在生产线工序分割完成以后,就应该对生产线的平衡状况进行评价,以便我们即时掌握生产线的动态,了解生产线各工序的作业负荷是否均衡。下面我们来看一下生产线平衡的相关内容:
一、生产线平衡的概念
流水线的作业方法对作业人员的要求不是很高,并且容易批量生产,自从福特汽车公司在生产中发现了流水线作业以后,便在制造型企业内广泛应用起来,这样一来上下流动作业工序之间存在供应关系,这就要求各工序之间均衡,生产线是不可能自动达到平衡状态的。因此便要求有对生产的全部工序进行平均化、调整作业负荷、以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法,即生产线平衡管理方法。它是生产流程设计及作业标准中最重要的方法。
二、为什么要进行生产线平衡管理
在新产品量产初期,是以设定标准时间作为分割的依据,在作业分工的过程中它要求作业负荷均衡,否则便会因作业不均衡而导致作业损失,并且会造成大量的堆积即呆滞品发生,严重的还有可能造成停产,这就要求我们对生产线平衡引起足够的重视,以达到以下目的:
1、缩短各工序间的作业准备时间,提高作业员及设备工装的工作效率;
2、缩短每一工序的作业时间,提高单位时间的产量;
3、削除生产线中的瓶颈、阻滞、不均等现象,改善生产线的平衡,减少工序的在制品;
4、对产品的工艺流程进行重排,以符合新的作业流程;
5、在平衡的生产线基础上实现单元生产,提高生产应变能力,对应市场变化,实现柔性生产系统;
6、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划(LayouT)分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法,提高全员综合素质。
三、生产线平衡管理表的编制
在了解生产线平衡管理标编制之前我们先了解一组相关定义:
1、瓶颈(BoTTle neck)
单从字义上理解瓶颈就是瓶子的口,大家知道瓶子的瓶口大小决定着液体从中流出的速度,生产运作过程也是一样,生产运作流程中制约着整个流程的产出速度的环节我们也称之为瓶颈,在流水线的作业流程中生产节拍最慢的环节我们称之为瓶颈。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度,而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲,所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。如人、原材料、设备、信息、方法等与生产有关的都有可能成为瓶颈。瓶颈还有可能“漂移”,取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。
2、空闲时间(idle Time)
与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的空闲时间,它是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间,可以指设备或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时,瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。
3、生产线工序平衡
即是对生产的全部工序进行平均化,调整各作业负荷,以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”(Cell producTion)的编制方法,它是一切新理论新方法的基础。
生产线平衡,通常用比较直观的对比图的方法来表达,即平衡图,图中纵坐标代表时间,横坐标则是按生产流动的顺序将各工序依次列出,一般以柱形图的方式将工序时间标出,如以下是某生产线的平衡图:
由上图可以看出,某工程的节拍是37秒,并且各工序的作业时间是不相等的,工序3和工序7超过了节拍时间并制约着整条生产线的产能为瓶颈工位,不平衡直接导致生产效率低下、设备利用率不高、在制品过多并且生产现场混乱,这就需要对生产各工序进行平衡。
我们知道很多装配行业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线,此时由于分工作业,简化了作业难度,使作业熟练度容易提高,从而提高了作业效率。
然而经过了这样的作业细分化之后,各工序的作业时间在理论上,现实上都不能完全相同,这就势必存在工序之间作业时间不一致出现瓶颈的现象,生产线的瓶颈工序是会随着作业人员的作业熟练程度的提高、作业方法的改变、作业流程的重排等而发生“漂移”,因此即使在前次已经相当平衡的作业,也会变得不平衡了,也就是说可能上次的瓶颈工位过一段时间,就有可能不是瓶颈了。
所以,我们需要采取一定的措施对原有的生产线进行重新平衡,对各工序的作业时间平均化,将工程内的作业进行重新分割。使每个工序的作业尽可能平均化,同时对作业进行标准化,以使生产线能顺畅活动。
简而言之,即使是针对特定生产线的平衡度管理和改善,也是必须贯穿在该生产线的日常管理工作中。世界上不太可能存在完成一次平衡度改善后,不需要进行再改善的生产线。
下表为制造性企业流水线常用的平衡度管理表,通常情况,即使没有产能与节拍调整,也需要定期(一般每月)对各工序进行实际测定,以观察平衡度是否出现变化,找出新的问题并进行改善。
四、生产线平衡度改善原则
平衡度改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。实施时可遵循以下方法:
1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善,作业改善的方法,可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE方法与手段;这样就需要对作业人员进行教育培训,让他们掌握和执行新的作业方法;
2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序;
3、增加作业员,只要平衡度提高了,人均产量就等于提高了,单位产品成本也随之下降;
4、合并相关工序,重新排布生产工序,相对来讲在作业内容较多的情况下容易提升平衡度;
5、分解作业时间较短的工序,把该工序安排到其它工序当中去。
五、生产平衡度的计算
通过各种手段使生产线达到一定平衡度后,就得对生产线平衡状态利用指标进行评价,这就要求设定一个定量值来衡量,即生产线平衡度或平衡损失率,一般生产线的平衡度必须在90%以上。
生产线平衡度:
生产线的平衡度计算公式
由上公式我们可以看出流水线平衡度有两种:
1)IE部门设定的平衡度,称为设定平衡度,一般在新产品量产初期,对流水线进行设定的平衡度。此时使用标准时间来计算。
2)作业者实际达到的平衡度,称为实测平衡度,他所使用的作业时间为实测时间,实测时间是员工的实际工作能力的反映,它直接真实的反映着流水线的生产状况,它与设定的标准时间是有很大的区别的。在实际的作业分割过程中,生产节拍与实际设定的工序的最大值是不会一样,因为作业分割的时间会受到作业要素的影响的,在实际的工作中有些作业要素不容易被分割,因此它在实际的工作中可能影响生产线的平衡度的。
2、生产线的平衡损失率计算公式
平衡损失率=1-平衡度
生产线平衡损失率其实是由生产线平衡度衍生而来的,它们衡量的是同一个问题,只是分析的角度不同而已。从损失角度讲,平衡损失率也代表生产线人员投入浪费的比率。
3、员工作业效率的评价
员工作业效率计算公式:
员工效率的评价是生产管理不可或缺的一部分,它可以用在对员工的工序作业的安排、绩效的考核、员工的激励等多个方面。
标准作业时间是按照正常的作业速度设定的,但在我们的实际工作中每个员工的作业能力是不一样的,因此在同一作业内容可能有的人会很快的完成任务,有的人却不能在规定的时间内完成。虽然从训练角度讲理应思考如何快速培训员工达到作业效率100%的方法,但员工之间的作业效率差异也会表现在物质奖励及员工年度考核等上,这样也会在更大程度上提高作业者的积极性。