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1、I装配生产产线平衡衡的研究究摘要随着快速速多变的的市场需需求及企企业的发发展,在在流水线线生产的的模式下下,如何何提高生生产线的的整体效效率,减减少工序序间的在在制品,以及追追求同步步化生产产越来越越受到重重视,企企业生产产中通常常用平衡衡率这一一量化的的指标来来评价一一条流水水线平衡衡性的高高低.它它在某种种程度上上决定着着企业设设备的利利用率,并限制制着生产产线生产产能力的的提高。论文通过过对装配配生产线线平衡的的研究,结合自自身企业业产品的的特点,对现有有生产进进行了改改善,说说明了现现有工业业工程技技术在生生产线平平衡改善善中的作作用。首首先,本本文叙述述了生产产线平衡衡理论及及评价方
2、方式,及及影响线线平衡的的要素,同时根根据工业业工程基基础理论论定义了了改善生生产线平平衡的方方式。对对于本文文所讨论论的机种种N机型型,针对对其线平平衡率不不高的问问题,通通过分析析现状,找出了了问题所所在：工工时量测测不合理理；有明明显的瓶瓶颈站位位存在；人机利利用率较较差；作作业工序序安排不不当。然然后根据据生产线线平衡的的步骤及及方法,运用了了统计分分析的xx-管制方方法,及及学习曲曲线的理理论,重重新确定定了工时时；并按按照工序序节拍均均衡的原原则,通通过对工工业工程程理论中中ECRRS及人人机操作作分析方方法的运运用,调调整了工工序内容容,使各各工序节节拍趋于于一致,且精减减了部分
3、分站位,节省了了人力,设备成成本,并并使生产产能力得得到了提提高。论文的运运用方法法：1.结合合统计制制程管中中的x-管制方方法,来来对工时时量测进进行计算算。2.运用用学习曲曲线,结结合实际际生产状状况,适适时进行行工时改改善,降降低生产产线工时时,提高高了人均均产出。3.运用用人机操操作分析析法,调调整测试试站位的的工时及及人机分分配。关键词：生产线线平衡,工序节节拍,人人机操作作分析,x-管制,学习曲曲线RESEEARCCH OON TTHE ASSSEMBBLYPRODDUCTTIONN LIINE BALLANCCEABSTTRACCTTo mmeett thhe vvariiabl
4、le rrequuireemennt oof tthe marrkett,itt beecommes morre aandmmoree immporrtannt tto iimprrovee thhe eeffiicieencyy off prroduuctiion linne,ddecrreasse tthesstorragee off haalf-gooods andd atttaiin eequaalizzatiion forr thhe ppipeelinnes.It is an poppulaarinndexx foor tthe commpanny tto mmakee thhe
5、aasseessmmentt onn a pippeliine,andd itt iss allsoaaffeect thee liine cappabiilitty.Throoughh sttudyyingg onn thhe ttheoory of thee asssemmblyy liine ballancce aandccombbiniing thee thhe ccharractteriistiic oof tthe thee reeal prooducctioon llinee,wee fiind it ishhelppfull too prractticee thhe iindu
6、ustrry eengiineeerinng ttechhnollogyy.Fiirstt,thhis papper hassreccounntedd thhe ttheoory of thee piipellinee baalannce andd off hoow tto mmakee evvaluuatiionffor it.Theen bby tthe theeoryy,thhe ppapeer ddefiinedd thhe ddetaail metthodds tto iimprrovee thheliine ballancce.FFor thee moodell off N whi
