总装生产线工艺平衡分析

蔡 瑛

（内蒙古北重集团，包头 014300）

在激烈的市场竞争环境下，企业想要实现长远的发展，需要密切关注市场变动，根据市场的变动制定相应的产品生产策略，从而提高产品生产性能。对于机械加工企业来说，企业经济效益往往和生产系统存在密切关联[1]。一个好的生产作业系统能够因地制宜，安排各个生产工序，在保障产品质量的同时，提高产品生产效率，实现生产平衡。在机械加工生产过程中，工序顺序的调整、作业方式的变化、作业内容的更新以及外界环境的影响等，都会影响产品的生产效率。为了减少变动对企业生产造成的不利影响，需要相关人员做好机械加工生产线的平衡分析。

1 生产线工艺平衡概述

生产线平衡是指平衡生产线的作业时间和作业效率，具体涉及到生产设备、生产人员以及生产物资等。通过合理调配生产元素来实现高效率的生产管理，能够在真正意义上实现物尽其用。生产线工艺平衡实施的目的是缩短产品的生产加工时间，提高产品质量，增加整个企业的发展利润，加速企业内部资金的周转。

生产线工艺平衡所涉及到的几个参数包括以下5个方面。第一，工位。工位是产品生产过程中的基本生产单元，作用是组织使用各项材料、人员以及设备，合理优化配置资源。第二，工序。工序能够进一步细化工位，细分程度为不能够继续划分，由此得到最小单位。第三，工时。工时是工位被分配到所有作业单元时间的总和。第四，生产节拍。生产节拍是生产线上的重要参数指标，具体指流水线上连接两个生产产品的间隔，即完成一个产品加工生产所需要花费的时间。第四，瓶颈工位。瓶颈工位是指一条生产线中作业时间最长的工位。瓶颈工位是一个产品生产过程中消耗时间最长的工序，在操作管理不恰当的情况下会降低产品生产效率。第五，闲置时间。闲置时间是指在有限时间范围内没有按期完成作业的时间，是产品生产平衡管理中需要关注和优化的一个重点。在产品生产加工过程中，最理想的效果是实现所有设备的顺利运作，通过优化运作工序减少各个设备的闲置时间[2]。

2 生产线不平衡的原因

2.1 产品配置更新和新产品的投入

产品的设计和生产需要充分考虑用户的基本需求，根据用户的需求调整优化产品的生产加工。这样的产品生产加工设计标准会影响所有产品的加工生产工艺流程，甚至会改变产品之前的生产工序，最终干扰到整个产品生产线的工艺平衡[3]。调节产品生产加工顺序的过程中会消除一些工序和添加一些工序，会对之前的产品生产加工工序产生深刻的影响。

2.2 生产操作人员个人能力的影响

操作人员所从事的操作是由不熟练到熟练的过程。在生产加工操作中，每个人的学习能力不够，由此产生的学习效果也不同。在生产线最初运营阶段，操作人员会按照指导书的基本要求实施操作。这样的操作管理模式在最开始阶段十分合理，生产线也比较平衡。但是，在产品生产加工一段时间后，产品的生产工作时间会不断缩短。这时如果工位不进行调节就会无形中加大生产操作的复杂程度，导致整个生产线出现生产管理不平衡问题。

2.3 现场布置的改变

操作人员在实施操作的时候会涉及到有效作业的时间和辅助作用操作的时间两个类型的操作时间。从实际操作情况来看，辅助时间虽然不会创造价值，但却是现场操作管理的一个重要组成。在安排操作的时候，要适当降低辅助操作时间，减少类似物料架安排布置、工具使用以及辅助器具使用等对操作人员操作管理产生的不利影响。在管理操作时，不能够出现因为现场布置变化对工位操作的干扰[4]。

2.4 现场突发情况的变化

在产品生产加工过程中，有时候会出现一些突发情况，影响产品生产加工进程，导致生产领域出现暂时不平衡问题。例如，产品生产加工过程中的材料质量问题和物料供应商管理问题等都会影响工位操作，甚至还会出现产品生产操作延迟现象。问题发生后如果得不到控制，就会导致停线。不仅如此，工装、设备以及夹具使用不合理引发的故障也会延长各个设备的修理时间。操作人员的不合理操作也会使产品的生产加工出现不同程度的安全事故，从而加剧产品生产的不平衡问题。

3 生产线工艺排布方法

生产线平衡率或平衡损失率是评价工艺平衡状态的指标。表1是所研究生产线的装配工序，共分为8个类型。根据表格的数据信息发现，各个工序的时间长短不同，但是在具体实施生产管理的时候，最长的工序时间会影响到生产作业流程。在生产管理过程中，假设每天需要生产200个整车。为了确保生产，需要准备200套配套的仪表板。在准备好一系列设备和操作后，按照总工序时间、实际节拍的操作计算出最小工位数，然后按照计算的最小工位数安排各项工作，并按照任务数目多少进行排序。其中，最长作业时间工序预先编排，在完成紧急任务后按照任务的轻重与否完成次要的工作任务。每个工位总体工序时间不能够超过实际节拍的选择工序。工位1的编排可以按照A、B、C的顺序进行编排。整个操作流程下，生产线排布的工艺安排如表1所示。

表1 生产线的装配工序

4 生产线平衡改善方式

4.1 对产品生产开展调查研究

产品生产情况调查信息汇总分析如下：作业员都是熟练员工；每位员工都可以做2～3道工序的作业；操作人员都掌握铣、钻、磨3道工序；目前生产线共有12位员工；铣、钻、磨各有2台[5]。

4.2 生产效率分析

工位1的空余时间为T-(A+B+G)=129.6-(60+30+30)=9.6s；工位2是C，空余时间为129.6-98=31.6 s。工位3是D、E、F、H，空余时间为129.6-（36+15+30+42）=6.6 s。于是，利用计算公式“生产线平衡率=总工序时间÷瓶颈工位工作时间×工位数×100%”，可得生产线平衡率为92.41%，因此平衡损失率为7.59%。

4.3 生产改善

第一，优化改进一系列的操作工序。在生产线施工管理的过程中，要注重改善瓶颈工程内容，实施分割作业管理，并为生产线的作业操作提供完善的工具和器械支持，在完善工具和器械的支持下优化生产管理。第二，减少作业的操作时间。在工序生产的过程中要注重从人员、机械设备、物料以及作业操作等方面来优化生产管理。第三，改善作业操作。取消操作人员不必要的动作，合并微小动作，重排或简化复杂的动作。

5 结语

生产线工艺平衡是指所有生产程序的平均化、规范化和合理化。在生产线工艺平衡的影响下，企业生产工序会被进一步调整，从而能够保障企业在规定的时间内完成产品的生产，提高产品的生产效率。因此，在市场竞争日益激烈的环境下，需要企业加强对生产线工艺平衡的关注，不断优化企业的生产管理。