王吉穎

冰箱包裝生產(chǎn)線的工作研究及平衡改善

王吉穎

生產(chǎn)線平衡率決定了企業(yè)的生產(chǎn)效率，提高生產(chǎn)線平衡率是降低企業(yè)資源浪費，提高生產(chǎn)線效率的重要手段。以冰箱裝配車間包裝生產(chǎn)線為例，通過作業(yè)時間測定、三倍標準差法、5W 1H和ECRS改善原則等方法，結(jié)合現(xiàn)場管理理論的相關(guān)知識，對包裝線進行產(chǎn)線平衡研究。研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)場管理能力的增強，人員工作素質(zhì)的提高，以及生產(chǎn)線工序的改善，使得產(chǎn)線平衡率從57.51%提高到86.44%，達到了精益生產(chǎn)目標。

生產(chǎn)線平衡；現(xiàn)場管理；瓶頸工序；生產(chǎn)效率

一、前言

制造企業(yè)采用精益生產(chǎn)方式組織生產(chǎn)，有利于縮短生產(chǎn)周期，壓縮在制品庫存，提高效率，降低成本，進而滿足顧客個性化和多樣化需求。生產(chǎn)線平衡是精益生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容，企業(yè)若想實現(xiàn)精益生產(chǎn)，生產(chǎn)線均衡運行至關(guān)重要。本文的研究對象為一家電器制造公司的包裝線，針對于該包裝線工序繁多、生產(chǎn)節(jié)拍不穩(wěn)定、停線率較高等問題，運用工業(yè)工程的相關(guān)方法對生產(chǎn)線進行分析及改善。區(qū)別于簡單的平衡生產(chǎn)線方法，本文將生產(chǎn)線平衡與現(xiàn)場管理相結(jié)合，主要采用5S管理和看板管理等現(xiàn)場管理的知識，在此基礎上通過作業(yè)時間測定、三倍標準差法、5W1H和ECRS改善原則等方法，在提高產(chǎn)線平衡率的同時實現(xiàn)現(xiàn)場環(huán)境的同步改善，實現(xiàn)精益生產(chǎn)。

二、生產(chǎn)線平衡分析及優(yōu)化

（一）冰箱包裝線車間生產(chǎn)現(xiàn)狀

索伊電器制造公司是一家普通的冰箱制造公司。該公司的冰箱裝配流程中涉及四條生產(chǎn)線，其中鈑金線、門體預裝線和箱體預裝線主要是人機配合生產(chǎn)線，節(jié)奏相對較為穩(wěn)定，而包裝線是單一的人工操作流水線，線上人員密集，工序繁多，停線率較高。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，包裝線為整個車間的瓶頸生產(chǎn)線，對包裝線進行研究改善可以大幅度提高整個車間的生產(chǎn)效率，達到企業(yè)精益生產(chǎn)的目標。

冰箱包裝是一個典型的流水線傳送過程，主要通過冰箱的移動對冰箱進行一系列的包裝。其主要工序為：貼銘牌，打門封條；放冷凍室抽屜；放冷藏室抽屜；抽屜固定；放說明書；箱內(nèi)防護；貼標簽；抽屜門、外觀檢查；放擱架泡沫、門體防護泡沫；套內(nèi)袋；套紙箱；箱內(nèi)防護及封箱；打封條。

該車間的員工每天工作8小時，經(jīng)常需要加班，同時因為多方面的因素經(jīng)常停線，很多時候不能完成每天的額定目標，產(chǎn)量并不可觀。通過工作抽樣及作業(yè)時間測定等方法，發(fā)現(xiàn)各個工序之間的時間極其不平衡，耗時長的工序嚴重阻礙了整體的進度。為此，需要通過計算各工序工作時間，平衡生產(chǎn)線，消除瓶頸工序，從而提高生產(chǎn)能力，增加產(chǎn)量，進而提高經(jīng)濟效益。

