R車間生產(chǎn)現(xiàn)場效率改善研究

徐小潔 馬銀忠 盛士強 顧堯 顧佳楠

摘要：生產(chǎn)電動自行車線束的微小型企業(yè)的崛起，滿足了社會對電動自行車的需求。但企業(yè)大多只是重視產(chǎn)能和交貨期，對生產(chǎn)線效率等問題不是很重視，本文在其生產(chǎn)線效率改善研究上展開。

Abstract： The rise of micro-sized enterprises producing wire harness for electric bicycles has satisfied the social demand for electric bicycles. However， most of them only focus on production capacity and delivery date， but pay little attention to production line efficiency. This paper focuses on the efficiency improvement of the production line.

關鍵詞：線束;時間研究;生產(chǎn)線平衡;布局規(guī)劃;5S管理

Key words： wiring harness;time research;production line balance;layout planning;5S management

中圖分類號：F273;F426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2020）15-0285-03

1 ?研究背景

隨著社會對電動自行車需求的增長，線束作為電動自行車的重要部件決定著電動自行車控制功能的質(zhì)量，生產(chǎn)線束的微小型企業(yè)如雨后春筍般涌現(xiàn)，滿足各種需求的電動自行車線束被生產(chǎn)出來，有的直接在國內(nèi)銷售，而有的銷售到國外，也正是這類微小型企業(yè)的崛起，滿足了社會對電動自行車的需求，同時社會發(fā)展也造就了這類企業(yè)，可謂是相互依存，共同進步。

本文就通過工業(yè)工程的基本工具和基本方法的運用，從而達到車間生產(chǎn)線趨于平衡、生產(chǎn)效率得到提高的目的，以改善線束生產(chǎn)現(xiàn)場的效率問題進行淺析。

2 ?生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

2.1 公司現(xiàn)狀

經(jīng)過幾年的發(fā)展，R公司以生產(chǎn)各類電動自行車線束為主，并初具一定規(guī)模，但由于訂單數(shù)量以及種類的增大，R公司生產(chǎn)現(xiàn)場存的物料浪費、作業(yè)效率低、作業(yè)者疲勞，布局混亂等問題，嚴重影響了企業(yè)獲利、甚至企業(yè)的生存。

2.2 分析問題及原因

經(jīng)在R公司進行調(diào)查，運用 “5W1H” 提問技術，從原因、對象、地點、時間、人員等方面提出問題進行思考。

由此發(fā)現(xiàn)公司生產(chǎn)現(xiàn)場存在以下幾個問題：

①從生產(chǎn)車間總體上看，現(xiàn)場布局混亂，空間利用率不足，物料堆疊不僅不方便拿取使用同時尋找困難，并在一定程度上占用工作有效空間并導致通道不暢通;②在生產(chǎn)過程中，由于受不同時期的訂單數(shù)量以及交貨時間等因素影響，在不同的工序可能生產(chǎn)不同種類的線束，其中每道工序完成后沒有預留空間作為半成品存放區(qū)，同時未根據(jù)不同的種類進行存放，導致生產(chǎn)出現(xiàn)混亂;③操作人員由于長時間的單調(diào)作業(yè)，易產(chǎn)生倦怠，易出現(xiàn)疲勞狀態(tài)，導致生產(chǎn)時物料浪費、作業(yè)效率低。

3 ?改進方向及改進方案淺析

3.1 改進方向概述

該廠生產(chǎn)現(xiàn)狀有一定的提升空間，經(jīng)與企業(yè)共同研究討論，初步確定改善思路：運用時間研究、動作研究，對企業(yè)現(xiàn)場進行標準作業(yè)時間，根據(jù)確定的標準時間和現(xiàn)場實際情況，測算生產(chǎn)線平衡狀況，運用5S、ECRSI方法以及布局方面的知識對該廠存在的問題進行優(yōu)化改善，預期達到成果概括為以下幾點：

