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R车间生产现场效率改善研究

范文

徐小洁马银忠盛士强顾尧顾佳楠

摘要：生产电动自行车线束的微小型企业的崛起，满足了社会对电动自行车的需求。但企业大多只是重视产能和交货期，对生产线效率等问题不是很重视，本文在其生产线效率改善研究上展开。

Abstract： The rise of micro-sized enterprises producing wire harness for electric bicycles has satisfied the social demand for electric bicycles. However， most of them only focus on production capacity and delivery date， but pay little attention to production line efficiency. This paper focuses on the efficiency improvement of the production line.

关键词：线束;时间研究;生产线平衡;布局规划;5S管理

Key words： wiring harness;time research;production line balance;layout planning;5S management

中图分类号：F273;F426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2020）15-0285-03

1 ?研究背景

随着社会对电动自行车需求的增长，线束作为电动自行车的重要部件决定着电动自行车控制功能的质量，生产线束的微小型企业如雨后春笋般涌现，满足各种需求的电动自行车线束被生产出来，有的直接在国内销售，而有的销售到国外，也正是这类微小型企业的崛起，满足了社会对电动自行车的需求，同时社会发展也造就了这类企业，可谓是相互依存，共同进步。

本文就通过工业工程的基本工具和基本方法的运用，从而达到车间生产线趋于平衡、生产效率得到提高的目的，以改善线束生产现场的效率问题进行浅析。

2 ?生产现状分析

2.1 公司现状

经过几年的发展，R公司以生产各类电动自行车线束为主，并初具一定规模，但由于订单数量以及种类的增大，R公司生产现场存的物料浪费、作业效率低、作业者疲劳，布局混乱等问题，严重影响了企业获利、甚至企业的生存。

2.2 分析问题及原因

经在R公司进行调查，运用 “5W1H” 提问技术，从原因、对象、地点、时间、人员等方面提出问题进行思考。

由此发现公司生产现场存在以下几个问题：

①从生产车间总体上看，现场布局混乱，空间利用率不足，物料堆叠不仅不方便拿取使用同时寻找困难，并在一定程度上占用工作有效空间并导致通道不畅通;②在生产过程中，由于受不同时期的订单数量以及交货时间等因素影响，在不同的工序可能生产不同种类的线束，其中每道工序完成后没有预留空间作為半成品存放区，同时未根据不同的种类进行存放，导致生产出现混乱;③操作人员由于长时间的单调作业，易产生倦怠，易出现疲劳状态，导致生产时物料浪费、作业效率低。

3 ?改进方向及改进方案浅析

3.1 改进方向概述

该厂生产现状有一定的提升空间，经与企业共同研究讨论，初步确定改善思路：运用时间研究、动作研究，对企业现场进行标准作业时间，根据确定的标准时间和现场实际情况，测算生产线平衡状况，运用5S、ECRSI方法以及布局方面的知识对该厂存在的问题进行优化改善，预期达到成果概括为以下几点：

①提高生产线平衡率，使整个生产线趋于平衡状态;②对企业现场布局进行改善优化，消除员工行走偏远以及交叉等现象;③从5S法以及其他细节方面进行优化。

3.2 改进方案浅析

3.2.1 基于5S法的改善

“5S”是整理（Seiri）、整顿（Seiton）、清扫（Seiso）、清洁（Seiketsu）和素养（Shitsuke）这5个词的缩写。

在进行现场调研的过程中，发现在实际生产现场中生产现场混乱，物料堆叠不仅不方便拿取使用同时寻找困难，并在一定程度上占用工作有效空间并导致通道不畅通。同时虽然有规章制度，但部分员工还存在松懈的状态和拖拉的行为，针对这些问题，通过5S法进行改善，提高生产效率。

首先将个人物品集中归置，移出生产区域。其次，对于相关物料进行整理并做好标识，方便拿取。同时将工作区域明确划分出来，交由专人负责维护检查，保证员工通行及工作过程中不受阻碍。之后安排员工进行地面的卫生清洁，轮流排班，防止出现偷懒现象。最后制定严格的规章制度和奖惩制度，通过奖惩实现5S的顺利执行。

通过根据5S法设定一系列的厂里规章制度，并对一些小细节方面进行了优化改善，从多个方面考虑，提出改善方案：添加传送带以及设置标签等行为，大大的提升了生产线效率。

3.2.2 时间研究及生产线平衡研究

线束生产流程中有11个工序，对11个工序进行工位的划分（详见如表1）。为保证数据的准确性和可靠性，同时考虑操作人员的稳定性以及观测成本等因素，测量数据取3-5组后计算平均值，在考虑数据不能过少，且不能增加员工的疲劳程度，故选择在不同时间段测量5组数据作为分析依据。通过计算均值正负三倍标准差的值来判断所有作业单位测量的数据是否属于正常值范围之内。

