【正文】 術(shù)語(yǔ)名詞定義:工作站:為了完成某一產(chǎn)品的各道工序,在裝配線指定一個(gè)工作位置,工人在其中進(jìn)行操作,這個(gè)位置即稱為工作站。作業(yè)元素:將操作劃分為一個(gè)一個(gè)操作單元,這些操作單元一般不能再分。總作業(yè)時(shí)間:從產(chǎn)品整個(gè)裝配流程來(lái)說(shuō),裝配一個(gè)產(chǎn)品需要的時(shí)間,即裝配一個(gè)產(chǎn)品所有作業(yè)工序的作業(yè)時(shí)間總和。先后順序約束:作業(yè)元素之間加工的先后順序。在裝配線的作業(yè)分配中,當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)作業(yè)元素的所有前作業(yè)元素被分配完畢,這個(gè)作業(yè)元素才能被分配。節(jié)拍:是流水線生產(chǎn)最重要的工作參數(shù)。節(jié)拍指流水線上連續(xù)生產(chǎn)兩個(gè)相同在制品的間隔時(shí)間,它表明流水線生產(chǎn)速度的快慢或生產(chǎn)率的高低。運(yùn)用生產(chǎn)節(jié)拍的概念,將作業(yè)劃分為數(shù)個(gè)工作站,每一個(gè)工作站要完成的工作由多個(gè)作業(yè)基本單元組成,使每個(gè)工作站在節(jié)拍內(nèi)都處于繁忙狀態(tài),以完成規(guī)定的操作量,從而使各工作站的閑置時(shí)間最少,作業(yè)達(dá)到平衡,效率較高。生產(chǎn)線各站作業(yè)的不平衡,會(huì)造成無(wú)謂的損失外,還會(huì)造成大量半成品的堆積,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐裳b配線的中止。要使產(chǎn)線能夠順暢高效率地運(yùn)作,就必須使各站的負(fù)荷均衡化,即盡量使分配到各站作業(yè)總時(shí)間相等,避免或盡量減少等待時(shí)間。生產(chǎn)線的平衡狀況反映了生產(chǎn)組織是否合理,這與產(chǎn)品的產(chǎn)量,質(zhì)量及成本皆有很大關(guān)系。生產(chǎn)線節(jié)拍的公式定義如下﹕生產(chǎn)線節(jié)拍=每天的生產(chǎn)時(shí)間/每天的計(jì)劃產(chǎn)量目前,對(duì)于裝配線平衡的研究主要分為以下3個(gè)方面：(1)給定裝配線的最小節(jié)拍,求最小工作站數(shù),通常在裝配線的設(shè)計(jì)與安裝階段進(jìn)行；(2)給定裝配線的工作站位數(shù),使裝配線的節(jié)拍最小,對(duì)已存在的生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化；(3)在裝配線的工作站數(shù)和節(jié)拍得到優(yōu)化確定的條件下,均衡工作站上的負(fù)荷,給工作人員一種公平感。：又稱工序同期化,是對(duì)于一定生產(chǎn)節(jié)拍下的裝配線,所需工序的工作地與作業(yè)人員數(shù)量最少的方案。生產(chǎn)線平衡是衡量生產(chǎn)線工序水平的重要指標(biāo)之一,生產(chǎn)平衡率越高,則產(chǎn)線發(fā)揮的效能越大。生產(chǎn)線平衡率=[各工序時(shí)間總和/(CT*工序數(shù))]*100%(11)CT：生產(chǎn)線工序中最大標(biāo)準(zhǔn)工時(shí),即生產(chǎn)線節(jié)拍根據(jù)定義可以看出,生產(chǎn)線平衡需滿足以下兩個(gè)條件：1)生產(chǎn)線節(jié)拍≧工序時(shí)間2)Σ(生產(chǎn)線節(jié)拍工序時(shí)間)最小:a)調(diào)整作業(yè)元素組成各工序的作業(yè)時(shí)間不超過(guò)生產(chǎn)線節(jié)拍,又不違反工序先后順序,并使工序數(shù)目盡可能減少。b)各工序損失時(shí)間盡可能少,且較均勻,使裝配時(shí)間損失率最小。裝配線平衡效果主要是以平衡延遲(Balance Delay)指標(biāo)(用Bd)來(lái)評(píng)價(jià),又稱時(shí)間損失系數(shù)(用εL來(lái)表示),平衡延遲是一件在制品在線上的總空閑時(shí)間與它自始至終留在裝配線上的總時(shí)間之百分比值。