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：單位生產(chǎn)模式在我國制造業(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)模式下庫存、材料、時間、空間、搬運等方面浪費的有效途徑之一。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、功能特點以及對企業(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)濟飛速的發(fā)展，人們對產(chǎn)品種類和功能多樣性的需求越來越高，給企業(yè)帶來的壓力也越來越重，企業(yè)必須根據(jù)市場需求調(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競爭中生存下去，這種狀況使得傳統(tǒng)大批最的生產(chǎn)方式無法應(yīng)對持續(xù)多變、不可預(yù)測的市場環(huán)境。因此一種能夠迅速適應(yīng)市場訂單品種和數(shù)量高低起伏變化，適合品種多、批最小、交易期短的市場需求的生產(chǎn)方式應(yīng)運而生——單元生產(chǎn)。

單元生產(chǎn)模式是一種基于追求無浪費理念，以工作單元（機械設(shè)備、生產(chǎn)人員和在制品的物流系統(tǒng)）為基本組成，對生產(chǎn)線合理布置，進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，該生產(chǎn)模式主要消除七大浪費中的搬運浪費、等待浪費、生產(chǎn)線平衡浪費。同時可有效的降低生產(chǎn)成本，提高質(zhì)量及工作效率，增強系統(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)市場環(huán)境競爭壓力小，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)定的順序從一臺設(shè)備到下一臺設(shè)備而沒有回流的生產(chǎn)線，物件流動總是沿一個方向，其傳輸系統(tǒng)的柔性與存儲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)方式浪費的表現(xiàn)形式大致可分為：資源組合不佳的時間流失、產(chǎn)能過剩與不足的時間流失、工序生產(chǎn)節(jié)拍差異的時間流失、生產(chǎn)線切換時間的流失、搬運時間流失、冗員過多的時間流失等。

正因為生產(chǎn)線的局限性才導(dǎo)致了傳統(tǒng)大批量無法應(yīng)對需求多樣性變化，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。

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，所以通常會合理的安排設(shè)備的操作人員操控多臺機械設(shè)備，負責(zé)多段工序，這樣在直線型生產(chǎn)線的生產(chǎn)方式下，人員在一個周期內(nèi)的來回時間及行走距離較多，如圖2所示。

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

2.2單元式生產(chǎn)線模式

單元式生產(chǎn)方式可以實現(xiàn)對市場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，對于企業(yè)生產(chǎn)過程中減少半成品庫存、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和物料的搬運時間，使得生產(chǎn)線的運行更加順暢，U型生產(chǎn)線的最大特征就是實現(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)所造成的行走時間浪費現(xiàn)象，把生產(chǎn)的投入點，即原材料的放置點與半成品或成品的產(chǎn)出點的位置，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)線方式將投入點與取貨點靠近，避免了人員折返造成的時間浪費。

車間流水線布局的原則，可以概括為：“兩個遵守、兩個回避”。

兩個遵守：逆時針排布、出入口一致。

兩個回避：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，流程不可以交叉，直線運行。

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，傳遞這種Non-ValueAdded的活動。

5.經(jīng)濟產(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：對未來變化具有充分應(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.防錯的原則：生產(chǎn)布局要盡可能充分的考慮這項原則，第一步先從硬件布局上預(yù)防錯誤，減少生產(chǎn)上的損失。

一、逆時針排布

逆時針排布，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。一人完結(jié)與一人多機要求一個員工從頭做到尾，因此員工是動態(tài)的，稱之為“巡回作業(yè)”。大部分作業(yè)員是右撇子，因此如果逆時針排布的話，當(dāng)員工進行下一道加工作業(yè)時，工裝夾具或者零部件在左側(cè)，員工作業(yè)并不方便，這也正是逆時針的目的一一員工就會走到下一工位一一巡回的目的也就達到了。

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，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，這段時間是浪費。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。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，從而為一個人同時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)線分割成一個個單獨的工作單元，其缺陷在于單元與單元之間互相隔離，無法互相協(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，這種布局錯誤的用機器設(shè)備或者工作臺把作業(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單元共同組成，是按照“兩個遵守、兩個回避”原則進行布局的結(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。花瓣式布局是進行“互助協(xié)作”的必要條件。

互助作業(yè)就好像運動場上的接力賽一樣，在交接區(qū)，實力強的選手可以適當(dāng)?shù)膹浹a實力弱的選手。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)員耽誤了時間，后單元的作業(yè)員就幫助前單元從機器上卸下產(chǎn)品。這種做法，顯然依靠“花瓣式”布局為前提。

六、“一個流”生產(chǎn)線布局

按精益生產(chǎn)的理念，除了以上的兩個方面，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)主要有以下幾個方面：

（1）使物料搬運成本最小化；

（2）空間的有效利用；

（3）勞動力的有效利用；

（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，實現(xiàn)“一個流”生產(chǎn)。“一個流(One—PieceFlow)”生產(chǎn)方式是指產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中盡量實現(xiàn)小批量的輪轉(zhuǎn)，最好是單件的流動。它是減少在制品數(shù)量的最好方法，是消除生產(chǎn)線浪費的良策。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)線越來越多地被U型生產(chǎn)線所代替，因為傳統(tǒng)生產(chǎn)線布局有如下缺點：一個人操作多臺設(shè)備時將存在“步行的浪費”，増加了勞動強度，同時也不能實現(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，一個加工位置中可能同時包含幾個工藝，所以U型布局需要培養(yǎng)多能工。它減少了步行浪費和工位數(shù)，從而縮短周期、提高效率，同時也減少了操作員工數(shù)量，降低了生產(chǎn)成本。

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