基于車間單元生產(chǎn)線布局研究？新益為單元線咨詢公司概述：?jiǎn)挝簧a(chǎn)模式在我國(guó)制造業(yè)得到廣泛應(yīng)用，取得了顯著成效。它是解決傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)模式下庫(kù)存、材料、時(shí)間、空間、搬運(yùn)等方面浪費(fèi)的有效途徑之一。以單位生產(chǎn)模式理論為基礎(chǔ)，結(jié)合當(dāng)前企業(yè)生產(chǎn)線模式，從發(fā)展現(xiàn)狀、形態(tài)模式、功能特點(diǎn)以及對(duì)企業(yè)生產(chǎn)率的影響等方面比較了H型生產(chǎn)線和U型生產(chǎn)線，并通過實(shí)例論證了u型生產(chǎn)線與線性生產(chǎn)線相比在生產(chǎn)應(yīng)用上的優(yōu)越性，為企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)提出了合理可行的指導(dǎo)思想。

精益生產(chǎn)咨詢

01、引言

現(xiàn)如今，隨著經(jīng)濟(jì)飛速的發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品種類和功能多樣性的需求越來(lái)越高，給企業(yè)帶來(lái)的壓力也越來(lái)越重，企業(yè)必須根據(jù)市場(chǎng)需求調(diào)整產(chǎn)品的生產(chǎn)周期和交貨期，才能在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存下去，這種狀況使得傳統(tǒng)大批最的生產(chǎn)方式無(wú)法應(yīng)對(duì)持續(xù)多變、不可預(yù)測(cè)的市場(chǎng)環(huán)境。因此一種能夠迅速適應(yīng)市場(chǎng)訂單品種和數(shù)量高低起伏變化，適合品種多、批最小、交易期短的市場(chǎng)需求的生產(chǎn)方式應(yīng)運(yùn)而生——單元生產(chǎn)。

單元生產(chǎn)模式是一種基于追求無(wú)浪費(fèi)理念，以工作單元（機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)人員和在制品的物流系統(tǒng)）為基本組成，對(duì)生產(chǎn)線合理布置，進(jìn)行單一或多品種的生產(chǎn)方式。單元式生產(chǎn)可根據(jù)人員配備情況將生產(chǎn)線分為單人、多人循環(huán)類型，即U型布置。

單元生產(chǎn)方式的某本H的就是消除浪費(fèi)，該生產(chǎn)模式主要消除七大浪費(fèi)中的搬運(yùn)浪費(fèi)、等待浪費(fèi)、生產(chǎn)線平衡浪費(fèi)。同時(shí)可有效的降低生產(chǎn)成本，提高質(zhì)量及工作效率，增強(qiáng)系統(tǒng)的柔性能力。

02、單元生產(chǎn)線模式與傳統(tǒng)生產(chǎn)線模式比較

2.1傳統(tǒng)生產(chǎn)模式

傳統(tǒng)市場(chǎng)環(huán)境競(jìng)爭(zhēng)壓力小，產(chǎn)品需求種類單一，大批量生產(chǎn)成為大多數(shù)企業(yè)的主導(dǎo)生產(chǎn)方式，最典型的就是流水線式生產(chǎn)也稱為直線式生產(chǎn)模式，如圖1所示。

這種模式用于按照規(guī)定的順序從一臺(tái)設(shè)備到下一臺(tái)設(shè)備而沒有回流的生產(chǎn)線，物件流動(dòng)總是沿一個(gè)方向，其傳輸系統(tǒng)的柔性與存儲(chǔ)特征決定了能否可以在系統(tǒng)內(nèi)局部回流物件。這種生產(chǎn)模式只使用于大批量、少工序的產(chǎn)品生產(chǎn)。傳統(tǒng)大批量生產(chǎn)方式浪費(fèi)的表現(xiàn)形式大致可分為：資源組合不佳的時(shí)間流失、產(chǎn)能過剩與不足的時(shí)間流失、工序生產(chǎn)節(jié)拍差異的時(shí)間流失、生產(chǎn)線切換時(shí)間的流失、搬運(yùn)時(shí)間流失、冗員過多的時(shí)間流失等。

正因?yàn)樯a(chǎn)線的局限性才導(dǎo)致了傳統(tǒng)大批量無(wú)法應(yīng)對(duì)需求多樣性變化，產(chǎn)品生產(chǎn)周期縮短、更新?lián)Q代加快以及前面工序因零部件質(zhì)量而產(chǎn)生的斷料和JIT供貨等新情況、新問題，從而產(chǎn)生不必要的損失浪費(fèi)。

