生产线的平衡及优化方法研究工业工程毕业设计.doc

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1、目录摘要2ABSTRACT31、绪论4、选题背景与意义4、国内外研究现状5、课题基本思路72、生产线平衡理论知识8、生产线平衡相关概念8、节拍8、瓶颈8、空闲时间9、生产线平衡理论9、生产线平衡定义9、生产线平衡目的和原则10、生产线平衡改善方向11、生产线平衡方法研究12、程序分析12、操作分析14、动作分析153、XX鞋业生产线现状17、行业及公司概述17、生产流程简述17、该企业存在问题194、XX鞋业生产线平衡改善19、针车线的现状19、针车线的改善21、改善方案评价265、总结与展望27、总结27、展望27致谢28参考文献29摘要生产线的平衡问题在现代企业尤其是制造型企业中被给予越来

2、越高的重视。怎样缩短产品的加工时间，提高单位时间内产品的生产量，怎样减少工序之间的在制品数量，提高设备的利用率和减少工厂场地的浪费等诸多的问题摆在企业管理者的面前。从以往的生产情形中我们可以看出，如何增强整个生产线运行的收益效率，和如何降低产品在生产过程中的数量，它们都决定着设备和企业人员的综合工作效率，同时还制约了生产线的效率和生产能力。现在流行的生产模式下，企业管理者的生产线平衡问题已经考虑在生产工艺设计和操作的标准化过程中的关键环节。因为大部分的制造企业生产线是因为分工的多进程分割后的生产线连续运行的流程，并在这个时间和简化工作的难度，使员工工作能力得到提高，从而提高生产和经营效率。然而

3、进行了此进程的分解后，所生产的理论和实践工作过程的时间是不一样的，因此，它必然是每个进程的不平衡负载工作。在此文中笔者先总结和分类，与此相关的论文是研究生产线平衡问题，然后在根据对青岛XX鞋业困境的理解，选择一条鞋厂的针车线来分析及生产线平衡优化。在基础工业工程的理论和研究思维的指导情形中，用专业的分析方法取得该鞋厂的生产线平衡和瓶颈，再用“5W1H”的质疑瓶颈并结合“ECRS”分析和工位的技术被分解与复合，从而提升了生产线平衡效率。 关键词：基础工业工程，平衡率，瓶颈，时间研究，5W1H，ECRSABSTRACTLine balancing problem in modern enterpr

4、ises especially in manufacturing enterprises is given more and more attention. How to shorten the product processing time, improve product output per unit time, how to reduce process between the wip, improve equipment utilization, and reduce the waste of factory site, and many other problems facing

5、the enterprise managers. We can see from the previous production situation, how to enhance profit efficiency of the whole production line operation, and how to reduce the quantity of the product in the production process, they are all decides the comprehensive efficiency of equipment and enterprise

6、personnel, but also restricted the efficiency of the production line and production capacity.Now popular production mode, the line balancing problem of enterprise managers were considered in the manufacturing process design and operation of the key links in the process of standardization. Because th

7、e production line manufacturing most of the enterprise because of multi process division after segmenting the continuous operation of production line process, and at this time and simplify the work difficulty, so that employees work ability has been improved, so as to improve production and manageme

8、nt efficiency. However, this process of decomposition, the theory and practice of the production time is not the same, therefore, it is not balance the load of each process must work.In this paper the author summarized and classified, and the related research production line balancing problem, then

9、according to Qingdao haven Footwear Company Limited trouble understanding, choose a shoe needle car line to analysis and line balancing and optimization. In the guidance of the basic theory of industrial engineering and research thinking situations, with professional analysis method to achieve this

10、shoe factory production line balance and bottlenecks, reoccupy and based on the 5 w1h questioning ECRS analysis and location technology is broken down and the composite, so as to improve the efficiency of production line balancing.Keywords: Basic industrial engineering, balance rate, bottlenecks, ti

