生产线平衡率.docx

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生产线平衡率

生产线平衡

一、“节拍”、“瓶颈”、“空闲时间”、“工艺平衡”的定义

流程的“节拍”（Cycle  time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之

间的间隔时间。

换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。

节拍通常只是用于定义一个流

程中某一具体工序或环节的单位产出时间。

如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之

间的间隔时间。

在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产

出，首先需要考虑的是流程的节拍。

而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈“（Bottleneck）。

流程中存在的瓶颈不

仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。

更广义地讲，所谓瓶颈

是指整个流程中制约产出的各种因素。

例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不

能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。

正如“瓶颈”的字面

含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流

程的产出速度。

瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设

备。

因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。

与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idle  time）。

空闲时间是指工

作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。

当一个流程中各个工序

的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。

这就需要对生产工艺进行平衡。

制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续

作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业

效率。

然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相

同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。

除了造成的无谓的工时损失外，还造成

大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。

为了解决以上问题就必须对各工

序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。

 “生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽

可能相近。

是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。

生产线工艺平衡的目的是

通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”

（Cell  production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

二、平衡生产线的意义

通过平衡生产线可以达到以下几个目的：

1、提高作业员及设备工装的工作效率；  

2、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；  

3、减少工序的在制品，真正实现“一个流”；  

4、在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系

统；  

5、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（Layout）分析、搬运分析、

时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。

三、工艺平衡率的计算  

要衡量工艺总平衡状态的好坏，我们必须设定一个定量值来表示，即生产线平衡率或平衡损失

率，以百分率表示。

首先，要明确一点，虽然各工序的工序时间长短不同，但如前所述，决定生产线的作业周期的

工序时间只有一个，即最长工序时间Pitch  time，也就是说Pitch  time等于节拍

（cycle  time）。

另外一种计算方法同样可以得到cycle  time，即由每小时平均产量，求得

一个产品的CT（Q，每小时产量）。

cycle  time（CT）=Pitch  time=3600/Q  

1、生产线的平衡计算公式  

平衡率=（各工序时间总和/（工位数*CT））*100=（∑ti/（工位数*CT））*100  

2、生产线的平衡损失率计算公式  

平衡损失率=1-平衡率  

四、生产线工艺平衡的改善原则方法  

平衡率改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。

实施时可遵循以下方法：

1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动

作

分析、工装自动化等IE方法与手段；  

2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；  

3、增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降；  

4、合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易拉平衡；  

6、分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中去。

