IE量化類方法下服裝生產(chǎn)線平衡的研判

宋瑩

(遼東學院 服裝與紡織學院，遼寧 丹東 118003)

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IE量化類方法下服裝生產(chǎn)線平衡的研判

宋瑩

(遼東學院 服裝與紡織學院，遼寧 丹東 118003)

為了提高生產(chǎn)率，以量化類方法作為IE研究的主要手段，通過對服裝企業(yè)作業(yè)程序分析，以作業(yè)內容、作業(yè)時間及流水線節(jié)拍為參數(shù)，創(chuàng)建數(shù)學模型，并計算得出企業(yè)的生產(chǎn)線平衡率；通過對平衡率的研判,將最終確定生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，并對其進行改善。

量化類方法;生產(chǎn)線平衡率;流水節(jié)拍; 作業(yè)

工業(yè)工程(IE)作為一門綜合性學科，包含了大量實用性很強的現(xiàn)代企業(yè)管理技術，經(jīng)過不斷的豐富和發(fā)展，已經(jīng)成為企業(yè)提高生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質量的直接手段和重要方法,其主要技術包括“方法研究”和“作業(yè)測定”。而量化類方法作為IE方法研究的主要支柱，在企業(yè)生產(chǎn)過程中為工序分析、流程改善、合理分配等提供了量化數(shù)據(jù)，成為企業(yè)實現(xiàn)生產(chǎn)線平衡的重要手段[1]。

文中通過對IE工程量化類方法系統(tǒng)研究，將其實際應用到服裝生產(chǎn)線的策劃中，從而得出有效的應用原理、步驟及功能參數(shù)，為實現(xiàn)服裝生產(chǎn)線的平衡提供理論基礎。

1 生產(chǎn)線平衡

1.1 生產(chǎn)線平衡的定義

現(xiàn)代服裝生產(chǎn)線多是在作業(yè)細分化的基礎上，實行多工序流水連續(xù)作業(yè)。由于各個工序的難易程度、操作人員的熟練程度等有所差異，因而造成不同工序的作業(yè)時間不完全相同，工序間的作業(yè)負荷不均等，除了工時損耗之外，還會出現(xiàn)資源浪費、生產(chǎn)停滯等問題，從而導致企業(yè)的生產(chǎn)效率低下。要想解決以上問題，則必須對生產(chǎn)所需的全部工序時間進行平均化，作業(yè)標準化，即實現(xiàn)生產(chǎn)線平衡才能保障生產(chǎn)線的順利運行[2]。

生產(chǎn)線平衡是指對生產(chǎn)線的全部工序進行負荷分析，通過調整工序間的負荷分配使之達到能力平衡，最終提高生產(chǎn)線的整體效率，這種改善工序間能力平衡的方法也叫瓶頸改善法。在生產(chǎn)線平衡中，各工序所需的作業(yè)時間可以通過IE中的量化類方法加以定量，作業(yè)時間差異越小，則意味著該生產(chǎn)線的平衡率越高，這也是生產(chǎn)流程設計及作業(yè)標準化中最重要的方法[3]。

1.2 生產(chǎn)線平衡的意義

平衡生產(chǎn)線可以減少工作浮余時間，提高作業(yè)人員工作效率；減少產(chǎn)品工時消耗，提升機器設備使用效率；提高企業(yè)生產(chǎn)適應能力，使硬性生產(chǎn)向柔性生產(chǎn)轉變；降低工序制品庫存，實現(xiàn)“一個流”的生產(chǎn)模式。

1.3 生產(chǎn)線平衡的計算

服裝企業(yè)在實際生產(chǎn)中，采用IE量化類方法建立數(shù)學模型，對生產(chǎn)線中工作量、所需工作站數(shù)量、作業(yè)人員數(shù)量、工序工時等主要參數(shù)進行精確量化，經(jīng)過驗證最終實現(xiàn)生產(chǎn)線平衡，提高生產(chǎn)產(chǎn)能、增加企業(yè)效益。該方法在現(xiàn)代企業(yè)中得到廣泛推廣和應用，按照行業(yè)標準生產(chǎn)線平衡率要求達到85%以上的為高效生產(chǎn)線，生產(chǎn)線平衡率評判標準見表1[4]。

表1 生產(chǎn)線平衡率評判標準

生產(chǎn)線平衡率的計算方法有兩種：

方法一:流水線節(jié)拍(Pitch Time)在服裝生產(chǎn)過程中，是決定生產(chǎn)線平衡率的重要參數(shù)。它可以是一個循環(huán)所需時間，即一個動作到下一次重復該動作之間的時間差(Cycle Time)[5];也可以是一個生產(chǎn)周期中最長的工序時間，即瓶頸時間(Bottleneck Time)。

由于服裝企業(yè)的生產(chǎn)線負荷通常是不均衡的，因此在平衡生產(chǎn)線的過程中，往往采用瓶頸工序作為流水節(jié)拍或平衡生產(chǎn)線的參數(shù)[6]。通過IE量化類方法得出的數(shù)學模型

E=ΣHi/(N·P)

式中：E為生產(chǎn)線平衡率；ΣHi為各工序作業(yè)時間總和；N為作業(yè)人數(shù)；P為流水節(jié)拍。

方法二：生產(chǎn)線平衡率等于各個工站實際作業(yè)時間的總和除以瓶頸工站的作業(yè)時間再乘工站數(shù)[7]。據(jù)此可以作出生產(chǎn)線中實際的工站安排。通過IE量化類方法得出的數(shù)學模型