7、ich is onee off thhe mmostt immporrtannt pprodducttsinn ouur ccomppanyy,wee fooundd soome proobleems on thee piipellinee byy annalyyzinng tthessituuatiion：unrreassonaablee meeasuuremmentt foor ccyclle ttimee；obbvioous neccksttatiion；loww effficcienncy forr thhe uuse of mann-maachiine；imppropper arrr
8、anggemeentffor thee opperaatioon.By sstepps aand metthodds oof aasseemblly llinee baalannce,thee paaperr prractticee thhesttatiistiic mmethhod of x-conntrool aand thee sttudyy-cuurvee,soo neew mman-houur wwasmmadee.Thhen folllowwingg ECCRS(Eliiminnatee,Coombiine,Reaarraangee,Siimpllifyy) pprinncippl
9、e of IE andd maan-mmachhinee thhe mmethhod,we adjjustted opeerattionn coonteentaand makke tthe opeerattionn cyyclee reeachh unnaniimitty.DDuriing thee immproovemmentt,weealsso mmadee thhe ccostt doown forr soome staatioons,opeerattorss,maachiiness annd iincrreassedtthe prooducctioon ccapaacitty oof
10、llinee grreattly.Theoory praactiice in thee paaperr：1.Too meeasuure thee maan-hhourr wiith x-metthodd.2.Thhrouugh stuudy-currve,impprovve tthe mann-hoour.3.Too usse mman-macchinne mmethhod andd addjusst tthe alllocaatioon oofopperaatorr annd mmachhinee.KEY WORRDS：prooducctioon llinee baalannce,opeer
11、attionn cyyclee,maan-mmachhineeoperratiion anaalyssis,x-conntrool,sstuddy-ccurvve目录摘要ABSTTRACCT第一章绪绪论1.1课课题背景景及研究究意义1.2国国内外研研究现状状1.3本本课题研研究方1.4论论文的创创新之处处第二章理理论概述述2.1流流水线生生产线平平衡理论论2.1.1生产产线平衡衡定义2.1.2装配配线平衡衡原则2.1.3线平平衡的效效果评价价2.1.4影响响线平衡衡的要素素2.1.5线平平衡改善善方向2.2 IE基基础理论论2.2.1方法法研究分分类2.2.2程序序分析的的四大原原则2.2.3
12、操作作分析种种类2.2.4动作作分析十十大原则则2.3作作业测定定(也称称为时间间研究)2.3.1时间间研究分分类2.3.2时间间研究实实施步骤骤2.4学学习曲线线理论2.5保保证质量量要求2.6本本章小结结第三章NN机型生生产现状状分析3.1 N机型型装配线线简介3.2 N机型型生产线线中存在在的主要要问题3.3本本章小结结第四章NN机型生生产线平平衡方案案实施4.1工工序节拍拍平衡改改善的步步骤4.2确确定组装装及包装装段各工工序站位位的工时时4.2.1学习习曲线分分析4.2.2以XX-统计法法确定工工时量测测值4.2.3重新新确定各各工序站站位的工工时4.3提提高瓶颈颈站位的的生产能能力