11、me study, 5W1H, ECRS1、绪论、选题背景与意义改革开放以来，我国的鞋业市场日趋走向规模化和成熟化，面对国际化的市场和日益增长的消费要求，制鞋行业的产品研发和产能提升的速度明显增快。因此，鞋类制造商必须就得考虑到，当前存在生产线不仅仅能够负荷现在的运行需求，又要考虑生产在未来扩张造成生产线的良性提升和增大产能力的情况。对大多数制造业企业来讲，如何在最短的时间内生产，以满足市场和消费者需求的产品以最低的成本，将成为关键的制鞋企业能在白热化市场的竞争中生存下来的重中之重。基础工业工程作为一门现代管理科学，它是一门企业管理者发现和分析生产现场类问题并提出相应的切实可行的解决方案对生产

12、线达到优化目的的学科。我们可以利用基础工业工程的科学方法，来进行生产线平衡和优化的分析。在当前的激烈市场竞争的环境条件下，生产型企业对生产出来产品的质量要求是越来越严格。要想在产品生产中完全达到产品零缺陷，同时又要求有很高的生产效率，显然运用现代基础工业工程理论在生产线中的应用具有及其重要的意义。 青岛作为我国著名的旅游城市，有着丰富的海洋资源和旅游资源，凭借着其得天独厚的条件，青岛在逐渐成长为国际大都市。作为其未来经济重心的黄岛区，也在不断地成长中，但是青岛的制鞋企业很少，无论是企业数量还是生产规模和技术水平，都远远落后于南方的制鞋企业和国外的一些企业。在黄岛，除了成立很早的黄岛造鞋厂以及稍

13、具规模的双星鞋业，几乎再也没有其他制鞋企业。在巨大的市场需求的吸引下，青岛XX鞋业于2007年在黄岛成立了。我国有着优质和廉价的劳动力，这对于一些劳动密集型的制造企业来说很具有吸引力，但随着我国物流业的高速发展，南方廉价优质的商品以及国外一些品牌商品流入北方市场，对我国北方的制造业形成了一定的冲击。众所周知，鞋类产品在大众的生活中是一种多品种，款式更新快的时尚消费品，由于其品种多且变化快，制鞋企业多半会采用订单式的生产和营销方式。由于生产经验管理模式的落后，在生产中所面临的问题也越来越多：产品的产量不高，生产产能也不够，工艺管理技术又不能满足生产要求，产品的次品率太高和质量不良等因素严重影响着

14、产品的交货时间，长期制约着企业有序稳定地发展。 此外，查阅以往的有关制鞋企业生产线方面的研究资料和总结性的论文以及实地考察，我发现先前大家研究的主要问题和改良的方向都是制鞋企业的生产工艺流程方面的创新与制鞋企业的消费市场发展前景，还有就是对鞋子本身款式的设计，所以有关企业在实际生产的过程中针对生产线平衡和优化的论文资料等并不多见。所以说，现在的资料对生产线平衡这方面的调查研究是相当不足的。本课题设计的研究会对制鞋企业在工业工程研究领域提供一个科学有效的参考依据。我国的制造型企业在过多地关注市场的同时更应该时刻关注其自身的生产能力和产品质量。企业为了满足市场上消费者的需求，所以就必须生产出符合大

15、众需求的和市场需要的标准数量的优质产品，但是仍然有很多国内的制鞋企业经常缺乏足够的管理和生产能力。怎样才能最大限度地充分发挥出企业的生产能力将是本文的重点研究方向。 鉴于此种情况，为了更好地将我们所学到工业工程，其理论和技术科学地应用在制鞋工业现场生产的实际当中，本文选取了青岛XX鞋业来作为课题研究的对象，来进行了一次系列系统的IE改善工作的研究。本课题所研究和总结的关于制鞋企业工厂生产流水线平衡方面的技术应用和改进方法将会积极地提升制鞋企业的生产能力和效率。1.2、国内外研究现状欧美等西方国家的工业化已经走过了近乎一个世纪的发展路程，早在二十世纪初期，管理学家泰勒等人就做过工作研究以及时间研

16、究，在到后来的八十年代左右工业领域开始大量引进和应用计算机技术。进入九十年代的时候，随着现代通讯技术以及网络技术的飞速发展，世界工业化的内涵也发生了巨大变化。应用IE管理理论和科学方法的企业率先取得了进步并验证了工业工程技术的科学性和高效性。再来看看我国的企业，由于我国的企业期初是计划经济，资源利用率低，生产效率也不高，后来又走向市场经济，但是出现了很多不适用性的病症：几乎所有的企业都因研发投入不足，生产线布局落后，人力资源管理漏洞百出等，导致工业基础不够牢固，管理水平有跟不上企业发展，各种问题亟待解决。我国传统生产线平衡理论是主要把管理者的注意力放到了劳动力资源的利用上面，对生产设备与设施的

