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（桂林电子科技大学 商学院，广西 桂林 541004）
【摘 要】以某品牌手机Housing全检线为研究对象，运用作业测定技术首先测出全检线各工位的作业时间，找出瓶颈工位；其次借助Flexsim仿真软件对全检线建模仿真，得到各工位忙闲率及全检线产能状况和在制品数量；再次运用程序分析法分别从作业方式、工位布置方面分析全检线存在的问题，提出对应的改善方案；最后对改善方案进行仿真测试，以检验改善效果。研究结果：全检线平衡率提升至94.41%，在制品减少175 pcs，产能提高28.2%。
【关键词】全检线；Flexsim仿真；作业测定；程序分析；系统改善
【中图分类号】F273 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）05-0102-05
0 引言
当前不断变化的市场环境给企业带来了前所未有的竞争压力，尤其是电子制造行业，呈现出“短时间内产能需求大、要求产能快速爬坡、产品生命周期缩短、产品品质提升和交货期严格”的特点，这对企业的生产系统是一个严峻的考验。虽然现在电子制造行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，但是产品的质量检验依旧需要具备相关专业技能的合格员工进行人工作业才能完成。某精密电子公司为某品牌手机代加工手机Housing（金属外壳），其CNC7夹加工后全检线，在现行的工位配置和作业方式下，有一些工位的作业时间与全检线节拍相差较大，按客户预测的市场需求，现行生产方式为每班20 000 pcs（片），产能矛盾尚不明显。但是，由于该公司研制的手机新产品投入市场后，消费者反映强烈，销售量激增，导致Housing供不应求，对市场的需求造成了一定的影响。由于我国劳动力成本持续上升，通过依靠人力在短时间内提升产能的方法已不能满足市场的需求。故面对目前产能矛盾越来越突出的问题，公司迫切需要对全检线进行改善，以提高产能。
针对此问题，本文进行了一些探索。研究的基本思路是在调查研究的基础上，首先进行作业测定找到瓶颈工序，其次借助Flexsim软件建模仿真，观察人机效率，再次运用程序分析法寻找原因，提出改善对策，最后用软件对改善方案进行评估、检验，以最经济有效的方式实施生产系统改善。
1 全检线分析与改进
表1为手机外壳CNC7夹后全检制程说明。现行生产方式为两班制，每班正常工作时间为8 h，加班时间为2 h，单班有效工作时间为10 h。
1.1 全检线现状分析
1.1.1 工位布置及作业测定
CNC7夹清洗后的全检线为“一托三”的生产模式，即1台清洗机托3条全检线，各全检线的工位布置及作业方式完全相同，其输送方式为皮带式流水线，流水线上每个工位的员工均为对称作业（如图1所示）。全检线单线人力为10人，3条全检线共计30人，加上清洗工位的上料和下料2名作业员，目前生产总人力为32人。
现选取生产一线作为分析对象，其中CNC7夹后清洗工位的相关生产参数应以单线生产方式来计算。通过归零测时法测得各制程时间数据，经三倍标准差法剔出异常数据后，计算平均值得到观测时间，并以实际情况给予10%的一般宽放，得出各个工位完成单件产品所需的时间（Cycle Time，CT0）[4]，见表2。
由全检线的制程特性可知，全检的各工位都有一定量的不良品，根据品管所提供的各工位产品良率状况，应给予相应的特殊宽放，工位P2下料/分料为0.02%、工位P3检CG面为0.57%、工位P4检RT面为0.64%、工位P5检BP面为0.55%。然后计算出各工位的标准时间和UPH（Unit Per Hour每小时产能）[5]，其结果见表3。
