2023年-生产线平衡.docx

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1、8.1生产线平衡8. 1. 1基本概念将作业分成可控制的作业包分配给各个工作地，每一个工作地 有一个或者两个工人操作，决定如何将作业分配给工作地这一过程叫 生产线平衡。生产线平衡的目标是分到各个工作地的时间大致相等。达到生产线完全平衡的障碍主要在于组成具有同样加工时间 的作业包是困难的。1）由于对设备要求不同或一些活动不相容，把这些活动分配到一个 作业包是不行的。2）基本作业的时间差异通过作业分组解决不了。3）所要求的技术顺序也可能妨碍作业组合。考虑到下面三个操作： 把第一个操作和第三个操作分配到一个工作地时该工作地的时间 正好等于第二个工作地的时间，但是，很明显是不可能的。8. 1.2生产线

2、的节拍节拍是指将完成单位产品所需要的作业分配到各工作地，各 个工作地完成其上作业所容许的最大时间，如果节拍是2分钟，那么 该生产线将每两分钟完成一个产品。例如有一套工序，可能最小的节拍等于最长的那个作业时间（1 分），可能最大作业时间等与各作业时间之和 （0. 1+0. 7+1. 0+0. 5+0. 2=2. 5）。很明显,最大节拍是所有的作业在一 个工作地上完成时出现的，最小作业节拍是分别在五个工作地上完成 时出现的。0.1分0.5分0.2分最小和最大节拍确定了生产线可能的产量范围，产量=0T/CT0T二计划期有效工作时间CT二节拍假定一生产线一天运转8小时（480分），节拍为一分钟，则产量

3、为 0T/CT=480单位，当节拍为2.5分时，产量=0T/CT=192单位，假如 无平行活动（两条生产线），那么产量必定介于192和480之间。若 计划期产量确定后，可计算出节拍。CT=0T/DD计划期产量例如，产量是每天480单位，节拍是每天480分/每天480单位二1. 0 分可用下面的公式求出工作地数的理论最小值：NnUn=t/CTgt各作业时间之和假如计划产量为480,那么为达到这一目标最少需要的工作地数目为 完成单位产品时间2.5分/节拍1分=2.5取整数3o8.1. 3生产线平衡的程序生产线平衡的方法有很多种，下面介绍一种启发式方法：1）先分配后续作业最多的作业2）先分配位置权数

4、最大的作业，位置权数等于该作业及其所有后续 作业的时间总和。程序如下：1 .确定节拍，求出最小所需工作地数2 .从工作地1开始，按顺序给工作地分配作业。作业的分配按作 业下先后顺序图由左至右进行3 .在每一分配前,利用下列标准确定哪些作业够资格分配给一工 作地：a）所有先行作业都已经被分配b）该作业时间不超过该工作地的剩余时间如果没有够资格分配的作业，继续下一工作地4 .每当一个工作分配后，计算出该工作地的剩余时间，剩余时间 等于节拍减去工作地总的作业时间。5 .如果出现两个作业情况都一样的情况,可采用下列方法之一解 决：A.分配加工时间最长的作业B.分配后续作业最多的作业6 .继续下去直到所

5、有工作都已经被分配7 .计算一些指标。生产线平衡率=各工序时间和/ （人数*CT） *100%平衡损失率=1-平衡率例：利用下图，完成：1.画出作业先后顺序图2.假定一天工作8小时，计算一天要达到产量400的节拍。3.求出工作地数。作业紧后作业作业时间/分AB0.2BE0.2CD0.8DF0.6EF0.3FG1.0GH0.4H结束0.3总时间3.8(2) CT=0T/D=480/400=L 2 分(3) Ninin=J；t/CT=3.8/l.2=3.14(4)工作地剩余时间够资格的 作业适合的作业分配作业闲置1.2A,CA,CA1.0C,BC,BC0.2B,DBB0E,D无一01.2E,DE,

6、DD0.6EEE0.3F无0.31.2FFF0.2G无0.21.2GGG0.8HHH0.50.51. A和c够资格分配，因为a的后续作业较多，所以先分配a2. b和c够资格分配，由于采用后续作业数最多，所以分配所需时间最长的作业3. 尽管f是够资格的，但是他不适合请读者自己计算平衡率。韩格逊一伯尼法该方法又称为位置加权法或阶位法，是1961年由W B Helgeson 和提出的。这种方法是首先求出每个作业要素的阶位（或 称为位置权重）,所谓阶位是作业要素时间与其所有后续作业要素时 间的总计，然后根据阶位的高低进行作业安排，优先安排阶位高的作 业要素，从而尽量减少工作地数。下面举例介绍韩格逊伯尼

7、法的具 体步骤。,例如：某产品装配共需11个作业要素，其先后顺序及作业时间（单 位：ITlin）如图 8-3所示。假定 节拍为lOrain, 试进行流水线的 平衡。图8-3某产 品装配作业要素 示意图作业要案阶位143219S243S84639245831252358251523582492458285235823 1，.258】5 H48123585 813,88日第一步，编制作业要素先后矩阵（见表8-1） o若作业要素i先于作 业要素J.则矩阵元素值为J的作业时间。处于对角线上的元素也表 明作业时间。第二步，计算各作业要素的阶位，计算公式为Wj=+j式中叫一需业要素i的阶位；芍一一作业要素

8、i的作业时间；p所有在i作业要素以后的作业要素集合。从表82中可以看出，在矩阵各行相加，即得各作业要素阶位。作业饕腐 时间阶位 器航作业作业要案 时间阶位 重蓟作业 446 331 928, 2250】24523。 2】5Q)(5X5第 513步，按4”O阶位由.E大到小排列，并标明各作业要素的紧前作要素（表82）第四步，作业要素的分配。根据表8-2,按作业要素阶位由到小的 顺序，并考虑紧前作业要素和作业时间。在本例中，首先配作业要素 ，其时间为4min,和节拍相差6niin。再将分配第一个工作地， 仍和节拍差3mino若将也可配给第一个工作就会超出节拍，而将 和分配给第一个工作地后作业时间之和等于节拍，因此分配给第 一个工作地的作业为、。删除已分配的作业要素，继续按阶位由大到小的顺序分配第二个 I作地，将分配给第二个工作地，此时作业时间和节拍相差Imin, 后续作业要素的时间皆超过Imin,因此分配给第二个工作地的作业 为。继续按上述方法分配，最后的结果见表83。该流水线负荷系表8-3装配作业要素分配表I 工作地I 作业要素I 作业时间|工作地负 荷系数/% I11 110|1002|9|903|10|1004|9|905|1|8|80