【正文】 術(shù)語名詞定義:工作站:為了完成某一產(chǎn)品的各道工序,在裝配線指定一個工作位置,工人在其中進(jìn)行操作,這個位置即稱為工作站。作業(yè)元素:將操作劃分為一個一個操作單元,這些操作單元一般不能再分?？傋鳂I(yè)時間:從產(chǎn)品整個裝配流程來說,裝配一個產(chǎn)品需要的時間,即裝配一個產(chǎn)品所有作業(yè)工序的作業(yè)時間總和。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)一個作業(yè)元素的所有前作業(yè)元素被分配完畢,這個作業(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)兩個相同在制品的間隔時間,它表明流水線生產(chǎn)速度的快慢或生產(chǎn)率的高低。運用生產(chǎn)節(jié)拍的概念,將作業(yè)劃分為數(shù)個工作站,每一個工作站要完成的工作由多個作業(yè)基本單元組成,使每個工作站在節(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,會造成無謂的損失外,還會造成大量半成品的堆積,嚴(yán)重時甚至?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)總時間相等,避免或盡量減少等待時間。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)時間/每天的計劃產(chǎn)量目前,對于裝配線平衡的研究主要分為以下3個方面：(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,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條件：1)生產(chǎn)線節(jié)拍≧工序時間2)Σ(生產(chǎn)線節(jié)拍工序時間)最小:a)調(diào)整作業(yè)元素組成各工序的作業(yè)時間不超過生產(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)各工序損失時間盡可能少,且較均勻,使裝配時間損失率最小。裝配線平衡效果主要是以平衡延遲(Balance Delay)指標(biāo)(用Bd)來評價,又稱時間損失系數(shù)(用εL來表示),平衡延遲是一件在制品在線上的總空閑時間與它自始至終留在裝配線上的總時間之百分比值。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—總工作時間 對于Bd的值,有以下三個區(qū)間的評定結(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)的多少會直接影響到完成作業(yè)的時間。2)操作者的技術(shù)水平不同作業(yè)人員因為知識背景,經(jīng)驗積累及個人身體狀況的差異,即使是相同的工序內(nèi)容,操作技術(shù)能會有不同,從而會使測試時間產(chǎn)生差異。3)工序設(shè)備的生產(chǎn)能力設(shè)備在一定時間內(nèi)裝配產(chǎn)品數(shù)量的能力及設(shè)備本身的嫁動率(開工率),即代表了其生產(chǎn)能力。同樣的工序內(nèi)容,由不同型號的設(shè)備來完成,可能會存在數(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,其它如物流的安排,原料的品質(zhì),設(shè)計的因素也會影響線平衡。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,通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的科學(xué)設(shè)計,使作業(yè)過程中某些時間進(jìn)行重疊,以縮短作業(yè)時間,另一方面縮短過程中部分或全部動作所耗用的時間,同樣可實現(xiàn)縮短整條線節(jié)拍。通常改善設(shè)備往往需要較高的費用,不少公司出于對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)。人們往往會產(chǎn)生誤解,對每日每時發(fā)生在生產(chǎn)線上的費用認(rèn)為很少,不在乎,但對為了改進(jìn)生產(chǎn)線一次性發(fā)生的費用自理卻認(rèn)為很高,這種認(rèn)識是不正確的,以圖2進(jìn)行相關(guān)性說明。放棄對連續(xù)發(fā)生的浪費進(jìn)行排除,結(jié)果造成損失的情況很多,對于降低工時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)的計算方式,且根據(jù)外界環(huán)境的變化,合理地進(jìn)行評估。2)改進(jìn)工藝方面通過調(diào)整生產(chǎn)工藝來控制節(jié)拍,在國內(nèi)外也有大量研究和應(yīng)用。如對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)一個緩沖環(huán)節(jié)儲存線的方法解決。3)改善產(chǎn)品本身的設(shè)計隨著科技的發(fā)展,越來越多的產(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,產(chǎn)品自研發(fā)到投產(chǎn)的時間是受限制的,而通常產(chǎn)品本身也存在一個自不成熟到成熟的發(fā)展過程,當(dāng)然也就會有一些不符合最佳工藝的設(shè)計結(jié)構(gòu)出現(xiàn)。故工廠在生產(chǎn)過程中,應(yīng)積極與研發(fā)設(shè)計單位進(jìn)行溝通,根據(jù)自身的生產(chǎn)經(jīng)驗,對于影響生產(chǎn)工藝的設(shè)計,提供建議,請設(shè)計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FMEA(Failure Mode EffectiveAnalysis)方法對實際生產(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,對產(chǎn)品本身的設(shè)計提出改善要求,使生產(chǎn)適合工藝的生產(chǎn),這種設(shè)計改善也是公司持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。當(dāng)然,也不是僅要求所有的產(chǎn)品都按照實際生產(chǎn)能力來設(shè)計,而是發(fā)揮設(shè)計的潛能,使產(chǎn)品的工藝與工廠實際生產(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)為主要研究對象,綜合應(yīng)用工程技術(shù),管理科學(xué)和社會科學(xué)等知識,使其達(dá)到降低成本,提高質(zhì)量和效益的目的,同時為科學(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)及社會經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)為研究對象,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,對工業(yè)等生產(chǎn)過程進(jìn)行系統(tǒng)規(guī)劃與設(shè)計,評價內(nèi)容日益廣泛。