如下列公式(1)：Bd=(NCt總)/(NC)100%(12)式中,N—工位數(shù),C—理論節(jié)拍,t總—總工作時(shí)間 對(duì)于Bd的值,有以下三個(gè)區(qū)間的評(píng)定結(jié)論,由上,平衡率為η=1Bd, (13)代入(1),則為η=t總/(NC)100% (14)1)工序的作業(yè)內(nèi)容工序的作業(yè)內(nèi)容是按照工藝的要求定義,在指定的工作站位需完成的工作內(nèi)容。任務(wù)的多少會(huì)直接影響到完成作業(yè)的時(shí)間。2)操作者的技術(shù)水平不同作業(yè)人員因?yàn)橹R(shí)背景,經(jīng)驗(yàn)積累及個(gè)人身體狀況的差異,即使是相同的工序內(nèi)容,操作技術(shù)能會(huì)有不同,從而會(huì)使測(cè)試時(shí)間產(chǎn)生差異。3)工序設(shè)備的生產(chǎn)能力設(shè)備在一定時(shí)間內(nèi)裝配產(chǎn)品數(shù)量的能力及設(shè)備本身的嫁動(dòng)率(開工率),即代表了其生產(chǎn)能力。同樣的工序內(nèi)容,由不同型號(hào)的設(shè)備來(lái)完成,可能會(huì)存在數(shù)量及品質(zhì)的差異；而在流水線作業(yè)條件下,由于設(shè)備不良,在處理不當(dāng)?shù)那闆r下,有可能使整條流水線都停產(chǎn)。除了以上三點(diǎn),其它如物流的安排,原料的品質(zhì),設(shè)計(jì)的因素也會(huì)影響線平衡。1)改進(jìn)工藝設(shè)備與操作設(shè)備方面生產(chǎn)線節(jié)拍的構(gòu)成表明,若要縮短生産過(guò)程的節(jié)拍,一方面可以利用加工零件自身結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計(jì),使作業(yè)過(guò)程中某些時(shí)間進(jìn)行重疊,以縮短作業(yè)時(shí)間,另一方面縮短過(guò)程中部分或全部動(dòng)作所耗用的時(shí)間,同樣可實(shí)現(xiàn)縮短整條線節(jié)拍。通常改善設(shè)備往往需要較高的費(fèi)用,不少公司出于對(duì)成本的考量往往不太愿意進(jìn)行此方面的變更,這與人們的思維方式有關(guān)。人們往往會(huì)產(chǎn)生誤解,對(duì)每日每時(shí)發(fā)生在生產(chǎn)線上的費(fèi)用認(rèn)為很少,不在乎,但對(duì)為了改進(jìn)生產(chǎn)線一次性發(fā)生的費(fèi)用自理卻認(rèn)為很高,這種認(rèn)識(shí)是不正確的,以圖2進(jìn)行相關(guān)性說(shuō)明。放棄對(duì)連續(xù)發(fā)生的浪費(fèi)進(jìn)行排除,結(jié)果造成損失的情況很多,對(duì)于降低工時(shí)和降低成本要追求其經(jīng)濟(jì)性,正確的判斷是很重要的。需以科學(xué)的計(jì)算方式,且根據(jù)外界環(huán)境的變化,合理地進(jìn)行評(píng)估。2)改進(jìn)工藝方面通過(guò)調(diào)整生產(chǎn)工藝來(lái)控制節(jié)拍,在國(guó)內(nèi)外也有大量研究和應(yīng)用。如對(duì)于某冰箱廠一條冰箱生產(chǎn)線的兩道工序箱體裝配與發(fā)泡的節(jié)拍相差較大的問題,采取在它們之間增設(shè)一個(gè)緩沖環(huán)節(jié)儲(chǔ)存線的方法解決。3)改善產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的產(chǎn)品,尤其是電子類產(chǎn)品出現(xiàn)在人們的日常生活中,改善人們的生活品質(zhì)。為了搶占市場(chǎng),產(chǎn)品自研發(fā)到投產(chǎn)的時(shí)間是受限制的,而通常產(chǎn)品本身也存在一個(gè)自不成熟到成熟的發(fā)展過(guò)程,當(dāng)然也就會(huì)有一些不符合最佳工藝的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。故工廠在生產(chǎn)過(guò)程中,應(yīng)積極與研發(fā)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行溝通,根據(jù)自身的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),對(duì)于影響生產(chǎn)工藝的設(shè)計(jì),提供建議,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)者在可能的情況下進(jìn)行修正。