17、利用率不是很充分，很难形成一套切实可行的有效的生产线管理系统。在企业，工厂流水线生产基本可以分为两种类型，即加工型生产线和装配型生产线。加工型生产线是指在一些机器上进行的制造和加工，例如空调的零部件加工。装配型生产线则不同，它指是在一系列的工作台上，工人将制造出来的一些零部件组合在一起的过程，它包括有部件生产线以及产品总装线等。该生产线的平衡已被用来作为此类生产模式下的一个非常重要的判据标准，所以企业的现代研究已经取得了很多统计和依据。截止到现在，生产线平衡理论的研究在国内外都达到了很高的水平，于此同时就诞生了各种各样的算法。这些都是通过建立模型再求解的方法来解决一般性关于生产线平衡的问题。

18、上面提到的研究方法基本都是以数学算法为基础，在通过运算从而求出最优解。但是对于身在第一生产线的管理者尤其是IE工程师们来说，他们很难理解当前存在的理论与方法，因为这些方法常常带有很复杂的数理运算，从而给实际生产与应用带来很多困难。当然，我们还可以应用仿真技术进行生产模拟，通过观察和分析模拟报告来发现现有生产线中所存在的问题。仿真系统方法总是集中于生产操作系统本身的各种逻辑关系中，它可以准确地评价对于生产线的调度方案，也可用于对系统性能的动态来处理和结论，然后通过选择和系统本身的结构参数进行动态处理。然而在整个这样的过程里面，研究者必须具备强大而精确的系统数据仿真库，这种专业性和操作性很难的研究

19、行为的确不好解决。这对于企业现场管理人员包括IE工程师来说，同样会带来一些技术上的困难。 国外的情况是，工业工程在西方的研究者的理论中分出了两个类别：传统基础工业工程技术和现代工业工程。基础工业工程技术又可以分为两个方向，即方法研究方向和作业测定方向。这两种研究方法同时使用可以让企业在投资很少或者不用额外增加投资的情况下就能做到大幅度地提高生产效率和生产线的平衡。这种效果是很显现的，且效率很高的，显然这样的技术通常被用来减少各种废物管理的生产，当然也增强了积极性的劳动者的生产经营效率，进一步地增加和开发了内部生产中企业的潜能等。拥有现代化工业技术的技术，现代工业工程一般的是工程师和概率论与系统

20、工程等串联起来一起运行的，对企业的生产是一个比较科学的技术理论管理。但由于中国制造新开发的国家，管理技术的各个方面不能达到完美运行的地步，生产过程中的信息化以及技术型的管理基础还不够完善，但落后也是一种机遇科学理论的发展使得基础工业工程技术理论等方面更可能是更加有效的。如果企业的管理者们能够将现代工业工程技术和基础工业工程技术理论完美结合，则企业在以后的发展道路上将会更加成功，对于整个制造业的影响将会意义重大。1.3、课题基本思路从更加科学使用的角度，在生产线上的平衡对生产过程的整个过程中平衡，随后再调整工作负载，技术的方法和装置，使操作时间是尽可能保持一致。最只管要紧的方法是生产过程的设计和

21、生产线平衡的操作标准化设计。本课程设计将以生产线平衡的基本理论为出发点，并联系青岛XX鞋业生产车间的实际情况，根据自己所学知识运用工业工程的相关理论，还有质量管理和物流设施规划等有关知识，全面系统地探讨企业生产线平衡现状和生产效率提高的有效方法。笔者希望本文能提供帮助，也有生产企业类似的问题。在本文中，在运动鞋生产线，研究生产线平衡，规划了车间生产线平衡和优化步骤的示例青岛XX鞋业生产车间，以及完善和优化方法基于IE基础理论和技术，在的企业的条件生产线科学事实进行了优化，以提高生产线平衡率，增加企业的生产效率，经济效益也收到了显著化的提高。本文生产线平衡理论为出起始，参考大量现代企业的实际运作