13、4.4调调整工序序作业内内容4.4.1工序序作业调调整的基基本原则则4.4.2工序序作业内内容调整整方案实实施4.4.2.11站位作作业内容容改善4.4.2.22站位分分布调整整4.4.2.33线体规规划与品品质相结结合4.5人人机法的的应用4.6其其它管理理方式及及技巧的的应用4.7本本章小结结第五章NN机型生生产线平平衡方案案实施效效果评价价5.1工工艺流程程变更的的相应措措施5.2调调整后的的生产效效率5.3改改善后的的产能及及人力变变化5.4本本章小结结第六章结结论与展展望参考文献献致谢第一章绪绪论1.1课课题背景景及研究究意义随着全球球经济的的发展，科科学技术术的飞跃跃，市场场需求的
14、的变化，国国内国际际企业的的竞争日日趋激烈烈，企业业竞争优优势体现现在质量量，成本本，交期期，服务务，安全全等各方方面。在在进行原原料加工工生产的的制造业业中,全全员劳动动生产率率水平的的高低可可作为企企业经营营管理水水平的重重要经济济指标之之一。现国内外外正经历历着新的的产业革革命精益生生产,重重新定义义企业价价值,消消除一切切不必要要的浪费费。在实实际加工工生产中中,浪费费主要表表现在：不必要要的工序序；原料料或半成成品或成成品盲目目地搬运运；因上上道工序序的不及及时,下下一道工工序只能能等待等等。这些些会造成成无谓的的工时损损失,生生产线平平衡即是是衡量产产线工序序水平的的重要指指标之一
15、一,也能能反映出出企业综综合管理理水平的的高低。对对于流水水生产线线而言，节节拍时间间是衡量量生产线线的生产产能力，各各个生产产工位的的作业时时间不可可能完全全一样才才造成各各个工位位的生产产节拍不不同,即即产生作作业负荷荷不均衡衡的结果果。实现现均衡生生产,有有利于保保证设备备,人力力的负荷荷平衡,从而能能提高设设备和工工时的利利用率,同时还还有利于于建立正正常的生生产秩序序和管理理秩序,以保证证产品质质量和安安全生产产；均衡衡地进行行生产还还有利于于节约物物资消耗耗,减少少在制品品,加速速流动资资金的周周转,从从而降低低生产成成本；并并通过运运用各种种科学的的改善技技术,提提高了全全员的综
16、综合素质质。流水水线生产产是一种种高效率率的生产产组织方方式，为为了让流流水线发发挥出最最大的效效能，必必须使流流水线各各工序的的生产能能力均衡衡一致，也也就是使使流水线线达到平平衡。本人所在在公司-华华硕电脑脑,创立立十余年年,在世世界顶尖尖工程技技术研发发团队支支持下，华华硕的产产品线完完整覆盖盖至笔记记本电脑脑、主板板、显卡卡、服务务器、光光存储、有有线/无无线网络络通讯产产品、LLCD、PPDA随随身电脑脑、手机机等全线线3C产产品。遍遍布全球球20多多个国家家和地区区的分支支机构，以以及十万万余名员员工，于于19889年在在苏州建建厂。NN机型型型号产品品是本公公司A厂厂的产品品,该
17、产产品小巧巧精致,具有播播放音乐乐功能。其其电路板板采用SSMT(Surrfaccemoountt teechnnoloogy,表面贴贴片技术术)制程程,而整整个机台台则采用用流水线线组装,测试及及包装的的生产工工艺。以以流程表表示整个个生产工工艺过程程如图11：其生产过过程的竞竞争力将将一定程程度上决决定着本本厂后续续成长的的空间。自自实际生生产中观观察,目目前生产产中还存存在生产产效率低低,设备备利用率率不高等等问题点点。改善善其生产产现状,可提高高本厂竞竞争力,为后续续争取更更多的订订单作好好准备。1.2国国内外研研究现状状流水线生生产一般般可分为为两种:加工生生产线,装配线线。加工工生
18、产线线是一系系列机器器上制造造与加工工零件,例如冰冰箱的部部件。装装配线则则是在一一系列工工作台上上将制造造出的零零件组合合在一起起,包括括部件装装配线与与产品总总装线。装装配线(包含自自动化,半自动动化和手手工装配配线)是是制造行行业中应应用很广广泛的生生产方式式。生产产线平衡衡是这种种生产方方式评价价的重要要指标,因此研研究人员员对其进进行了大大量的研研究工作作。目前前国内外外对于流流水线平平衡的理理论研究究已达到到相当高高的水平平,提出出了各种种算法：Jaccksoon算法法,分枝枝定界算算法,遗遗传算法法,随机机算法,启发式式算法等等,用建建立模型型并求解解的方式式来解决决一般装装配线
