流水生产线平衡实例分析-(I)
(2012-07-31 09:11:09)
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教育
生产线平衡就是对生产的全部工序进行均衡化，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。
它是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法。
生产线平衡的目的是通过平衡生产线使现场更加容易理解“一个流”的必要性及生产作业控制的方法。
玩具小车生产线平衡实例
某J型玩具小车要在一个传送带上组装，每天需生产500辆。
每天的生产时间为420分。
表0-1列出了J型小车的装配步骤及其定额时间，请根据节拍和作业次序的限制，求使工作站数量最少的生产线平衡方式。
1.绘制装配生产线的流程图
图6-1 给出了表6-1中的次序关系（表示作业次序关系，箭头长度无实际意义）。
表6-1 J型小车的装配步骤及其时间
作业时间（秒）描述必须提前的作业
A45安装后轴支架，拧紧4个螺母—
B11插入后轴A
C9拧紧后轴支架螺栓B
D50安装前轴，用手拧紧4个螺母—
E15拧紧前轴螺栓D
F12安装1#后车轮，拧紧轮轴盖C
G12安装2#后车轮，拧紧轮轴盖C
H12安装1#前车轮，拧紧轮轴盖E
I12安装2#前车轮，拧紧轮轴盖E
J8安装前轴上的车把手，拧紧螺栓和螺钉F，G，H，I
K9上紧全部螺栓和螺钉
合计195
图6-1 J型小车的流程图
2.计算节拍
3.工作站最小值（理论上）
4.选择作业分配规则
研究表明，对于特定的问题有些规则会优于其他规则。
一般来说，首先安排有许多后续作业或者持续时间很长的作业，因为它们会限制装配生产线平衡的实现。
这种情况下，我们选用如下规则：
规则一：按后续作业数量最多规则优先安排作业；
规则二：按作业时间最长规则优先安排作业；
规则三：按该项作业元素时间与后续作业元素时间的总和最大规则优先安排作业（阶位法）。
5.平衡装配生产线，将所有作业分配到各工作站
(1)平衡方案A：选用规则一，按后续作业数量最多规则来平衡装配生产线。
各项作业的后续作业数量如表6-2所示。
根据后续作业最多规则给工作站1，2安排作业，在规则一遇到问题时，采用规则二，直至所有作业安排完毕。
表6-3列出了实际的安排。
表6-2 各项作业的后续作业数量
作业元素后续作业元素
数量
作业元素后续作业元素数量
A6F,G,H或I2
B或D5J1
C或E4K0
表6-3 根据后续作业最多规则平衡装配生产线
工作站作业作业时间
（s）剩余时间
（s）
可安排的
紧后作业
紧后作业
最多的作
业
时间最长的
作业
1A45 5.4空闲无
2D500.4空闲无
3B1139.4C、E C、E E
E1524.4C、H、I C F、G、H、I
C915.4F、G、H、
I F、G、H、
I
H、I
F12 3.4空闲无
4G1238.4H、I H、I H1226.4I
I1214.4J
J8 6.4空闲无
5K941.4空闲无
计算流水线负荷率
77.38%的负荷率意味着该装配线不平衡或闲置时间达22.62%（有57秒闲置），最空闲的是工作站5。
表6-4所示的工作地5的负荷率仅为17.86%。
那么我们能否得到更好的平衡方案呢？下面我们给出平衡方案B。
表6-4 平衡方案A中各工作地负荷率
工作地工作地作业
元素工作地作业
时间
工作地负荷率
（%）
1 2 3 4 5A
D
B,E,C,F
G,H,I,J
K
45
50
47
44
9
89.29
99.21
93.25
87.3
17.86
5.平衡装配生产线，将所有作业分配到各工作站
(2)平衡方案B：选用规则三（阶位法），即按该项作业元素时间与后续作业元素时间的总和（阶位值）最大规则优先安排作业。
首先，计算各作业元素的阶位值。
其计算过程如表6-5所示。
表中的1表示直接后续元素，+表示间接后续元素。
作业元素的阶位值就是该项作业元素时间与后续作业元素时间的总计。
表6-5 J型小车作业元素阶位表
作业元素A D B E C F G H I J K 总计
作业时间
(s)
4550111591212121289195
阶位值10610661565029292929179
紧前工序——A D B C C E E F,G,H,I J
按节拍为50.4秒依作业元素的阶位值的高低次序分配作业元素到工作地的过程如表6-6所示。
表6-6 按阶位法分配作业元素过程
工作地作业
元素
阶位值
紧前作
业
作业时间
(s)
累计作业时
间(s)
剩余时间
(s)
1A106—4545 5.4 2D106—50500.4
3B
E
C
F 61
56
50
29
A
D
B
C
11
15
9
12
11
26
35
47
39.4
24.4
15.4
3.4
4G
H
I
J 29
29
29
17
C
E
E
F,G,H,I
12
12
12
8
12
24
36
44
38.4
26.4
14.4
6.4
5K9J9941.4
最后得到的工作地数为5个，与平衡方案A相同，负荷率为77．38%，该装配线平衡的效果仍然不够理想。
为了得到更好的平衡方案，下面我们给出平衡方案C。
5.平衡装配生产线，将所有作业分配到各工作站。