1、工业工程与生产效率改善之七：之七：线平衡分析与瓶颈改善线平衡分析与瓶颈改善瓶颈(亦称:约束或制约)1.定义：阻碍企业业务流程更大程度增加有效产出或减少库存和费用的环节。所说的瓶颈可能是有形的,也可能是无形的。2.木桶短板原理：犹如木桶最短的一块木板决定了木桶水位的高度。同样，生产瓶颈就是生产的最短木板，从根本上限制生产能力、生产进度和生产效率。TOC理论：以色列物理学家艾利高德拉特（Eliyahu Goldratt）博士创造的Theory of Constraints理论（简称TOC理论，也称为制约理论）。其实，TOC理论的哲学基础并不奥秘，就是我们熟悉的“水桶理论”，也就是“决定木桶盛水量多
2、少的是最短的那块木板”。高德拉特从系统的角度出发，强调提高系统的有效产出、降低库存、减少运作费用。引例引例:一条一条10个环的链条个环的链条,其中其中9个环都能载重个环都能载重1000斤，但有一个环只能承担斤，但有一个环只能承担100斤，否则就会断裂。斤，否则就会断裂。问题：问题：如果想使这条链子的载重增加一倍如果想使这条链子的载重增加一倍,那么那么:A.将这条链子的所有环节的载重量都增加一倍？将这条链子的所有环节的载重量都增加一倍？B.集中精力只改善这最弱一环的载重量？集中精力只改善这最弱一环的载重量？答案显而易见。继续加固链条之中九个坚固的环节对现实中我们的目答案显而易见。继续加固链条之中
3、九个坚固的环节对现实中我们的目 标并没有什么帮助，链条中最虚弱的那环决定着整个链条的作用标并没有什么帮助，链条中最虚弱的那环决定着整个链条的作用。瓶颈的三个推导:1.只有构成木桶的所有木板都足够高，木桶才能盛满水；2.所有木板比最低木板高出的部分都是没有意义的，高的越多，浪费越大；3.要想增加木桶的容量，应该设法加高最低木板的高度，这是最 有效，也是最直接的途径。瓶颈的不良影响瓶颈的不良影响:1.1.工序间的先后关系工序间的先后关系,则会影响后续工序的进度；则会影响后续工序的进度；2.工序间的平行关系，则会影响产品配套；工序间的平行关系，则会影响产品配套；格言：格言：瓶颈瓶颈工序工序决定决定最
4、大最大产能产能 瓶颈图解:瓶颈效应是指瓶子颈部的大小限制了倒水时的水流量。1.2.解除瓶颈解除瓶颈（TOC五五步法）步法）五步法：五步法：.找出系统的瓶颈找出系统的瓶颈;.决定如何挖尽瓶颈的潜能决定如何挖尽瓶颈的潜能;.给予瓶颈最优质的资源支给予瓶颈最优质的资源支持持;.给瓶颈松绑（绕过、替代、给瓶颈松绑（绕过、替代、外包）外包）;.假如步骤四打破了原有的假如步骤四打破了原有的瓶颈，那么就瓶颈，那么就回到步骤一回到步骤一,持续改进持续改进,重新寻重新寻找新瓶颈。找新瓶颈。1、追求线平衡的目的和意义、追求线平衡的目的和意义 2、线平衡率的计算方法、线平衡率的计算方法 3、线平衡改善的判断标准、线
5、平衡改善的判断标准 4、线平衡分析的基本步骤、线平衡分析的基本步骤5、改善线平衡的六大方法、改善线平衡的六大方法线平衡分析与瓶颈改善 6、瓶颈工序改善、瓶颈工序改善 7、动作分析与动作要素、动作分析与动作要素 8、工序作业改善的动作经济原则、工序作业改善的动作经济原则 9、工序作业改善的、工序作业改善的ECSR原则原则10、线平衡改善的有效利用、线平衡改善的有效利用1、追求线平衡的目的和意义、追求线平衡的目的和意义线平衡线平衡Line Balancing 线平衡是对生产线的全部工序进行负荷分析，通过调整工序间的负荷分配使之达到能力平衡，最终提高生产线的整体效率。这种改善工序间能力平衡的方法又称
6、为瓶颈改善。线平衡分析及瓶颈改善的主要目的是：提高人员及设备的生产效率 减少产品的工时消耗，降低成本 减少在制品，降低在库 实现单元化生产，提高生产系统的弹性问题引出：生产管理人员的首要工作任务就是发现和解决生产系统的生产瓶颈。线不平衡造成中间在库，降低整体效率线不平衡造成中间在库，降低整体效率项项 目目工序工序1工序工序2工序工序3工序工序4能能 力力100件件/H125件件/H80件件/H100件件/H达成率达成率100%125%80%80%奖奖 金金标准产量奖金标准产量奖金125%奖金奖金00效效 率率个别效率合格个别效率合格个别效率高个别效率高个别效率低个别效率低个别效率低个别效率低能
