精士博：生產(chǎn)線的平衡

一、“節(jié)拍”、“瓶頸”、“空閑時間”、“工藝平衡”的定義

    流程的“節(jié)拍”（Cycle    time）是指連續(xù)完成相同的兩個產(chǎn)品（或兩次服務，或兩批產(chǎn)品）之間的間隔時間。換句話說，即指完成一個產(chǎn)品所需的平均時間。節(jié)拍通常只是用于定義一個流程中某一具體工序或環(huán)節(jié)的單位產(chǎn)出時間。如果產(chǎn)品必須是成批制作的，則節(jié)拍指兩批產(chǎn)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(chǎn)出，首先需要考慮的是流程的節(jié)拍。

    而通常把一個流程中生產(chǎn)節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)叫做“瓶頸“（Bottleneck）。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的產(chǎn)出速度，而且影響了其它環(huán)節(jié)生產(chǎn)能力的發(fā)揮。更廣義地講，所謂瓶頸是指整個流程中制約產(chǎn)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(huán)節(jié)設備發(fā)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(chǎn)運作流程中的瓶頸則制約著整個流程的產(chǎn)出速度。瓶頸還有可能“漂移”，取決于在特定時間段內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)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(chǎn)運作中都需要引起足夠的重視。  

    與節(jié)拍和瓶頸相關聯(lián)的另一個概念是流程中的“空閑時間”（idle  time）?？臻e時間是指工作時間內(nèi)沒有執(zhí)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(jié)拍不一致時，瓶頸工序以外的其它工序就會產(chǎn)生空閑時間。  

    這就需要對生產(chǎn)工藝進行平衡。制造業(yè)的生產(chǎn)線多半是在進行了細分之后的多工序流水化連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)線，此時由于分工作業(yè)，簡化了作業(yè)難度，使作業(yè)熟練度容易提高，從而提高了作業(yè)效率。然而經(jīng)過了這樣的作業(yè)細分化之后，各工序的作業(yè)時間在理論上，現(xiàn)實上都不能完全相同，這就勢必存在工序間節(jié)拍不一致出現(xiàn)瓶頸的現(xiàn)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(fā)生，嚴重的還會造成生產(chǎn)的中止。為了解決以上問題就必須對各工序的作業(yè)時間平均化，同時對作業(yè)進行標準化，以使生產(chǎn)線能順暢活動。  

    “生產(chǎn)線工藝平衡”即是對生產(chǎn)的全部工序進行平均化，調整各作業(yè)負荷，以使各作業(yè)時間盡可能相近。是生產(chǎn)流程設計與作業(yè)標準化必須考慮的最重要的問題。生產(chǎn)線工藝平衡的目的是通過平衡生產(chǎn)線使用現(xiàn)場更加容易理解“一個流”的必要性及“小單元生產(chǎn)”（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(chǎn)線的意義

    通過平衡生產(chǎn)線可以達到以下幾個目的：  

    1、提高作業(yè)員及設備工裝的工作效率；  

    2、減少單件產(chǎn)品的工時消耗，降低成本（等同于提高人均產(chǎn)量）；  

    3、減少工序的在制品，真正實現(xiàn)“一個流”；  

    4、在平衡的生產(chǎn)線基礎上實現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應變能力，對應市場變化，實現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)；  

    5、通過平衡生產(chǎn)線可以綜合應用到程序分析、動作分析、規(guī)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(tài)的好壞，我們必須設定一個定量值來表示，即生產(chǎn)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(chǎn)線的作業(yè)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(jié)拍（cycle  time）。另外一種計算方法同樣可以得到cycle  time（CT）=Pitch  time=3600/Q，即由每小時平均產(chǎn)量，求得一個產(chǎn)品的CT（Q，每小時產(chǎn)量）。  

    1、生產(chǎn)線的平衡計算公式  

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

    2、生產(chǎn)線的平衡損失率計算公式  

平衡損失率=1-平衡率  

四、生產(chǎn)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(yè)內(nèi)容來使各工序作業(yè)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(yè)改善，作業(yè)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(yè)內(nèi)容分擔給其它工序；  

    3、增加各作業(yè)員，只要平衡率提高了，人均產(chǎn)量就等于提高了，單位產(chǎn)品成本也隨之下降；  

    4、合并相關工序，重新排布生產(chǎn)工序，相對來講在作業(yè)內(nèi)容較多的情況下容易拉平衡；  

    6、分解作業(yè)時間較短的工序，把該工序安排到其它工序當中去。