19、的的平衡问问题。1)Jaacksson算算法:在在满足优优先约束束的基础础上,列列举所有有分配组组合,从从而找出出最优的的那一个个;2)分枝枝定界法法:把所所有可以以分配到到当前位位置的所所有可行行的作业业元素当当作第一一个分支支,接着着考虑所所有可能能分配的的情况,就是下下一层的的分支;3)遗传传算法:借鉴自自然界自自然选择择和自然然遗传学学机理上上的概率率性搜索索法;4)随机机算法:即随机机的排列列算法,一次运运行不一一定能得得到较好好的结果果,但通通过多次次运行,结果会会比较好好。以上皆是是从数学学算法上上来进行行求出最最优解,在第一一生产线线的IEE工程师师很难理理解现有有的理论论和方
20、法法,且这这些方法法往往带带有复杂杂的计算算,给实实际应用用带来困困难。还还可以通通过仿真真技术来来模拟生生产中可可能出现现的状况况,该方方法侧重重于对系系统中运运行的逻逻辑关系系的描述述,能够够对生产产调度方方案进行行评估,分析系系统的动动态性能能,并选选择系统统的动态态结构参参数,其其中数学学模型是是仿真的的基础,只有建建立起正正确的数数学模型型和数据据,才能能得到正正确的仿仿真结果果。这同同样给现现场管理理人员带带来一定定专业技技术上的的难度。西方的工工业化已已经经历历了将近近一个世世纪的发发展,从从20世世纪初泰泰勒等人人的工作作研究与与时间研研究,到到80年年代左右右计算机机技术在在
21、工业领领域的应应用及至至90年年代通讯讯与网络络技术的的发展,工业化化的内涵涵和外延延都发生生了很大大变化。应应用工业业工程(InddusttriaalEnnginneerringg,IEE)理论论和方法法的企业业在发展展取得了了很大进进步,同同时也获获得了可可观的效效益。对对于我国国企业,因经历历了计划划经济到到市场经经济的转转变,大大部分企企业仍处处于研发发投入不不足,工工业基础础薄弱及及管理水水平不高高的状态态,且主主要从事事设备及及人员密密集型的的产业,急需要要提升整整体水平平。传统统的装配配线理论论主要把把注意力力放在劳劳动力的的有效利利用上,对设备备及设施施的利用用不充分分,且通通
22、常把问问题看成成静态并并寻找最最优的解解决方案案。工业工程程分为基基础工业业工程与与现代工工业工程程。基础础工业工工程技朮朮可分为为方法研研究与作作业测定定两个方方面,可可使企业业在不用用增加投投资，或或投资很很少的情情况下就就能大大大提高生生产线的的平衡。成成效也会会快而明明显，也也被认为为是减少少各种浪浪费，挖挖掘企业业内部的的潜力，提提高生产产效益的的实用技技术；而而现代工工业工程程则是与与概率论论,数理理统计,运筹学学及系统统工程等等相结合合,对企企业进行行更科学学的管理理。考虑虑当前国国内的技技术水平平,管理理状况及及信息流流通水准准,基础础工业工工程的理理论更易易于实施施并展现现效
23、果,而若能能将基础础工业工工程与现现代工业业工程相相结合则则对企业业的长远远发展有有着重大大意义。本文将从从线平衡衡的理论论出发,将结合合本企业业实际情情况,系系统而全全面地应应用各种种理论,探讨提提高装配配线平衡衡及生产产效率的的有效方方法,为为有相同同状况的的企业提提供改善善思路及及方法。本本文以企企业内正正在在运运行的某某产品装装配线为为例进行行研究,规划了了进行装装配线平平衡改善善步骤对于学学习曲线线,工时时量测的的理论及及人机关关系理论论进行深深入研究究,总结结出适用用于同类类线体的的经验并且应应用工业业工程的的改善方方法,对对实际生生产的状状况进行行了调整整,提高高了装配配线平衡衡