E=ΣTi/(S·P)

式中：E為生產(chǎn)線平衡率；ΣTi為各個工站實際作業(yè)時間的總和；S為工站數(shù)；P為流水節(jié)拍，在這里即為瓶頸工站的作業(yè)時間。

2 實例分析

文中在方法二的基礎上，對服裝企業(yè)生產(chǎn)線的平衡率進行實例分析。

2.1 生產(chǎn)線工序的確定

例如：將某男士西褲作業(yè)生產(chǎn)線粗分為12個作業(yè)單元[8]，作業(yè)單元序號及作業(yè)內容分別為00前片碼邊、01后片碼邊、02緝后省、03做前袋、04做門襟、05做后袋、06做腰、07合縫、08绱腰、09緝腳口、10鎖眼、11釘扣。它們之間的順序和作業(yè)時間如圖1所示。

圖1 作業(yè)單元順序及作業(yè)時間Fig.1 Work unit sequence and time of operation

由圖1可知，該男士西褲流水線節(jié)拍及05做后袋瓶頸作業(yè)時間為3.9 min,為了使所有作業(yè)能夠平衡分配到各個工站，首先列出順序矩陣，具體見表2。

2.2 位置權重的確定

在表2基礎上計算各作業(yè)單元的位置權重PW (Positional Weight)并降序排列，具體見表3。位置權重即作業(yè)單元的作業(yè)時間與所有標記“√”的作業(yè)單元作業(yè)時間的總和[9]，以單元00為例：

PW(00)=ΣT(00)，ΣT(03)，ΣT(04)，ΣT(07)，ΣT(08)，

注：√表示該單位序號必須先于這些作業(yè)完成。

2.3 工站劃分

將作業(yè)單元進行工站劃分,以位置權重PW和流水線節(jié)拍為參數(shù)，按照降序排列的原則，PW最大的作業(yè)單元開始進行分配。首先將作業(yè)單元分配到工站1,用流水線節(jié)拍P減去工站分配給作業(yè)單元的作業(yè)時間，得到該工站余下的待分配時間，按照同一方法以此類推，將工站中余下的待分配時間，繼續(xù)分配給下一個作業(yè)單元，直到工站的P時間全部分配完畢或者剩余時間不足以繼續(xù)進行分配為止。然后開始進行下一個工站的分配，并重復以上的步驟，直到左右作業(yè)單元都分配到相對應的工站[10],由表4得出最終的工站劃分結果，及各工站中所含的作業(yè)單元。

表3 作業(yè)單元權重降序排列

表4 作業(yè)單元工站分配

由表2可知具體的工站劃分結果為：工站1：00前片碼邊、01后片碼邊、02緝后省、07合縫；工站2：03做前袋；工站3：05做后袋；工站4：04做門襟、06做腰、10鎖眼；工站5：08绱腰、09緝腳口、11釘扣。

將所得結果帶入生產(chǎn)線平衡率數(shù)學模型E=ΣTi/(S·P)中進行計算研判。

E=ΣTi/(S·P)=(0.83+1.0+0.5+3.3+

2.13+3.9+1.05+1.55+1.31+0.87+

0.71+0.65)/(5×3.9)=91.3%

根據(jù)表1生產(chǎn)性平衡率的評判標準可以得出研判結果，該男士西褲生產(chǎn)線平衡率較高，符合企業(yè)生產(chǎn)要求。

3 結語

以生產(chǎn)線工作任務、流水線節(jié)拍、工序工時為參數(shù)，通過IE量化類方法對任務程序進行分析，并創(chuàng)建數(shù)學模型，通過計算得出各工序緊前任務、作業(yè)單元位置權重等相關數(shù)據(jù)，并給出接近節(jié)拍時間以及符合任務前后關系約束條件的生產(chǎn)線工站設計，最后通過公式計算得出生產(chǎn)線平衡率是否達到行業(yè)標準，從而繼續(xù)完成人員分配等后續(xù)工作，使各個工站負荷相當，效率提高。

使用通過IE量化類方法，不僅可以通過公式計算得出生產(chǎn)線平衡率具體數(shù)值，同時還可以根據(jù)創(chuàng)建的數(shù)學模型對效率低的生產(chǎn)線進行改善，對合乎標準的生產(chǎn)線也可以進一步提升效率。具體的改善和提升手段有：分擔轉移，把某一工站多余的作業(yè)任務轉移到其他工站；改善壓縮，對瓶頸工站的作業(yè)內容進行壓縮；拆解轉移，將一個或多個作業(yè)量大的工站任務拆解掉，作業(yè)內容轉移到其他工站；作業(yè)重排，將各個工序重新打亂重新調整排列，以達到最佳效率。

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(責任編輯：張雪，邢寶妹)

Analysis of the Clothing Production Line by IE Quantitative Method

SONG Ying

(School of Clothing and Textile,Eastern Liaoning University,Dandong 118003,China)

In order to improve the productivity,this paper takesthe quantitative methodas the main mean of IE research. The quantitative method creates mathematical models taking operation content, operation time and line rhythm as parameters after analyzing the clothing enterprises operating procedures. And it determines and improves the efficiency of production line through analyzing the balance rate.

quantitative methods，production line balancing rate，pitch time，work

2017-02-25；

2017-04-08。

遼東學院校級科研基金項目(2016QN006)。

宋瑩(1973—)，女，講師，碩士。主要研究方向為服裝設計與工程。Email:626846848@qq.com

F 768.3

A

2096-1928(2017)03-0208-04