浅析工业工程在生产线优化中的应用

郑思疌

上海交通大学

浅析工业工程在生产线优化中的应用

郑思疌

上海交通大学

随着市场全球化和竞争的加剧，企业间的竞争越来越激烈，降低成本，提高生产效益，可以有效地提高企业的竞争力。但是，几乎每个企业都存在生产线不平衡的问题，这将不利于企业发展。导致这一问题的原因有很多，比如，员工技能存在差异、机器设备的不稳定性、物料不能及时输送、缺乏标准的作业方法、物流规划不符合、管理不当等。由于不能按时提供必要的零部件而导致生产中断，到月末不得不加班赶进度。所以对生产线的平衡和优化是很有必要的，可以有效提高企业的生产效率和产品质量。

工业工程；生产线；优化

1 自动化生产线的概述

自动化生产是指无人手动操作机器，自动化设备根据工作人员规划好的生产流程和设计好的指令进行产品成产。自动化生产线是自动完成产品制造过程的生产系统，一系列的工作程序包含原材料的使用分量、数量控制、检验检疫等都是自动化设备自主完成。自动化生产线和各程序之间相互连结，任何一个步骤都不能出现差错，否则，自动化生产线将会受到巨大的牵连。改革开放以后，自动化生产技术开始涌入工业领域，由于制造设备自动化程度的逐步提高，大大减轻了劳动人民的生产压力，也极大满足了人类的物质文化需求。因此，自动化生产线改善了人类的生存环境，使社会文明向前迈了一大步。

2 生产线的具体改善方法

在生产线上，不论采取何种改善方法或设备布局形式，都必须遵循下列基本原则：(1)有利于实现少人化；(2)有利于操作者的作业；(3)有利于物流与信息传递的控制；(4)有利于质量保证；(5)有利于全员生产维修(TPM，Total Productive Maintenance)的开展；(6)有利于实现标准作业；(7)有利于保障安全。具体改善思路如下：(1)平衡生产线。生产线平衡是对生产线上的全部工位进行平均化、量化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能使用相近的技术手段与方法。经过查阅大量生产线的平衡资料，比较各种平衡方式，结合本企业的生产现状，对整个作业内容进行重新组合，按照目标节拍进行调整，每一次作业内容的调整需与技术、生产等相关部门进行沟通协调，以增强改善活动的可操作性。(2)优化工序。制件的运动不间断、不堆积、不超越、不落地；创造无中断、无绕道、无交叉、无回流、无等待、无废品的增值活动流，制定创造价值流的行动方案。优化工序流程的目的是通过对现场的宏观分析，减少和消除不合理、不增值的工艺内容、方法和程序，设计出最优化、经济、合理的工艺程序，缩短制造周期。(3)工作分析。工作分析是分析人在进行各种工作操作时的动作要素，删除无效动作，使操作简便有效、轻松经济，以提高工作效率。其内容为：发现操作人员的无效动作、浪费现象或不安全因素；简化操作，减少工人疲劳，提高操作安全性，在此基础上制定出标准作业程序(SOP，Standard Operation Procedure)。对生产流程的安排，应遵守流程路线经济原则：①路线越短越好；②减少停滞和消除重叠；③禁止逆行，消除交叉路线；

3 工业工程在生产线优化中的具体运用

3.1 在制造流水线领域的运用

3.1.1 改善过程

基于传统生产线模式下工位瓶颈问题逐渐凸显出来，因而在此基础上，当代企业在产品加工过程中应着重强调将工业工程技术融入到其中，并将其运用于制造流水线领域，最终由此实现任务的重新分配，同时缩短作业时间。例如，F公司在笔记本电脑加工过程中则基于生产线不规范的基础上利用ECRS对生产线产量进行改善，同时将CP1、CP2、CP3的CT分别控制为37.2、37.5、38.1，继而由此满足了产品生产条件，且达到了生产线改善目的。此外，在企业产品加工过程中亦可将工业工程技术应用于平衡率改善领域，继而由此提升整体生产效率，达到最佳的作业状态。

3.1.2 改善效果

F公司在产品加工过程中得知自身生产线作业领域存在着某些不足之处，即人员配置不合理等，因而在实践操作过程中强调了对工业工程技术的应用，继而经过两次改善流程，将自身日产能由原有的703提升至785(PCS)，最终由此达到了良好的生产线改善状态。此外，基于工业工程技术应用的基础上，流水线平衡损失率被降至11%，继而由此满足了具体的作业条件，且基于人员配置合理的基础上改善了后半段流水线较长的问题，同时就此达到高效率作业状态。

3.2 在平衡生产线领域的运用

工业工程技术在平衡生产线领域中的具体运用主要体现在以下几个方面：第一，基于部分生产线过长等问题的影响下，要求当代企业在产品加工过程中应注重利用工业工程技术，且结合ECRS原则将部分工作站进行合并处理，且改善人员配置形式，继而由此来提升整体利用率。同时，在平衡生产线优化过程中为了确保作业工序，应将作业比对职责交付于检验人员，并要求其在实际工作开展过程中测试贴拉带，继而由此来缩短工时，同时减少总体成本投入量；第二，在平衡生产线优化过程中应严格遵从工业工程应用原则以目视工序人员操作放端子于治具上的配置形来节省工序时间，且满足客户需求。例如，某公司在利用工业工程优化平衡生产线过程中即通过此种方式将作业时间控制为13s，最终由此达到了良好的作业状态。

结束语

综上可知，部分生产企业在产品加工过程中仍然存在着人员配置不合理、生产线过长等问题影响到了整体生产能力，因而在此基础上为了稳固当代企业在市场竞争中的地位，要求其在可持续发展过程中应强调将工业工程技术应用于平衡生产线、流水线作业等领域中，继而由此来改善传统作业模式下凸显出的相应问题，达到最佳的作业状态，并由此消除瓶颈工序，满足客户需求。

[1]卢海洋，栗继祖.工业工程在F公司生产线平衡中的应用[J].物流技术，2014，12(03)：295-299.

[2]田力军，张峰，程钧谟等.实验设计(DOE)在生产线优化中的应用研究——以M工站为例[J].山东理工大学学报(自然科学版)，2014，15(05)：44-48.