24、率,为为企业实实际效益益的增加加发挥了了作用。1.3本本课题研研究方法法针对现有有N机型型产能不不足及线线平衡率率不高的的状况,以生产产线平衡衡理论及及工作研研究理论论为前提提,通过过对现有有生产线线进行全全面考察察,找出出影响生生产线平平衡及产产能不足足的原因因是：作作业程序序排定的的不合理理,测试试站人机机利用率率低,产产线工时时不精准准及产线线站位冗冗余等原原因。运运用生产产线平衡衡的方法法,结合合实际生生产状况况,重新新对生产产线进行行平衡与与改善,局部或或整提高高生产线线平衡,提升了了产能,同时还还有利于于建立正正常的生生产管理理秩序，减减少在制制品，降降低生产产成本，提提升了生生产
25、效率率。1.4论论文采用用的线平平衡方案案：1)设立立改善方方向及目目标,因因时制宜宜,对生生産分阶阶段进行行改善。2)运用用学习曲曲线,结结合实际际生产状状况,进进行工时时及时改改善,并并运用工工业工程程理论,降低瓶瓶颈站的的工时,即生产产线节拍拍,提高高了产线线的平均均产能,同时,根据学学习曲线线理论,总结出出量测产产线工时时的时机机,使后后续生产产能及时时有效地地得到控控制。3)结合合统计制制程管中中的x-管制图图,来对对工时量量测进行行计算。4)运用用人机分分析法,分析测测试站位位的人机机分配,并对不不合理的的方面进进行调整整。第二章理理论概述述2.1流流水线生生产线平平衡理论论术语名
26、词词定义:工作站:为了完完成某一一产品的的各道工工序,在在装配线线指定一一个工作作位置,工人在在其中进进行操作作,这个个位置即即称为工工作站。作业元素素:将操操作划分分为一个个一个操操作单元元,这些些操作单单元一般般不能再再分。总作业时时间:从从产品整整个装配配流程来来说,装装配一个个产品需需要的时时间,即即装配一一个产品品所有作作业工序序的作业业时间总总和。先后顺序序约束:作业元元素之间间加工的的先后顺顺序。在在装配线线的作业业分配中中,当且且仅当一一个作业业元素的的所有前前作业元元素被分分配完毕毕,这个个作业元元素才能能被分配配。节拍:是是流水线线生产最最重要的的工作参参数。节节拍指流流水
27、线上上连续生生产两个个相同在在制品的的间隔时时间,它它表明流流水线生生产速度度的快慢慢或生产产率的高高低。运运用生产产节拍的的概念,将作业业划分为为数个工工作站,每一个个工作站站要完成成的工作作由多个个作业基基本单元元组成,使每个个工作站站在节拍拍内都处处于繁忙忙状态,以完成成规定的的操作量量,从而而使各工工作站的的闲置时时间最少少,作业业达到平平衡,效效率较高高。生产产线各站站作业的的不平衡衡,会造造成无谓谓的损失失外,还还会造成成大量半半成品的的堆积,严重时时甚至会会造成装装配线的的中止。要要使产线线能够顺顺畅高效效率地运运作,就就必须使使各站的的负荷均均衡化,即尽量量使分配配到各站站作业
28、总时时间相等等,避免免或尽量量减少等等待时间间。生产产线的平平衡状况况反映了了生产组组织是否否合理,这与产产品的产产量,质质量及成成本皆有有很大关关系。生生产线节节拍的公公式定义义如下生产线节节拍=每每天的生生产时间间/每天天的计划划产量目前,对对于装配配线平衡衡的研究究主要分分为以下下3个方方面：(1)给给定装配配线的最最小节拍拍,求最最小工作作站数,通常在在装配线线的设计计与安装装阶段进进行；(2)给给定装配配线的工工作站位位数,使使装配线线的节拍拍最小,对已存存在的生生产线进进行调整整优化；(3)在装配配线的工工作站数数和节拍拍得到优优化确定定的条件件下,均均衡工作作站上的的负荷,给工作
29、作人员一一种公平平感。2.1.1生产产线平衡衡定义：又称工工序同期期化,是是对于一一定生产产节拍下下的装配配线,所所需工序序的工作作地与作作业人员员数量最最少的方方案。生生产线平平衡是衡衡量生产产线工序序水平的的重要指指标之一一,生产产平衡率率越高,则产线线发挥的的效能越越大。生产线平平衡率=各工工序时间间总和/(CTT*工序序数)*1000%(1-11)CT：生生产线工工序中最最大标准准工时,即生产产线节拍拍根据定定义可以以看出,生产线线平衡需需满足以以下两个个条件：1)生生产线节节拍工序时时间2)(生产线线节拍-工序时时间)最最小2.1.2生产产线平衡衡原则:a)调整整作业元元素组成成各工
