HS食品工廠外包裝線優(yōu)化研究

摘?要：面對HS食品工廠產(chǎn)品因人員數(shù)量不足而延期生產(chǎn)、延期交付問題，以某產(chǎn)品外包裝線為研究對象，利用基礎(chǔ)工業(yè)工程知識對工序劃分、人員配置方面進(jìn)行改善，減少了單條包裝線所需員工數(shù)量，并將各條包裝線精簡下來的員工安排到其他生產(chǎn)線進(jìn)行工作，進(jìn)而保證工廠現(xiàn)有員工數(shù)量能夠滿足多條生產(chǎn)線同時作業(yè)，再利用生產(chǎn)線布局知識對生產(chǎn)線重新布局，提高物料配送效率及其降低外包裝線停線帶來的損失，提高產(chǎn)品及時交付率。

關(guān)鍵詞：包裝線;工業(yè)工程;生產(chǎn)線布局

隨著勞動力成本的提高，面對訂單增多而增加作業(yè)人員數(shù)量的方式會給企業(yè)帶來巨大成本壓力。而對生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化改善、合理配置生產(chǎn)線人員數(shù)量，不僅會保證訂單的及時交付，也可以避免人工成本帶來的壓力。

在生產(chǎn)線優(yōu)化改善方面，焦玉玲等[1]針對柔性加工線平衡問題，提出了生產(chǎn)線平衡的同時得到工位配置、操作分配與排序的方法。路光秋[2]以S公司煉膠車間白膠生產(chǎn)線為研究對象，運(yùn)用工業(yè)工程相關(guān)理論和技術(shù)方法，對白膠生產(chǎn)線進(jìn)行作業(yè)測定和方法研究，達(dá)到縮短作業(yè)時間，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)競爭力的目的。譚陽波等[3]運(yùn)用價值流技術(shù)對包裝生產(chǎn)線存在的人機(jī)設(shè)置不合理、生產(chǎn)周期冗長等問題進(jìn)行分析，采用價值流圖、拉動系統(tǒng)、工業(yè)工程手法等進(jìn)行改善，改善后方案不僅提高了生產(chǎn)線工效，同時提高了人機(jī)利用率，減少了生產(chǎn)浪費(fèi)。張勇等[4]在包裝機(jī)上設(shè)計了一種適用于紙塑復(fù)合袋（雙層袋）的八桿機(jī)構(gòu)式灌裝開袋裝置，實(shí)現(xiàn)了黃皮紙外袋和塑料薄膜內(nèi)袋的同步開袋和封袋，從而解決了雙層袋灌裝包裝生產(chǎn)線設(shè)計中如何同步開袋順利灌裝的難題。

基于此，本文以立袋裝番茄醬產(chǎn)品生產(chǎn)線為背景，針對裝箱作業(yè)即外包裝線作業(yè)效率慢需要大量人員的問題，利用IE方法以及生產(chǎn)線布局知識對外包裝線進(jìn)行優(yōu)化提高效率，從而減少生產(chǎn)線人數(shù)達(dá)到“少人化”目的，進(jìn)而滿足現(xiàn)有人員能夠保證多條生產(chǎn)線同時生產(chǎn)，提高產(chǎn)品及時交付率。

1?問題分析

HS公司是一家主要生產(chǎn)番茄醬、蛋黃醬、嬰幼兒食品等三種系列產(chǎn)品的生產(chǎn)型公司。其三種產(chǎn)品分別在不同的車間進(jìn)行生產(chǎn)，而產(chǎn)品又根據(jù)生產(chǎn)工藝以及食品生產(chǎn)相關(guān)規(guī)定以流水線形式分三大區(qū)域、三個階段進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)過程依次為配料作業(yè)、灌裝作業(yè)、裝箱作業(yè)。其中產(chǎn)品配料工作由各產(chǎn)線專人負(fù)責(zé);產(chǎn)品灌裝工作屬于半自動化工作，生產(chǎn)人員起輔助作用，進(jìn)行換模、控制設(shè)備等工作;裝箱工作由于包裝形式復(fù)雜多樣、難以引入自動化設(shè)備而屬于手工作業(yè)，作業(yè)效率比灌裝作業(yè)效率低。

工廠為保證生產(chǎn)過程流暢、半成品不積壓，在外包裝線上配置了大量工人，此方法雖然能夠使外包裝作業(yè)跟上灌裝作業(yè)的節(jié)拍，但在工廠人數(shù)一定的情況下，某幾條生產(chǎn)線占用大量人員勢必會導(dǎo)致其他生產(chǎn)線因人員數(shù)量不足而被迫停產(chǎn)，進(jìn)而影響相關(guān)產(chǎn)品及時交付。而通過增加作業(yè)人員數(shù)量方式來保證生產(chǎn)線正常運(yùn)行、訂單及時交付也因?yàn)槿斯こ杀窘陙碇鸩皆黾樱o企業(yè)帶來巨大成本壓力而變得不合適。

