宋瑩

(遼東學(xué)院 服裝與紡織學(xué)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(xué)院 服裝與紡織學(xué)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(guò)對(duì)服裝企業(yè)作業(yè)程序分析，以作業(yè)內(nèi)容、作業(yè)時(shí)間及流水線節(jié)拍為參數(shù)，創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，并計(jì)算得出企業(yè)的生產(chǎn)線平衡率；通過(guò)對(duì)平衡率的研判,將最終確定生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率，并對(duì)其進(jìn)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(xué)科，包含了大量實(shí)用性很強(qiáng)的現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)，經(jīng)過(guò)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(zhì)量的直接手段和重要方法,其主要技術(shù)包括“方法研究”和“作業(yè)測(cè)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(guò)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(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線平衡的重要手段[1]。

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

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(xì)分化的基礎(chǔ)上，實(shí)行多工序流水連續(xù)作業(yè)。由于各個(gè)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(shí)間不完全相同，工序間的作業(yè)負(fù)荷不均等，除了工時(shí)損耗之外，還會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)、生產(chǎn)停滯等問(wèn)題，從而導(dǎo)致企業(yè)的生產(chǎn)效率低下。要想解決以上問(wèn)題，則必須對(duì)生產(chǎn)所需的全部工序時(shí)間進(jìn)行平均化，作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，即實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線平衡才能保障生產(chǎn)線的順利運(yùn)行[2]。

生產(chǎn)線平衡是指對(duì)生產(chǎn)線的全部工序進(jìn)行負(fù)荷分析，通過(guò)調(diào)整工序間的負(fù)荷分配使之達(dá)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(shí)間可以通過(guò)IE中的量化類方法加以定量，作業(yè)時(shí)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(shè)計(jì)及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí)間，提高作業(yè)人員工作效率；減少產(chǎn)品工時(shí)消耗，提升機(jī)器設(shè)備使用效率；提高企業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)能力，使硬性生產(chǎn)向柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變；降低工序制品庫(kù)存，實(shí)現(xiàn)“一個(gè)流”的生產(chǎn)模式。

1.3 生產(chǎn)線平衡的計(jì)算

服裝企業(yè)在實(shí)際生產(chǎn)中，采用IE量化類方法建立數(shù)學(xué)模型，對(duì)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(shí)等主要參數(shù)進(jìn)行精確量化，經(jīng)過(guò)驗(yàn)證最終實(shí)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(yīng)用，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線平衡率要求達(dá)到85%以上的為高效生產(chǎn)線，生產(chǎn)線平衡率評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)見表1[4]。

表1 生產(chǎn)線平衡率評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)

生產(chǎn)線平衡率的計(jì)算方法有兩種：

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

由于服裝企業(yè)的生產(chǎn)線負(fù)荷通常是不均衡的，因此在平衡生產(chǎn)線的過(guò)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(guò)IE量化類方法得出的數(shù)學(xué)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(shí)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(gè)工站實(shí)際作業(yè)時(shí)間的總和除以瓶頸工站的作業(yè)時(shí)間再乘工站數(shù)[7]。據(jù)此可以作出生產(chǎn)線中實(shí)際的工站安排。通過(guò)IE量化類方法得出的數(shù)學(xué)模型

E=ΣTi/(S·P)

式中：E為生產(chǎn)線平衡率；ΣTi為各個(gè)工站實(shí)際作業(yè)時(shí)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(shí)間。

2 實(shí)例分析

文中在方法二的基礎(chǔ)上，對(duì)服裝企業(yè)生產(chǎn)線的平衡率進(jìn)行實(shí)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(gè)作業(yè)單元[8]，作業(yè)單元序號(hào)及作業(yè)內(nèi)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(shí)間如圖1所示。

圖1 作業(yè)單元順序及作業(yè)時(shí)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(shí)間為3.9 min,為了使所有作業(yè)能夠平衡分配到各個(gè)工站，首先列出順序矩陣，具體見表2。

2.2 位置權(quán)重的確定

在表2基礎(chǔ)上計(jì)算各作業(yè)單元的位置權(quán)重PW (Positional Weight)并降序排列，具體見表3。位置權(quán)重即作業(yè)單元的作業(yè)時(shí)間與所有標(biāo)記“√”的作業(yè)單元作業(yè)時(shí)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(hào)必須先于這些作業(yè)完成。

2.3 工站劃分

將作業(yè)單元進(jìn)行工站劃分,以位置權(quán)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(jìn)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(shí)間，得到該工站余下的待分配時(shí)間，按照同一方法以此類推，將工站中余下的待分配時(shí)間，繼續(xù)分配給下一個(gè)作業(yè)單元，直到工站的P時(shí)間全部分配完畢或者剩余時(shí)間不足以繼續(xù)進(jìn)行分配為止。然后開始進(jìn)行下一個(gè)工站的分配，并重復(fù)以上的步驟，直到左右作業(yè)單元都分配到相對(duì)應(yīng)的工站[10],由表4得出最終的工站劃分結(jié)果，及各工站中所含的作業(yè)單元。

表3 作業(yè)單元權(quán)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(jié)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(jié)果帶入生產(chǎn)線平衡率數(shù)學(xué)模型E=ΣTi/(S·P)中進(jìn)行計(jì)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(píng)判標(biāo)準(zhǔn)可以得出研判結(jié)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(jié)語(yǔ)

以生產(chǎn)線工作任務(wù)、流水線節(jié)拍、工序工時(shí)為參數(shù)，通過(guò)IE量化類方法對(duì)任務(wù)程序進(jìn)行分析，并創(chuàng)建數(shù)學(xué)模型，通過(guò)計(jì)算得出各工序緊前任務(wù)、作業(yè)單元位置權(quán)重等相關(guān)數(shù)據(jù)，并給出接近節(jié)拍時(shí)間以及符合任務(wù)前后關(guān)系約束條件的生產(chǎn)線工站設(shè)計(jì)，最后通過(guò)公式計(jì)算得出生產(chǎn)線平衡率是否達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，從而繼續(xù)完成人員分配等后續(xù)工作，使各個(gè)工站負(fù)荷相當(dāng)，效率提高。

使用通過(guò)IE量化類方法，不僅可以通過(guò)公式計(jì)算得出生產(chǎn)線平衡率具體數(shù)值，同時(shí)還可以根據(jù)創(chuàng)建的數(shù)學(xué)模型對(duì)效率低的生產(chǎn)線進(jìn)行改善，對(duì)合乎標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)線也可以進(jìn)一步提升效率。具體的改善和提升手段有：分擔(dān)轉(zhuǎn)移，把某一工站多余的作業(yè)任務(wù)轉(zhuǎn)移到其他工站；改善壓縮，對(duì)瓶頸工站的作業(yè)內(nèi)容進(jìn)行壓縮；拆解轉(zhuǎn)移，將一個(gè)或多個(gè)作業(yè)量大的工站任務(wù)拆解掉，作業(yè)內(nèi)容轉(zhuǎn)移到其他工站；作業(yè)重排，將各個(gè)工序重新打亂重新調(diào)整排列，以達(dá)到最佳效率。

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(責(zé)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(xué)院校級(jí)科研基金項(xiàng)目(2016QN006)。

宋瑩(1973—)，女，講師，碩士。主要研究方向?yàn)榉b設(shè)計(jì)與工程。Email:626846848@qq.com

F 768.3

A

2096-1928(2017)03-0208-04