減少人員配備，提高人力資源的利用率也是提高企業(yè)生產(chǎn)效率的有效方法，所以通常會(huì)合理的安排設(shè)備的操作人員操控多臺(tái)機(jī)械設(shè)備，負(fù)責(zé)多段工序，這樣在直線型生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式下，人員在一個(gè)周期內(nèi)的來(lái)回時(shí)間及行走距離較多，如圖2所示。

某個(gè)單元生產(chǎn)周期不能夠得到合理限制造成整個(gè)系統(tǒng)的周期過長(zhǎng)，產(chǎn)品成本增加，如局部環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題會(huì)影響整個(gè)生產(chǎn)線的連續(xù)性，形成在制品堆積的嚴(yán)重現(xiàn)象。

2.2單元式生產(chǎn)線模式

單元式生產(chǎn)方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)市場(chǎng)需求不斷變化的柔性生產(chǎn),采用柔性的生產(chǎn)方式能夠有效的滿足產(chǎn)品的小批量、多品種，對(duì)于企業(yè)生產(chǎn)過程中減少半成品庫(kù)存、縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期、提高人員及設(shè)備利用率都有重要的意義。

單元式制造模式的首要條件是采用單件物件流動(dòng)的生產(chǎn)線方式，即按照加工、傳送、檢查的順序?qū)⒃谥破纷兂沙善返倪^程。依據(jù)產(chǎn)品的相似性原理來(lái)布置人員和設(shè)備的布局模式，通常單元式生產(chǎn)線采用U型或C型生產(chǎn)線的模式，在這種生產(chǎn)線模式中設(shè)備和工作、位按照工藝流程的順序緊密配置，這樣能夠減少不必要的人員走動(dòng)和物料的搬運(yùn)時(shí)間，使得生產(chǎn)線的運(yùn)行更加順暢，U型生產(chǎn)線的最大特征就是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的平衡，該生產(chǎn)線為了減少工作人員由于生產(chǎn)線布局不當(dāng)所造成的行走時(shí)間浪費(fèi)現(xiàn)象，把生產(chǎn)的投入點(diǎn)，即原材料的放置點(diǎn)與半成品或成品的產(chǎn)出點(diǎn)的位置，盡可能的縮短其二者間距離，叫做“IO一致”原則，如圖3。

這種生產(chǎn)線方式將投入點(diǎn)與取貨點(diǎn)靠近，避免了人員折返造成的時(shí)間浪費(fèi)。

車間流水線布局的原則，可以概括為：“兩個(gè)遵守、兩個(gè)回避”。

兩個(gè)遵守：逆時(shí)針排布、出入口一致。

兩個(gè)回避：孤島型布局、鳥籠型布局

單元裝配線的理想布局之一是花瓣型布局

1.流暢原則：各工序的有機(jī)結(jié)合，相關(guān)聯(lián)工序集中放置原則，流水化布局原則。

2.最短距離原則：盡量減少搬運(yùn)，流程不可以交叉，直線運(yùn)行。

3.平衡原則：工站之間資源配置，速率配置盡量平衡。

4.固定循環(huán)原則：盡量減少諸如搬運(yùn)，傳遞這種Non-ValueAdded的活動(dòng)。

5.經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量原則：適應(yīng)最小批量生產(chǎn)的情形，盡可能利用空間，減少地面放置原則

6.柔韌性的原則：對(duì)未來(lái)變化具有充分應(yīng)變力方案有彈性，如果呈小批量多種類的產(chǎn)品，優(yōu)先考慮U型線布局、環(huán)型布局等。

7.防錯(cuò)的原則：生產(chǎn)布局要盡可能充分的考慮這項(xiàng)原則，第一步先從硬件布局上預(yù)防錯(cuò)誤，減少生產(chǎn)上的損失。

一、逆時(shí)針排布

逆時(shí)針排布，主要目的是希望員工能夠采用一人完結(jié)作業(yè)方式、能夠?qū)崿F(xiàn)一人多機(jī)。一人完結(jié)與一人多機(jī)要求一個(gè)員工從頭做到尾，因此員工是動(dòng)態(tài)的，稱之為“巡回作業(yè)”。大部分作業(yè)員是右撇子，因此如果逆時(shí)針排布的話，當(dāng)員工進(jìn)行下一道加工作業(yè)時(shí)，工裝夾具或者零部件在左側(cè)，員工作業(yè)并不方便，這也正是逆時(shí)針的目的一一員工就會(huì)走到下一工位一一巡回的目的也就達(dá)到了。