①提高生產(chǎn)線平衡率，使整個生產(chǎn)線趨于平衡狀態(tài);②對企業(yè)現(xiàn)場布局進行改善優(yōu)化，消除員工行走偏遠以及交叉等現(xiàn)象;③從5S法以及其他細節(jié)方面進行優(yōu)化。

3.2 改進方案淺析

3.2.1 基于5S法的改善

“5S”是整理（Seiri）、整頓（Seiton）、清掃（Seiso）、清潔（Seiketsu）和素養(yǎng)（Shitsuke）這5個詞的縮寫。

在進行現(xiàn)場調(diào)研的過程中，發(fā)現(xiàn)在實際生產(chǎn)現(xiàn)場中生產(chǎn)現(xiàn)場混亂，物料堆疊不僅不方便拿取使用同時尋找困難，并在一定程度上占用工作有效空間并導致通道不暢通。同時雖然有規(guī)章制度，但部分員工還存在松懈的狀態(tài)和拖拉的行為，針對這些問題，通過5S法進行改善，提高生產(chǎn)效率。

首先將個人物品集中歸置，移出生產(chǎn)區(qū)域。其次，對于相關物料進行整理并做好標識，方便拿取。同時將工作區(qū)域明確劃分出來，交由專人負責維護檢查，保證員工通行及工作過程中不受阻礙。之后安排員工進行地面的衛(wèi)生清潔，輪流排班，防止出現(xiàn)偷懶現(xiàn)象。最后制定嚴格的規(guī)章制度和獎懲制度，通過獎懲實現(xiàn)5S的順利執(zhí)行。

通過根據(jù)5S法設定一系列的廠里規(guī)章制度，并對一些小細節(jié)方面進行了優(yōu)化改善，從多個方面考慮，提出改善方案：添加傳送帶以及設置標簽等行為，大大的提升了生產(chǎn)線效率。

3.2.2 時間研究及生產(chǎn)線平衡研究

線束生產(chǎn)流程中有11個工序，對11個工序進行工位的劃分（詳見如表1）。為保證數(shù)據(jù)的準確性和可靠性，同時考慮操作人員的穩(wěn)定性以及觀測成本等因素，測量數(shù)據(jù)取3-5組后計算平均值，在考慮數(shù)據(jù)不能過少，且不能增加員工的疲勞程度，故選擇在不同時間段測量5組數(shù)據(jù)作為分析依據(jù)。通過計算均值正負三倍標準差的值來判斷所有作業(yè)單位測量的數(shù)據(jù)是否屬于正常值范圍之內(nèi)。

依據(jù)勞動寬放評比項目和寬放率推薦表，確定寬放率為17%（一般機械廠私事寬放率5%，輕作業(yè)疲勞寬放7%，其他寬放5%），依據(jù)公式（1）計算：

標準時間=正常工時×（1+寬放率） ? ? ? ? ?（1）

得出各工序作業(yè)標準時間（如表2所示），從表3中數(shù)據(jù)可得，改善前的瓶頸工序時間也就是生產(chǎn)節(jié)拍Tmax=CT=389.784s，工位數(shù)為4個，總的作業(yè)時間T=∑Ti=1071.47s，由生產(chǎn)線平衡率計算公式：

（2）

進而得出生產(chǎn)平衡率為68.72%，由于生產(chǎn)線的不平衡所造成的直接經(jīng)濟損失，包括庫存成本，場地費用等一系列費用增加31.28%，說明了R企業(yè)目前部分獲利為產(chǎn)線不平衡造成的浪費所吞噬。

如圖1所示為改善前后各工位標準時間分布圖，從圖1可以看出，Z1工位的作業(yè)時間明顯長于其他工位。經(jīng)考慮公司現(xiàn)狀和發(fā)展期望，建議公司考慮引入新設備提高開線的速度，在減少沖銅件的工作量的同時，增加整體效率，因此可以考慮將第一道工序單獨規(guī)劃為一個工位，第二、三、四和第五道工序合并為一個工位，交由兩個員工完成。與此同時，第四道剪套管工序可以和第五道并線工序合并為一個工序，由一個員工完成，再將多余的員工分配到第九道工序當中，達到人員的合理分配，從而盡可能的提高整體的生產(chǎn)效率。

