如何提升生产效率一探讨多件流及单件流.docx

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如何提升生产效率一探讨多件流及单件流

如何提升生产效率

（一）

——探讨“多件流”及“单件流”

内容简介：

本文虽然篇幅很长，但是都是为了在“第六章”介绍下面这个公式做准备：

Total≤n*tPFC+（m–n）*tBottleneck

Total，表示加工完这一批板子需要的理论时间；

m，表示某一批要加工的板子数目；

n，为小于等于m的任意正整数；

tPFC，表示平均一片板子流过各个流程站位的时间的总和；

tBottleneck，最大瓶颈站位加工完一片板子的时间；

“≤”，为数学符号“小于等于号”；

“*”，代表数学符号“乘号”。

通过上面的公式，我们可以快速方便地计算加工一批产品需要的理论时间。

那么，计算出加工一批产品需要的理论时间，对实际生产有何意义呢？

意义在于，让我们可以“定量分析”在生产工作中存在的“浪费”。

另外，从公式中我们不难发现，时间Total与板子要经过的加工站位（或工序）的数量无关。

也就是说，影响Total的参数值只有四个“tPFT，tBottleneck，m，n”。

最后，本文只探讨了生产加工一种产品的情况，而在实际生产中，在某个时间段内，我们可能同时生产加工十几种，甚至几十种产品，情况则更为复杂。

不过，本文将为我们以后探讨更复杂的情况，打下坚实的基础。

作者：

王和

2014年04月26日写于上海

如何提升生产效率

（一）

——探讨“多件流”及“单件流”

首先，让我们（从简单到复杂）列举出制造加工一批产品的五种情形。

“站位”（或者叫做工序也可以），表示制造这批产品需要经过的流程站位，流程方向从A站位开始，再依次经过B、C、D、E、F、G、H、I、J站位，总共十个站位。

“时间”，是指平均每一件产品，经过某个站位，所需要的制造加工时间（单位为分钟）；从某件产品刚进入某一个站位就开始计时，直到这件产品加工完成，并传递到下一个站位时结束。

情形一：

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

情形二：

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

情形三：

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

1

1

2

1

1

1

2

1

情形四：

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

2

1

5

1

3

1

1

1

情形五：

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

3

1

2

5

1

2

6

3

4

1

第一章“情形一”

假设制造加工一批产品100件，需要经过十个站位（或工序）；平均每一件产品，经过某个站位，所需要的制造加工时间，在各个站位都为1分钟。

根据制造加工产品的过程中，是按“多件流”（或者叫做“批量流”）的方式进行生产，还是“单件流”的方式进行生产，我们可以分别计算出理论上的制造加工时间。

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

（说明：

以下的数学计算中，“+”表示加号，“*”表示乘号，“=”表示等号）

1，假设这100件产品，必须在某站位全部加工完成后，再送到下一个站位；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要1000分钟时间：

100+100+100+100+100+100+100+100+100+100=100*10=1000

2，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有20件之后，再将这20件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要280分钟时间：

20*10+（5-1）*20=200+80=280

计算说明：

当产品按20件产品一起“多件流”的时候，我们可以将这20件产品视为一个整体，当做一件“特殊产品”，也就是原先的100件产品，将被看做是5件“特殊产品”。

这样处理之后，原先平均一件产品经过某一站位的加工时间是1分钟，则一件“特殊产品”经过某一站位的加工时间是20分钟。

而从A站位开始加工，直到J站位结束，第1件“特殊产品”走完所有流程站位的时间是“20*10=200”，即200分钟。

又因为第2件“特殊产品”是紧跟在第1件“特殊产品”之后的，所以当第1件“特殊产品”走完所有流程之后20分钟（注意，是20分钟，不是200分钟），第2件“特殊产品”也将走完所有流程；以此类推，第3件“特殊产品”会在第2件“特殊产品”走完所有流程之后20分钟，也将走完所有流程。

也就是说，在第1件“特殊产品”走完所有流程站位之后的80分钟内，后面的4件特殊产品将紧跟着走完所有流程站位。

于是，5件“特殊产品”全部走完所有流程站位的时间是280分钟（200+80=280）。

后面的“多件流”，我们都将按“特殊产品”的方式进行处理。

3，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有5件之后，再将这5件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要145分钟时间：

5*10+（20-1）*5=50+95=145

4，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有2件之后，再将这2件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要118分钟时间：

2*10+（50-1）*2=20+98=118

5，假设这100件产品，在某站位每加工完成1件产品，就立刻将这件产品送到下一站位进行加工，也就是按“单件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要109分钟时间：

1*10+（100-1）*1=10+99=109

6、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有7件之后，再将这7件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要163分钟时间：