7、力需求：能力需求：100件件/H例例资源类瓶颈 1.目标是平衡物流,而不是平衡(生产)能力;2.“非瓶颈”资源的充分利用不仅不能提高有效产出,而且还会使库存和搬运增加;3.让一项资源充分开动运转起来(利用)同使该项资源带来效益(活力)不能划等号;4.瓶颈环节损失1小时,相当于整个系统损失1小时,而且是无法补救的;5.非瓶颈环节上节约1小时,毫无实际意义;6.瓶颈制约了生产系统的有效产出和库存;某生产线某生产线作业速度分析图作业速度分析图例例工工 序序人人 数数正常作业时间正常作业时间正常作业时间正常作业时间人人 数数112020211818312929412525511919合计合计51111
8、11瓶瓶颈颈工工序序252029损失时间损失时间作业时间作业时间2、线平衡率的计算方法、线平衡率的计算方法（节拍平衡墙节拍平衡墙）损失时间：29*5-111=34秒191825某生产线的线平衡分析与瓶颈改善某生产线的线平衡分析与瓶颈改善-1例例循环时间循环时间CT=工序最长纯工时工序最长纯工时=29s平衡损失率平衡损失率=1-线平衡率线平衡率 =23.45%线平衡率线平衡率=100%=76.55%各工序纯工时总和各工序纯工时总和人数人数循环时间循环时间3、线平衡改善的判断标准、线平衡改善的判断标准 一般来说，平衡损失率在一般来说，平衡损失率在 515%以内以内 是可以接受的，否则就要进行改善。
9、是可以接受的，否则就要进行改善。4、线平衡分析的基本步骤、线平衡分析的基本步骤（1）确定分析对象的范围：对象生产线和对象工序；（2）把握分析对象的现状；（3）明确标准工时或观测各工序纯工时；（4）制作工序作业速度分析图（棒形图）；（5）计算生产线平衡率和平衡损失率；（6）研究分析结果，制定改进方案。措施与步骤：措施与步骤：寻找瓶颈寻找瓶颈找出瓶颈所处的位置；找出瓶颈所处的位置；分析瓶颈分析瓶颈分析该瓶颈对整个进度的影响及作用；分析该瓶颈对整个进度的影响及作用；评估影响评估影响确定该瓶颈对进度的影响程度；确定该瓶颈对进度的影响程度；分析因素分析因素分析各个制约因素及相关因素；分析各个制约因素及相
10、关因素；制定方案制定方案召开会议，逐个分析因素及落实行动方案；召开会议，逐个分析因素及落实行动方案；实施与跟踪；实施与跟踪；效果评估。效果评估。瓶瓶颈颈工工序序302034 瓶颈工序（工时最长的工序）是瓶颈工序（工时最长的工序）是？瓶颈工序与费时次工序的工时差，比率是瓶颈工序与费时次工序的工时差，比率是？工时最短的工序是工时最短的工序是？瓶颈工序与工时最短的工序的工时差，比率是瓶颈工序与工时最短的工序的工时差，比率是？柱状图平坦吗？柱状图平坦吗？/凹凸差别大吗？凹凸差别大吗？第一道工序是瓶颈工序吗？第一道工序是瓶颈工序吗？分担转移的方法分担转移的方法作业改善作业改善增加人员增加人员1人人2人人
11、拆解去除拆解去除重新分配重新分配改善合并改善合并5、改善线平衡的六大方法、改善线平衡的六大方法 操作方法研究改善方法：操作方法研究改善方法：未经方法研究而作的时间研究是没有意义的，因为操作方法不同，所消耗的时间亦不同。例如，在一块铸件上钻直径为38mm的孔：A 方法：在车床上先钻孔，然后以内圆车刀镗孔而达到规定的尺寸；B 方法：在铸造时预留一孔，由旋臂钻床直接钻成所需尺寸。作业方作业方法改善法改善作业作业拆解分割拆解分割改进改进工具夹具工具夹具提高提高设备效率设备效率提高提高作业技能作业技能调整调整作业人员作业人员增加增加作业人员作业人员瓶颈瓶颈改善改善合并合并微小动作微小动作取消取消不必要动
