生產線平衡的定義

一、“節拍”、“瓶頸”、“空閑時間”、“工藝平衡”的定義

　　流程的“節拍”(Cycle time)是指連續完成相同的兩個產品(或兩次服務，或兩批產品)之間的間隔時間。換句話說，即指完成一個產品所需的平均時間。節拍通常只是用于定義一個流程中某一具體工序或環節的單位產出時間。如果產品必須是成批制作的，則節拍指兩批產品之間的間隔時間。在流程設計中，如果預先給定了一個流程每天(或其它單位時間段)必須的產出，首先需要考慮的是流程的節拍。

　　而通常把一個流程中生產節拍最慢的環節叫做“瓶頸“(Bottleneck)。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的產出速度，而且影響了其它環節生產能力的發揮。更廣義地講，所謂瓶頸是指整個流程中制約產出的各種因素。例如，在有些情況下，可能利用的人力不足、原材料不能及時到位、某環節設備發生故障、信息流阻滯等，都有可能成為瓶頸。正如“瓶頸”的字面含義，一個瓶子瓶口大小決定著液體從中流出的速度，生產運作流程中的瓶頸則制約著整個流程的產出速度。瓶頸還有可能“漂移”，取決于在特定時間段內生產的產品或使用的人力和設備。因此在流程設計中和日后的日常生產運作中都需要引起足夠的重視。

　　與節拍和瓶頸相關聯的另一個概念是流程中的“空閑時間”(idle time)。空閑時間是指工作時間內沒有執行有效工作任務的那段時間，可以指設備或人的時間。當一個流程中各個工序的節拍不一致時，瓶頸工序以外的其它工序就會產生空閑時間。

　　這就需要對生產工藝進行平衡。制造業的生產線多半是在進行了細分之后的多工序流水化連續作業生產線，此時由于分工作業，簡化了作業難度，使作業熟練度容易提高，從而提高了作業效率。然而經過了這樣的作業細分化之后，各工序的作業時間在理論上，現實上都不能完全相同，這就勢必存在工序間節拍不一致出現瓶頸的現象。除了造成的無謂的工時損失外，還造成大量的工序堆積即存滯品發生，嚴重的還會造成生產的中止。為了解決以上問題就必須對各工序的作業時間平均化，同時對作業進行標準化，以使生產線能順暢活動。

　　“生產線工藝平衡”即是對生產的全部工序進行平均化，調整各作業負荷，以使各作業時間盡可能相近。是生產流程設計與作業標準化必須考慮的最重要的問題。生產線工藝平衡的目的是通過平衡生產線使用現場更加容易理解“一個流”的必要性及“小單元生產”(Cell production)的編制方法，它是一切新理論新方法的基礎。

二、平衡生產線的意義

　　通過平衡生產線可以達到以下幾個目的：

　　1、提高作業員及設備工裝的工作效率;

　　2、減少單件產品的工時消耗，降低成本(等同于提高人均產量);

　　3、減少工序的在制品，真正實現“一個流”;
4、在平衡的生產線基礎上實現單元生產，提高生產應變能力，對應市場變化，實現柔性生產系統;

　　5、通過平衡生產線可以綜合應用到程序分析、動作分析、規劃(Layout)分析、搬運分析、時間分析等全部IE手法，提高全員綜合素質。

三、工藝平衡率的計算

　　要衡量工藝總平衡狀態的好壞，我們必須設定一個定量值來表示，即生產線平衡率或平衡損失率，以百分率表示。

　　首先，要明確一點，雖然各工序的工序時間長短不同，但如前所述，決定生產線的作業周期的工序時間只有一個，即最長工序時間Pitch time，也就是說Pitch time等于節拍(cycle time)。另外一種計算方法同樣可以得到cycle time，即由每小時平均產量，求得一個產品的CT(Q，每小時產量)。

　　cycletime(CT)=Pitch time=3600/Q

　　1、生產線的平衡計算公式

　　平衡率=(各工序時間總和/(工位數*CT))*100=(∑ti/(工位數*CT))*100

　　2、生產線的平衡損失率計算公式

　　平衡損失率=1-平衡率

四、生產線工藝平衡的改善原則方法

　　平衡率改善的基本原則是通過調整工序的作業內容來使各工序作業時間接近或減少這一偏差。實施時可遵循以下方法：

　　1、首先應考慮對瓶頸工序進行作業改善，作業改善的方法，可參照程序分析的改善方法及動作分析、工裝自動化等IE方法與手段;

　　2、將瓶頸工序的作業內容分擔給其它工序;

　　3、增加各作業員，只要平衡率提高了，人均產量就等于提高了，單位產品成本也隨之下降;

　　4、合并相關工序，重新排布生產工序，相對來講在作業內容較多的情況下容易拉平衡;

　　6、分解作業時間較短的工序，把該工序安排到其它工序當中去。

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