根據(jù)上述的方案將工位重新規(guī)劃為4個，即n=4，再次依據(jù)作業(yè)測定的方法計算如表2所示的改善后各工序的標準工時。同時統(tǒng)計出工位n=4時各個工位的劃分表以及所需的時間，如表3所示。

通過表2中改善后標準作業(yè)數(shù)據(jù)以及圖1的時間分布，可以得到改善后的生產(chǎn)節(jié)拍CT為287.6s，工位數(shù)n為4，總工時T為931.494s計算得出生產(chǎn)線平衡率如下：

改善前的工位工時最大值很突出，已然超過500s，而其他的工位工時只有200s左右，改善后的每個工位工時都是均勻的分布，均處于150s-300s之間，減小了標準差，生產(chǎn)線平衡率也從起初的68.72%提升到了80.97%。

3.2.3 基于布局規(guī)劃的改善

任何的布局方式都應該遵守“兩個避免，兩個最小”，即移動的成本和距離最小，避免迂回和十字交叉。生產(chǎn)線布局要避免孤島型布局，指把生產(chǎn)線分割成一個個單獨的工作單元，其缺陷在于單元與單元之間相互隔離，聯(lián)系不緊密。

圖2是生產(chǎn)車間改善前分布圖，原有布局沒有做到生產(chǎn)線布局的要求，存在生產(chǎn)路線交錯、存在孤島型布局、空間利用率低等弊端。

圖2為改善前布局圖，其中數(shù)字代表工序名稱：1-開線，2-沖床（連接線），3-包連接線，4-剪套管，5-并線，6-包線，7-剝線頭，8-沖銅件，9-插塑料接插件，10-熱膠和銅件，11-線外層包裹螺紋管。從圖中可以看出，有物流路線有交叉，不能形成一個流。

在重新進行流水線的平面布局設計時，按新的工位劃分布局，避免“孤島形布局”的產(chǎn)生，遵循利于員工的操作;運輸路線最短;對生產(chǎn)面積充分利用等原則，具體規(guī)劃如圖3所示。

圖3數(shù)字代表工序名稱：1-開線，2-沖床（連接線），3-包連接線，4-剪套管，5-并線，6-包線，7-剝線頭，8-沖銅件，9-插塑料接插件，10-熱膠和銅件，11-線外層包裹螺紋管。

總體來說，圖3所示的布局圖，按照生產(chǎn)流程所規(guī)劃，井然有序，員工有較好的工作環(huán)境，與此同時，滿足公司在實際生產(chǎn)中所要達到的要求。

4 ?效果評價

利用ECRSI原則對工位進行改善，該方案在工位數(shù)上沒有變化，但在工序上進行了調(diào)整，同時，車間布局的改變減小了移動的距離。為能夠直觀的看出改善的情況，以及生產(chǎn)線平衡率的差異匯總如表4所示。

5 ?總結

企業(yè)效益是每個企業(yè)都一直追求的目標，而造成企業(yè)效益的直接來源就是生產(chǎn)效率，效率越高。本文通過運用工業(yè)工程的基本工具與方法進行研究，以操作者作為重點，以產(chǎn)線平衡為核心，使生產(chǎn)線趨于平衡，從而使生產(chǎn)效率得到提高，實現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)，降低在制品堆積的情況。

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基金項目：2018年本科生科技創(chuàng)新訓練項目，基于標準化的小型制造企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場優(yōu)化研究，TB201901078;2019年江蘇省大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目，基于IE的R公司現(xiàn)場改善研究，201911276121H;南京工程學院教學改革與建設項目，“項目化、參與式”教學方式的實踐與探索——以“基礎工業(yè)工程”課程為例，YZKC2019002。

作者簡介：徐小潔（1998-），女，江蘇鹽城人，本科，研究方向為工業(yè)工程。