所以，對生產(chǎn)線進(jìn)行改善，減少單條生產(chǎn)線作業(yè)人數(shù)，從而保證現(xiàn)有工廠人數(shù)能夠同時滿足多條生產(chǎn)線同時作業(yè)迫在眉睫。

2?外包裝線工藝流程分析

2.1?立袋裝番茄醬外包裝線現(xiàn)狀

HS公司客戶眾多，其產(chǎn)品包裝種類也繁多，有稱重型、計數(shù)型、混裝計數(shù)型等。結(jié)合車間現(xiàn)狀及相關(guān)資料，本文選取生產(chǎn)次數(shù)多、生產(chǎn)量高的立袋裝番茄醬外包裝線為研究對象。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研以及相關(guān)資料，目前立袋裝番茄醬外包裝線主要工序見圖1，各工序?qū)?yīng)人數(shù)見表1，外包裝線布局圖見圖2。

2.2?外包裝線現(xiàn)狀分析

從以上圖表及工廠實(shí)際情況可以看出，外包裝線是一條機(jī)械化、自動化程度低，近乎完全依賴人力的生產(chǎn)線?，F(xiàn)在從降低人員疲勞度、提高效率角度，通過“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個方面對外包裝線現(xiàn)狀進(jìn)行分析。

人員配置方面，HS公司產(chǎn)品種類多，不同產(chǎn)品根據(jù)其工藝需要不同數(shù)量的員工進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)線人員數(shù)量及其對應(yīng)人員不固定、隨意性較大，進(jìn)而導(dǎo)致外包裝線效率較低。傳送帶及工作臺方面，作業(yè)人員將半成品從傳送帶拿到工作臺過程中，傳送帶與工作臺高度不一致，彎腰次數(shù)過多，增加疲勞度，同時影響效率。物料方面，包裝箱人工打箱以及放入下部內(nèi)襯工作量大、疲勞度高，為保證半成品不積壓所需人員較多。工藝流程方面，現(xiàn)有工藝流程中工序劃分過細(xì)，出現(xiàn)等待浪費(fèi)，搬運(yùn)浪費(fèi)。外包裝線布局方面，現(xiàn)有外包裝線布局為一條長流水線，產(chǎn)品及其物料運(yùn)輸距離過長，占用空間較大，包裝箱等擺放雜亂影響叉車運(yùn)行，物流不暢通;現(xiàn)有流水線人數(shù)過多，工人間作業(yè)面積較小，影響操作，同時長流水線遇到機(jī)械故障會導(dǎo)致整條流水線停產(chǎn)，嚴(yán)重影響產(chǎn)品包裝效率。

3?外包裝線改善

HS公司現(xiàn)存問題是外包裝線作業(yè)效率比灌裝線效率低，外包裝線占用大量員工，所以改善目標(biāo)是減少浪費(fèi)、提高效率進(jìn)而減少人員數(shù)量。

3.1?作業(yè)人員效率的提升

HS食品公司內(nèi)包裝有立袋裝和瓶灌裝兩種形式，外包裝裝箱方式分為稱重和計數(shù)兩種形式，不同裝箱方式所需人員數(shù)量不同?？梢园囱b箱方式將作業(yè)人員分為稱重班組與計數(shù)班組，并對其培訓(xùn)，使其熟練掌握技能。包裝作業(yè)時，按裝箱工藝首先分配與其對應(yīng)的班組，如果人員不足從其他班組調(diào)用從事工作內(nèi)容簡單的工作。

3.2?傳送帶及工作臺的改善

現(xiàn)有傳送帶高度偏低、工作臺高度偏高，二者有高度差，作業(yè)人員需要多次彎腰增加疲勞度及其浪費(fèi)時間，可以將傳送帶與工作臺高度調(diào)成一致，并按作業(yè)人員操作方便性調(diào)整其高度。

3.3?包裝箱的改善

現(xiàn)有包裝箱打箱時需要先用封箱機(jī)、封箱膠將其封好，涉及過多的工具，不但物料管理麻煩、不符合5S管理，而且封箱過程中拿取物品過多、彎腰次數(shù)過多等動作浪費(fèi)及其增加疲勞度。所以可以從紙箱結(jié)構(gòu)進(jìn)行改善，比如選取扣抵式紙箱?？鄣质郊埾洳恍枰庀淠z、封箱機(jī)等工具，工作臺只需擺放紙箱不但加強(qiáng)物料管理，而且減少動作量，提高效率。

