吳雪冰，溫 艷

（青島大學(xué)商學(xué)院，山東青島266071）

企業(yè)生產(chǎn)線平衡分析研究

吳雪冰，溫 艷

（青島大學(xué)商學(xué)院，山東青島266071）

針對(duì)H公司生產(chǎn)線的效率低下，各工序安排不合理，等待浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重等問題，運(yùn)用生產(chǎn)線平衡、5W1H、ECRS等方法對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行分析，從而調(diào)整工序工位，合理安排各工序工作，改進(jìn)工裝器具，并與供應(yīng)商合作改變物料包裝方式等。使整個(gè)生產(chǎn)線減少等待等不必要的浪費(fèi)，減少了人員使用，降低了勞動(dòng)成本，提高了生產(chǎn)線平衡率，增加了產(chǎn)能。文章運(yùn)用的生產(chǎn)線平衡方法以及把供應(yīng)商當(dāng)成合作整體的思維對(duì)其他企業(yè)也有借鑒意義。

生產(chǎn)線平衡；工業(yè)工程；魚骨圖

1 我國制造業(yè)的現(xiàn)狀

在當(dāng)前國際激烈的競爭環(huán)境之下，我國制造業(yè)面臨著產(chǎn)能過剩、原材料成本持續(xù)上升、人工成本不斷增加、用工荒、產(chǎn)品銷售價(jià)格不斷降低、發(fā)達(dá)國家制造業(yè)回歸本土、新興制造基地迅速崛起等多重發(fā)展阻力[1]。

我國制造業(yè)與發(fā)達(dá)國家制造業(yè)差距主要體現(xiàn)在生產(chǎn)管理水平上。生產(chǎn)管理水平低表現(xiàn)在生產(chǎn)效率低、管理模式落后、浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重等問題[2]。而工業(yè)工程是管理與技術(shù)結(jié)合的學(xué)科，對(duì)人員、物料等進(jìn)行實(shí)施改善的工程技術(shù)。核心就在以人為核心的五大生產(chǎn)要素的科學(xué)組織、管理和評(píng)價(jià)。擺脫之前的粗放式的管理方式，走內(nèi)涵式管理方式，對(duì)生產(chǎn)要素進(jìn)行系統(tǒng)地組織管理與優(yōu)化[3]。所以運(yùn)用工業(yè)工程的管理方法降低企業(yè)勞動(dòng)成本，提高勞動(dòng)效率就尤為重要。

2 工業(yè)工程方法的概述

本文運(yùn)用工業(yè)工程中的生產(chǎn)線平衡、5W1H提問技術(shù)、ECRS原則進(jìn)行改善，從而提高生產(chǎn)線平衡率，減少人員使用，提高生產(chǎn)效率。

2.1 生產(chǎn)線平衡

對(duì)生產(chǎn)線的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整作業(yè)負(fù)荷，使各工序作業(yè)時(shí)間盡可能相近的技術(shù)手段與方法。目的是消除作業(yè)間不平衡的效率損失以及生產(chǎn)過剩。

生產(chǎn)線平衡計(jì)算公式：平衡率=（各工序時(shí)間總和／（工位數(shù)×CT ））×100%

生產(chǎn)線的平衡損失率計(jì)算公式：平衡損失率=1-平衡率[2]

2.2 5W1H提問技術(shù)

對(duì)研究工作從目的、原因、時(shí)間、地點(diǎn)、人員、方法上進(jìn)行連續(xù)幾次提問，弄清問題所在，并探討改進(jìn)的可能性。

2.3 ECRS原則

運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)符號(hào)和流程圖記錄下作業(yè)和流程，并運(yùn)用5W1H技術(shù)系統(tǒng)分析之后，運(yùn)用ECRS（E：取消，C：合并，R：重排，S：簡化）原則研究改進(jìn)的可能性，并設(shè)計(jì)新的作業(yè)方法、工作地布置、作業(yè)工具和相應(yīng)的流程，并配備合適的人員[4]。

3 生產(chǎn)線現(xiàn)狀

H公司主營業(yè)務(wù)涵蓋電動(dòng)車、摩托車、電動(dòng)汽車、專用汽車、核心配件，其小型車輛產(chǎn)銷量已連續(xù)多年穩(wěn)居行業(yè)領(lǐng)軍地位。其小型車輛生產(chǎn)線各工序布局如圖1所示，該生產(chǎn)線共有33道工序，42人。客戶對(duì)此類型車輛需求大約為每天460臺(tái)。整個(gè)生產(chǎn)線人員比較擁擠，線體左側(cè)工序比線體右側(cè)工序多出4個(gè)，工序安排不合理，導(dǎo)致工作之間互相影響。