1.1.2 平衡计算及产能分析
全检线平衡率=各工位标准时间合计/（瓶颈工位标准时间×工位总数）=24.58/（5.19×6）=78.89%。一般情况下，当生产线的平衡率为70%～85%时，对生产线的管控基本上在科学管理的原则下进行；当生产线的平衡率在85%以上时，可以认为生产线基本上实现“一个流”生产[2-3]。由此可见，由于原全检线工位的不平衡，在生产过程中会发生待料，造成人力、产能的浪费。
从表3中可看出各工位间UPH差异比较大，说明目前全检线产能不均衡。瓶颈工位P4的UPH为693 pcs，由瓶颈工位前后工位的产品良率可计算出，该全检线单线UPH为689 pcs，单线单班产能为6 890 pcs，则3条全检线单班最大产能为20 670 pcs。
1.2 改善前仿真分析
1.2.1 建立模型并设置参数
根据以上分析可以初步了解到全检线存在的问题，为了深入分析生产线的运行效率，根据生产实际情况，建立Flexsim仿真模型[6]，如图2所示。将表2中实际生产数据导入Flexsim仿真模型，设置模型实体的相应参数[7]。
1.2.1.1 CNC7夹后清洗工位参数设置
发生器1连接清洗机的第一个输入端口，以此来产生臨时实体Box，代表所加工的手机产品Housing，发生器2连接清洗机的第二个输入端口，设置临时实体种类为Pallet，代表清洗治具（不锈钢清洗筐）。根据工艺说明中物料的清洗方式，设置合成器的合成模式为打包，组成清单设置为6；暂存区1根据现场状况，设置最大容量为30框。设置发生器1的实体到达时间为1.33 s，合成器的加工时间为0，表示清洗工位8 s加工1筐（6 pcs）物料。吸收器1表示分完料后清洗治具的回收处理，发生器3表示为装托盘的工序提供托盘。
1.2.1.2 全检线中各工位参数设置
工位检CG面、检RT面、检BP面均为一个实体，因此可按实际生产数据直接在对应的实体中进行设置，下检/分料工位由一个分解器和一个处理器组合而成，以实现作业员分料时，物料通过分解器后的处理器，能够一个接一个的流入下一个工序，在此只设置处理器的加工时间为3.15 s，表示该工位的作业时间。 在全检过程中，只有合格的良品才能流入到下一个工序，根据全检线各工位的产品良率，在相应的实体中设置临时实体流按百分比发送到对应的端口，良品发送至下一个工序，各工序的不良品发送至货架上，设置货架中不良品的停留时间为1 800 s，表示经品管判定后，可对不良品进行重工或报废处理。
1.2.2 仿真运行与结果分析
仿真运行10 h后，获得全检线各工位的忙闲率、产能状况及全检线WIP（在制品）数量，从图3中可以看出全检线性能仿真结果。
State Pie1（状态饼图）中，工位P2有大约39%的时间处于空闲（idle）状态，工位P1只有大约72%的时间处于生产加工（collecting）状态，即清洗机的设备利用率为72%；而工位P3、P4、P5超过95%的时间处于处理（processing）状态，尤其是工位P4，约99%的时间都处于忙态，说明工位P3、P4、P5就是瓶颈。由于全检线各工位工作的不平衡，在模型运行过程中发现暂存区1内持续地有产品堆积的浪费现象发生。
从Flexsim Summary Report中可以看出，各工位的良品投入（input）和良品产出（output）状况，检BP面良品产出为6 865 pcs，即单线单班产能为6 865 pcs，良品放置区产出为3 421盘（6 pcs/盘），即当前3条全检线总产能为20 526 pcs。
Chart中显示的全检线平均在制品（WIP）数量为300 pcs左右。
1.3 问题分析及改善