22、，同时利用全面的条理化地应用基础工业工程理论手段和技术，以提高可靠的生产线平衡法。据青岛XX鞋业，目前的生产线平衡率较低的地位，使用并结合生产线平衡理论以及工作学习研究理论的生产过程中，在对生产线全面平衡产生的现状进行了细致全面的调查，我发现了生产线平衡率的效果并不高，主要原因是：能力不足不合理的调度程序，控制程序不能，工作措施不统一。通过本人使用的工业工程的生产管理现场方法，生产线平衡，并结合实际生产的情况下，对生产线的平衡方面进行了优化，结果进一步增加生产线平衡率，工厂车间的生产力能力也有所上调。2、生产线平衡理论知识2.1、生产线平衡相关概念、节拍节拍（Cycle Time）是指处理两个

23、批次产品连续服务的完全相类似的类型之间的时间隔，当然我们可以简化地理解成完成每个独立个体产品需要时间。倘若产品必须在已完成的批次来制造，然后节拍指两批产品之间所产生的时间隔。当其生产过程的设计，如果提前计划已经每天（或其它的时段单位时间）的输出必须完成给定的一个过程，我们首先需要考虑的是过程流程节拍。、瓶颈瓶颈（英文Bottle Neck），是指阻碍企业流程更大程度地增加企业有效产出，或者是减少库存和费用的环节。瓶颈一般都是是可视到的，当然，也有的情况下是不可见的。我们一般大多数情况下，都把称为在生产过程中的“瓶颈”是最慢的环节的工艺，生产价值不仅局限于一个过程的输出速度，同时也充分发挥了其他

24、的产能。广义上讲，它指的是俗称的瓶颈因素制约的输出速度，在全部一体化的生产过程中。例如在某些情况下，企业可能使用的人力资源不足，生产所用的原材料不能及时地到位，生产中某一环节的设备发生了故障，企业信息流受阻等，都可谓之为瓶颈。字面意思是像两个字符的“瓶颈”，一个瓶颈规模将最终决定了液体内而外的瓶子流动速度。一样的意思，瓶颈企业在这个过程中的生产和经营，它会限制整个生产过程中产出率。瓶颈有些情况下还可能会“漂移”，这取决于企业在特定的时间段里生产出来的产品，或者是所使用的人力资源和生产设备等。所以说，企业在生产流程设计中以及在未来的日常生产和运作中都需要引起管理者们的足够重视。、空闲时间空闲时间

25、（英文Idle Time），生产流程中所谓的空闲时间是指在正常的工作时间以内没有进行有效工作任务的这么一段时间，也可以指设备或人空闲时的时间。所以这就需要企业的管理者要对生产工艺进行改善和平衡。目前的制造生产线一般都是流水线多过程连续化生产线并存的生产后段，因为这个时候的分工，降低了工作的难度，也使工作能力明显提高，于是就提高企业该生产线的效率。但问题还是会出现，由于经过了这么一种作业细分化后，就会引起各生产工序的作业时间在实际和理论上不能保证完全的相同，这样就势必会出现各工序之间节拍的不一致性，从而就产生了瓶颈现象。此类型的瓶颈不仅会导致多余工作时间消亡，大量的一步积累，将在很大程度上，有滞

26、后的产品，如果处理不当，严重的情况会引起停产，增加严重的经济额外损失给企业。因此，我们要一边以解决可能出现这些问题，就必须有时间针对每个生产过程是平均，还对工作过程进行了标准化，以确保顺利有序运行的生产线。2.2、生产线平衡理论、生产线平衡定义生产线的平衡是一个重要的参考指标来衡量的生产技术水平的好坏，生产线平衡率较高，也就是我们认为该功能的生产线发挥出更多。 （1）平衡率P： （2-1）（2）平衡损失率d： （2-2）研究在生产线平衡的生产线的全部进程被平均分化，并调整生产负荷，使每个站的生产运行时间尽可能相等或彼此靠近。生产线平衡技术就能为企业提供这种方法或手段。我们想评价生产线的总工艺状