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2006-7-5

生产线平衡

一、“节拍”、“瓶颈”、“空闲时间”、“工艺平衡”的定义

流程的“节拍”（Cycle  time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）

之

间的间隔时间。

换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。

节拍通常只是用于定义一个流

程中某一具体工序或环节的单位产出时间。

如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。

在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产

出，首先需要考虑的是流程的节拍。

而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈“（Bottleneck）。

流程中存在的瓶颈不

仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。

更广义地讲，所谓瓶颈

是指整个流程中制约产出的各种因素。

例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不

能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。

正如“瓶颈”的字面

含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流

程的产出速度。

瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设

备。

因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。

与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idle  time）。

空闲时间是指工

作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。

当一个流程中各个工序

的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。

这就需要对生产工艺进行平衡。

制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续

作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业

效率。

然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相

同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。

除了造成的无谓的工时损失外，还造成

大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。

为了解决以上问题就必须对各工

序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。

 “生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽

可能相近。

是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。

生产线工艺平衡的目的是

通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（

Cell  production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

二、平衡生产线的意义

通过平衡生产线可以达到以下几个目的：

1、提高作业员及设备工装的工作效率；  

2、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；  

3、减少工序的在制品，真正实现“一个流”；  

4、在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系

统；  

5、通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（Layout）分析、搬运分析、时

间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。

三、工艺平衡率的计算  

要衡量工艺总平衡状态的好坏，我们必须设定一个定量值来表示，即生产线平衡率或平衡损失

率，以百分率表示。

首先，要明确一点，虽然各工序的工序时间长短不同，但如前所述，决定生产线的作业周期的

工序时间只有一个，即最长工序时间Pitch  time，也就是说Pitch  time等于节拍

（cycle  time）。

另外一种计算方法同样可以得到cycle  time，即由每小时平均产量，求得

一个产品的CT（Q，每小时产量）。

cycle  time（CT）=Pitch  time=3600/Q  

1、生产线的平衡计算公式  

平衡率=（各工序时间总和/（工位数*CT））*100=（∑ti/（工位数*CT））*100  

2、生产线的平衡损失率计算公式  

平衡损失率=1-平衡率  

四、生产线工艺平衡的改善原则方法  

平衡率改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。

实施时可遵循以下方法：

1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动作

分析、工装自动化等IE方法与手段；  

2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；  

3、增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降；  

4、合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易拉平衡；  

6、分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中去。

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2006-6-27