在对生产线存在问题分析的基础上，利用ECRS（取消、合并、重排、简化）四大原则[8]，在ECRS基础上，增加“I（Increase）”可实现在不满足要求或存在功能缺失时，通过增加操作、增加新的工序、新的功能等，对生产线的瓶颈工位进行改善，减少闲余能量，并重新布置生产线，提高生产能力。
分析制程工艺可知CNC7夹后清洗机的加工时间是固定的，因此应该以工位P1为中心，将其标准时间作为生产节拍[9]，来对全检线进行改善，尽量使各个工位标准时间接近于工位P1的标准时间。
1.3.1 瓶颈工位的改善
由于全检线上都是经过SOP（Standard Operation Procedure，标准作业程序）培训的熟练合格操作工[8]，因此可通过增加作业员的方式来降低瓶颈工位的作业时间。
以瓶颈工位P4为分析对象，考虑到全检线对称的特点，现给P4增加2名作业员，为保证工位P4的作业员同时检料，经分析可通过批量作业的方式实现，将1盘物料放置于2名操作员之间，以托盘为单位，2人共检1盘物料，每人各检3 pcs，检料顺序为由下往上。经作业测定，得到工位P4中2人共检1盘物料作业时间为31.93 s，那么4人作业模式下工位P4的CT为15.97 s，由清洗工位P1的CT为8 s可知，工位P1需同时向2个工位P4供料，其CT为16 s，由此可看出，P1、P4的CT已经非常接近。那么此时CNC7夹后清洗全检线的模式应该调整为“一托二”，即1台清洗机托2条全检线，可将原来的3条全检线合并为2条，此时清洗工位P1的CT，即生产节拍为16 s。
由于2名作业员共检1盘物料时，会出现1个用左手取放料，1个用右手取放料的情况，因此，需要每隔1 h让2名作业员互换位置，以调节作业员单手取放料的疲劳强度。工位P3、P5的作业方式与P4相似，且作业时间非常接近，故对工位P3、P5做同样的调整，并进行作业测定，得到工位P3、P5的CT分别为15.58 s、15.55 s。
1.3.2 下检/分料工位的改善
下检/分料工位P2中包含2道工序，分别如下：{1}从暂存区内搬运物料；{2}检测产品碰、刮伤并分料。经测定，其作业时间分别7.50 s和30.32每筐（6 pcs），由于该工位的CT比清洗工位P1小很多，导致生产过程中存在搬运浪费及严重待料的现象，故应考虑取消搬运作业；由于全检工位经改善后，实行以托盘为单位的批量作业方式，因此必须将装托盘的作业增加到工位P2的作业中去，经测定，工位P2作业员取消搬运作业、增加装托盘作业后的作业时间为31.32 s，此时工位的CT改善为15.66 s，已经接近于生产节拍。
由于取消作业员的搬运作业，且改善后的工位P2的作业时间小于且接近于工位P1的作业时间，经现场分析后，可在清洗机与全检线之间通过传送带连接起来，从而消除了搬运浪费，减轻了作业员的劳动强度。
1.3.3 装托盘/打包工位的改善
装托盘的作业被增加到工位P2中后，工位P6只剩下打包的作业，物料经流水线检验完毕后，由于检出不良品会导致托盘不满，可安排工位P6的收料作业员增加补料的作业，由于打包方式为5盘/箱，作业员补料、装箱、打包需要24 s，可在1条全检线后设1个工作台由1名员工作业，相应的工位P6的CT为12 s，小于生产节拍，可通过传送帶将工作台和2条全检线连接起来，消除了搬运浪费。
2 改善效果评估
2.1 改善方案的描述及仿真
（1）经过整体的改善后，CNC7夹清洗后的全检线由原来的“一托三”模式，调整为“一托二”的生产模式，即1台清洗机托2条全检线。经改善后的全检线工位布置和作业方式如图4所示。改善后的作业方式为2名作业员共检1盘物料，因此单线作业人力调整为14人，清洗工位的2名作业员固定不变，2条全检线最后的补料打包工位可由1名员工作业，改善后的生产总人力为31人。
（2）改善后各全检线各工位的运行数据见表4。