圖1 改善前各工序布局圖

對(duì)生產(chǎn)線上的各個(gè)工序采用多次秒表測時(shí)法，得到改善前各個(gè)工序的作業(yè)時(shí)間見表1，接大燈線是瓶頸工位，多次觀測得出的節(jié)拍時(shí)間（CT） 是71.5s。

表1 改善前各工序作業(yè)時(shí)間

員工每天8小時(shí)工作時(shí)間，可知生產(chǎn)線在理想狀況下的理論產(chǎn)能=28 800/71.5=402＜460。生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力不足，急需提高生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)周期，滿足市場需求。計(jì)算得出滿足市場需求的情況下生產(chǎn)線的節(jié)拍=28 800/460=62s。圖2是各工序作業(yè)時(shí)間與節(jié)拍的對(duì)比。可以明顯地看出各個(gè)工序與節(jié)拍的差距。

計(jì)算得出：

生產(chǎn)線平衡率=（2 148.25/（42 × 71.5））×100%=71.54%

平衡損失率=1-71.54%=28.46%

可以看出各個(gè)工序之間作業(yè)時(shí)間與節(jié)拍差距較大，瓶頸工序接大燈線制約著整個(gè)生產(chǎn)線的效率，導(dǎo)致了只有71.54%的生產(chǎn)線平衡率。

采用魚骨圖把整個(gè)系統(tǒng)分解成人、機(jī)、料、法、環(huán)5個(gè)方面發(fā)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的問題。具體如圖3。

4 對(duì)流水線的分析改進(jìn)

運(yùn)用工業(yè)工程的5W1H提問技術(shù)和ECRS原則進(jìn)行分析改善。

圖2 各工序作業(yè)時(shí)間與節(jié)拍的對(duì)比

4.1 工裝器具的改進(jìn)設(shè)計(jì)

（1）固定馬腿在生產(chǎn)線上。把馬腿固定在生產(chǎn)線上，并根據(jù)生產(chǎn)車型的尺寸，使其具有通用性，從而減輕了員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

（2）設(shè)計(jì)專門的大燈殼、轉(zhuǎn)向燈線下預(yù)裝的工作臺(tái)。安裝大燈殼工序中安裝轉(zhuǎn)向燈時(shí)需要跨越線體，操作不方便，造成擁擠，影響其他工序的工作，易發(fā)生安全事故。改善后將裝大燈和裝轉(zhuǎn)向燈整體在設(shè)計(jì)的工作臺(tái)組裝好，在線上的工作只需要安裝一個(gè)螺絲將其固定在車上。改善后員工操作安全性更高，減少了走動(dòng)距離，減少了工作時(shí)間，工作更輕松。同時(shí)把此工序從線左改在線右，從而使線體兩邊工位安排更合理。保證足夠的作業(yè)區(qū)間。

（3）安裝座桶板工序設(shè)計(jì)一個(gè)塑料泡沫。員工安裝座桶板時(shí)需要扶住座桶板。此工作內(nèi)容耗時(shí)費(fèi)力，因此設(shè)計(jì)一個(gè)塑料泡沫支撐住座桶板，從而減少員工扶住座桶板等待的時(shí)間。

（4）安裝方向器工序設(shè)計(jì)一個(gè)踏板。安裝方向器時(shí)，員工為了固定方向器需要走上線體進(jìn)行操作，不僅操作不方便，而且操作危險(xiǎn)。因此制作一個(gè)高度20cm踏板在線體下方，員工操作時(shí)走上踏板進(jìn)行操作，不僅更方便操作而且減少了危險(xiǎn)。

圖3 魚骨圖

4.2 工序的ECRS應(yīng)用

取消的工位：

（1）取消安裝行程開關(guān)工序。此工序用時(shí)較少，只有29s。①將安裝行程開關(guān)、軟皮墊圈放入線下的預(yù)裝控制器盒工序。使此線下工序各工作內(nèi)容之間距離更近，操作起來更加方便。而原先預(yù)裝控制盒工序中的固定斷路器放入車架標(biāo)識(shí)工序中。②將安裝大拉簧工作內(nèi)容并入工序調(diào)節(jié)搖臂。增加的工作內(nèi)容對(duì)距離后者工序非常近，也沒有增加太多操作時(shí)間。減少人員1人。