生产控制篇

生产控制篇

第一章 生产与计划控制概论

l 什么是生产与物料控制（PMC）？

PMC代表Product Material Control 的缩写形式，意思为生产及物料控制。

通常它分为两个部

分：

PC：

生产控制或生产管制（台、日资公司俗称生管），主要职能是生产的计划与生产的进度控

制。

MC：

物料控制（俗称物控），主要职能是物料计划、请购、物料调度、物料的控制（坏料控制

和正常进出用料控制）等。

l 良好的生产与物控管理应该做到哪几点？

生产与物控是企业的总调度，整个企业的生产与物料运作都是围绕着这个部门运转的，PMC部

门计划能力、控制能力与协调能力对企业的运作有非常重要的影响。

企业要建立良好的生产与

物控管理，应做到：

1、建立制定完善的生产与物控运作体系（即从销售到出货的整体运作程序）。

2、预测及制定较为合理的短、中、长期销售计划。

3、对自身的生产能力负荷预先进行详细的分析，并建立完善的资料。

4、生产前期做好完整的月销货计划（生产总排程）和周生产计划。

5、配合生产计划做到良好的物料控制。

6、对生产进度及物料进度的及时跟进以及沟通协调。

l PMC管理做得差，容易造成什么现象？

PMC的计划能力、控制能力及沟通协调能力做得差，容易造成以下现象：

1、 经常性的停工待料：

因为生产无计划或物料无计划，造成物料进度经常跟不/上，以致经常

停工待料。

2、 生产上的一顿饱来一顿饥：

因为经常停工待料，等到一来物料，交期自然变短，生产时间

不足，只有加班加点赶货，结果有时饿死，有时撑死。

3、 物料计划的不准或物料控制的不良，半成品或原材料不能衔接上，该来的不来，不该来的

一大堆，造成货仓大量堆积材料和半成品，生产自然不顺畅。

4、 生产计划表仅起形式上的作用，生产计划与实际生产脱节，计划是一套，生产又是一套，

生产计划根本不起作用，徒具形式。

5、 对销售预测不准或对产能分析不准，不能针对产能进行合理安排，没有空留余地，生产计

划的机动性不强，生产计划变更频繁，紧急订单一多，生产计划的执行就成了泡影。

6、 计划、生产及物料进度协调性不强，影响交货期，降低分司声誉。

7、 生产经常紊乱，品质跟着失控，造成经常性的返工又影响生产计划的执行，造成恶性循环。

第二章 生产管理的组织结构与职能

第一节    生产管理人员的工作职责

l 生产控制部门的作用有哪些？

生产控制部门的作用主要有：

1、 对销售部门接到的订单能协调出一个较为合理的年度、季度、月度销货计划。

2、 对销售部门随意变更生产计划、紧急加单或任意取消单能进行适当的限制。

3、 根据产能负荷分析资料，能制定出一个合理完善的生产计划，对生产订单的起伏、生产计

划的变更有准备措施，预留“备份程序”。

4、 能准确地控制生产的进度，能对物料控制人员做好物料进度的督促。

5、 当生产进度落后时，能及时主动地与有关部门商量对策，协商解决办法，并采取行动加以

补救。

●   生产控制部门的工作职能有哪些？

    生产控制部门的工作职能主要有：

1、 协调销货计划。

2、 制定生产计划。

3、 控制生产进度。

4、 督促物料进度。

5、 分析产能负荷。

6、 生产数据统计。

7、 生产异常协调。

●  生产控制主管的工作职责有那些？

   PC主管的工作职责主要有：

1、 综合协调销货计划。

2、 综合调整生产各车间产能。

3、 生产计划的制定与审查。

4、 对生产计划的各项进度加以检查。

5、 对生产计划及生产进度的适当调整。

6、 物料进度的检查。

7、 统计数据的分析。

8、 部门间的沟通与协调。

9、 MRPII系统的推动与完善（逻辑测试）。

10、 部门员工的培训。

●  生产控制主管助理的工作职责有哪些？

   PC主管助理的工作职责主要有：

1、 部门有关文件的起草拟定。

2、 部门员工的培训实施。

3、 MRPII系统的具体推动与完善（逻辑测试）。

4、 部门间般事务的沟通协调。

5、 主管不在时暂代主管职务。

●  生产计划中（PC）的工作职责主要有：

1、 生产计划的制定。

2、 产能的调整。

3、 生产进度的控制。

4、 生产计划及生产进度的适当调整。

5、 物料进度的分析。

6、 统计数据的分析。

7、 部门间有关事务的沟通与协调。

8、 MRPII系统的推动与完成（逻辑测试）。

●  生产控制统计员的工作职责有哪些？

   PC统计员的工作职责主要有（建立MRPII系统此职位可不设）：

1、 生产进度的统计（主要工作）。

2、 产能分析的统计。

3、 销货计划的统计。

4、 生产计划的统计。

5、 物料进度的统计。

6、 出货的统计以及其他有关的统计。

7、 各种统计图表的绘制。

●  生产控制文员的工作职责有哪些？

PC文员的工作职责主要有：

1、 文件的归类、保管与分发。

2、 文件的打印工作。

3、 各种数据的输入工作等。

第二节 生产管理人员的岗位素质要求

●  生产控制主管岗位素质要求有哪些？

生产控制主管的岗位素质要求主要有：

1、 25~35岁，大学本科以上，英语六级，电脑应用熟练（计算机专业优先）。

2、 有3年以上PMC 管理工作经验。

3、 精通ISO9000体系，能熟练编写有关文件。

4、 对MRPII原理非常熟悉，能推动动与完善MRPII系统（能自行参与MRPII软件开发最佳）。

5、 有良好的组织协调能力。

●  生产控制主管助理的岗位素质要求有哪些？

PC主管助理的岗位素质要求主要有：

1、 23~30岁，大专以上，英语四级，电脑应用熟练。

2、 有2年以上PMC部门工作经验，熟悉PMC部门整体运作。

3、 懂ISO9000品质体系，能编写有关文件。

4、 懂MRPII系统，能对二次开发提出改善意见。

5、 懂培训工作优先。

●  生产计划员的岗位素质要求有哪些？

   生产计划员（PC）的岗位素质要求有：

1、 23~30岁，大专以上，英语四级，电脑操作熟练。

2、 有2年以上PMC部门工作经验，熟悉PMC整体运作，能独立编制合理的生产计划。

3、 懂ISO9000品质体系。

4、 对MRPII系统有一定了解。

●  生产控制统计员的岗位素质要求有哪些？

   PC统计员的岗位素质要求有：

1、 18~30岁，高中或中专以上，电脑操作熟练，略懂英语。

2、 有1年以上PMC或货仓部门统计或仓管工作经验。

3、 熟练掌握统计技术，懂各种图表绘制。

4、 对ISO9000有一定了解。

●  生产控制文员的岗位素质要求有哪些？

   PC文员的岗位素质要求主要有：

1、 女，18~28岁，高中或中专以上，电脑操作熟练。