表5中经改善的工位的标准时间都小于且接近于清洗工位的时间。可计算改善后的全检线平衡率为94.41%，单线UPH为1 337 pcs，单线单班产能为13 370 pcs，则改善后的2条全检线最大产能为26 740 pcs。 （3）建立改善方案的仿真模型，并根据表4中改善后的全检线运行数据设置模型中相应实体参数，进行10 h仿真运行，改善后全检线仿真及运行结果如图5所示。
改善后的各工位State Pie1（状态饼图）中可以看出，清洗工位的设备实现利用率最大化，全检各工位超过93%的时间都处于处理（Processing）状态，而且改善后各全检工位间忙闲率比较均衡；Flexsim Summary Report中检BP面工位良品产出为13 254 pcs（2 209盘），即单线单班产能为13 254 pcs，良品放置区产出为4 388盘（6 pcs/盘），即改善后的2条全检线总产能为26 328 pcs；Chart中显示改善后的全检线平均在制品（WIP）数量为125 pcs左右。
2.2 改善前后指标对比
对改善前后的全检线进行对比，计算结果见表6。采用新生产方案后，改善效果明显：{1}全检线由3条合并为2条，总人力减少1个，降低了生产成本；{2}全检线平衡率由78.89%提高到94.41%，基本实现“一个流”生产，员工忙闲比较均衡；{3}改善后较改善前平均在制品数量减少了175 pcs，减少了生产浪费；{4}在生产成本降低、生产效率大幅提高的情况下，改善后单班总产能由改善前的20 526 pcs提高到26 316 pcs。
3 结语
流水生产对产能影响最大的是瓶颈工序。因此要提高流水线的效率，必须先找到产线瓶颈的位置，然后针对瓶颈位置和类型，分析原因，提出有针对性的改善方案。本文针对某品牌手机Housing全检线生产中存在的问题，首先进行作业测定，其次进行建模仿真，找出瓶颈，再次运用程序分析方法，对瓶颈问题找出原因，提出解决方案，最后用仿真方法对改善效果进行评估。结果使设备利用率、人均工作效率整体得到提升，保证了各个工位人力作业负荷均衡，在生产成本降低的条件下，使全检线平衡率提升至94.41%，在制品减少175 pcs，产能提高28.2%。研究表明：生产系统的改善离不开工业工程的理论和方法的指导，以及其他手段的辅助；生产系统产能的改善是一个不断发现问题，不断改进提高，逐步完善的过程；企业对生产系统的持续改善能有效地增强其核心竞争力，故要把改善作为企业的一项经营战略长期坚持。
参 考 文 献
[1]石宇强.基于达宝易与Flexsim的生产线改善研究[J].机械设计与制造，2011（2）：130-132.
[2]郭伏，张国民.工作研究在流水线平整中的应用[J].工业工程与管理，2005（2）：120-124.
[3]祁丽霞.基于工作研究的厢式半挂车焊装生产线改善[J].现代制造工程，2013（6）：69-72.
[4]陈勇，汤科峰，林飞龙，等.企业CD段流水线的瓶颈分析与平衡改善[J].工业工程与管理，2008（1）：112-115.
[5]玄興亮.F公司某生产线产能提升[D].天津：天津大学，2011：2-4.
[6]祁宏赞.Flexsim在连接器制造单元仿真中的应用研究[D].上海：上海交通大学，2010：9-15，31-40.
[7]顾嘉，廖栋霞，熊根良，等.装配生产线仿真与改善技术研究[J].机械设计与制造，2014（5）：99-105.
[8]朱琼，陈雪芳，田世勇，等.基于仿真技术的生产线平衡改善研究与应用[J].工业工程与管理，2008（4）：110-113.
[9]牛占文，吴秀婷，岳楼.基于精益生产的某离合器公司装配车间改善[J].工业工程与管理，2015（4）：1-6.
[10]曾敏刚，李双.电源适配器生产现场改善与装配线平衡[J].工业工程，2010（4）：117-123.