這樣的生產(chǎn)模式,通常稱為DFM(Design For Manufacture),即當(dāng)產(chǎn)品處于正式投產(chǎn)前以及正式生產(chǎn)中,通過(guò)FMEA(Failure Mode EffectiveAnalysis)方法對(duì)實(shí)際生產(chǎn)的品質(zhì)狀況,以及人員作業(yè)方便性等方面進(jìn)行分析,對(duì)產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)提出改善要求,使生產(chǎn)適合工藝的生產(chǎn),這種設(shè)計(jì)改善也是公司持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。當(dāng)然,也不是僅要求所有的產(chǎn)品都按照實(shí)際生產(chǎn)能力來(lái)設(shè)計(jì),而是發(fā)揮設(shè)計(jì)的潛能,使產(chǎn)品的工藝與工廠實(shí)際生產(chǎn)能力盡量達(dá)到一致,降低生產(chǎn)單位的負(fù)擔(dān),讓公司利益最大化。4)改進(jìn)節(jié)拍計(jì)算方法工作站位數(shù),生產(chǎn)效率等,更科學(xué)有效。 IE基礎(chǔ)理論工業(yè)工程(Industrial Engineering,簡(jiǎn)稱IE)思想最早是由科學(xué)管理之父泰勒在20世紀(jì)初提出的,它是以人,物料,設(shè)備或設(shè)施,能源和信息組成的集成系統(tǒng)為主要研究對(duì)象,綜合應(yīng)用工程技術(shù),管理科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等知識(shí),使其達(dá)到降低成本,提高質(zhì)量和效益的目的,同時(shí)為科學(xué)管理提高決策依據(jù)?，F(xiàn)代IE是以大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為研究對(duì)象,在制造工程學(xué),管理科學(xué)和系統(tǒng)工程學(xué)科基礎(chǔ)上逐步形成和發(fā)展起來(lái)的一門交叉的工程學(xué)科。它是將人,機(jī),料,法及環(huán)境等生產(chǎn)系統(tǒng)要素進(jìn)行優(yōu)化配置,對(duì)工業(yè)等生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計(jì),評(píng)價(jià)內(nèi)容日益廣泛。新時(shí)期的IE是一個(gè)以制造為中心,基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),特別是信息,網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的綜合技術(shù)。它是利用人因?qū)W,社會(huì)科學(xué),自然科學(xué),管理科學(xué),行為學(xué),組織學(xué)和倫理學(xué)的觀念以及高度發(fā)達(dá)的通訊與效能技術(shù)和方法交互滲透去實(shí)現(xiàn)基目標(biāo)。其特征是實(shí)踐性,工程性,社會(huì)性,創(chuàng)新性。實(shí)施先進(jìn)的IE技術(shù)方法時(shí),必須將其建立在一套好的,穩(wěn)定的,經(jīng)得起考驗(yàn)的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上。企業(yè)的基礎(chǔ)如果很薄弱,無(wú)法滿足先進(jìn)的IE技術(shù)方法和先進(jìn)的制造技術(shù)的要求,會(huì)事倍功半,難以實(shí)現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)。以工業(yè)工程為主的生產(chǎn)線平衡技術(shù)分方法研究和作業(yè)測(cè)定兩類,該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是使企業(yè)在不增加投資或減少投入的情況下,對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的作業(yè)程序,作業(yè)方法,物料配置,空間布局及作業(yè)環(huán)境等方面的改善,達(dá)到平衡生產(chǎn)線并進(jìn)而提高生產(chǎn)力,提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。