27、态科学合理，它必须建立相关的量化值来表示，量化值是生产线平衡率，有时候我们也量化平衡损失率，用百分数表示着。我们第一点是明确的，虽然在时间长短不一的生产线每一个步骤，但真正要的只有一个，即最长处理时间的生产线周期决策程序。也就是说最长工序时间就等于节拍。另外还有一种方法可以同样得到节拍（CT），即通过每小时的平均产量来求出一个产品的节拍（CT）。、生产线平衡目的和原则生产线平衡是指企业为了能更好地完成预期的生产目标，在当前的生产条件下，把正在生产线上作业者全部负荷时间进行一个平均分配，也就是对生产设备和作业人员进行合理的调整和设计，从而能更好更有效地完成生产计划。生产线的平衡目的有：（1）物流

28、的快慢速率，是要尽量提高的，这样才能减小周期；（2）最大化地缩减半成品等材料的周转存储地方；（3）减少生产过程中在制品的堆积；（4）减少或消除瓶颈工序的影响，提高整体作业效率；（5）在质量得到确保的情况下才能增大产销率；（6）优化作业程序，并设法提高员工的生产积极性。生产线的平衡有两个重要的标准：操作单元的调整，保证了手术时间不是生产的所有进程比节奏的生产线，并可以对生产过程中没有命令先后，并不亚于可能使得减少每个进程的数量的过程；保证丢失尽可能少的时间，从而使时间分布是均匀的，以确保在组装时，损失率至少。2.2.3、生产线平衡改善方向 （1）改进设备方面 生产线节拍的构成向我们表明，要想缩短

29、生产节拍就要设法减少生产过程中所有动作的时间消耗，即可缩短生产线节拍。在企业中，大多数人的思维方式是，对于每日每时连续发生的生产费用，往往认为很少而不怎么在乎。相反地人们往往会产生另一种误解，对于为了改进生产线而一次性投入所发生的费用，他们却认为很高。这种认识肯定是不正确的， 企业如果放弃了对连续发生成本的浪费进行排除，这种情况所造成的损失往往较低。所以说，减少工时和降低成本都要追求必要的经济性，管理者要具备正确的判断力也是至关重要的。我们要用科学方法进行计算，而且还要根据外界环境所发生的变化来合理地进行评估。（2）改进工艺方面 企业往往是用控制生产工艺的切实可行的方法来调节生产节奏，这有着很

30、多的案例应用及研究在国内和国外。例如，用于空气调节装置的两个过程的一个空调生产线“框组件”和“泡沫”节奏较差大的更大的问题，仅仅通过这两个过程之间增加线段的缓冲来解决的方法。一般来讲，某个固定的生产工艺，都是企业在长期生产实践的运用过程中慢慢缓形成的，要想改进这些“条条框框”，往往有很大阻力，具体的沟通部门和成本的真正投入也很大。所以，一般都是具有一定生产销售实力的大型的厂家才会经常对自家的工艺流程作出大的改良。 （3）改进产品设计 通常情况下，产品本身的设计也存在从不成熟发展到成熟的过程，这样就会必然存在一些不符合生产过程中最佳工艺的产品设计结构的出现。所以，在工厂的生产过程中，生产管理者应

31、该积极主动地同研发设计部门进行沟通，再结合自己的生产管理经验，对于工厂中影响生产工艺的设计主动提供合理化建议，然后请设计部门在最经济的情况下进行修正和完善。、生产线平衡方法研究2.3.1、程序分析程序通常是指完成某项任务的步骤或顺序，如工艺程序等。也可以指为了完成某项工作而经历的手续，如公文的处理等。程序分析通常情况下是表示，分析与研究从宏观的角度对企业全流程，通过探讨最优顺序，来取得最完善的生产途径。具体来讲就是，程序分析是指遵循生产过程中，进行对生产的所有生产活动进行整体范围的分析探究，分析探究生产当中中没有重叠余，或是无用多余的工作，处理这是否正确。太多了，程序是科学的，合理的，延迟和等