7*10+（14-1）*7+2=70+91+2=163

计算说明：

对于按7件产品一起“多件流”这种形式（类似的还有“3件、6件、9件、11件、13件、14件、15件等等”），由于100不能被7整除，所以最终将有2件产品在最后一起流（我们可以称之为“余数产品”）。

因此，第一件“特殊产品”走完所有流程站位需要70分钟，之后每隔7分钟，就有一件“特殊产品”走完所有流程站位。

在所有“特殊产品”走完流程站位之后的2分钟，“余数产品”将紧跟着走完所有流程。

7、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有60件之后，再将这60件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要640分钟时间：

60*10+40=600+40=640

计算说明：

对于按60件产品一起“多件流”这种形式（类似的还有“51件、52件、53件、70件、80件、90件、99件”等等；总之，只要小于100件，且大于50件的“多件流”都属于这种形式）。

由于只有1件“特殊产品”，以及“余数产品”，所以在唯一的1件“特殊产品”走完所有流程站位之后的40分钟，“余数产品”将紧跟着走完所有流程站位。

将以上“多件流”及“单件流”的各种形式整理成表格，如下：

产品流动形式

数学计算式

100件产品流过所有站位需要的时间

多件流（100件）

100*10

1000分钟

多件流（60件）

60*10+40

640分钟

多件流（20件）

20*10+（5-1）*20

280分钟

多件流（7件）

7*10+（14-1）*7+2

163分钟

多件流（5件）

5*10+（20-1）*5

145分钟

多件流（2件）

2*10+（50-1）*2

118分钟

单件流（1件）

1*10+（100-1）*1

109分钟

第二章“情形二”

假设制造加工一批产品100件，需要经过十个站位（或工序）；平均每一件产品，经过某个站位，所需要的制造加工时间，在E站位为2分钟，在其余站位仍为1分钟。

根据制造加工产品时，是按“多件流”（或者叫做“批量流”）的方式进行生产，还是“单件流”的方式进行生产，我们可以分别计算出理论上的制造加工时间。

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

1

1

2

1

1

1

1

1

1，假设这100件产品，必须在某站位全部加工完成后，再送到下一个站位；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要1100分钟时间：

100+100+100+100+200+100+100+100+100+100=100*11=1100

2，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有20件之后，再将这20件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要380分钟时间：

20*11+（5-1）*40=220+160=380

计算说明：

“情形二”与“情形一”的不同之处，是一件产品在E站位的加工时间为2分钟。

因此，第1件“特殊产品”走完所有流程站位的时间是“20*11=220”，即220分钟；紧接着每隔40分钟（注意，不是20分钟），将有一件“特殊产品”走完所有流程站位。

3，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有5件之后，再将这5件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要245分钟时间：

5*11+（20-1）*10=55+190=245

4，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有2件之后，再将这2件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要218分钟时间：

2*11+（50-1）*4=22+196=218

5，假设这100件产品，在某站位每加工完成1件产品，就立刻将这件产品送到下一站位进行加工，也就是按“单件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要209分钟时间：

1*11+（100-1）*2=11+198=209

6、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有7件之后，再将这7件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要261分钟时间：

7*11+（14-1）*14+2=77+182+2=261

计算说明：

由于最后一件“特殊产品”在最后一个流程站位，即J站位进行加工时，“余数产品”就到达J站位，等待着被加工了。

所以，在最后一件“特殊产品”走完所有流程站位之后的2分钟（注意，不是4分钟），“余数产品”也将走完所有流程站位。

7、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有60件之后，再将这60件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要700分钟时间：

60*11+40=660+40=700

计算说明：

由于唯一的1件“特殊产品”在最后一个流程站位，即J站位进行加工时，“余数产品”就到达J站位，等待着被加工了。

所以，在最后一件“特殊产品”走完所有流程站位之后的40分钟（注意，不是80分钟），“余数产品”也将走完所有流程站位。

将以上“多件流”及“单件流”的各种形式整理成表格，如下：

产品流动形式

数学计算式

100件产品流过所有站位需要的时间

多件流（100件）

100*11

1100分钟

多件流（60件）

60*11+40

700分钟

多件流（20件）

20*11+（5-1）*40

380分钟

多件流（7件）

7*11+（14-1）*14+2

261分钟

多件流（5件）

5*11+（20-1）*10

245分钟

多件流（2件）

2*11+（50-1）*4

218分钟

单件流（1件）

1*11+（100-1）*2

209分钟

第三章“情形三”

假设制造加工一批产品100件，需要经过十个站位（或工序）；平均每一件产品，经过某个站位，所需要的制造加工时间，在E站位与I站位为2分钟，在其余站位仍为1分钟。

根据制造加工产品时，是按“多件流”（或者叫做“批量流”）的方式进行生产，还是“单件流”的方式进行生产，我们可以分别计算出理论上的制造加工时间。

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

1

1

2

1

1

1

2

1

1，假设这100件产品，必须在某站位全部加工完成后，再送到下一个站位；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要1200分钟时间：