[责任编辑：陈泽琦]
【基金项目】广西高等学校工业工程特色专业与课程一体化建设项目（GXTSZY212）。
【作者简介】李军，男，陕西岐山人，桂林电子科技大学商学院教授，研究方向：工业工程；范丙毅，男，河南三门峡人，桂林电子科技大学商学院硕士研究生，研究方向：工业工程；魏玲艳，女，河南永城人，桂林电子科技大学商学院硕士研究生，研究方向：工业工程。
【摘 要】以某品牌手机Housing全检线为研究对象，运用作业测定技术首先测出全检线各工位的作业时间，找出瓶颈工位；其次借助Flexsim仿真软件对全检线建模仿真，得到各工位忙闲率及全检线产能状况和在制品数量；再次运用程序分析法分别从作业方式、工位布置方面分析全检线存在的问题，提出对应的改善方案；最后对改善方案进行仿真测试，以检验改善效果。研究结果：全检线平衡率提升至94.41%，在制品减少175 pcs，产能提高28.2%。
【关键词】全检线；Flexsim仿真；作业测定；程序分析；系统改善
【中图分类号】F273 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）05-0102-05
0 引言
当前不断变化的市场环境给企业带来了前所未有的竞争压力，尤其是电子制造行业，呈现出“短时间内产能需求大、要求产能快速爬坡、产品生命周期缩短、产品品质提升和交货期严格”的特点，这对企业的生产系统是一个严峻的考验。虽然现在电子制造行业已经大量使用工业机器人自动化生产线，以保证产品质量，提高生产效率，但是产品的质量检验依旧需要具备相关专业技能的合格员工进行人工作业才能完成。某精密电子公司为某品牌手机代加工手机Housing（金属外壳），其CNC7夹加工后全检线，在现行的工位配置和作业方式下，有一些工位的作业时间与全检线节拍相差较大，按客户预测的市场需求，现行生产方式为每班20 000 pcs（片），产能矛盾尚不明显。但是，由于该公司研制的手机新产品投入市场后，消费者反映强烈，销售量激增，导致Housing供不应求，对市场的需求造成了一定的影响。由于我国劳动力成本持续上升，通过依靠人力在短时间内提升产能的方法已不能满足市场的需求。故面对目前产能矛盾越来越突出的问题，公司迫切需要对全检线进行改善，以提高产能。
针对此问题，本文进行了一些探索。研究的基本思路是在调查研究的基础上，首先进行作业测定找到瓶颈工序，其次借助Flexsim软件建模仿真，观察人机效率，再次运用程序分析法寻找原因，提出改善对策，最后用软件对改善方案进行评估、检验，以最经济有效的方式实施生产系统改善。
1 全检线分析与改进
表1为手机外壳CNC7夹后全检制程说明。现行生产方式为两班制，每班正常工作时间为8 h，加班时间为2 h，单班有效工作时间为10 h。
1.1 全检线现状分析
1.1.1 工位布置及作业测定
CNC7夹清洗后的全检线为“一托三”的生产模式，即1台清洗机托3条全检线，各全检线的工位布置及作业方式完全相同，其输送方式为皮带式流水线，流水线上每个工位的员工均为对称作业（如图1所示）。全检线单线人力为10人，3条全检线共计30人，加上清洗工位的上料和下料2名作业员，目前生产总人力为32人。
现选取生产一线作为分析对象，其中CNC7夹后清洗工位的相关生产参数应以单线生产方式来计算。通过归零测时法测得各制程时间数据，经三倍标准差法剔出异常数据后，计算平均值得到观测时间，并以实际情况给予10%的一般宽放，得出各个工位完成单件产品所需的时间（Cycle Time，CT0）[4]，见表2。
由全检线的制程特性可知，全检的各工位都有一定量的不良品，根据品管所提供的各工位产品良率状况，应给予相应的特殊宽放，工位P2下料/分料为0.02%、工位P3检CG面为0.57%、工位P4检RT面为0.64%、工位P5检BP面为0.55%。然后计算出各工位的标准时间和UPH（Unit Per Hour每小时产能）[5]，其结果见表3。