32、待是不是正确的。方法来提高程序的工作程序进行了分析，并取得，进而完成提升生产效率之目的。程序分析的对象主要包括零件制造过程、生产服务过程和生产管理过程等，程序分析的目的主要是根据生产中的实际情况，经过分析和研究，寻找出一种最佳的工作程序。如果依据程序工作，以最低的资源消耗包括时间，材料和劳动力等，以获得最佳的经济效益包括质量，效率和利润等，因此，资源的最低使用和最高的效率经济效益，永远是目标程序的分析目的。程序分析主要考虑以下方面内容：1、分析的六大提问为了能让分析尽可能的全面到位，而不产生任何遗漏，最好按照“5W1H”提问技术来进行全面提问，具体如表2-1所示。表2-1 提问技术提问理由改进

33、的可能完成了什么？（What）怎么回事？有无其他更好的成就？何处做？（Where）为什么要在此处做？有无其他更合适的地方？何时做？（When）为什么要此时做？有无其他更合适的时间？由谁做？（Who）为什么要此人做？有无其他更合适的人？为何做？（Why）为什么做这件事？能否不做？如何做？（How）为什么要这样做？有无其他更合适的方法？以上6个问题的英文单词第一个字母总共有5个W和1个H，所以被简称为“5W1H”工作法。在使用中分析问题这种质疑的方法，首先要着手这6个问题，通过不断回答的问题获得，也可以考虑，并列出一些其他的相关问题，然后问一答，所以可以更系统和详尽的分析和探讨的问题，取得了创造性

34、的想法和决定。2、分析的“ECRS”四大原则（1）取消（Eliminate）。在经过了“完成了什么”、“怎么回事”及“有无其他更好的路径”等一系列提问后，如果没有得到较为满意的答案，则证明这些都不是必须的，应予以取消。取消以更好的提高，以消除不必要的流程，操作和动作可以达到最好的效果，这并不需要额外投资的改进方法，是生产改善的终极法则。（2）合并（Combine）表面上看很“繁文缛节”的动素，又不能去掉，本来一个动作就能很简单轻松来完成的问题和劳动，现在的情形是很多个动素来一起配合完成，这就是典型的可以合并成一个动作的情况，合并之后省时又省力，关键是生产的效率也大幅提升。（3）重排（Rearr

35、ange）。经过取消、合并后，还可以根据“何人、何地、何时”三项提问对作业工序进行重新排列，这样就能使其处在最佳的顺序下运行，除去了重复，大大提高了效率。（4）简化（Simple）。经过前面的取消、合并及重排后所保留的工作及动作一般都是必需的，这时我们还可以十分还有更简单的方法，能否采用最简单的设备等，从而把复杂的工作和动作进行简化，已达到进一步节省时间、人力及费用的目的。3、程序分析的六大步骤在进行生产过程的工作研究时，一开始碰到的问题往往就是程序分析，程序分析的步骤如下：（1）选择。选择所要研究的工作对象。（2）记录。用程序分析有关的图表等对现行的方法进行全面的记录。（3）分析。依据“5W

36、1H”问答和“ECRS”原则，从而做出取消，合并或简化的决定。（4）建立。基于上述研究的工作，什么样的方案最经济划算，什么样的方案最能解决问题，这就需要我们来建立。（5）实施。另外还需要采取有效措施使这种新方法得以实现。（6）维持。最后还要经常进行规范化的检查，来维持该标准方法长期不变。2.3.2、操作分析操作分析主要是针对某生产线上的作业人员，对于该部分的作业情况对操作者的作业方法进行分析。同样也包括作业者与机器的关系分析，目的是达到改善作业方法，减少工时消耗以及提高设备的利用率等。操作分析分主要包括以下三类： 1、人机操作分析主要是分析在实际生产过程中，作业人员和机器设备的闲置问题，然后想

37、方设法减少或者消除浪费和提升生产效益。人际操作分析主要考虑人和机器的利用率，分析和研究“人”的工作时间与“机器”的工作时间在总生产时间中所占的比例分别是多少，然后计算出一个“人”最多可以同时操作几台“机器”。人机操作图(Man-Machine chart),即多项活动图,它是一种描述性的图表方法。主要是用来描述多个工人共同操作一部机器,或者是一个工人自己操作一部机器，也可以是一个工人同时操作多部机器的工作情况。在实际生产的工作系统当中,他是一种联动且同步活动的图表描述法。运用人机操作图，我们把工人与机器的工作过程分别平行地诠释在图表当中,从而就能显示出它们在生产过程中相互之间的密切配合关系。它