（二）確定包裝線生產(chǎn)線平衡率

對每個工序進行工作抽樣，每天抽取4個工作時間點，連續(xù)抽樣三天，最終得到各個工序的12個觀測數(shù)據(jù)。利用三倍標準差法剔除各個工序的異常值，如工序1的觀測數(shù)據(jù)為18.6 18.5 17.7 17.4 20.8 19.3 18.3 20.8 17.9 20.1 20.5 28.8， 得出因此28.8為異常值，應剔除。同理剔除其他工序的異常值：49.7（工序5）66.8，69.1（工序9）43.6（工序12），根據(jù)有效數(shù)據(jù)計算出各個工序的平均時間，通過Excel繪制出改善前的包裝線的生產(chǎn)節(jié)拍。

圖1 原包裝線各工序工作時間

通常用生產(chǎn)線平衡率衡量生產(chǎn)線平衡狀態(tài)的效果,其計算公式如下:

生產(chǎn)線平衡率=各工序的時間總和/（人或機器的數(shù)目*C.T）

C.T表示生產(chǎn)線中作業(yè)時間最長工序的作業(yè)周期,即通常所說的瓶頸工序的時間。

改善前的生產(chǎn)線平衡率為生產(chǎn)線平衡率=386.63÷（51.71× 13）=57.51%。由此說明包裝線生產(chǎn)平衡率過低，人力物力財力浪費嚴重，企業(yè)想要提高競爭力，生產(chǎn)線平衡率須達到85%以上。由此可見對包裝線進行整體改善是必不可少的。

（三）冰箱包裝線的優(yōu)化過程

1.結(jié)合5S管理的包裝線產(chǎn)線平衡分析

（1）包裝線分析改善過程

首先，利用5W1H的方法對瓶頸工序——放擱架泡沫、門體防護泡沫進行提問。

What：防護措施，很有必要，可以在一定程度上保護冰箱，擱置泡沫比較合適；

Why：保護冰箱在運輸過程中避免由于各種客觀原因造成的碰撞等造成的損壞；

When：待包裝基本完成，準備套袋封箱之前完成，也可放在抽屜門、外觀檢查之前，有助于整體的檢查；

Where：在流水線上進行，通過傳送帶將產(chǎn)品進行工序間的移動；

Who：線上人員完成，需要具備這方面的專業(yè)技能，盡可能專業(yè)化，專人專崗位；

How：由專業(yè)人士制定完成該工序的標準動作，對員工進行專業(yè)培訓，要求員工嚴格按照標準動作進行操作，同時借助合適方便的工器具。

任何作業(yè)或工序流程都可以運用ECRS法來進行分析和改善。對于該瓶頸工序采用合并（C）和重排（R）。通過之前的5W1H的提問結(jié)果，將工序8、9互換順序，將防護泡沫放置好再進行整體的檢查可以更加完善的確保冰箱包裝的質(zhì)量。同時將箱內(nèi)防護和貼標簽合成一個工序，由原本完成箱內(nèi)防護的兩個工人共同完成，將原本完成貼標簽工序的工人用于放置防護泡沫，此時，放擱架泡沫、門體防護泡沫工序的時間下降到25.85s，不再是瓶頸工序，這樣既保證人員總數(shù)的不變，又減少放擱架泡沫、門體防護泡沫所花費的時間。

解決瓶頸工序后，結(jié)合5S管理對現(xiàn)場環(huán)境做出整改，將包裝線上各工序進行區(qū)域劃分，工器具放置在相應的區(qū)域內(nèi)；成立5S檢查小組，專門負責5S試行的監(jiān)督和檢查工作，設計5S檢查表；將每個工序的標準動作制成圖片置于看板之上，由工藝小組專門對員工進行動作及操作方法的培訓，要求每個員工都嚴格按照規(guī)定動作進行操作，由5S檢查小組進行監(jiān)督與檢查。經(jīng)過現(xiàn)場管理后利用虛擬操作模擬的方法，測定工作時間，發(fā)現(xiàn)明顯改善，平均每個工序減少1～4s的工作時間，整體節(jié)奏逐漸穩(wěn)定，現(xiàn)場井然有序。