程序分析：整體性制造過(guò)程各作業(yè)運(yùn)用剔除，合并，重排與簡(jiǎn)化使之合理化。操作分析：是對(duì)某部分的作業(yè)分析操作者的作業(yè)方法，或與機(jī)器的關(guān)系達(dá)到改善作業(yè)方法，降低工時(shí)消耗，提高設(shè)備利用率。動(dòng)作分析：對(duì)操作者細(xì)微身體動(dòng)作進(jìn)行分析，刪除其無(wú)效動(dòng)作，提高生產(chǎn)效率。程序分析、操作分析和動(dòng)作分析分別按從宏觀到微觀、從粗略到具體的步驟介紹生產(chǎn)線平衡的實(shí)施要點(diǎn)和實(shí)務(wù),可為生產(chǎn)線的改進(jìn)提供指導(dǎo)。：為刪減(Eliminate),合并(Combine),重組(Rearrange),簡(jiǎn)化(Simplify),簡(jiǎn)稱ECRS,用于對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化。使用較少的人數(shù)及較短的時(shí)間，一面謀求作業(yè)負(fù)荷均等，一面使作業(yè)人員能舒服地完成作業(yè),如表2所示。對(duì)于生產(chǎn)線上手工裝配作業(yè)比較密集的區(qū)域,可以根據(jù)實(shí)際情況,采用”一人完結(jié)方式”,使該區(qū)域各工位作業(yè)量達(dá)到均衡。例如設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)闹尉?或是進(jìn)行工位合理地調(diào)配,使得所有作業(yè)內(nèi)容可以合并在一個(gè)工位進(jìn)行。很顯然,這樣一來(lái),每個(gè)工位的作業(yè)量都相同,消除了由于不平衡造成的浪費(fèi),以便人力精減。操作分析可分為：人機(jī)操作分析,聯(lián)合操作分析,雙手操作分析。1)人機(jī)操作分析主要在分析人工或機(jī)器之能量閑置,以謀消除浪費(fèi)增進(jìn)效率之道,“人”的工作時(shí)間以及“機(jī)器”的工作時(shí)間所占之比例有多少，一個(gè)“人”最多可操作幾部機(jī)。人—機(jī)操作圖(ManMachine chart),又稱為多項(xiàng)活動(dòng)圖,是一種描述有多個(gè)工人,或是一個(gè)工人與一臺(tái)機(jī)器或多臺(tái)機(jī)器的工作系統(tǒng)中,聯(lián)動(dòng)的同步活動(dòng)的圖表方法。每一個(gè)工人或每一臺(tái)機(jī)器的工作過(guò)程,分別平行列示在圖表中,以顯示它們之間的相互配合關(guān)系。是以圖表的方式,如圖3,記錄操作人與一部機(jī)器或多部機(jī)器之操作關(guān)系,并藉此記錄來(lái)進(jìn)一步之分析與改善。它的作用主要表現(xiàn)在：,操作人之時(shí)間或機(jī)器之時(shí)間是否妥善應(yīng)用。,尋求改善之地方。以模型來(lái)定義人員作業(yè)時(shí)間及機(jī)器作業(yè)時(shí)間,當(dāng)作業(yè)人員的作業(yè)時(shí)間與等待時(shí)間有較明顯的分段進(jìn)行時(shí),可粗略地估算出人機(jī)比例,如圖3所示。通過(guò)量測(cè)單人操作一臺(tái)機(jī)器設(shè)備，分別量測(cè)出人員作業(yè)時(shí)間及機(jī)器作業(yè)時(shí)間,當(dāng)然,機(jī)器在作業(yè)期間有時(shí)需要作業(yè)人員的參與,故以機(jī)器自行運(yùn)作的時(shí)間作為人員在過(guò)程中等待的時(shí)間。設(shè)人員作業(yè)時(shí)間為T人,機(jī)器自行運(yùn)作的時(shí)間為T機(jī),可估出一個(gè)作業(yè)人員可操作的設(shè)備數(shù)N, (15)考慮人員實(shí)際能力,所得結(jié)果小數(shù)部人需全部舍掉,不可采用四舍五入的方式。此方法可作為人機(jī)操作圖的補(bǔ)充及簡(jiǎn)單驗(yàn)證。