38、是以图表的形式记录下操作者与机器之间的操作关系（可以是一人对一部机器，也可以是多人对多部机器）,然后再根据图表的记录情况对实际操作进行进一步的分析和优化。其作用主要表现在：（1）了解并掌握在现有情况下,作业人员与机器设备之间是否得到了充分妥善的应用。 （2）根据上述的记录情况来提出针对性的疑问，从而寻找出需要改善的地方。 （3）可以比较客观鲜明地比较出改善前后的差异情况。通过测量工人操作机器设备的情况，得出工人的作业时间和机器的机动作业时间。在人机工作时，决定一个工人刻操作多少台机器，常用下式计算：其中，N代表某工人操纵机器数； t代表某工人操作机器所需时间； M代表某机器消耗的时间。2、联合

39、操作分析在工厂的生产车间现场，往往会看到有两个或更多工人，同时操纵一台机器，这种工人对机器的操纵被称为联合操作。联合操作分析之作用是每个对象的工作部署，取消空闲或等待的时间，而另一方面，尽最大可能地缩短周期。3、双手操作分析 在工厂流水线的生产过程当中，工作主要是由工人的手来完成的，根据实际情况的了解和研究如何有效地使用双手操作，要求双手操作分析。分析的双手操作中，作用主要在下列各点的效果：（1）确保我们双手的平衡度和协调性；（2）发现并找出“独臂式”操作；（3）发现伸手、寻找以及多余而无效的动作；（4）发现物料、设备、工具等的不合理摆放；（5）使动作科学化和规范化。在根据双手操作的流程图来进

40、行双手操作的研究。用双手双手操作流程图表为研究对象，记录的动作，以及其关系，可以指导操作人员如何有效地使用手中，为现场生产工作，提供了一种新思路，开辟了新的的方式来改善。2.3.3、动作分析动作分析是分析人的身体的微妙的动作，作用是彻底去掉无效的多余动作，减少可有可无的浪费动作，从而提高了整体的效率。动作分析的用途主要有：（1）削减人的操作的疲劳度，设法提升其工作效率，不合理动作的识别作用；（2）探寻最科学的动作顺序、操作方法和身体各部位动作的协调性；（3）发现最适宜使用的工具和夹具等以及更科学地对作业环境进行布置；（4）比较改进前后动作方法和顺序的变化，并检验和确认改善后的效果；（5）用图表

41、和标记简明扼要地说明动作改进的顺序和方法；（6）对动作的顺序和方法进行深度优化，制定出最科学的作业方法；（7）培养和提高对细微动作是否科学合理的分析和判断意识；动作分析十大原则如下：（1）操作员操作动作的手应该是在相同的时间和对称性； （2）对标准动作的制定应该服从动作等级的最低化和效果的最满意化； （3）充分应用的合理分配的对象，曲线和直线运动的动能，尽量使动作一个愉悦的步调； （4）所用的物料和工具等应该合理地固定在操作者触手可及的位置，并且合理摆放，方便拿取和使用 （5）需要的物料和零件等应该尽可能地利用它们本身的重力而运送到操作者的工作平台上； （6）应用人因工程学，对工作台还有座椅等

42、的高度及形态设定，应尽可能与作业者的坐立姿势和操作习惯保持一致； （7）设法用脚的工具或夹具，来换成作业人员日常生活中经常使用的手持工具，解放收的作业； （8）根据操作情况，尽量将两种或两种以上的工具进行合并，简化操作； （9）手指在工作时，负载应按照人性的分布，为手柄和其他工具的设计，设法加大器具和人的手掌的接触面； （10）所需的物料和工具等最好根据工作要求提前放在工作位置，减少取物时间。 以上所列举的十项原则，被引用的运动分析，是依法进行的基本工业工程方法和理论与实际生活结合的结论，有对工厂的生产行为很好的参考指标。3、XX鞋业生产线现状3.1、行业及公司概述（1）鞋业概述制鞋业是个典型