30、序序的作业业时间不不超过生生产线节节拍,又又不违反反工序先先后顺序序,并使使工序数数目尽可可能减少少。b)各工工序损失失时间尽尽可能少少,且较较均匀,使装配配时间损损失率最最小。2.1.3线平平衡的效效果评价价装配线平平衡效果果主要是是以平衡衡延迟(Ballancce DDelaay)指指标(用用Bd)来评价价,又称称时间损损失系数数(用L来表表示),平衡延延迟是一一件在制制品在线线上的总总空闲时时间与它它自始至至终留在在装配线线上的总总时间之之百分比比值。如如下列公公式(11)：Bd=(NC-tt总)/(NC)1000%(11-2)式中,NN工位数数,C理论节节拍,tt总总工作作时间对于Bd
31、d的值,有以下下三个区区间的评评定结论论,由上,平平衡率为为=1-Bd,(11-3)代入(1),则为=t总总/(NNC)1000%(1-44)2.1.4影响响线平衡衡的要素素1)工序序的作业业内容工序的作作业内容容是按照照工艺的的要求定定义,在在指定的的工作站站位需完完成的工工作内容容。任务务的多少少会直接接影响到到完成作作业的时时间。2)操作作者的技技术水平平不同作业业人员因因为知识识背景,经验积积累及个个人身体体状况的的差异,即使是是相同的的工序内内容,操操作技术术能会有有不同,从而会会使测试试时间产产生差异异。3)工序序设备的的生产能能力设备在一一定时间间内装配配产品数数量的能能力及设设
32、备本身身的嫁动动率(开开工率),即代代表了其其生产能能力。同同样的工工序内容容,由不不同型号号的设备备来完成成,可能能会存在在数量及及品质的的差异；而在流流水线作作业条件件下,由由于设备备不良,在处理理不当的的情况下下,有可可能使整整条流水水线都停停产。除了以上上三点,其它如如物流的的安排,原料的的品质,设计的的因素也也会影响响线平衡衡。2.1.5线平平衡改善善方向1)改进进工艺设设备与操操作设备备方面生产线节节拍的构构成表明明,若要要缩短生生産過程程的节拍拍,一方方面可以以利用加加工零件件自身结结构的特特点,通通过机械械结构的的科学设设计,使使作业过过程中某某些时间间进行重重叠,以以缩短作作
33、业时间间,另一一方面缩缩短过程程中部分分或全部部动作所所耗用的的时间,同样可可实现缩缩短整条条线节拍拍。通常改善善设备往往往需要要较高的的费用,不少公公司出于于对成本本的考量量往往不不太愿意意进行此此方面的的变更,这与人人们的思思维方式式有关。人人们往往往会产生生误解,对每日日每时发发生在生生产线上上的费用用认为很很少,不不在乎,但对为为了改进进生产线线一次性性发生的的费用自自理却认认为很高高,这种种认识是是不正确确的,以图22进行相相关性说说明。放弃对连连续发生生的浪费费进行排排除,结结果造成成损失的的情况很很多,对对于降低低工时和和降低成成本要追追求其经经济性,正确的的判断是是很重要要的。
34、需需以科学学的计算算方式,且根据据外界环环境的变变化,合合理地进进行评估估。2)改进进工艺方方面通过调整整生产工工艺来控控制节拍拍,在国国内外也也有大量量研究和和应用。如如对于某某冰箱厂厂一条冰冰箱生产产线的两两道工序序-箱体体装配与与发泡的的节拍相相差较大大的问题题,采取取在它们们之间增增设一个个缓冲环环节-储储存线的的方法解解决。3)改善善产品本本身的设设计随着科技技的发展展,越来来越多的的产品,尤其是是电子类类产品出出现在人人们的日日常生活活中,改改善人们们的生活活品质。为为了抢占占市场,产品自自研发到到投产的的时间是是受限制制的,而而通常产产品本身身也存在在一个自自不成熟熟到成熟熟的发
35、展展过程,当然也也就会有有一些不不符合最最佳工艺艺的设计计结构出出现。故故工厂在在生产过过程中,应积极极与研发发设计单单位进行行沟通,根据自自身的生生产经验验,对于于影响生生产工艺艺的设计计,提供供建议,请设计计者在可可能的情情况下进进行修正正。这样样的生产产模式,通常称称为DFFM(DDesiign Forr Maanuffactturee),即即当产品品处于正正式投产产前以及及正式生生产中,通过FFMEAA(Faailuure Modde EEffeectiiveAAnallysiis)方方法对实实际生产产的品质质状况,以及人人员作业业方便性性等方面面进行分分析,对对产品本本身的设设计提出