（2）包裝線初步改善后的結(jié)果

假設每個工人都為熟練工，完成每一個操作所花費的時間基本一致，改善后放擱架泡沫、門體防護泡沫工序時間由51.71s降到25.85s，初步改善后的結(jié)果如圖2所示。經(jīng)過初步改善，生產(chǎn)線的平衡率已經(jīng)上升到71.89%，較之前的57.51%有了明顯上升，同時經(jīng)計算，總時間節(jié)約了約65.52s。

2.結(jié)合看板管理的包裝線產(chǎn)線平衡分析

（1）包裝線再次分析改善過程

在初步改善的基礎上，瓶頸工序變?yōu)橄鋬?nèi)防護、貼標簽。從圖中可以看出工序5、6花費的時間都較長，考慮引進一個全能工，主要分擔工序5和工序6的任務，此時雖然多了一個全能工，但在整體上生產(chǎn)線更加平衡。

此時現(xiàn)場存在的主要問題為線上員工信息不流通，員工的去向、出現(xiàn)停線的原因等不能及時獲知，導致工序出現(xiàn)混亂。看板管理是發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的非常有效且直觀的手段，尤其是優(yōu)秀的現(xiàn)場管理必不可少的工具之一。管理看板是管理可視化的一種表現(xiàn)形式，即對數(shù)據(jù)、情報等的狀況一目了然地表現(xiàn)，主要是對于管理項目、特別是情報進行的透明化管理活動。于研究車間而言，需將每天線上出現(xiàn)的問題、員工的去向和產(chǎn)量是否達標等情況發(fā)布在看板上，以此簡單明了的展現(xiàn)車間的實時狀況，并使現(xiàn)場達到較為合理穩(wěn)定的狀態(tài)。

（2）包裝線再次改善后的結(jié)果

假設全能工與熟練工完成操作的時間一樣，經(jīng)過再次虛擬操作模擬，工序5、6的時間降到30s以內(nèi)，結(jié)果如圖2所示。此時生產(chǎn)線平衡率為86.44%?？倳r間比上一次改善后節(jié)約了19.26s。通過再一次的改善，可以發(fā)現(xiàn)雖然引進了一個全能工，但是其生產(chǎn)線平衡率提高了將近一半。此時平衡率達到85%以上，基本達到了精益生產(chǎn)的標準。

圖2 改善后的包裝線各工序工作時間圖

三、總結(jié)

本文通過對冰箱包裝線生產(chǎn)線平衡率的分析研究，結(jié)合現(xiàn)場管理的相關(guān)知識，消除了生產(chǎn)線原有的瓶頸工序，并對車間現(xiàn)場進行改善，使整個包裝線的區(qū)域劃分更科學，流水線操作更專業(yè)。結(jié)合5S管理、看板管理等現(xiàn)場管理的知識及ECRS原則等改善方法，提高了包裝線的生產(chǎn)平衡率，使之從原來的57.51%提高到86.44%，生產(chǎn)現(xiàn)場的環(huán)境、秩序、節(jié)奏及工作狀態(tài)均有了明顯改善，基本實現(xiàn)了精益生產(chǎn)。

對于勞動力為主的制造企業(yè)，競爭關(guān)鍵在于生產(chǎn)線的平衡以及人員的管理，公司需要充分利用工業(yè)工程的相關(guān)知識建立健全管理制度，并嚴格按照制度執(zhí)行管理。生產(chǎn)線與現(xiàn)場的雙重優(yōu)化，才有可能使公司在競爭中獲勝。參考文獻：

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F062.4

A

1008-4428（2015）05-110-03

江蘇省創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練項目“冰箱裝配生產(chǎn)線優(yōu)化研究——以索伊電器六安公司為例”（1410307045x）；

南京農(nóng)業(yè)大學工學院SRT項目“冰箱裝配生產(chǎn)線優(yōu)化研究——以索伊電器六安公司為例”（1430A46）。

王吉穎，女，浙江杭州人，南京農(nóng)業(yè)大學工業(yè)工程學生，研究方向：工業(yè)工程。