二、出入口一致

出入口一致，是指原材料入口和成品出口在一起。為什么要求出入口一致呢？

首先，有利于減少空手浪費(fèi)，假設(shè)出入口不一致，作業(yè)員采用巡回作業(yè)，那么當(dāng)一件產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)束，要去重新取一件原材料加工的話，作業(yè)員就會(huì)空手（手上沒有材料可以生產(chǎn)）從成品產(chǎn)出口走到原材料投入口，這段時(shí)間是浪費(fèi)。如果出入口一致的話，作業(yè)員立刻就口可以取到新的原材科迸行加工，從而避免了浪費(fèi)。第二，有利于生產(chǎn)線平衡。由于出入口一致，布局必然呈現(xiàn)類似U的形狀，這使得各工序非常接近，從而為一個(gè)人同時(shí)操作多道工序提供了可能，這就提高了工序分配的靈活性，從而取得更高的生產(chǎn)線平衡率。

三、避免孤島型布局

孤島型布局把生產(chǎn)線分割成一個(gè)個(gè)單獨(dú)的工作單元，其缺陷在于單元與單元之間互相隔離，無(wú)法互相協(xié)助。

四、避免鳥籠型布局

鳥籠型布局往往沒有考慮到物流、人流順暢的結(jié)果，這種布局錯(cuò)誤的用機(jī)器設(shè)備或者工作臺(tái)把作業(yè)員圍在中間，使得物流不順暢，在制品増加，單元與單元之間的相互支援也變得幾乎不可能。

五、花瓣型布局

花瓣型布局是由多個(gè)單元共同組成，是按照“兩個(gè)遵守、兩個(gè)回避”原則進(jìn)行布局的結(jié)果。這種布局有助于提高單元間的互相協(xié)助，從而提高生產(chǎn)線平衡率。花瓣式布局是進(jìn)行“互助協(xié)作”的必要條件。

互助作業(yè)就好像運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的接力賽一樣，在交接區(qū)，實(shí)力強(qiáng)的選手可以適當(dāng)?shù)膹浹a(bǔ)實(shí)力弱的選手。在工作中也是一樣，單元之間的作業(yè)員也要把產(chǎn)品像接力棒一樣去傳遞。如果前單元的作業(yè)員耽誤了時(shí)間，后單元的作業(yè)員就幫助前單元從機(jī)器上卸下產(chǎn)品。這種做法，顯然依靠“花瓣式”布局為前提。

六、“一個(gè)流”生產(chǎn)線布局

按精益生產(chǎn)的理念，除了以上的兩個(gè)方面，還有更重要的因素需要考慮，精益生產(chǎn)布局追求的目標(biāo)主要有以下幾個(gè)方面：

（1）使物料搬運(yùn)成本最小化；

（2）空間的有效利用；

（3）勞動(dòng)力的有效利用；

（4）便于員工之間、員工與管理者之間、員工與用戶之間的信息溝通。

為了實(shí)現(xiàn)上面的目標(biāo)，最好的方法就是要將設(shè)備布局成U型，實(shí)現(xiàn)“一個(gè)流”生產(chǎn)。“一個(gè)流(One—PieceFlow)”生產(chǎn)方式是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中盡量實(shí)現(xiàn)小批量的輪轉(zhuǎn)，最好是單件的流動(dòng)。它是減少在制品數(shù)量的最好方法，是消除生產(chǎn)線浪費(fèi)的良策。它的基礎(chǔ)是要使加工生產(chǎn)線像流水裝配線一樣流水化，但要犧牲非瓶頸工序設(shè)備的利用率，因此要盡量平衡生產(chǎn)線，減少設(shè)備的產(chǎn)能損失。

七、“U”型布局

車間流水線布置一般歸納為如下兩種：傳統(tǒng)“一”字型生產(chǎn)線布置（即按加工順序排列設(shè)備）和U型布置。隨著精益生產(chǎn)思想的推廣，傳統(tǒng)生產(chǎn)線越來(lái)越多地被U型生產(chǎn)線所代替，因?yàn)閭鹘y(tǒng)生產(chǎn)線布局有如下缺點(diǎn)：一個(gè)人操作多臺(tái)設(shè)備時(shí)將存在“步行的浪費(fèi)”，増加了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)也不能實(shí)現(xiàn)人員的柔性化調(diào)整。而在U型布局中，生產(chǎn)線擺放如U型，一條流水線的出口和入口在相同位置，一個(gè)加工位置中可能同時(shí)包含幾個(gè)工藝，所以U型布局需要培養(yǎng)多能工。它減少了步行浪費(fèi)和工位數(shù)，從而縮短周期、提高效率，同時(shí)也減少了操作員工數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本。

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