36、出改善要要求,使使生产适适合工艺艺的生产产,这种种设计改改善也是是公司持持续发展展的重要要内容。当然,也也不是仅仅要求所所有的产产品都按按照实际际生产能能力来设设计,而而是发挥挥设计的的潜能,使产品品的工艺艺与工厂厂实际生生产能力力尽量达达到一致致,降低低生产单单位的负负担,让让公司利利益最大大化。4)改进进节拍计计算方法法工作站位位数,生生产效率率等,更更科学有有效。2.2 IE基基础理论论工业工程程(Inndusstriial Enggineeeriing,简称IIE)思思想最早早是由科科学管理理之父泰泰勒在220世纪纪初提出出的,它它是以人人,物料料,设备备或设施施,能源源和信息息组成的
37、的集成系系统为主主要研究究对象,综合应应用工程程技术,管理科科学和社社会科学学等知识识,使其其达到降降低成本本,提高高质量和和效益的的目的,同时为为科学管管理提高高决策依依据。现代IEE是以大大规模工工业生产产及社会会经济系系统为研研究对象象,在制制造工程程学,管管理科学学和系统统工程学学科基础础上逐步步形成和和发展起起来的一一门交叉叉的工程程学科。它它是将人人,机,料,法法及环境境等生产产系统要要素进行行优化配配置,对对工业等等生产过过程进行行系统规规划与设设计,评评价内容容日益广广泛。新新时期的的IE是是一个以以制造为为中心,基于现现代科学学技术,特别是是信息,网络和和计算机机应用的的综合
38、技技术。它它是利用用人因学学,社会会科学,自然科科学,管管理科学学,行为为学,组组织学和和伦理学学的观念念以及高高度发达达的通讯讯与效能能技术和和方法交交互渗透透去实现现基目标标。其特特征是实实践性,工程性性,社会会性,创创新性。实施先进进的IEE技术方方法时,必须将将其建立立在一套套好的,稳定的的,经得得起考验验的基础础标准之之上。企企业的基基础如果果很薄弱弱,无法法满足先先进的IIE技术术方法和和先进的的制造技技术的要要求,会会事倍功功半,难难以实现现预定目目标。以以工业工工程为主主的生产产线平衡衡技术分分方法研研究和作作业测定定两类,该技术术的优点点是使企企业在不不增加投投资或减减少投入
39、入的情况况下,对对生产过过程的作作业程序序,作业业方法,物料配配置,空空间布局局及作业业环境等等方面的的改善,达到平平衡生产产线并进进而提高高生产力力,提高高经济效效益的目目的。2.2.1方法法研究分分类程序分析析：整体体性制造造过程各各作业运运用剔除除，合并并，重排排与简化化使之合合理化。操作分析析：是对对某部分分的作业业分析操操作者的的作业方方法，或或与机器器的关系系达到改改善作业业方法，降降低工时时消耗，提提高设备备利用率率。动作分析析：对操操作者细细微身体体动作进进行分析析，删除除其无效效动作，提提高生产产效率。程序分析析、操作作分析和和动作分分析分别别按从宏宏观到微微观、从从粗略到到
40、具体的的步骤介介绍生产产线平衡衡的实施施要点和和实务,可为生生产线的的改进提提供指导导。2.2.2程序序分析的的四大原原则：为为删减(Eliiminnatee),合合并(CCombbinee),重重组(RRearrrannge),简化化(Siimpllifyy),简简称ECCRS,用于对对生产过过程进行行优化。使用较少少的人数数及较短短的时间间，一面面谋求作作业负荷荷均等，一一面使作作业人员员能舒服服地完成成作业,如表22所示。对于生产产线上手手工装配配作业比比较密集集的区域域,可以以根据实实际情况况,采用用”一人完完结方式式”,使该该区域各各工位作作业量达达到均衡衡。例如如设计适适当的治治具
41、,或或是进行行工位合合理地调调配,使使得所有有作业内内容可以以合并在在一个工工位进行行。很显显然,这这样一来来,每个个工位的的作业量量都相同同,消除除了由于于不平衡衡造成的的浪费,以便人人力精减减。2.2.3操作作分析种种类操作分析析可分为为：人机机操作分分析,联联合操作作分析,双手操操作分析析。1)人机机操作分分析主要在分分析人工工或机器器之能量量闲置,以谋消消除浪费费增进效效率之道道,“人”的工作作时间以以及“机器”的工作作时间所所占之比比例有多多少，一一个“人”最多可可操作几几部机。人人机操作作图(MMan-Macchinne ccharrt),又称为为多项活活动图,是一种种描述有有多个