1.1.2 平衡计算及产能分析
全检线平衡率=各工位标准时间合计/（瓶颈工位标准时间×工位总数）=24.58/（5.19×6）=78.89%。一般情况下，当生产线的平衡率为70%～85%时，对生产线的管控基本上在科学管理的原则下进行；当生产线的平衡率在85%以上时，可以认为生产线基本上实现“一个流”生产[2-3]。由此可见，由于原全检线工位的不平衡，在生产过程中会发生待料，造成人力、产能的浪费。
从表3中可看出各工位间UPH差异比较大，说明目前全检线产能不均衡。瓶颈工位P4的UPH为693 pcs，由瓶颈工位前后工位的产品良率可计算出，该全检线单线UPH为689 pcs，单线单班产能为6 890 pcs，则3条全检线单班最大产能为20 670 pcs。
1.2 改善前仿真分析
1.2.1 建立模型并设置参数
根据以上分析可以初步了解到全检线存在的问题，为了深入分析生产线的运行效率，根据生产实际情况，建立Flexsim仿真模型[6]，如图2所示。将表2中实际生产数据导入Flexsim仿真模型，设置模型实体的相应参数[7]。
1.2.1.1 CNC7夹后清洗工位参数设置
发生器1连接清洗机的第一个输入端口，以此来产生臨时实体Box，代表所加工的手机产品Housing，发生器2连接清洗机的第二个输入端口，设置临时实体种类为Pallet，代表清洗治具（不锈钢清洗筐）。根据工艺说明中物料的清洗方式，设置合成器的合成模式为打包，组成清单设置为6；暂存区1根据现场状况，设置最大容量为30框。设置发生器1的实体到达时间为1.33 s，合成器的加工时间为0，表示清洗工位8 s加工1筐（6 pcs）物料。吸收器1表示分完料后清洗治具的回收处理，发生器3表示为装托盘的工序提供托盘。
1.2.1.2 全检线中各工位参数设置
工位检CG面、检RT面、检BP面均为一个实体，因此可按实际生产数据直接在对应的实体中进行设置，下检/分料工位由一个分解器和一个处理器组合而成，以实现作业员分料时，物料通过分解器后的处理器，能够一个接一个的流入下一个工序，在此只设置处理器的加工时间为3.15 s，表示该工位的作业时间。 在全检过程中，只有合格的良品才能流入到下一个工序，根据全检线各工位的产品良率，在相应的实体中设置临时实体流按百分比发送到对应的端口，良品发送至下一个工序，各工序的不良品发送至货架上，设置货架中不良品的停留时间为1 800 s，表示经品管判定后，可对不良品进行重工或报废处理。
1.2.2 仿真运行与结果分析
仿真运行10 h后，获得全检线各工位的忙闲率、产能状况及全检线WIP（在制品）数量，从图3中可以看出全检线性能仿真结果。
State Pie1（状态饼图）中，工位P2有大约39%的时间处于空闲（idle）状态，工位P1只有大约72%的时间处于生产加工（collecting）状态，即清洗机的设备利用率为72%；而工位P3、P4、P5超过95%的时间处于处理（processing）状态，尤其是工位P4，约99%的时间都处于忙态，说明工位P3、P4、P5就是瓶颈。由于全检线各工位工作的不平衡，在模型运行过程中发现暂存区1内持续地有产品堆积的浪费现象发生。
从Flexsim Summary Report中可以看出，各工位的良品投入（input）和良品产出（output）状况，检BP面良品产出为6 865 pcs，即单线单班产能为6 865 pcs，良品放置区产出为3 421盘（6 pcs/盘），即当前3条全检线总产能为20 526 pcs。
Chart中显示的全检线平均在制品（WIP）数量为300 pcs左右。
1.3 问题分析及改善
在对生产线存在问题分析的基础上，利用ECRS（取消、合并、重排、简化）四大原则[8]，在ECRS基础上，增加“I（Increase）”可实现在不满足要求或存在功能缺失时，通过增加操作、增加新的工序、新的功能等，对生产线的瓶颈工位进行改善，减少闲余能量，并重新布置生产线，提高生产能力。
