基于eM—plant的焊接线线平衡分析

蓝真

摘 要：介绍精益生产理念及其在制造企业中的应用，借助于面向对象的eM-plant软件，以车架制造企业中焊接线焊接为例，运用生产线平衡方法，进行产线节拍分析，以单件流、连续流及作业重组作为改造案列。结合eM-plant对改造结果进行快速仿真，来分析平衡率、人均小时产出等，以此达到改造目的。讨论产线运用仿真技术作为一种新的分析手段，在中小企业中可以得到很好的运用。

关键词：eM-plant；焊接线平衡；精益生产Frame welding line

1 引言

在中小制造業焊接线中，普遍存在着工序安排不合理、在制品过多、员工待工时间多等一系列的问题。由于生产计划多变，使得产线改变原有的生产模式，需要考虑新的产线平衡。因此焊接产线平衡必将是制造业需要考虑的问题，其中“单件流”的必要性及连续流与作业重组等将是产线平衡的重要基础。

2 焊接现状把握

某企业的副车架有几个问题点：（1）现场混乱，现场区域未能定置等；（2）在制品过多，副车架本体总成二站、前横梁总成二站有多台副车架存在等待；（3）员工充实度不高，搬运物件频繁，导致部分员工疲劳度高，存在部分员工怠工等现象。

3 生产线线平衡概念导入

3.1 生产线平衡的定义及意义

生产线平衡是指构成生产线各道工序所需的时间处于平衡状态，作业人员的作业时间尽可能的保持一致，从而消除各道工序间的时间浪费，进而取得生产线平衡。

3.2 生产线平衡实施步骤

第一步：明确改善目的和对象：为了提高生产率、减少作业人员；改善对象是一条生产线、某段工序还是整个流程。第二步：现状把握（人机料法环）。第三步：分解动作单元并对各作业要素进行时间观测。第四步：对观测记录的结果进行处理，最后制定出各作业要素的标准时间。第五步：绘出生产线平衡图。第六步：计算目前的平衡率。第七步：提出改善目标及实施方案。第八步：实施改善。第九步：改善结果的分析、总结和评价并标准化。

4 三种焊接线改善实施分析

4.1 单件流改善

由于焊接线批量传递，引起了不断变化的下工序与生产管理运行之间的矛盾，试行单件物品流动。在所有的批量产品都完成流程之前，没有一个产品能够先传送到下一个流程。数量越大，某一单个产品在流程之间停留的时间就越长，即只进行一台副车架的单件流生产工作。采用单件流的生产方式，它能存在的条件是在该岗位完成作业标准书的内容才进行下工序焊接。它是以批量最少化为目标，在工艺验证同步进行各岗位平衡的结果，从而实现零库存。

4.2 连续流改善

连续流（Continuous Flow）是通过一系列的工序，在生产和运输产品的时候，尽可能的使工序连续化，即每个步骤只执行下一步骤所必需的工作。采用连续流的生产方式，为了改变传统批量生产状况（传统生产：不考虑实际需要，而大批量的生产，导致半成品堆积到下一个生产工序，造成大量库存在制品和成品）；还可以减少传统批量生产中存在的七大浪费。

4.3 作业重组改善

作业重组：ECRS分析法，是程序分析的四大原则，用于对生产工序进行优化，以减少不必要的工序，达到更高的生产效率。根据精益生产的思想，为提高产线平衡率及充实度对产线进行重新优化，减少生产中不必要的浪费，从而提高生产效率。采用作业重组的生产方式，解决了各岗位作业不均衡，导致在制品高的问题，大大提高员工充实度。

以上三种生产方式进行eM-plant仿真如表1所图示，可得改进后效果对比。

表1 改进前后对比

图1 四种生产方式仿真输出对比

5 eM-plant仿真结果统计分析

根据焊接生产线的数据，以同样条件下，图1为仿真输出结果比较。根据输出结果。

（1）平衡率：在连续流生产方式上会比单件流效果会好。

（2）现场管理：单件流的生产方式，由于在制品较少，生产占地面积大小比较灵活。连续流是通过节拍的控制达到对产量的控制。

（3）JPHM：在采用连续流生产后，可以节约一人生产，效果最佳。

6 结论与展望

由于车架焊接制造业不能做到完全的作业分配拆分，有部分焊缝不能分解，因此作业重组计算只是理论的结果，采用连续流较为合适。当今，国内慢慢开始接受精益生产理念，它作为一种更有效的生产方式在制造业中得到广泛运用。面向对象的eM-plant仿真软件，以把握现状做出理论产能分析将在制造业带来很大的优势。

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