从生产线平衡到生产最优化：分析与探讨

生产线的生产能力是由其能力最低的工序决定的，工序之间能力差别越大即能力越不平衡，生产线的效率损失就越大。要提高生产线的整体效率，务必改善生产线的工序能力平衡。

1.生产线平衡分析

生产线平衡分析是指分析生产线中各工序的时间差异状态，并将差异时间消除，使生产线保持顺畅的方法，也称为“工序平衡分析”“工时平衡分析”。通过生产线平衡分析，可以提高人员、机械的运作效率，实现机械化（省人化）、自动化（省力化）。

（1）生产线平衡分析的基本步骤。生产线平衡分析的基本步骤：①确定分析对象的范围，即对象生产线和对象工序；②把握分析对象的现状；③明确标准工时或观测各工序纯工时；④制作工序作业速度分析图（棒形图）；⑤计算生产线平衡率和平衡损失率；⑥找到能力富余及不足的工序；⑦研究分析结果，制订改进方案。

（2）生产线平衡的计算。生产线平衡率的计算公式为

生产线平衡率=实际作业所需时间总和/作业时间总和

E_r=∑T_i/（C_i×N）

式中　E_r——生产线平衡率；

T_i——各作业工时时间；

C_i——瓶颈工序单位产品产出时间；

N——作业数总和。

生产线的平衡损失率计算公式为

生产线平衡损失率=非加工时间总和/作业时间总和

η=∑LT_i/（T_b×N）=1-E_r(www.xing528.com)

式中　η——生产线平衡损失率；

LT_i——各作业非加工时间；

T_b——生产节拍，即生产线上相继出产两件相同产品之间的时间间隔。

（3）生产线平衡的改善方法。通过生产线平衡分析，发现瓶颈工序，制订并实施改善方案消除瓶颈工序，提高作业资源的产出，调整工序的作业内容，使各工序作业时间达到平衡，以提高生产线的整体效率，实施时可采用以下六大方法，如图1-26所示。

1）分担转移。将瓶颈工序的部分作业内容转移到相邻工序或其他工时短的工序，由作业负荷小的工序分担。

2）作业压缩改善。将瓶颈工序的不必要部分的作业进行压缩，进行改善。

3）加入改变。对于工时长的工序，可以通过增加人员来分担瓶颈工序的工作量。

4）拆解。将瓶颈工序的作业内容拆解。

5）重排。将瓶颈工序的作业内容拆解后，再将整条生产线的作业内容进行重新编排、分配。

6）作业改善后合并。合并相关工序，重新排布生产工序或形成新的作业工序。在精益生产中，可凭借生产线U形布局和多技能员工轻易达到此目的。

图1-26　生产线平衡改善的方法

a）分担转移　b）作业压缩改善　c）加入改变 d）拆解　e）重排　f）作业改善后合并