文 献 综 述

一、 引言

随着内外部环境的不断变化，企业要想在日益激烈的竞争中生存和发展，就要充分利用企业现有资源，不断降低企业的生产经营成本，提高企业的经济效益。现代IE最大的特点是从宏观上来解决生产上的效率成本问题，平衡率作为现场IE的一种衡量生产工艺过程的标准的指标，提高生产平衡率可以提高生产效率，减少中间在制品进而减少经营风险和财务成本，提高企业的综合竞争力^[1]。

二、 生产线的设计与优化的现状

1908年美图宾州大学首次开设了工业工程课程，而生产线平衡为工业工程的七大手法之一，相对国内来说国外生产线平衡起步早，尤其是欧美及日本等发达国家，生产线平衡研究为这些区域的生产效率带来了显著的提升。目前现代工业工程虽然在许多行业得到广泛应用，特别足在国外企业及一些国防工业中已取得显著效益，减少物质、能源、时间和资金的占用与浪费；降低生产成本；降低员工的疲劳度，减少遭受损伤和工伤的概率；利用有限的资源求得最高的产出，提高生产效率^[2-3]

国外学者对生产线平衡产生了浓厚的兴趣。E.Erel和M.Tanyer^[4]认为生产优化问题是典型的NP-Hard组合优化难题。丹麦技术大学的Hansen 和Andreasen则 把产品生产线的设计优化过程划分为两类：技术决策（Technical decision）和组织决策（Organizational decision）,在决策内容上，设计决策和技术决策相对应，开发决策和组织决策相对应。技术决策着眼于产品本身，他决定了产品的技术参数。大多数的技术决策都由产品设计人员做出，而组织决策控制设计过程的进展。而两者相结合通过对整个生产流程的掌控，从单个产品的质量到整体生产效率的掌控来完成一个优质生产线的设计。鲍切尔T.O等^[5-6]则给出了更直白的定义生产线平衡对工序的作业之间进行平均化同时对作业进行研究，对事件进行测定，通过合理的划分和重组生产作业要素，使各单位作业时间尽可能相近的技术手段与方法。

而国内学者大多以生产平衡的角度来研究生产线的优化。其特征是实践性、工程性、社会性和创新性^[7]。张琳娜和程君凤（2009）^[1]运用现场IE（工业工程）的ECRS原则，介绍了提高平衡生产率的原理和方法，并以某自行车厂的M 型号车的装配生产线为例，进行了平衡生产线的分析和改善。寇猛（2008）^[8]以某制造笔记本电脑主板的电子企业生产SMT的生产线为研究对象，由于在笔记本电脑主板生产中SMT段的产能决定了整条生产线的产能．而SMT的产能又是由其瓶颈工序的CT决定的。所以降低 SMT瓶颈的CT，提高SMT 段的平衡率，进行研究改善，并得出优化方案。刘高坤与徐克林（2009）^[9]以从事手机组装的s制造企业为研究对象，通过优化和改善L/ B ，使生产工段Ｍ/Ｂ、Ｌ/Ｂ和 FA 三个工段的重新优化布置，使流程更加顺畅，更充分运用了设备和人力资源。提高了效率，减低了成本。兰秀菊,陈勇, 汤洪涛等（2006）^[10]分析生产线平衡原理及改善方法基础上,以计算机主板生产线的 SMT 段为研究对象,以作业测定为依据,结合生产线实际问题进行了系统分析,提出了可行的持续改进方案,并对改进前后的方案进行对比分析,达到了提升产能、优化生产线的目的,实际效果明显。

三、生产线设计与优化发展的趋势

随着计算机的发展与运用，人们不单单以传统方法来解决生产线的优化问题，优化工作研究越来越倚重计算机的辅助作用。比如AutoCAD、Witness以及Flexsim就能发挥不小的作用。张卫德，严洪森，徐成等（2005）^[11]提出了Flexsim 软件能够进行离散时间系统建模!是生产线仿真和物流系统规划的理想选择。他们以一条实际生产线为例!对仿真的总体流程和各个详细步骤进行了研究!分析了 Flexsim在生产线作业中的仿真过程及方法!阐述了用Flexsim进行仿真的基本步骤和关键技术!体现了它在生产线仿真中的优越性。江小云和刘炳辉（2013）^[12]基于Flexsim仿真软件对某精密机械加工公司的汽车轴承支架生产线进行优化改造.首先识别生产线存在的问题,包括产能不足、设备和人员利用率不均衡等,接着建立生产线的仿真模型,有针对性地提出对工序、设备、布局和人员等几方面的仿真优化方案,最后实证研究表明,使用仿真软件进行生产线的优化,可以减少投资,缩短生产周期,是快速实现生产线改造、满足市场需求的有效途径,对提高企业的经济效益有极大的促进作用。杜宝江（2002）^[13]从AutoCAD矢量方式的静态网络图形出发,对自动生产线网络图形中的物流源、物流线路以及物流控制设备等进行识别、处理和转换,自动生成生产线图形信息系统的图形拓扑关系数据库,再与生产线实时信息进行合成,构建自动生产线图形信息系统. 实践证明,这种自动生成方法,突破了人工描述拓扑关系的复杂困难的瓶颈,效率更高、速度更快,为自动化生产线信息系统的广泛实用化奠定了基础。唐一和周炳海（2009）^[14]以上海通用汽车动力总成项目中某生产线设计案例为研究对象,运用基于Witness仿真软件的建模与分析方法,研究评估了规划设计中仅用一套机械臂运输装置是否能够满足产能的问题。并进一步运用敏感性分析的方法,借助仿真分析,探索了提高产出量的途径。

伴随着工业化的进程，为适应大批量生产提高效率与产品质量，降低成本的需要，许多工业工程的关键领域，诸如人因工程、工作研究、运筹学、质量控制等应运而生^[15]。