42、工工人,或或是一个个工人与与一台机机器或多多台机器器的工作作系统中中,联动动的同步步活动的的图表方方法。每每一个工工人或每每一台机机器的工工作过程程,分别别平行列列示在图图表中,以显示示它们之之间的相相互配合合关系。是是以图表表的方式式,如图图3,记记录操作作人与一一部机器器或多部部机器之之操作关关系,并并藉此记记录来进进一步之之分析与与改善。它它的作用用主要表表现在：1.了解解在现况况下,操操作人之之时间或或机器之之时间是是否妥善善应用。2.依上上述之记记录加以以质疑,寻求改改善之地地方。3.比较较改善前前后之差差异情形形。以模型来来定义人人员作业业时间及及机器作作业时间间,当作作业人员员的
43、作业业时间与与等待时时间有较较明显的的分段进进行时,可粗略略地估算算出人机机比例,如图33所示。通过量测测单人操操作一台台机器设设备，分分别量测测出人员员作业时时间及机机器作业业时间,当然,机器在在作业期期间有时时需要作作业人员员的参与与,故以以机器自自行运作作的时间间作为人人员在过过程中等等待的时时间。设人员作作业时间间为T人人,机器器自行运运作的时时间为TT机,可可估出一一个作业业人员可可操作的设备数数N,(1-55)考虑人员员实际能能力,所所得结果果小数部部人需全全部舍掉掉,不可可采用四四舍五入入的方式式。此方方法可作作为人-机操作作图的补补充及简简单验证证。如图图4可看看出,一一个作业
44、业循环的的作业时时间介于于3倍与与4倍的的人员作作业时间间之间,即表示示在此期期间,一一个人可可以操作作3台设设备。2)联合合操作分分析在生产现现场，常常有两个个或两个个以上的的操作员员同时对对一台机机器（一一项工作作），进进行工作作，则称称谓联合合操作。3)双手手操作分分析生产现场场的具体体工作，主主要由工工人的双双手完成成，调查查、了解解如何用用双手进进行实际际操作的的情况，称称双手操操作分析析。2.2.4动作作分析十十大原则则1)双手手的动作作应同时时而对称称。2)人体体的动作作应尽量量应用最最低等级级而能得得到满意意结果为为妥。3)尽可可能利用用物体的的动能；曲线运运动较方方向突变变的
45、直线线运动为为隹；弹弹道式运运动较受受控制的的运动轻轻快；动动作尽可可能有轻轻松的节节奏。4)工具具、物料料应置于于固定处处所及工工作者前前面近处处，并依依最佳的的工作顺顺序排列列。5)零件件、物料料应尽量量利用其其重量堕堕送至工工作者前前面近处处。6)应有有适当的的照明设设备，工工作台及及坐椅式式样及高高度应使使工作者者保持良良好的姿姿势及坐坐立适宜宜。7)尽量量解除手手的工作作，而以以夹具或或足踏工工具代替替。8)可能能时，应应将两种种或两种种以上工工具合并并为一。9)手指指分别工工作时，各各指负荷荷应按其其本能给给予分配配；手柄柄的设计计，应尽尽可能增增大与手手的接触触面；机机器上的的杠
46、杆、手手轮的位位置，尽尽可能使使工作者者少变动动其姿势势。10)工工具及物物料尽可可能预放放在工作作位置。以上共十十个原则则,皆是是根据工工业工程程理论及及实践经经验进行行的总结结,对于于实际生生产具有有很好的的改善意意义。2.3作作业测定定(也称称为时间间研究)时间研究究定义：决定一一位合格格适当而而有良好好训练人人员，在在标准状状态下，对对一特定定的工作作，以正正常速度度操作所所需时间间之方法法。以上定义义，隐含含的重要要条件：1)合格格而适当当的操作作人2)良好好训练3)正常常速度4)必须须在标准准状态下下(方法法/环境境/设备备/程序序/动作作/工具具)作业业测定的的目的：制定标标准时
47、间间,改善善作业系系统,制制定最佳佳作业系系统。对对工作时时间的研研究,用用于安排排生产工工艺流程程,适当当的科学学方法,可使工工业工程程人员快快速且准准确地把把握生产产工时,并进行行适当的的站位分分布,以以适应企企业生产产的需求求。2.3.1时间间研究分分类图5为时时间研究究分类,其中,在进行行工序时时间量测测中最常常使用的的是密集集抽样法法秒表时时间研究究。密集抽样样：在一一段有限限时间内内，连续续地直接接观测操操作员的的作业,测时工工作最主主要是在在于时间间研究分分析人员员之能力力和性格格上,时时间研究究之实施施步骤：1)搜集集操作资资料2)划分分并记述述操作单单元3)观测测并记录录操作时时间4)决定定观测周周期数5)决定定评比6)检视视观测周周期数