（2）取消緊固連接片工序。改善前此工序需要緊固線體兩邊的連接片。加工過程中氣槍的導(dǎo)氣線經(jīng)常纏繞在車子上，影響了工作效率，經(jīng)常影響下一工序的操作。而且員工需要跨越線體操作，工作非常危險(xiǎn)。將左右兩邊需要緊固的連接片分別分配給安裝后輪工序，從而安裝后輪工位也將提前。減少人員1人。

（3）取消減震安裝工序和安裝前泥瓦工序。設(shè)計(jì)專門的前減震、前泥瓦、前輪預(yù)裝工作臺(tái)：前減震、前泥瓦、前輪共需要4人在線上安裝。分析發(fā)現(xiàn)有如下問題：①安裝前泥瓦、安裝前輪時(shí)需要蹲下操作，違背了人因工程學(xué)，員工操作勞累。在線體移動(dòng)時(shí)，員工蹲下就很難跟著線體移動(dòng)，影響員工操作，最終影響員工生產(chǎn)的質(zhì)量。②安裝前泥瓦的螺絲很小，線體的移動(dòng)也會(huì)影響其定位安裝。③此三個(gè)工序由不同員工進(jìn)行安裝，容易造成三個(gè)工件之間定位不準(zhǔn)，從而影響安裝效率與質(zhì)量。

經(jīng)研究決定將這三個(gè)工序在線下合成一個(gè)工序組裝成一個(gè)整體。并制作專門的具有定位功能的工裝器具，使員工工作更加方便。改善后的方案只需要安裝前輪組件和協(xié)助安裝前輪組件2人，減少2人。而且員工工作更加輕松，質(zhì)量更穩(wěn)定。

（4）取消車廂吊行工位。改善前此工序工作時(shí)間短，工作輕松。而且車廂吊行與車架連接時(shí)需要和車架車廂工序員工進(jìn)行交流來確認(rèn)位置。交流經(jīng)常出現(xiàn)問題以及浪費(fèi)時(shí)間。所以將車廂吊行工作分配給車架車廂連接工序，使車廂定位更準(zhǔn)確，減少了溝通的時(shí)間的浪費(fèi)。車廂吊行的安裝支撐桿工作分配給安裝腳剎工序。安裝腳剎工序時(shí)間變?yōu)?5s。減少人員1人。

重排的工位：

（1）把安裝塑料扶手工序中的雙喇叭接線工作交由安裝儀表工序。改善前員工安裝完座桶上的塑料扶手之后，需要移動(dòng)至前輪車把處進(jìn)行接線，造成了移動(dòng)距離的浪費(fèi)。而安裝儀表工序距離雙喇叭較近，而且安裝儀表工序增加此工作內(nèi)容之后，工作時(shí)間增加較少，工序時(shí)間變?yōu)?5s，提高了整體效率。

（2）緊固擋風(fēng)板工序工作時(shí)間較長，將此工序的安裝充電插頭工作分配給扎線束工序。從而使扎線束工序人員利用率提高，減少了等待的浪費(fèi)。緊固擋風(fēng)板工位前后工序相距較近，工序之間相互影響，從而影響工作效率。將緊固擋風(fēng)板工序以及其緊前工序擋風(fēng)板附件安裝工位提前。使工序間影響降到最低，從而提高整個(gè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)水平。

4.3 與供應(yīng)商協(xié)商的改進(jìn)

（1）大燈線。瓶頸工序大燈接線工序操作時(shí)間較長，原因是員工需要從一堆線條中找出插口一一對(duì)應(yīng)的線頭進(jìn)行接插。很多時(shí)間浪費(fèi)在找線頭的工作上。所以與供應(yīng)商溝通，使對(duì)應(yīng)的插頭電線的顏色相同。大大減少了員工找插頭的時(shí)間。同時(shí)將車把線捆扎工作安排給打銘牌工序。大燈接線工序時(shí)間變?yōu)?6s。

（2）前罩燈?，F(xiàn)前罩燈配送包裝形式是前后燈殼安裝在一起包裝。而員工進(jìn)行線上安裝時(shí)，前后罩燈分別由兩個(gè)不同的人進(jìn)行安裝，所以需要專門的預(yù)裝人員把前后罩燈分離開，從而導(dǎo)致了動(dòng)作的浪費(fèi)。和供應(yīng)商協(xié)商把前后罩燈分開包裝，從而減少預(yù)裝員工操作，同時(shí)也減少了包裝時(shí)空間的占用，增加了包裝的數(shù)量。