43、的劳动密集型的行业，也是个传统制造行业。鉴于其对劳动力的要求，制鞋业的生产活动一直是向着劳动力成本相对比较低的发展中国家迁移。依据历史发展的角度，世界鞋业的心脏首先从欧洲意大利等国，转至亚洲的韩国等国家和地区，再发展到后来又转至中国大陆地区。但一直到现在，随着我们中国被称为世界工厂，我国仍然是世界上最大的，鞋业生产加工和制造中心。 （2）公司概述青岛XX鞋业在黄岛海滨工业园，是一家代理生产运动鞋的外企。该公司现有职工约500人，有6条生产线，主要生产中低档运动鞋等，年产能力500万双左右。众所周知，给别人代工所能得到的利润也就是在加工过程中，怎样降低生产加工成本而又不影响产品质量，是提高利润的

44、关键。XX鞋业现在主要从事某品牌运动鞋的生产加工活动，由于该品牌的客户要求鞋子的类型多种多样，所以公司的生产模式是多批型小批量生产。由于公司还是一直延续着传统的库存式生产的运作模式，再加上公司现在又面临着一系列诸如订单多、交货率低、员工满意度不高等困境。所以说，对该公司进行生产线的平衡进行优化，提高公司生产能力，降低工人工作疲劳，提高员工满意度等任务已迫在眉睫。3.2、生产流程简述运动鞋主要有三个部件组成，分别是鞋面、中面和大底，这些部件都是由不同的生产单元加工出来的，最后这些部件再到成型线进行组合。主要生产加工单元关系如下：鞋面： 裁管 高频加工 针车中面： 裁管 高频加工 成型大底： 鞋材

45、加工 底粗加工 底加工就拿2号楼厂房一楼的生产加工车间举例来说明。该车间一楼包括这么几个加工单元：L1、L2裁管单元、L1、L2针车单元、L1、L2成型单元，另外还有底加工单元等。进一步细分，每一个针车组又包含四条线，其中每一条线要完成一种类型鞋面的加工。底加工也包含四条线，其中每一条线要完成一种类型大底的加工。鞋厂各车间分布情况如图3-1所示：三楼二楼一楼高频加工 大仓库闲置机器鞋材调胶房1号楼鞋材厂 成品仓鞋厂L1/L2鞋厂L3/L4三楼二楼一楼2号楼L1裁管侧门侧门侧门侧门L2裁管暂存粗底加工针一组（L1）四条线针二组（L2）四条线裁料区底线加工入口入口L1成型线图3-1：鞋厂车间整体布

46、置图3.3、该企业存在问题我们都知道，制造生产类型的企业，对于生产平衡的影响因素众多。主要有生产过程中的动作、流程程序、物流路线布置、车间的布局、厂房的规划、现场管理等等。青岛XX鞋业目前主要还是订单式生产，虽然说每天工人和机器都忙个不停，但是产量却不是很高。据了解，2013年在经常加班的情况下，XX的按期交货率还不到90%。经过深入的调查和了解，发现其主要原因是厂区各个生产车间的作业进度不同步，差距太大，从而制约了产量的提高，而且瓶颈就是针车线。所以本文选择XX鞋业的一个针车生产线，运用基础工业工程的研究方法，消除生产过程中的瓶颈，实现生产平衡，提高生产率。4、XX鞋业生产线平衡改善4.1、

47、针车线的现状XX鞋业生产线现有针车组共四组，其中每一个针车组都包含四条线。根据其现在的生产标准，每一条线的产量目标都在300450的范围内。针一、针二组都位于2号楼厂房的一楼。其具体位置和分布情况如图4-1所示：侧门侧门暂存粗底加工入口入口底线加工裁料区针二组（L2）四条线L2裁管L1成型线针一组（L1）四条线L1裁管侧门侧门图4-1：L1、L2所在车间布局图基于工业工程的研究理念，为更好地分析和了解现场，现在对某型号运动鞋的鞋面在针车流水线上的工序进行秒表测时，这里所用的宽放率取6%，工作时间为8小时，目标产量为400。各项测量数据及配置人数如表4-2所示：表4-2：针车线秒表测时表序号工序名称实测时间（s）标准时间（s）作业人数1鞋头与鞋舌车合12身侧前与身侧反车13反车处刷胶捶平14口领与身侧反车25反车处刷胶捶平16口领内外万能17后套与后上片反车1