如圖4可看出,一個(gè)作業(yè)循環(huán)的作業(yè)時(shí)間介于3倍與4倍的人員作業(yè)時(shí)間之間,即表示在此期間,一個(gè)人可以操作3臺(tái)設(shè)備。2)聯(lián)合操作分析在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，常有兩個(gè)或兩個(gè)以上的操作員同時(shí)對(duì)一臺(tái)機(jī)器（一項(xiàng)工作），進(jìn)行工作，則稱謂聯(lián)合操作。3)雙手操作分析生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的具體工作，主要由工人的雙手完成，調(diào)查、了解如何用雙手進(jìn)行實(shí)際操作的情況，稱雙手操作分析。1)雙手的動(dòng)作應(yīng)同時(shí)而對(duì)稱。2)人體的動(dòng)作應(yīng)盡量應(yīng)用最低等級(jí)而能得到滿意結(jié)果為妥。3)盡可能利用物體的動(dòng)能；曲線運(yùn)動(dòng)較方向突變的直線運(yùn)動(dòng)為隹；彈道式運(yùn)動(dòng)較受控制的運(yùn)動(dòng)輕快；動(dòng)作盡可能有輕松的節(jié)奏。4)工具、物料應(yīng)置于固定處所及工作者前面近處，并依最佳的工作順序排列。5)零件、物料應(yīng)盡量利用其重量墮送至工作者前面近處。6)應(yīng)有適當(dāng)?shù)恼彰髟O(shè)備，工作臺(tái)及坐椅式樣及高度應(yīng)使工作者保持良好的姿勢(shì)及坐立適宜。7)盡量解除手的工作，而以?shī)A具或足踏工具代替。8)可能時(shí)，應(yīng)將兩種或兩種以上工具合并為一。9)手指分別工作時(shí)，各指負(fù)荷應(yīng)按其本能給予分配；手柄的設(shè)計(jì)，應(yīng)盡可能增大與手的接觸面；機(jī)器上的杠桿、手輪的位置，盡可能使工作者少變動(dòng)其姿勢(shì)。10)工具及物料盡可能預(yù)放在工作位置。以上共十個(gè)原則,皆是根據(jù)工業(yè)工程理論及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行的總結(jié),對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)具有很好的改善意義。(也稱為時(shí)間研究)時(shí)間研究定義：決定一位合格適當(dāng)而有良好訓(xùn)練人員，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，對(duì)一特定的工作，以正常速度操作所需時(shí)間之方法。以上定義，隱含的重要條件：1)合格而適當(dāng)?shù)牟僮魅?)良好訓(xùn)練3)正常速度4)必須在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(方法/環(huán)境/設(shè)備/程序/動(dòng)作/工具)作業(yè)測(cè)定的目的：制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,改善作業(yè)系統(tǒng),制定最佳作業(yè)系統(tǒng)。對(duì)工作時(shí)間的研究,用于安排生產(chǎn)工藝流程,適當(dāng)?shù)目茖W(xué)方法,可使工業(yè)工程人員快速且準(zhǔn)確地把握生產(chǎn)工時(shí),并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼疚环植?以適應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)的需求。圖5為時(shí)間研究分類,其中,在進(jìn)行工序時(shí)間量測(cè)中最常使用的是密集抽樣法—秒表時(shí)間研究。密集抽樣：在一段有限時(shí)間內(nèi)，連續(xù)地直接觀測(cè)操作員的作業(yè),測(cè)時(shí)工作最主要是在于時(shí)間研究分析人員之能力和性格上,時(shí)間研究之實(shí)施步驟：1)搜集操作資料2)劃分并記述操作單元3)觀測(cè)并記錄操作時(shí)間4)決定觀測(cè)周期數(shù)5)決定評(píng)比6)檢視觀測(cè)周期數(shù)是否足夠7)決定寬放值8)訂定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間：測(cè)時(shí)方法/