1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

1.1 生产线平衡（Stream line Balancing）

流水线平衡就是在工艺条件约束下，按流水线节拍将所有装配工序进行组合、合理调整，使每个工位（也称工作站）分配的负荷量尽量充足和均衡。

生产线平衡问题是一个与设施规划相牵连的问题。一个工作站要完成的工作总量与分配到该工作站的基本工作单元总数是一致的。生产线平衡问题就是将所有基本工作单元分派各个工作站，以使每个工作站在节拍（即相邻两产品通过装配线尾端的间隔时间）内都处于繁忙状态，完成最多的操作量，从而使各工作站的未工作时间（闲置时间）最少。这个问题被产品设计和过程技术中所规定的各基本工作单元的关系弄得复杂了（是否应删除）。各基本工作单元的这种关系称为作业先后关系，它决定了装配过程中操作完成的先后次序。

制造业的生产多半是在进行细分化之后的多工序流水化连续作业生产线，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作业负荷不均衡的现象。除了造成无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积，严重时会造成生产线的中止。生产线平衡（Streamline Balancing，简称”产线平衡”）就是为了解决上述问题而提出的一种手段与方法，它对各工序的作业时间进行平均化，同时对作业进行研究、对时间进行测定，使生产线顺畅连动。

1.2 虚拟生产线

流水线生产是快速反应市场、减少浪费、提高生产效率的有效途径。一个具体的制造系统有一些工厂、车间、生产线及设备组成。在现代的机械加工企业内建立传统的形式的流水线、生产模式相当困难。虚拟流水线作为构建虚拟制造系统的基础，是实现上述目标的重要手段。目前，虚拟制造理论的研究主要是从制造策略的宏观角度出发，分析虚拟制造系统的概念及一般系统构造，而对虚拟制造系统特别是虚拟流水线的具体应用即实现方法少有论述。

1.2.1 虚拟流水线实现的关键是信息流的运作递。 当前的车间的生产组织方式，是基于订单需求和市场预测需求来实现的，生产信息并不准确。生产中是下道工序等待上道工序加工完毕后安排生产，生产计划等生产信息传递不流畅，基本不起作用，因此，建立虚拟流水线就要建立以顾客要求为中心的生产方式。

1.2.2 虚拟流水线解决问题：

（1） 在现有的设备布局下，实现排产自动化，及操作者了解本班做什么，往何处去，直接有配送人员转至下一台机床，减少加工的随意性，减少等待和停滞。

（2） 加工机台的固定化。在排生产计划时，要严格加工顺序和原则，即先完成首要任务，在完成首要任务后完成次要任务，有加工品种的排序原则。

（3） 通过控制带你来控制整个流水线的生产情况，尤其是开头、结尾和瓶颈工序。

（4） 计划要及时执行，及时更新，尤其是在有变动的时候要特别注意。

1.3生产线平衡的改善技术

1.3.1工作研究理论

工作研究主要包括方法研究和作业测定。

①方法研究主要是指对现有的或拟采用的工作方法进行系统严格的考察和科学分析，以便开发出更简便、更有效的工作方法，从而达到提高生产率和降低成本的目的。其主要分析手段有：程序分析、操作分析和动作分析。分析技巧采用六大提问技术，即：Who（由谁做）、What（做什么）、Where（何处做）、When（何时做）、Why（为何做）和How（怎样做）。

②作业测定是把作业分成适当的作业单位，以时间作为尺度进行测定、评价、设计及改善。进行工作测量的直接目的是制订和贯彻先进合理的劳动定额，即用科学方法制订先进合理的时间定额，从而加强企业经营管理，提高劳动生产率，提高经济效益。其主要方法有：直接测定法和间接测定法。

作业测定是运用各种技术来确定合格工人按规定作业标准来完成某项作业的时间。在进行作业测定时，选择合格工人是很重要的，工人的工作速度各不相同，如果根据动作速度较慢的或不熟练工人来制定标准时间，势必造成时间过宽，从而使生产活动不经济;而根据动作较快的工人制定时间标准，则势必造成时间过紧，使大多数工人不适应。在工业企业中，人工是一项重要的生产成本，而且人工配置的合理与否对生产线平衡性的好坏会带来很大的影响。人工成本的高低反映了企业经营管理的水平，能够折射出生产线的均衡状况，因此，在作业程序和方法都行之有效的基础上，公正合理地制定标准作业时间，并基于此来恰到好处地分配人工，使整条生产线均衡地生产是每一个企业需要解决的重要课题。