分析制程工艺可知CNC7夹后清洗机的加工时间是固定的，因此应该以工位P1为中心，将其标准时间作为生产节拍[9]，来对全检线进行改善，尽量使各个工位标准时间接近于工位P1的标准时间。
1.3.1 瓶颈工位的改善
由于全检线上都是经过SOP（Standard Operation Procedure，标准作业程序）培训的熟练合格操作工[8]，因此可通过增加作业员的方式来降低瓶颈工位的作业时间。
以瓶颈工位P4为分析对象，考虑到全检线对称的特点，现给P4增加2名作业员，为保证工位P4的作业员同时检料，经分析可通过批量作业的方式实现，将1盘物料放置于2名操作员之间，以托盘为单位，2人共检1盘物料，每人各检3 pcs，检料顺序为由下往上。经作业测定，得到工位P4中2人共检1盘物料作业时间为31.93 s，那么4人作业模式下工位P4的CT为15.97 s，由清洗工位P1的CT为8 s可知，工位P1需同时向2个工位P4供料，其CT为16 s，由此可看出，P1、P4的CT已经非常接近。那么此时CNC7夹后清洗全检线的模式应该调整为“一托二”，即1台清洗机托2条全检线，可将原来的3条全检线合并为2条，此时清洗工位P1的CT，即生产节拍为16 s。
由于2名作业员共检1盘物料时，会出现1个用左手取放料，1个用右手取放料的情况，因此，需要每隔1 h让2名作业员互换位置，以调节作业员单手取放料的疲劳强度。工位P3、P5的作业方式与P4相似，且作业时间非常接近，故对工位P3、P5做同样的调整，并进行作业测定，得到工位P3、P5的CT分别为15.58 s、15.55 s。
1.3.2 下检/分料工位的改善
下检/分料工位P2中包含2道工序，分别如下：{1}从暂存区内搬运物料；{2}检测产品碰、刮伤并分料。经测定，其作业时间分别7.50 s和30.32每筐（6 pcs），由于该工位的CT比清洗工位P1小很多，导致生产过程中存在搬运浪费及严重待料的现象，故应考虑取消搬运作业；由于全检工位经改善后，实行以托盘为单位的批量作业方式，因此必须将装托盘的作业增加到工位P2的作业中去，经测定，工位P2作业员取消搬运作业、增加装托盘作业后的作业时间为31.32 s，此时工位的CT改善为15.66 s，已经接近于生产节拍。
由于取消作业员的搬运作业，且改善后的工位P2的作业时间小于且接近于工位P1的作业时间，经现场分析后，可在清洗机与全检线之间通过传送带连接起来，从而消除了搬运浪费，减轻了作业员的劳动强度。
1.3.3 装托盘/打包工位的改善
装托盘的作业被增加到工位P2中后，工位P6只剩下打包的作业，物料经流水线检验完毕后，由于检出不良品会导致托盘不满，可安排工位P6的收料作业员增加补料的作业，由于打包方式为5盘/箱，作业员补料、装箱、打包需要24 s，可在1条全检线后设1个工作台由1名员工作业，相应的工位P6的CT为12 s，小于生产节拍，可通过传送帶将工作台和2条全检线连接起来，消除了搬运浪费。
2 改善效果评估
2.1 改善方案的描述及仿真
（1）经过整体的改善后，CNC7夹清洗后的全检线由原来的“一托三”模式，调整为“一托二”的生产模式，即1台清洗机托2条全检线。经改善后的全检线工位布置和作业方式如图4所示。改善后的作业方式为2名作业员共检1盘物料，因此单线作业人力调整为14人，清洗工位的2名作业员固定不变，2条全检线最后的补料打包工位可由1名员工作业，改善后的生产总人力为31人。
（2）改善后各全检线各工位的运行数据见表4。
表5中经改善的工位的标准时间都小于且接近于清洗工位的时间。可计算改善后的全检线平衡率为94.41%，单线UPH为1 337 pcs，单线单班产能为13 370 pcs，则改善后的2条全检线最大产能为26 740 pcs。 （3）建立改善方案的仿真模型，并根据表4中改善后的全检线运行数据设置模型中相应实体参数，进行10 h仿真运行，改善后全检线仿真及运行结果如图5所示。