依据劳动宽放评比项目和宽放率推荐表，确定宽放率为17%（一般机械厂私事宽放率5%，轻作业疲劳宽放7%，其他宽放5%），依据公式（1）计算：

标准时间=正常工时×（1+宽放率） ? ? ? ? ?（1）

得出各工序作业标准时间（如表2所示），从表3中数据可得，改善前的瓶颈工序时间也就是生产节拍Tmax=CT=389.784s，工位数为4个，总的作业时间T=∑Ti=1071.47s，由生产线平衡率计算公式：

（2）

进而得出生产平衡率为68.72%，由于生产线的不平衡所造成的直接经济损失，包括库存成本，场地费用等一系列费用增加31.28%，说明了R企业目前部分获利为产线不平衡造成的浪费所吞噬。

如图1所示为改善前后各工位标准时间分布图，从图1可以看出，Z1工位的作业时间明显长于其他工位。经考虑公司现状和发展期望，建议公司考虑引入新设备提高开线的速度，在减少冲铜件的工作量的同时，增加整体效率，因此可以考虑将第一道工序单独规划为一个工位，第二、三、四和第五道工序合并为一个工位，交由两个员工完成。与此同时，第四道剪套管工序可以和第五道并线工序合并为一个工序，由一个员工完成，再将多余的员工分配到第九道工序当中，达到人员的合理分配，从而尽可能的提高整体的生产效率。

根据上述的方案将工位重新规划为4个，即n=4，再次依据作业测定的方法计算如表2所示的改善后各工序的标准工时。同时统计出工位n=4时各个工位的划分表以及所需的时间，如表3所示。

通过表2中改善后标准作业数据以及图1的时间分布，可以得到改善后的生产节拍CT为287.6s，工位数n为4，总工时T为931.494s计算得出生产线平衡率如下：

改善前的工位工时最大值很突出，已然超过500s，而其他的工位工时只有200s左右，改善后的每个工位工时都是均匀的分布，均处于150s-300s之间，减小了标准差，生产线平衡率也从起初的68.72%提升到了80.97%。

3.2.3 基于布局规划的改善

任何的布局方式都应该遵守“两个避免，两个最小”，即移动的成本和距离最小，避免迂回和十字交叉。生产线布局要避免孤岛型布局，指把生产线分割成一个个单独的工作单元，其缺陷在于单元与单元之间相互隔离，联系不紧密。

图2是生产车间改善前分布图，原有布局没有做到生产线布局的要求，存在生产路线交错、存在孤岛型布局、空间利用率低等弊端。

图2为改善前布局图，其中数字代表工序名称：1-开线，2-冲床（连接线），3-包连接线，4-剪套管，5-并线，6-包线，7-剥线头，8-冲铜件，9-插塑料接插件，10-热胶和铜件，11-线外层包裹螺纹管。从图中可以看出，有物流路线有交叉，不能形成一个流。

在重新进行流水线的平面布局设计时，按新的工位划分布局，避免“孤岛形布局”的产生，遵循利于员工的操作;运输路线最短;对生产面积充分利用等原则，具体规划如图3所示。

图3数字代表工序名称：1-开线，2-冲床（连接线），3-包连接线，4-剪套管，5-并线，6-包线，7-剥线头，8-冲铜件，9-插塑料接插件，10-热胶和铜件，11-线外层包裹螺纹管。

总体来说，图3所示的布局图，按照生产流程所规划，井然有序，员工有较好的工作环境，与此同时，满足公司在实际生产中所要达到的要求。

4 ?效果评价

利用ECRSI原则对工位进行改善，该方案在工位数上没有变化，但在工序上进行了调整，同时，车间布局的改变减小了移动的距离。为能够直观的看出改善的情况，以及生产线平衡率的差异汇总如表4所示。

5 ?总结

企业效益是每个企业都一直追求的目标，而造成企业效益的直接来源就是生产效率，效率越高。本文通过运用工业工程的基本工具与方法进行研究，以操作者作为重点，以产线平衡为核心，使生产线趋于平衡，从而使生产效率得到提高，实现连续生产，降低在制品堆积的情况。

参考文献：

[1]张晨威.某装配车间生产线平衡问题研究[D].沈阳工业大学，2017.

[2]刘洪伟，齐二石，等编著.基础工业工程[M].化学工业出版社，2011，07.

[3]朱骄阳，王升，张平.基于6S的中小型服装制造业企业现场管理改进策略研究——以沈阳市X制衣公司为例[J].价值工程，2019，38（36）：3-4.

基金项目：2018年本科生科技创新训练项目，基于标准化的小型制造企业生产现场优化研究，TB201901078;2019年江苏省大学生创新创业训练计划项目，基于IE的R公司现场改善研究，201911276121H;南京工程学院教學改革与建设项目，“项目化、参与式”教学方式的实践与探索——以“基础工业工程”课程为例，YZKC2019002。

作者简介：徐小洁（1998-），女，江苏盐城人，本科，研究方向为工业工程。

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