基于工業工程的M企業冷柜產線平衡優化

張永輝

關鍵詞：工業工程;產線平衡;優化

1背景概述

隨著時代的進步和科技的迅速發展，人們食品安全意識提升，冷柜行業迎來新發展，冷柜的銷量逐年升高。M公司是一家多功能多品種白色家電制造公司，隨著環境及市場需求快速變化，冷柜生產企業面臨相當多的挑戰，如產品更新速度加快、物料供應、人工成本上升等。在市場競爭日益激烈的形勢下，如何實現生產線高效運轉、減少人力物力和財力的浪費、提高生產效率成為各企業急需解決的課題。

在冷柜的實際生產中，M公司面臨諸多問題，如：工位布置及作業分工不合理，瓶頸工序影響生產線的整體效率、動作的浪費，生產線生產過剩造成的庫存浪費。因此，M公司亟須對現行生產線問題進行分析，找出影響產線平衡的因素，盡量使各工位的作業時間趨于一致，減少工時損失，提高設備和人工利用率，并通過動作優化減少工人的疲勞強度，提高生產效率及產線平衡率，以達到整體狀態的最優和平衡。

2現狀分析

在M公司的冷柜生產的流程中，冷柜生產流程有44道工序，為管理方便劃分為發泡、總裝和檢測、包裝四部分。通過實地觀察與分析，發現該產線存在部分工序堆積嚴重、工作環境臟亂等問題。根據該產線的生產目標計算生產節拍為37秒，此時產線平衡率為49.89%。統計通過現場計時得到的各工序時間并與節拍對比，發現五項對產線平衡率限制嚴重的瓶頸工序。分別為工序裝內膽、撕條碼、固定腳輪、固定鉸鏈、清擦，現利用IE相關理論及原則，分析優化該產線的瓶頸工序，實現該產線生產平衡率的提升。

3瓶頸工序分析與改善

3.1裝內膽

利用左右手分析法對操作過程進行分析，可以發現此工位上存內膽位置不合理、扎孔過程動作浪費、膠帶與員工位置較遠等問題，運用“5W1H”“ECRS四原則”對裝內膽這一工序進行改善，如表1。

改善后將內膽置于員工左側，操作過程中左手持住內膽，右手扎孔。取消“右手遞加強條給左手”的動作，把加強條置于工作臺上的左側，由左手取加強條。取消“右手遞膠帶給左手”，改為右手貼膠帶，同時把放置膠帶的矩形盒正對員工視角放置，便于膠帶的撕取。改善前后左右手動作統計如表2。由表2可得，改善后的左手動作由19次降為12次，減少了36.84%;右手動作由25次降為14次，減少了44%。改善之后左右手趨向于平衡。

根據調研生產車間的實際情況，進行該裝置總裝工作的工人操作均基本熟練，取MOD值為正常值0.129秒。同時到操作者休息和停頓的時間，稱為“寬放時間”。寬放系數取15%。計算改善后工序用時20.77秒。可得工序用時節省4.051秒，改進率為16.32%，改善效果明顯。

3.2貼條碼

貼條碼工序是前期發泡工序工作完成后，生產線二合一的起點，該工序存在左右手不平衡、掃描方式復雜、撕取膠帶費力等問題。采用“5W1H”提問技術及ECRS四大原則對冷柜撕貼條碼步驟進行分析、改進如下：將兩張條形碼合二為一，用磁條替代膠帶固定條形碼，將手持式掃描機改為立式掃描機。改善后，總動作由28次降至24次，減少了14.3%，左右手動作趨于平衡，如表3所示。利用MOD法計算改善后貼條碼工序耗時21.96秒。相較于改善前耗時24.03秒，時間節省2.0697秒，改進率為8.61%，對于生產效率的提高有明顯的積極意義。

3.3固定鉸鏈

固定鉸鏈工序存在放手槍鉆、搬運工具框的無效動作。考慮到頻繁端起放下物品耗能較多，手臂易疲勞，工具筐的主要目的是存放螺釘，取消放筐子和手槍鉆兩項無效動作。同時，在工人完成一臺冷柜的工作前往下一臺冷柜的途中設置工具臺，將盛放螺釘的筐子放于工具臺上，右手保持動作持住手鉆槍。工人總動作次數減少，工作流程簡化。利用MOD計算改善后工序耗時為22.55秒。時間節省2.0769秒，改進率為8.44%。

3.4固定腳輪

通過對員工的操作以及人機關系分析，發現該工位工人工作量大且操作復雜，生產步驟難以簡化。因此針對此瓶頸工序，采用增加一名定員的方法，降低固定腳輪工序的工作時間。經過計算及現場實驗得到改善后固定腳輪工序的工作時間降低為16.74秒，相比于原時間有較大程度的改善，員工的疲勞度降低。

3.5清擦

引起清擦工序耗時較長的主要原因為該生產線生產環境臟亂，導致部分箱體表面存在難以清理的污垢，若在整條生產線上推行5s現場管理法，即整理、整頓、清掃、清潔、素養，在生產現場中對人員、機器、材料、方法等生產要素進行有效的管理。企業采取了“5S”管理法之后，不僅可為清擦工序節省時間，還可促使整條生產線效率的提高，保障企業的生產安全的同時提高企業形象和競爭力。

4評估與建議

通過5W1H法、ECRS法分析并利用雙手作業法、模特法等改善瓶頸工序，改善后產線平衡率提升至68.18%，如右圖。從改進結果中，可以看出應用工業工程相關理論改進優化生產線、提高產線平衡率的重要意義。對瓶頸問題不斷加以改善的同時，還需要著眼于整體對該產線的工位進行合理劃分，追求柔性生產，以實現生產資源的更合理配置和生產利潤的進一步提升。依據生產計劃、生產節拍合理劃分工位，建立有效的反饋機制，有助于提升該企業生產過程的柔性化。

從人因工程和企業利益的角度來看，目前的改善將帶給工人和企業一定的好處。從工人的角度講，工人的等待時間減少、動作浪費的現象得到改善，降低了操作過程的疲勞強度，整體的工作效率得到提高。相同的工作時間，但是工作過程更加輕松，激發了工人的工作熱情，有利于企業的長遠發展。從企業角度講，生產線的效率提高，生產庫存浪費減少，降低生產成本，工人作業工時降低，產出量增加的同時還能節省時間，企業利潤的增加是最直接的表現。同時，由工人的工作熱情和工作積極性的提高所帶來的正面效應也將會在今后的生產中表現的日益明顯。

5總結

通過應用IE理論改進M企業冷柜產線的瓶頸問題，從而實現低投入提高產線平衡率，可以明顯看出應用工業工程相關理論改進優化生產線、提高企業競爭力的重要意義。相較于追加資本投入，擴大勞動力或擴大規模等外部方式來提高企業整體效率與收益，遵循工業工程的相關原則，通過將生產要素進行必要的重新組合、極大程度地優化整體作業過程、合理研究與改進生產制造過程的操作方法等方法，消除各種不必要浪費，節約實際操作時間和生產資源，從而增加經濟效益、提高整體生產率。