12、作不必要动作重排重排作业工序作业工序简化简化复杂动作复杂动作6、瓶颈工序改善、瓶颈工序改善工时短的工序改善工时短的工序改善消除（将作业任务完全分担到其它工序）消除（将作业任务完全分担到其它工序）分担瓶颈工序的工作量分担瓶颈工序的工作量连接相互间工时短的工序，同时考虑操作改进连接相互间工时短的工序，同时考虑操作改进二人以上的工序减少人员配置二人以上的工序减少人员配置线平衡线平衡Line Balancing 线平衡与瓶颈改善同样应在线平衡与瓶颈改善同样应在 各工段各工段 之之间进行，这样才能真正提高生产能力平衡，最大间进行，这样才能真正提高生产能力平衡，最大限度地降低中间在库、提高效率。限度地降低
13、中间在库、提高效率。（1）肢体使用原则）肢体使用原则轻松有节奏轻松有节奏 （1）双手同时开始、结束动作）双手同时开始、结束动作 （2）双手动作对称反向）双手动作对称反向 （3）以最低等级的动作进行作业）以最低等级的动作进行作业 （4）动作姿势稳定）动作姿势稳定 （5）连续圆滑的曲线动作）连续圆滑的曲线动作 （6）利用物体惯性）利用物体惯性 （7）减少动作注意力）减少动作注意力（8）动作有节奏）动作有节奏（2）作业配置原则）作业配置原则 （1）材料、工装定点、定容、定量）材料、工装定点、定容、定量 （2）材料、工装预置在小臂范围内）材料、工装预置在小臂范围内 （3）材料、工装取放简单化）材料、工
14、装取放简单化 （4）物品水平移动）物品水平移动 （5）利用物品自重进行工序间传递）利用物品自重进行工序间传递 （6）作业高度适宜、便于操作）作业高度适宜、便于操作（7）照明适合作业）照明适合作业（3）机械设计原）机械设计原则则 （1）用夹具固定产品及工具）用夹具固定产品及工具 （2）使用专用工具）使用专用工具 （3）将两种工装合并为一个）将两种工装合并为一个 （4）使工装便利化，减少疲劳）使工装便利化，减少疲劳 （5）机械操作动作相对稳定，）机械操作动作相对稳定，操作程序流程化、标准化操作程序流程化、标准化（6）控制程序与作业程序配合）控制程序与作业程序配合9、工序作业改善的、工序作业改善的E
15、CSR原原则则取取 消消 完成了什么完成了什么 是否必要是否必要 为什么为什么 无满意答复无满意答复合合 并并 无法取消无法取消 有必要有必要 省时简化省时简化重重 排排何人何人 何处何处 何时何时 最佳顺序最佳顺序 去除重复去除重复 更加有序更加有序简简 化化 必要工作必要工作 最简单方法最简单方法 最简单设备最简单设备 节省节省MTCEliminateCombineRearrangeSimplifyI E改善改善 提高生产线的整体生产能力提高生产线的整体生产能力 使工序间工作量均衡化使工序间工作量均衡化 降低单位产品的工数降低单位产品的工数 压缩生产人员配置压缩生产人员配置 合理编制一线出
16、勤体制合理编制一线出勤体制10、线平衡改善的有效利、线平衡改善的有效利用用综合解析：综合解析：节拍管理不是简单的时间测量和制作出一个漂亮的节拍平衡墙本身，而是一种分节拍管理不是简单的时间测量和制作出一个漂亮的节拍平衡墙本身，而是一种分析企业制造能力和瓶颈状态的手段，也是针对性的改善企业精益制造障碍的科学方析企业制造能力和瓶颈状态的手段，也是针对性的改善企业精益制造障碍的科学方法。节拍管理工作是精益制造过程中一项非常精细的管理性工作，通过节拍管理的法。节拍管理工作是精益制造过程中一项非常精细的管理性工作，通过节拍管理的操作流程，我们可以用实施引导企业管理人员集中起来消除浪费环节，提高企业的操作流
17、程，我们可以用实施引导企业管理人员集中起来消除浪费环节，提高企业的制造能力，而这需要企业管理者和企业员工投入精力、时间和智慧，挖掘企业制造制造能力，而这需要企业管理者和企业员工投入精力、时间和智慧，挖掘企业制造的潜力，提高企业的经营效率。的潜力，提高企业的经营效率。节拍管理的运行方法非常简单而易懂，但是在企业推进过程中取得的效果一般是节拍管理的运行方法非常简单而易懂，但是在企业推进过程中取得的效果一般是有限的，主要原因是企业的管理者把节拍管理看成是唾手可得果实，只需要简单的有限的，主要原因是企业的管理者把节拍管理看成是唾手可得果实，只需要简单的应用就能够获得巨大回报，这种想发是不正确的，节拍管