（3）前減震。因?yàn)樽笥仪皽p震是區(qū)分的，而供應(yīng)商包裝時(shí)左右是在一個(gè)箱子里，容易引起混淆，安裝時(shí)員工需要將其分開進(jìn)行安裝。和供應(yīng)商協(xié)商把左右減震區(qū)分包裝，員工更加容易區(qū)分，從而提高勞動(dòng)效率。

（4）軸承軸承圈。軸承軸承圈是兩個(gè)配套一起包裝的，員工操作時(shí)需要將其分開。所以和供應(yīng)商協(xié)商改變包裝方式，將軸承軸承圈分開包裝，從而減少員工的不必要的動(dòng)作浪費(fèi)，提高了勞動(dòng)效率。

5 改善效果評(píng)價(jià)

根據(jù)以上改善方案進(jìn)行生產(chǎn)線平衡之后，改善后整條生產(chǎn)線工序數(shù)由33個(gè)減少到29個(gè)，人員由42人減少到37人。改善后各工序作業(yè)時(shí)間見表2。各工序作業(yè)時(shí)間對(duì)比見圖4，改善之后生產(chǎn)線各工序安排更加合理，員工操作不再互相影響，具體見圖5。

表2 改善后各工序作業(yè)時(shí)間

改善后的生產(chǎn)線平衡率=（1 995.5/（37 × 61.5））×100%=87.7%

平衡損失率=1-87.7%=12.3%

理論產(chǎn)量=28 800/61.5=468＞460

根據(jù)表3可以看出，改善后，人員與工序數(shù)均減少，并重新安排了工位，從而減少了員工之間互相影響造成的浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本；生產(chǎn)線平衡率大大提高，減少了等待的浪費(fèi)；周期時(shí)間大大提高，提高了效率和產(chǎn)能，滿足了市場的需求。

6 結(jié)論

工業(yè)工程中的生產(chǎn)線平衡是消除生產(chǎn)線不必要的浪費(fèi)、提高生產(chǎn)線效率、減少人員使用、降低勞動(dòng)成本的有效辦法。本文運(yùn)用生產(chǎn)線平衡、5W1H、ECRS對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行分析，從而調(diào)整工序工位，合理安排各工序工作，減少等待等不必要的浪費(fèi)；并與供應(yīng)商合作改變物料包裝方式；車間運(yùn)行5s等。使整個(gè)生產(chǎn)線減少了人員使用，降低了勞動(dòng)成本，提高了生產(chǎn)線平衡率，增加了產(chǎn)能。本文運(yùn)用的生產(chǎn)線平衡方法以及把供應(yīng)商當(dāng)成合作整體的思維對(duì)其他企業(yè)具有借鑒意義。

表3 改善前后對(duì)比

[1]黃毅敏，齊二石.工業(yè)工程視角下中國制造業(yè)發(fā)展困境與路徑[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理，2015,36(4):85-94.

[2]顧萍萍，杜敏.基礎(chǔ)IE在生產(chǎn)線平衡中的應(yīng)用研究[J].物流科技，2013,36(10):100-102.

[3]江志斌.論新時(shí)期工業(yè)工程學(xué)科發(fā)展[J].工業(yè)工程與管理，2015,20(1):1-7.

[4]齊二石，霍艷芳.工業(yè)工程與管理[M].北京：科學(xué)出版社，2011:2-30.

Research on the Analysis of Enterprise Production Line Balance

WU Xuebing,WEN Yan

(School of Business,Qingdao University,Qingdao 266071,China)

In view of the low efficiency of the production line of H company,the unreasonable arrangement of each process,the seriously waste waiting.Using the method of line balancing,5W1H,ECRS to analyse production line.Then adjust the procedure station,arrange each process work reasonable.improve tooling and equipment,and change material packaging with the cooperation with supplier etc.The result eliminates unnecessary waste waiting for the whole production line,reduces the use of personnel,reduces labor costs,increases the balance rate of the production line,and increases the production capacity.The production line balancing method and the thinking of the supplier as a whole are also useful to other enterprises.

line balancing;industrial engineering;fishbone diagram

F273.1

A

1002-3100(2017)12-0031-05

2017-10-16

吳雪冰（1990-），男，江蘇徐州人，青島大學(xué)商學(xué)院碩士研究生，研究方向：工業(yè)工程、供應(yīng)鏈管理；溫 艷（1979-），本文通訊作者，女，山東聊城人，青島大學(xué)商學(xué)院，講師，博士，研究方向：工業(yè)工程、物流與供應(yīng)鏈管理。