2、 有PMC或货仓工作经验优先。

3、 熟悉各种单据报表管理工作。

第三章 生产计划与进度控制

第一节 生产能力

●  什么是生产能力？

生产能力（简称产能）是指生产设备在一定的时间内所能生产的产品数量，产能通常以标准直

接工时为单位。

产能分为正常产能和最大产能。

正常产能：

指历年业生产设备的平均使用量。

最大产能：

指生产设备所产出的最大产量或所能安排的最高负荷量。

超乎产能的工作负荷，将导致失信于顾客并且造成过高的在制品库存标准；反之，太少的工作

负荷会造成高的产能差异，成本上升。

●  决定产能的步骤有哪些？

   决定产能的步骤可分为以下三步：

1、决定毛产能：

       假定所有的机器每周工作7天，每天工作3班，每班8小时且没有任何停机时间，这是

生产设备在完全发挥最理想的状态下的最高生产潜力。

毛产能是个理论值，它是个理想值或者

可以说是个标准参考值，作为以后计算实际产能的基准。

决定1周毛产能

部门 可用机器数 人员编制 总人数 可用天数 每天班数 每班时数 毛产能标准直接工时

车床 10 1 10 7 3 8 1680

铣床 8 1 8 7 3 8 1344

磨床 12 1 12 7 3 8 2016

装配 2 3 6 7 3 8 1008

以车床为例，可用车床有10台，每台配置车工1人，总人为10人。

按每周工作7天，每天3班，每班8小时，10人1周毛产能标准工时为。

2、决定计划产能：

   此计算基于每周的工作天数，每台机器排定的班数和每班的工作时数。

这是算完毛产能的

进一步修正，但仍不足以代表有效产出的实际产能。

决定1周计划产能

部门 可用机器数 人员编制 总人数 可用天数 每天班数 每班时数 毛产能标准直接工时

车床 10 1 10 5 2 10 1000

铣床 8 1 8 5 2 10 800

磨床 12 1 12 5 2 10 1200

装配 2 3 6 5 2 10 600

实际上机器每周计划开5天，每天2班，每班开10小时，因此计划产能标准工时为10×5×2

×10=1000工时。

3、决定有效（可用）的产能：

   有效产能是以计划产能为基础，减去因停机和良率所造成标准工时损失。

良率损失，包括

可避免和不可避免的报废品的直接工时。

决定1周有效产能

部门 计划标准工时 工作时间目标百分比 良率百分比 有效产能标准直接工时

车床 100 80% 90% 720

铣床 800 95% 80% 608

磨床 1200 85% 90% 918

装配 600 90% 85% 459

机器生产有机器检修、保养、待料等时间，实际的工作时间达不到计划时间，且生产的产品有

不良品，因此有效产能标准直接工时为1000×80%×90%=720工时。

●  产能分析主要针对哪几个方面？

   产能分析主要针对以下个方面：

1、 做何咱机型以及此机型的制造流程。

2、 制程中使用的机器设备（设备负荷能力）。

3、 产品的总标准时间，每个制程的标准时间（人力负荷能力）。

4、 材料的准备前置时间。

5、 生产线及仓库所需要的场所大小（场地负荷能力）。

●  人力负荷如何进行分析？

1、 依据计划产量、标准工时计算所需总工时。

项  目 零件一 零件二 零件三 总计

标准工时 5分钟 10分钟 12分钟 

计划产量 1800个 1200个 600个 3600个

需要工时 150小时 200小时 120小时 470小时

2、 设定每周工作6天，每天工作时间为10小时，则其人员需求为：

总量工时÷（每人每天工作时间×每月工作日） ×（1+时间宽松率）

时间宽松率=1-工作时间目标百分比（假设为90%）=10%

人员需求=470÷（10×6）×（1+10%）=8.6人

●  机器负荷如何进行分析？

1、对机器进行分类：

   如车床、铣床、磨床、冲床、钻床、啤机、折弯机、波峰焊机、端子机等待。

2、计算每种机器的产能负荷：

   例：

啤机每6秒成型1次,每次出8个人（1出8模），即每分钟成型10次

   每分钟生产80pcs

   每天作业时间=24小时=1440分钟

   工作时间目标百分比=90%

   时间宽松率=1-工作时间目标百分比=10%

   总啤机数=10台

   开机率=90%

   侧10台机24小时总产能

   =每分钟生产量×每天作业时间÷（1+时间宽松率）×机器台数×开机率

   =80×1440÷（1+10%）×10×90

   =942545

   即10台啤机24小时总产能为942545 pcs。

3、计算生产计划期间，每种机器的每日应生产数。

       每种机器设备的总计划生产数÷计划生产日数=每日应生产数

4、比较现有机器设备生产负荷和产能调整：

       每日应生产数小于此机器总产能者，生产计划可执行；每日应生产数大于此种机器总产能者，需要进行产能调整（加班、增补机器或外协等）。

●  短期的生产能力如何调整？

   当出现临时的加单，生产数量有较大的变动，人力负荷与机器负荷均较为繁重时，调整的方

法有：

1、 加班、两班制或三班制，机器增加开机的台数、开机时间。

2、 培训员工的熟练操作程度，增加临时性的工人。

3、 一些利润较低或制程较为简单的可以发外包。

第二节 销售与生产计划

●  缺乏良好的销售计划会产生什么不良后果？

   缺乏良好的销售计划可能产生以下不良后果：

1、 因销售计划工作不完善，因此材料、零件的购置数量、购置时间不准确，材料购备时间的延长，造成交货期的延长。

2、 因销售计划不准确，机器设备在调试等方面未有充分的准备，产能无法在短时间内提升。

]

3、 销售计划淡季、旺季预测的不准确，造成人员招聘的无计划，因此时而大量招人，时而大量裁人，严重影响生产效率及产品品质，且对公司人心造成严重影响。

●  月出货计划与月生产计划应如何协调？

    限于物料、人力、机器等各种原因，销售部门的月出货计划与PC部门的月生产计划往往不可能完全一致的，PC部门可能根据人力负荷、机器负荷、物料进度、工艺、环境等因素对计划进行适当的调整与安排，最大限度地使生产计划即能满足生产的需求，又能符合客户的要求。

出货计划与生产出率计划协调的方面主要有：

1、 出哪订单：

当订单数量超过生产能力时，根据轻重缓急协调出哪些订单。

2、 出哪些客户的订货：

哪些是重点客户，哪些是一般客户，哪些客户可以协调。

3、 出哪些产品：

纵观全局，选择出哪些产品最有利。

4、 产品的数量：

产品数量出多少有利于生产的安排。

5、 总数量是多少。

6、 根据以往的情况，保留适当的时间余地，以利于紧急加单使用。

●   周出货计划与生产计划如何协调？

    周出