生产线平衡(生产线平衡——是越平越好吗？)

生产线平衡
      您了解什么是生产线平衡吗？工序间作业不均衡，除了带来工序不能按时完成生产任务同时负荷低的工位经常停工待料，造成无谓的工时损失外，还造成大量的工件堆积现象，严重的话会造成生产线的中断。而今天的原创文章，将带大家了解产线平衡的内涵。 当前浏览器不支持播放音乐或语音，请在微信或其他浏览器中播放 Bloodbuzz Ohio The National - Bloodbuzz Ohio -->
我们今天谈论的话题是生产线平衡，在此之前我们有必要再次明确什么是生产线。定义明确了我们才能更好的展开讨论。
所谓流水线我认为有4个特征：
   从原材料到最终成品完成中间分成数道工序
   各个工序间独立进行作业，互不影响
   工件以一定的速度流向成品完成的方向
   以一定的时间间隔产出成品。

满足以上4个特征，我们就可以说这是一条流水线。流水线作业模式也和其他生产模式一样有其优点和缺点。

我们先来看流水线生产模式有哪些优点。首先，由于是在流水线上作业，因此工件的搬运可以利用流水线来实现，所以搬运时间可以大幅度减少。其二，由于作业分割的缘故，每个工序作业简单化，使得员工熟练上手的时间被大幅缩短。考虑到国内工厂员工流动频繁，这也是目前流水线生产模式在国内装配工厂中还一直占据主流的重要原因。其三，任何人都知道流水线就是要流起来才正常嘛，流水线停着肯定有问题，而且由于是固定节拍时间，如果哪些地方的中间品库存堆积严重，则该工序很可能有异常发生。因此，对于现场管理者来说，管理的难度也大大降低。（这里只针对现场管理者）最后，由于工序实现同步化，因此可以大大减少工序间的半成品库存。但实现工序同步化并不容易，后面会在谈到这个话题。

说了那么多流水线生产优点，我们也来看看其弊端。首先，最明显的就是流水线生产是一道工序接着一道工序作业的，只要其中一个工序出问题就会影响到整个流水线的产出。其次，由于流水线生产是将整个工序切分成若干个小工序，如果切分不平衡就会造成工时的损失和产能的损失。最后，流水线生产往往前期需要投入硬件，而且一旦流水线投入运行，一般很难再调整。也就是说流水线方式缺乏针对产品种类、产量波动变化的灵活应对。

我们可以看到要想使流水线生产模式扬长避短，最大限度发挥其功效，如何分割工序内容就显得至关重要。这就引入了一个概念叫生产线平衡（line balance），我们还是从定义开始，生产线平衡(Streamline Balancing)就是对生产线的全部工序进行平衡化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法。由于分工作业，简化了作业难度，提高了作业者作业熟练度，提高了作业效率。然而，在经过了这样的作业细分化之后，各工序的时间在理论上、现实上都不可能完全相同，这就势必存在工序间作业不均衡的现象，负荷高的工序不能按时完成生产任务同时负荷低的工位经常停工待料，除了造成无谓的工时损失外，还造成大量的工件堆积现象，严重的话会造成生产线的中断。为了解决上述问题就必须对各工位的作业时间进行平均化，同时对作业进行研究、对作业时间进行测定以使各个生产环节的能力都能够充分利用，生产线才能顺畅运行，即实现生产平衡性。一般用作业编程效率来作为评价平衡性的尺度。

举个例子：
一个简单的包装工序，每天的包装产量是2400个产品，假设每天生产8小时，没有不良品产生。因此我们计算得出必须12”完成一个产品才能完成当天的生产任务。

假设该包装作业由5个工序组成，每人负责一道工序，每道工序的作业时间如下：
       将完成品装入包装盒              10”
       将说明书放入包装盒并关紧盒子       12”
       在盒子上贴上胶带   7”
       将盒子放入大的包装箱中     8”
       将票据放入包装箱中              5”

计算作业编程效率公式如下：(10+12+7+8+5）/ 5 * 12 = 70%，该包装工序的作业编程效率是70%。

一般我们改善作业编程效率可以有两个着眼点，第一个着眼点是减少人员，如上述例子中由于存在30%的编程损失，因此在满足当天的生产任务的基础上可以通过调整人员的作业内容，实现人员的削减。在生产任务增加时也可以通过瓶颈工序的产能提升来增加单位时间的生产量。

讨论：如果工序都调整到完全平衡后是否为最佳呢？

假设上述作业内容经过改善后，可以实现3人作业，每人作业时间12”，也就是每分钟理论上可以产出5个产品。这样编程效率能达到100%。但是现实生产中由于各类影响因素很多，往往产出会有波动。假设平均每分钟产出5个产品，可能第一分钟是4个产品，第二分钟是5个产品，第三分钟是6个产品，平均一下每分钟产出5个产品。我们假设波动发生在4到6个产品之间。我们通过Excel模拟验证一下，看看会发生什么：
我们看到前十个循环，中间品库存的变化情况，好像中间品库存情况并不多。我们再往下看，
第100到110次循环下，中间品库存渐渐开始增加。
到了第1000次循环以后，中间品库存开始急剧增加。

也就是说尽管从理论上来说，工序平衡已经设定的相对合理和区趋于平衡，但由于作业波动的影响，会造成中间品库存的增加。作业的波动由许多方面引起，比如标准作业落实不到位，造成同样的工作内容，作业时间波动大；比如工作负荷大，布局不合理，造成工作无法持续的保持相同的作业节奏。而这些正式作业改善的重点。

如果以上例子，我们将第二工序的时间进行改善后达到10”，也就是每分钟产出6个产品，同样的波动幅度，在5个，6个，7个之间波动。再做一次模拟:
几乎没有中间品库存。
还是没有中间品库！
没有中间品库存！
 
由于前工序的波动会叠加到后工序，因此，在进行工序设计时应考虑把后工序的能力设定为稍高于前工序的能力，这样能消耗由于前工序波动而引起的中间品库存。

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