3.4?包裝線布局改善

針對外包裝線現(xiàn)為一條長流水線，半成品傳送距離過長，物料配送不暢通及其如果流水線遇到停機(jī)等原因中斷生產(chǎn)，影響產(chǎn)品包裝效率問題，可以將長流水線更改為兩條短生產(chǎn)線，并重新劃分工序重新配置人員。更改后的流水線不僅提高物料配送效率，同時降低停機(jī)帶來的風(fēng)險。

3.5?工藝改善

采用“5W1H”“ECRS四原則”進(jìn)行裝箱工藝分析，首先，看某些工序是否可以取消;其次，看某幾道工序能否進(jìn)行合并或重排;再次，看是否存在可以簡化的工序。

通過上述的提問分析，可以看出以上工序均不能取消、簡化，但可以通過合并以及重排方式，減少等待搬運(yùn)浪費(fèi)，達(dá)到優(yōu)化的目的。

3.6?外包裝線改善可行性分析

以上5個改善方面中，工藝重新劃分及其外包裝線布局改善為全局改善，改善變動大，需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際對其進(jìn)行可行性分析來驗(yàn)證是否可行。

（1）外包裝線為手工作業(yè)，屬于簡單重復(fù)性作業(yè)，員工培訓(xùn)周期短，可快速上手操作，因此重新劃分工序、對員工重新安排作業(yè)內(nèi)容是可行的。

（2）外包裝線更改為兩條短包裝線，其占地面積寬度變寬但其仍小于灌裝線灌裝設(shè)備所占寬度，寬度上改善可行;對物料配送方面，叉車可在生產(chǎn)線與生產(chǎn)線公共區(qū)域進(jìn)行配送，不影響物料配送。

4?包裝線優(yōu)化效果

從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”五個方面對外包裝線進(jìn)行分析及其改善后，食品袋氣密性檢測部分由機(jī)器完成，其他工序仍由人工完成。改善后外包裝線工序見圖3，單條外包裝作業(yè)各工序所需人數(shù)見表3，改善后的外包裝線布局圖見圖4。

從以上圖表中可以看出，對人員進(jìn)行培訓(xùn)、傳送帶高度調(diào)整以及工序重新劃分后，作業(yè)人員動作浪費(fèi)減少、效率提升;包裝線布局改善后，一條長包裝線變?yōu)閮蓷l短包裝線，流水線變短，提高了物料配送效率也可以保證某一條短包裝線出現(xiàn)問題，另一條包裝線可以繼續(xù)工作，降低停機(jī)帶來的風(fēng)險。改善后兩條短包裝線共需11人，比改善前的長包裝線減少了3人，節(jié)省人力21.4%，達(dá)到了少人化的目標(biāo)。該方案復(fù)制到其他包裝線后，各條包裝線人員數(shù)量都得到了精簡，精簡下來的人員到其他生產(chǎn)線工作，進(jìn)而保證同一時間工廠現(xiàn)有人數(shù)能夠滿足多條生產(chǎn)線同時作業(yè)，提高了產(chǎn)品及時交付率。

結(jié)論

隨著勞動力成本的提高，對生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化、人員合理配置代替招聘新員工是一個不錯的選擇。本文以產(chǎn)品外包裝線為研究對象，利用生產(chǎn)線布局、基礎(chǔ)工業(yè)工程等相關(guān)知識對工序劃分、人員配置方面進(jìn)行改善，減少了單條包裝線所需員工數(shù)量，并將該方法運(yùn)用到其他生產(chǎn)線，保證工廠現(xiàn)有員工數(shù)量能夠滿足多條生產(chǎn)線同時作業(yè)，從而提高產(chǎn)品及時交付率。分析解決問題思路及其采用的方法對相關(guān)行業(yè)、相關(guān)企業(yè)有一定的借鑒意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]焦玉玲，邢小翠，朱春鳳，徐良成，鄒連慧.簡單直線和U型裝配線平衡中的改進(jìn)階位法[J].同濟(jì)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2019，47（01）：143148.

[2]路光秋.工業(yè)工程技術(shù)在白膠生產(chǎn)線平衡中的應(yīng)用[J].價值工程，2019，38（29）：278280.

[3]譚陽波，戴歐陽，陳曦.基于價值流技術(shù)的JL包裝生產(chǎn)線優(yōu)化研究[J].現(xiàn)代制造工程，2017（11）：2935.

[4]張勇，鄧援超.包裝機(jī)八桿機(jī)構(gòu)式灌裝開袋裝置的優(yōu)化設(shè)計[J].機(jī)械設(shè)計與制造，2018（05）：106109.

作者簡介：劉永承（1996—?），男，漢族，遼寧莊河人，山東科技大學(xué)工業(yè)工程碩士研究生在讀，研究方向：工業(yè)工程。