摘 要：針對(duì)某電池生產(chǎn)公司分選線目前存在的生產(chǎn)效率低下、勞動(dòng)成本上升的問(wèn)題，依據(jù)作業(yè)測(cè)定技術(shù)所獲得的數(shù)據(jù)，應(yīng)用Flexsim仿真軟件，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)線進(jìn)行分析。在系統(tǒng)分析仿真數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，以精益生產(chǎn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線平衡、物流優(yōu)化設(shè)計(jì)為理論，對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化，得出相應(yīng)數(shù)據(jù)證明優(yōu)化方案的可行性。研究結(jié)果表明，精益生產(chǎn)線設(shè)計(jì)、生產(chǎn)平衡、物流優(yōu)化對(duì)提高生產(chǎn)線效率有著重要的意義。

關(guān)鍵詞：精益生產(chǎn);Flexsim仿真;生產(chǎn)平衡;物流優(yōu)化設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：F062.4 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1008-4428（2018）03-153 ?-02

隨著全球經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，面對(duì)復(fù)雜多變的市場(chǎng)環(huán)境，生產(chǎn)制造型企業(yè)面臨著如何快速響應(yīng)客戶需求，提高生產(chǎn)運(yùn)作效率，縮短交貨期，提升產(chǎn)品質(zhì)量等一系列挑戰(zhàn)。Flexism仿真軟件是一個(gè)集系統(tǒng)仿真、模型設(shè)計(jì)、制作與分析的三維生產(chǎn)系統(tǒng)仿真軟件，可以幫助企業(yè)建立生產(chǎn)線的三維虛擬生產(chǎn)環(huán)境，分析設(shè)備和人員的空閑時(shí)間、加工時(shí)間、產(chǎn)品等待時(shí)間、輸入和輸出的產(chǎn)品數(shù)等。文章以某生產(chǎn)車(chē)間為例，基于精益思想與工業(yè)工程的方法，對(duì)其進(jìn)行建模與仿真，分析其生產(chǎn)瓶頸工位，并提出相應(yīng)的改善方案。

一、生產(chǎn)線作業(yè)流程

文章的研究對(duì)象是某公司生產(chǎn)的鋰離子電池，文章對(duì)存在較多人工操作的半自動(dòng)分選車(chē)間進(jìn)行研究分析，盡可能地減少浪費(fèi)，提高生產(chǎn)效率。具體工藝流程及加工時(shí)間如表1 所示。

二、仿真模型的建立

Flexsim仿真軟件是面向制造、物流等領(lǐng)域的系統(tǒng)仿真模型機(jī)、制作與分析的工具軟件。在建模、仿真和流程可視化方面都具有明顯優(yōu)勢(shì)?；谝陨蟽?yōu)勢(shì)，文章將該軟件應(yīng)用于裝配物流自動(dòng)化生產(chǎn)線上，建立仿真模型。

（一）模型建立

模型中的設(shè)備都被抽象為離散實(shí)體，與Flexsim建模構(gòu)件一一對(duì)應(yīng)。根據(jù)生產(chǎn)車(chē)間當(dāng)前設(shè)備及人員的數(shù)量與結(jié)構(gòu)，從對(duì)象庫(kù)中將各建模構(gòu)件放置到仿真視圖窗口中的適當(dāng)位置，之后依照對(duì)象之間的流程關(guān)系連接相應(yīng)的端口，定義仿真模型的邏輯流程，模型構(gòu)建如圖1所示。

（二） 參數(shù)設(shè)置及運(yùn)行

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，“原材料”的供給并非采取“一次性投料”方式，而是采取“交替班備料”的投料方式，各班組在與下一班組交接前，提前準(zhǔn)備相應(yīng)數(shù)量的“原材料”（Qprepare），給分選車(chē)間設(shè)定為2000套“原材料”，而供給時(shí)間（Tsupply）則根據(jù)該生產(chǎn)線中工位最少的加工時(shí)間計(jì)量，得到分選車(chē)間的供給時(shí)間間隔6000s。

各個(gè)工位之間會(huì)存在產(chǎn)品暫存區(qū)，用于緩沖生產(chǎn)。當(dāng)其中某個(gè)暫存區(qū)產(chǎn)品超過(guò)最大值時(shí)，將會(huì)影響其上下游工位的正常生產(chǎn)，考慮到公司產(chǎn)品的特殊性，模型中暫存區(qū)最大值（Maximum Content）設(shè)置均設(shè)置為“10000”。不同工藝之間的區(qū)分，主要體現(xiàn)在預(yù)置時(shí)間（Setup Time）與加工時(shí)間（Process Time）上，其中預(yù)置時(shí)間是工件夾裝與設(shè)備啟動(dòng)時(shí)間，但是本研究中僅使用一種產(chǎn)品型號(hào)作為研究對(duì)象，且實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的設(shè)備幾乎是24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)時(shí)間可以忽略不計(jì)。