1.3.2 ECRS四大原则

ECRS为删减（Eliminate）、合并（Combinc）、重组（Rearrange）、简化（Simplify），简称ECRS，用于对生产过程进行优化，使用较少的人数及较短的时间，一面谋求作业负荷均等，一面使作业人员能舒服的完成作业。

2. 瓶颈效应

在中小企业的装配线中, 普遍存在着工序安排不合理、在制品过多、生产周期长、人员待工时间多等一系列的问题。由于顾客需求日趋多样化, 迫使企业改变现有的生产方式, 比如制造业的生产基本上都是在进行细分化之后的多工序、流水化、连续作业生产线, 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, 在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、现实上都不可能完全相同, 这就势必存在工序间作业负荷不均衡的现象,负荷高的工序不能按时完成生产任务同时负荷低的工序却经常停工待料, 除了造成无谓的工时损失外, 还造成大量的工件堆积滞留, 严重的话会造成生产线的中断。这种现象通常被称为”瓶颈效应”。

3.设施布局规划

设施布局规划是工业工程的核心内容之一。早期的工业工程中将方法研究、物料搬运和工厂布局三方面内容称为”工厂布局设计”。二战后，工业工程方法上逐渐由定性向定量转变，工作领域上有重点在制造业扩大到其他工业和服务业，设计对象向非工业设施扩大，名称也由原来的”工厂布局设计”改为”设施布局设计”。20世纪60年代以后由Richard Muther 倡导的系统化设施布局规划方法，由于采用理性化推理方法和系统化的规划设计方法，使设施布局设计向前迈进了一大步。随着计算机技术的飞速发展，20世纪80年代以来许多学者研究了各种设施布局的模型以及算法，推理更加细致合理，又使设施布局设计跃上一个新的台阶。

在车间设计中，设施布局占有非常重要的地位，设施布局的合理与否将直接影响到整个车间的物流信息流、生产能力、工艺过程、灵活性、生产效率以及生产安全等方面，并直接反映一个组织的工作质量及企业形象等内涵。合理的设施布置可以使生产工艺流程更合理，大大降低车间的物料搬运距离与生产成本，提高生产效率，改善工作条件，实现高效安全生产等。研究指出，在产品生产过程中，仅有5%的时间用于加工和制造，剩余的95%的时间都是用于储存、装卸、等待加工和运输。在美国，直接劳动成本所占比例不足工厂总成本的10%，并且这一比例还在下降。而存储、运输所支付的费用却占生产成本的40%。因此，生产设施设计和物料搬运对一个企业的生产率与利润率的影响几乎比任何其他的重要企业决策的影响都打。设施布局直接影响产品质量和成本以及供应需求比。

4.”5S”活动

”5S”起源于日本，”5S”活动是生产现场整理（Seiri）、整顿（Seiton）、清扫（Seison）、清洁（Seiketsu）、素养（Shitsuke）五项活动的统称。”5S”活动的对象是现场的”环境”，它对生产现场环境全局进行综合考虑，并制订切实可行的计划与措施，从而达到规范化管理。开展”5S”管理活动，对企业产线平衡起着至关重要的作用，因此，对于企业全体人员来说，了解并掌握这种管理方法的含义显得十分必要。

整理：即区分要与不要的东西，现场不需要的东西要坚决清除，做到生产现场无不用之物。

整顿：即把必要的东西放好，使用时随时能找到，减少寻找时间。

清扫：即将生产和工作现场的灰尘、油污、垃圾清除干净，提高设备以及工装夹具的清洁度和润滑度，保证生产或工作现场地面整洁、干净。

清洁：就是整理、整顿、清扫这三项的坚持与深入。

素养：即培养作业人员执行作业、遵守现场纪律的习惯和作风，提高人员素质。

整齐、清洁有序的环境，能给企业及员工带来许多好处，例如对质量的认识与提高，获得顾客和社会的赞誉，提高员工的工作热情，提高企业的形象，增强企业竞争力。因此，”5S”活动从生产的科学化、秩序化和环境化等方面也为生产线的稳定和均衡提供了强有力的支持。

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

本课题研究对象为如皋力恒服装整理有限公司的服装整理流水线。主要整、包装各种类型的半成品服装，属于混合型工作流水线。

1.1 公司当前存在的主要问题：

1、各车间布局不够合理，业务多时不少服装会积压在线上