新時期的IE是一個以制造為中心,基于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),特別是信息,網(wǎng)絡(luò)和計算機(jī)應(yīng)用的綜合技術(shù)。它是利用人因?qū)W,社會科學(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現(xiàn)基目標(biāo)。其特征是實踐性,工程性,社會性,創(chuàng)新性。實施先進(jìn)的IE技術(shù)方法時,必須將其建立在一套好的,穩(wěn)定的,經(jīng)得起考驗的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)之上。企業(yè)的基礎(chǔ)如果很薄弱,無法滿足先進(jìn)的IE技術(shù)方法和先進(jìn)的制造技術(shù)的要求,會事倍功半,難以實現(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)測定兩類,該技術(shù)的優(yōu)點是使企業(yè)在不增加投資或減少投入的情況下,對生產(chǎn)過程的作業(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：整體性制造過程各作業(yè)運用剔除，合并，重排與簡化使之合理化。操作分析：是對某部分的作業(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，降低工時消耗，提高設(shè)備利用率。動作分析：對操作者細(xì)微身體動作進(jìn)行分析，刪除其無效動作，提高生產(chǎn)效率。程序分析、操作分析和動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)線平衡的實施要點和實務(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),簡化(Simplify),簡稱ECRS,用于對生產(chǎn)過程進(jìn)行優(yōu)化。使用較少的人數(shù)及較短的時間，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)容可以合并在一個工位進(jìn)行。很顯然,這樣一來,每個工位的作業(yè)量都相同,消除了由于不平衡造成的浪費,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,以謀消除浪費增進(jìn)效率之道,“人”的工作時間以及“機(jī)器”的工作時間所占之比例有多少，一個“人”最多可操作幾部機(jī)。人—機(jī)操作圖(ManMachine chart),又稱為多項活動圖,是一種描述有多個工人,或是一個工人與一臺機(jī)器或多臺機(jī)器的工作系統(tǒng)中,聯(lián)動的同步活動的圖表方法。每一個工人或每一臺機(jī)器的工作過程,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：,操作人之時間或機(jī)器之時間是否妥善應(yīng)用。,尋求改善之地方。以模型來定義人員作業(yè)時間及機(jī)器作業(yè)時間,當(dāng)作業(yè)人員的作業(yè)時間與等待時間有較明顯的分段進(jìn)行時,可粗略地估算出人機(jī)比例,如圖3所示。通過量測單人操作一臺機(jī)器設(shè)備，分別量測出人員作業(yè)時間及機(jī)器作業(yè)時間,當(dāng)然,機(jī)器在作業(yè)期間有時需要作業(yè)人員的參與,故以機(jī)器自行運作的時間作為人員在過程中等待的時間。設(shè)人員作業(yè)時間為T人,機(jī)器自行運作的時間為T機(jī),可估出一個作業(yè)人員可操作的設(shè)備數(shù)N, (15)考慮人員實際能力,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)充及簡單驗證。如圖4可看出,一個作業(yè)循環(huán)的作業(yè)時間介于3倍與4倍的人員作業(yè)時間之間,即表示在此期間,一個人可以操作3臺設(shè)備。2)聯(lián)合操作分析在生產(chǎn)現(xiàn)場，常有兩個或兩個以上的操作員同時對一臺機(jī)器（一項工作），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)行實際操作的情況，稱雙手操作分析。1)雙手的動作應(yīng)同時而對稱。2)人體的動作應(yīng)盡量應(yīng)用最低等級而能得到滿意結(jié)果為妥。3)盡可能利用物體的動能；曲線運動較方向突變的直線運動為隹；彈道式運動較受控制的運動輕快；動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，工作臺及坐椅式樣及高度應(yīng)使工作者保持良好的姿勢及坐立適宜。7)盡量解除手的工作，而以夾具或足踏工具代替。8)可能時，應(yīng)將兩種或兩種以上工具合并為一。9)手指分別工作時，各指負(fù)荷應(yīng)按其本能給予分配；手柄的設(shè)計，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其姿勢。10)工具及物料盡可能預(yù)放在工作位置。以上共十個原則,皆是根據(jù)工業(yè)工程理論及實踐經(jīng)驗進(jìn)行的總結(jié),對于實際生產(chǎn)具有很好的改善意義。(也稱為時間研究)時間研究定義：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，對一特定的工作，以正常速度操作所需時間之方法。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/動作/工具)作業(yè)測定的目的：制定標(biāo)準(zhǔn)時間,改善作業(yè)系統(tǒng),制定最佳作業(yè)系統(tǒng)。對工作時間的研究,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,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為時間研究分類,其中,在進(jìn)行工序時間量測中最常使用的是密集抽樣法—秒表時間研究。密集抽樣：在一段有限時間內(nèi)，連續(xù)地直接觀測操作員的作業(yè),測時工作最主要是在于時間研究分析人員之能力和性格上,時間研究之實施步驟：1)搜集操作資料2)劃分并記述操作單元3)觀測并記錄操作時間4)決定觀測周期數(shù)5)決定評比6)檢視觀測周期數(shù)是否足夠7)決定寬放值8)訂定標(biāo)準(zhǔn)時間：測時方法/