點(diǎn)擊“Resert”按鍵，更新設(shè)置并重置模型。公司生產(chǎn)線一個(gè)單位的有效生產(chǎn)時(shí)間630min，設(shè)置模型運(yùn)行時(shí)間“Run Time”為37800s，點(diǎn)擊“Run”開(kāi)始運(yùn)行模型，并生成仿真數(shù)據(jù)。

三、運(yùn)行結(jié)果分析

（一）數(shù)據(jù)采集與分析

通過(guò)運(yùn)行仿真模型，利用“Dashboad”輸出數(shù)據(jù)，如圖2所示。

其中，設(shè)備的餅狀圖中包含加工時(shí)間，空閑時(shí)間，故障時(shí)間，等待操作員時(shí)間，等待運(yùn)輸時(shí)間，啟動(dòng)時(shí)間。圖中數(shù)值為除空閑時(shí)間外所有時(shí)間（生產(chǎn)時(shí)間）占總時(shí)間的百分比（設(shè)置時(shí)間忽略不計(jì)）;人員的餅狀圖中包含利用時(shí)間，空閑時(shí)間，裝載時(shí)間，卸載時(shí)間，空載時(shí)間，負(fù)載時(shí)間，補(bǔ)償空載時(shí)間，負(fù)載時(shí)間，圖中數(shù)值為除空閑時(shí)間外所有時(shí)間（生產(chǎn)時(shí)間）占總時(shí)間的百分比。

系統(tǒng)運(yùn)行后得出，分選線設(shè)備利用率在46.5%—100%，其中尺寸、掃碼、包裝暫存區(qū)的“當(dāng)前容量”較高，其設(shè)備利用率均達(dá)到了100%;而分選工序的人員、設(shè)備利用率分別為47.7%、46.7%，利用率相對(duì)較低。

（二） 生產(chǎn)線優(yōu)化

基于以上分析，確定對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果應(yīng)該是化成過(guò)程中各工作區(qū)域不會(huì)出現(xiàn)貨物長(zhǎng)時(shí)間的堵塞，同時(shí)設(shè)備效率較高，得到充分利用同時(shí)不成為系統(tǒng)的瓶頸。

文章主要通過(guò)作業(yè)改善、分擔(dān)轉(zhuǎn)移、重排工序以及分解合并等方式，使各工序的作業(yè)時(shí)間接近，從而有效利用人員、設(shè)備等生產(chǎn)要素平衡各工位的工作負(fù)載，實(shí)現(xiàn)“連續(xù)流”的生產(chǎn)。通過(guò)對(duì)分選生產(chǎn)線各工位的分析，其中外觀檢查、尺寸檢查兩個(gè)工序，在實(shí)際生產(chǎn)流動(dòng)過(guò)程中，并沒(méi)有發(fā)生物質(zhì)形態(tài)等方面的改變，且均為檢查類(lèi)型的工序，所以可以將其合并為一道工序，一方面可以將不合格的產(chǎn)品一次性流入問(wèn)題件處理區(qū)域，以便集中操作并處理，另一方面可以消除其中大量的等待、停滯等非操作時(shí)間以及搬運(yùn)頻次?！鞍b”工序的生產(chǎn)節(jié)拍約為25s左右，通過(guò)對(duì)其作業(yè)改善，使其拆分為兩個(gè)部分，一為“內(nèi)包裝”，一為“外包裝”工序。其中“內(nèi)包裝”工序與“掃碼”工序結(jié)合。優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表2：

通過(guò)計(jì)算可以得出優(yōu)化后分選線的平衡率如下：LE（sort）=（5+9+5+12+12）÷（5×12）×100%=71.7%，平衡損失率=1-平衡率=1-71.7%=28.3%

四、結(jié)論

文章運(yùn)用工業(yè)工程中技術(shù)的作業(yè)測(cè)定和方法研究，結(jié)合Flexsim仿真建模技術(shù)，對(duì)鋰電池分選車(chē)間生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行分析，合并了一些冗余的工位和人員，有效提高了生產(chǎn)線的精益程度，同時(shí)實(shí)現(xiàn)各工序作業(yè)負(fù)荷均衡。從本案例分析改善的效果看，仿真技術(shù)與精益思想相結(jié)合，對(duì)制造企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行循序漸進(jìn)的改善，可使其更加可靠、有效。

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作者簡(jiǎn)介：

王旻玥，女，江蘇無(wú)錫人，江南大學(xué)商學(xué)院碩士研究生，研究方向：企業(yè)物流管理與運(yùn)作。