较大影响下传。工艺流程主要需要改善的是扩散和EL 两个环节。

二、D 公司工艺流程的分析与改善

(一)对扩散环节的分析与改善

1.从人、料、物、法、环的角度分析。D 公司生产工艺的问题主要从人、设备、物料、方法和环境进行分析。从人方面看，人员处理异常类报警超时，清理石英舟、梳齿碎片和人员确认扩散机台石英舟上下料超时；从设备来看，设备各类异常报警，工艺时间完毕后扩散炉管上下料需生产操作人员手动确认且无声、光类报警提醒；从物料看，电池片薄片化-碎片率增高；舟数不同，人员处理异常保护时长(表2 中的wait2)对扩散设备的工时利用率的影响不同，操作人员无清理梳齿碎片的专用工具；从方法上看，作业标准指导书不完善，更新周期过长；作业人员的上下料动作过猛会加剧花篮的磨损，进而影响碎片率等问题；从环境来分析，操作人员使用小推车不合理造成墙壁损坏。通过从人、设备、物料、方法和环境这五方面进行分析，做如下改善(见表1)。

2.运用TOC 理论和防呆法对扩散环节进行分析。TOC 理论(又称瓶颈理论)认为，任何系统至少存在一个制约因素(瓶颈)，否则就可能有无限的产出。因此要提高一个系统(任何企业或组织均可视为一个系统)的产出，必须打破系统的瓶颈。

表1 扩散环节的分析与改善

在D 公司没有生产新产品之前，公司扩散环节的石英舟数一直用的是7Boats，当新产品进入生产线时，工艺时间相对增长，虽然当石英周数为7Boats 的时候，生产线能够满足产能基本要求，但是在7Boats 的时候造成机器机械手类报警、卡周等影响设备内排队等待情况，当发生这些状况时员工就会去花时间去处理，当员工处理时间超过因舟数而产生的产能保护时长—可基本计算出来时，生产线就会因为这些情况而去等待，这样就会造成产量的损失。如果石英周数低于6Boats 时，机器的产能就不能够完全的释放出来。当石英周数等于7Boats时，产能要求基本满足，因个别类异常处理时间过长超过产能保护时间，进而影响产能，但是产能没有8Boats 的时候高(产能保护时间较长)，因为当石英周数大于8Boats 时，设备备件成本增加且因设备内空间不足易造成舟位卡死，需要卸舟，更加影响产能，我们通过数据计算来分析石英舟数为7Boats 和8Boats 的产能。生产线理论要用的石英周数为：

当石英周数为 7Boats 时理论上只需要6.335Boats，石英周数为7Boats 时产能基本满足要求,石英周数为7Boats 时中间的等待时间比较短，员工工作时间长了，有的操作在短时间不能反映过来，没能在规定的时间内完成规定的操作就会造成卡舟，因此会造成较多的浪费,所以7Boats 时为瓶颈。此时我们用工业工程中的防呆法来进行改进，在8Boats 的时候等待的时间变长了，基本上很少出现卡舟的现象，产能也比7Boats时稍微高一点，产能也能达到要求。所以最后决定石英周数用8Boats。

(二)对EL 检测环节进行分析与改善

D 企业在生产过程中EL 检测环节总是跟不上整条生产线的节奏，每次抽测的数量都低于标准值，因此降低了产品的合格率，对于EL 检测环节出现的问题我们做出如下的分析与改善，详情如表2 所示。

表2 EL 的分析与改善

三、总结

本文对D 公司生产工艺流程存在的问题进行分析，通过工业工程中的TOC 理论(瓶颈理论)、方法研究、防呆法等方法对生产中扩散和EL 检测这两个环节进行了分析与改善。经过改进，在扩散环节中将石英周数由原来的7Boats 变成了8Boats。员工在扩散环节的反应时间变长了，很少出现卡舟的情况，减少了时间的浪费，因此提高了生产线上的工作效率。通过增加人力和提高EL 机台的带速对EL 检测环节进行改进，使EL检测环节跟上整条生产线的节奏。