改善后的各工位State Pie1（状态饼图）中可以看出，清洗工位的设备实现利用率最大化，全检各工位超过93%的时间都处于处理（Processing）状态，而且改善后各全检工位间忙闲率比较均衡；Flexsim Summary Report中检BP面工位良品产出为13 254 pcs（2 209盘），即单线单班产能为13 254 pcs，良品放置区产出为4 388盘（6 pcs/盘），即改善后的2条全检线总产能为26 328 pcs；Chart中显示改善后的全检线平均在制品（WIP）数量为125 pcs左右。
2.2 改善前后指标对比
对改善前后的全检线进行对比，计算结果见表6。采用新生产方案后，改善效果明显：{1}全检线由3条合并为2条，总人力减少1个，降低了生产成本；{2}全检线平衡率由78.89%提高到94.41%，基本实现“一个流”生产，员工忙闲比较均衡；{3}改善后较改善前平均在制品数量减少了175 pcs，减少了生产浪费；{4}在生产成本降低、生产效率大幅提高的情况下，改善后单班总产能由改善前的20 526 pcs提高到26 316 pcs。
3 结语
流水生产对产能影响最大的是瓶颈工序。因此要提高流水线的效率，必须先找到产线瓶颈的位置，然后针对瓶颈位置和类型，分析原因，提出有针对性的改善方案。本文针对某品牌手机Housing全检线生产中存在的问题，首先进行作业测定，其次进行建模仿真，找出瓶颈，再次运用程序分析方法，对瓶颈问题找出原因，提出解决方案，最后用仿真方法对改善效果进行评估。结果使设备利用率、人均工作效率整体得到提升，保证了各个工位人力作业负荷均衡，在生产成本降低的条件下，使全检线平衡率提升至94.41%，在制品减少175 pcs，产能提高28.2%。研究表明：生产系统的改善离不开工业工程的理论和方法的指导，以及其他手段的辅助；生产系统产能的改善是一个不断发现问题，不断改进提高，逐步完善的过程；企业对生产系统的持续改善能有效地增强其核心竞争力，故要把改善作为企业的一项经营战略长期坚持。
参 考 文 献
[1]石宇强.基于达宝易与Flexsim的生产线改善研究[J].机械设计与制造，2011（2）：130-132.
[2]郭伏，张国民.工作研究在流水线平整中的应用[J].工业工程与管理，2005（2）：120-124.
[3]祁丽霞.基于工作研究的厢式半挂车焊装生产线改善[J].现代制造工程，2013（6）：69-72.
[4]陈勇，汤科峰，林飞龙，等.企业CD段流水线的瓶颈分析与平衡改善[J].工业工程与管理，2008（1）：112-115.
[5]玄興亮.F公司某生产线产能提升[D].天津：天津大学，2011：2-4.
[6]祁宏赞.Flexsim在连接器制造单元仿真中的应用研究[D].上海：上海交通大学，2010：9-15，31-40.
[7]顾嘉，廖栋霞，熊根良，等.装配生产线仿真与改善技术研究[J].机械设计与制造，2014（5）：99-105.
[8]朱琼，陈雪芳，田世勇，等.基于仿真技术的生产线平衡改善研究与应用[J].工业工程与管理，2008（4）：110-113.
[9]牛占文，吴秀婷，岳楼.基于精益生产的某离合器公司装配车间改善[J].工业工程与管理，2015（4）：1-6.
[10]曾敏刚，李双.电源适配器生产现场改善与装配线平衡[J].工业工程，2010（4）：117-123.
[责任编辑：陈泽琦]
【基金项目】广西高等学校工业工程特色专业与课程一体化建设项目（GXTSZY212）。
【作者简介】李军，男，陕西岐山人，桂林电子科技大学商学院教授，研究方向：工业工程；范丙毅，男，河南三门峡人，桂林电子科技大学商学院硕士研究生，研究方向：工业工程；魏玲艳，女，河南永城人，桂林电子科技大学商学院硕士研究生，研究方向：工业工程。