18、理是帮助企业调动全体员应用就能够获得巨大回报，这种想发是不正确的，节拍管理是帮助企业调动全体员工的智慧，通过科学的节拍测量技术和分析方法，不断实现企业的改善，消除各个工的智慧，通过科学的节拍测量技术和分析方法，不断实现企业的改善，消除各个工序中的不增值环节，通过拉动职能部门的参与提高企业标准化制造的能力和持续工序中的不增值环节，通过拉动职能部门的参与提高企业标准化制造的能力和持续不断的提高企业流畅制造的效率，这才是节拍管理的初衷，也是节拍管理的核心思不断的提高企业流畅制造的效率，这才是节拍管理的初衷，也是节拍管理的核心思想。想。“把简单的招式练到极至就是绝招”天下大事必做于细，天下难事必做于易
19、！山不拒抔土而成其高，海不拒滴水而成其山不拒抔土而成其高，海不拒滴水而成其深深！一是要有创新的思维。一是要有创新的思维。与大家分享一个故事。有个卖草帽的老人来到一棵大树下休息，当他睡着的时候，与大家分享一个故事。有个卖草帽的老人来到一棵大树下休息，当他睡着的时候，树上的猴子们跳下来把他的草帽都拿走了，等他醒来的时候，只剩下他戴在自己头上树上的猴子们跳下来把他的草帽都拿走了，等他醒来的时候，只剩下他戴在自己头上的一顶了。老人很着急，但他知道猴子喜欢模仿人的动作，于是他想出了一个办法。的一顶了。老人很着急，但他知道猴子喜欢模仿人的动作，于是他想出了一个办法。他将自己头上的那顶草帽往地上一扔，然后双
20、手抱怀看着猴子。果然，猴子们纷纷效他将自己头上的那顶草帽往地上一扔，然后双手抱怀看着猴子。果然，猴子们纷纷效仿，也将头上的帽子往地上扔，老人笑着赶紧捡起草帽离开了，剩下一群猴子们在树仿，也将头上的帽子往地上扔，老人笑着赶紧捡起草帽离开了，剩下一群猴子们在树上出神。后来，老人的孙子也卖起了草帽，一天，孙子正好走到这棵树下累了，便坐上出神。后来，老人的孙子也卖起了草帽，一天，孙子正好走到这棵树下累了，便坐下休息。醒来时草帽又被猴子们拿走了，孙子记起爷爷告诉他的故事，并不着急，微下休息。醒来时草帽又被猴子们拿走了，孙子记起爷爷告诉他的故事，并不着急，微笑着将自己头上剩下的那唯一的一顶草帽往地上一扔，
21、然后双手抱怀看着猴子们。出笑着将自己头上剩下的那唯一的一顶草帽往地上一扔，然后双手抱怀看着猴子们。出乎他的意料之外的事情发生了，一只猴子从树上窜下来，迅速捡起那顶孙子刚扔在地乎他的意料之外的事情发生了，一只猴子从树上窜下来，迅速捡起那顶孙子刚扔在地上的草帽，跑回到树上去了；并语重心长的告诉这位孙子：上的草帽，跑回到树上去了；并语重心长的告诉这位孙子：“你怎么完全照搬你老爷你怎么完全照搬你老爷爷爷的做法呢？！你不知道我爷爷也会告诉我这个故事吗？的做法呢？！你不知道我爷爷也会告诉我这个故事吗？”故事中的孙子很好笑，但故事中的孙子很好笑，但是是我们是不是也时时要警醒自己不要犯同样的错误。我们是不是也
22、时时要警醒自己不要犯同样的错误。“事易时移，变法宜矣！事易时移，变法宜矣！”创新的创新的目目的并不是否定之前的成绩，而是为了良性的发展。的并不是否定之前的成绩，而是为了良性的发展。二是要具备开放的心态。二是要具备开放的心态。再讲一个故事：一个恶作剧的小偷将一辆汽车上一个轮子的四个螺杆全部取走了，没有了螺杆，车轮无法固定，车主与找来的维修师傅面对这种情况一筹莫展。正在这时，一个疯疯癫癫的人来了，他围着车子摇摇晃晃地转着圈，维修师傅和车主都被他的举动惹火了，怒骂着轰走这个疯子。疯子就慢悠悠地说话了：“你们不会从其他三个轮子上都拆一个螺杆下来吗，真蠢啊！”维修师傅和车主眼前一亮，自己怎么就没想到呢？