100+100+100+100+200+100+100+100+200+100=100*12=1200

2，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有20件之后，再将这20件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要400分钟时间：

20*12+（5-1）*40=240+160=400

计算说明：

尽管“情形三”与“情形二”相比，在I站位的加工时间为2分钟。

但是，除了第1件“特殊产品”走完所有流程站位的时间为240分钟（20*12=240）之外，紧接着仍然是每隔40分钟，将有一件“特殊产品”走完所有流程站位。

3，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有5件之后，再将这5件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要250分钟时间：

5*12+（20-1）*10=60+190=250

4，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有2件之后，再将这2件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要220分钟时间：

2*12+（50-1）*4=24+196=220

5，假设这100件产品，在某站位每加工完成1件产品，就立刻将这件产品送到下一站位进行加工，也就是按“单件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要210分钟时间：

1*12+（100-1）*2=12+198=210

6、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有7件之后，再将这7件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要268分钟时间：

7*12+（14-1）*14+2=84+182+2=268

计算说明：

尽管“情形三”与“情形二”相比，在I站位的加工时间为2分钟。

但是，在最后一件“特殊产品”走完所有流程站位之后的2分钟，“余数产品”仍将走完所有流程站位。

7、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有60件之后，再将这60件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要720分钟时间：

60*11+20+40=660+20+40=720

计算说明：

由于唯一的1件“特殊产品”在I站位进行加工时，“余数产品”就已经到达I站位，等待着被加工了。

又由于“特殊产品”走完J站位需要60分钟，而“余数产品”走完I站位需要80分钟，所以当“特殊产品”走完J站位之后，“余数产品”在I站位仍需要20分钟才能走完，再加上“余数产品”走完J站位将要40分钟。

所以，在最后一件“特殊产品”走完所有流程站位之后的60分钟（注意，不是40分钟），“余数产品”将走完所有流程站位。

将以上“多件流”及“单件流”的各种形式整理成表格，如下：

产品流动形式

数学计算式

100件产品流过所有站位需要的时间

多件流（100件）

100*12

1200分钟

多件流（60件）

60*11+20+40

720分钟

多件流（20件）

20*12+（5-1）*40

400分钟

多件流（7件）

7*12+（14-1）*14+2

268分钟

多件流（5件）

5*12+（20-1）*10

250分钟

多件流（2件）

2*12+（50-1）*4

220分钟

单件流（1件）

1*12+（100-1）*2

210分钟

第四章“情形四”

假设制造加工一批产品100件，需要经过十个站位（或工序）；平均每一件产品，经过某个站位，所需要的制造加工时间，在E站位为5分钟，在G站位为3分钟，在C站位为2分钟，在其余站位仍为1分钟。

根据制造加工产品时，是按“多件流”（或者叫做“批量流”）的方式进行生产，还是“单件流”的方式进行生产，我们可以分别计算出理论上的制造加工时间。

站位：

A

B

C

D

E

F

G

H

I

J

时间：

1

1

2

1

5

1

3

1

1

1

1，假设这100件产品，必须在某站位全部加工完成后，再送到下一个站位；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要1700分钟时间：

100+100+200+100+500+100+300+100+100+100=100*17=1700

2，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有20件之后，再将这20件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要740分钟时间：

20*17+（5-1）*100=340+400=740

计算说明：

在这里，当第一件“特殊产品”走完全部流程站位之后，紧接着是每隔100分钟，将有一件“特殊产品”走完所有流程站位。

3，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有5件之后，再将这5件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要560分钟时间：

5*17+（20-1）*25=85+475=560

计算说明：

在这里，当第一件“特殊产品”走完全部流程站位之后，紧接着是每隔25分钟，将有一件“特殊产品”走完所有流程站位。

4，假设这100件产品，在某站位累计加工完成有2件之后，再将这2件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要524分钟时间：

2*17+（50-1）*10=34+490=524

5，假设这100件产品，在某站位每加工完成1件产品，就立刻将这件产品送到下一站位进行加工，也就是按“单件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要512分钟时间：

1*17+（100-1）*5=17+495=512

6、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有7件之后，再将这7件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要576分钟时间：

7*17+（14-1）*35+2=119+455+2=576

计算说明：

这里，在最后一件“特殊产品”走完所有流程站位之后的2分钟，“余数产品”仍将走完所有流程站位。

7、假设这100件产品，在某站位累计加工完成有60件之后，再将这60件一起送到下一个站位进行加工；按这种“多件流”的方式进行生产，我们可以计算出这100件产品，经过所有流程站位，需要1080分钟时间：

60*17+20+40=660+20+40=1080

计算说明：

由于当唯一的1件“特殊产品”走完了所有流程站位时，“余数产品”正处于I站位，并且还将要20分钟才能走完I站位，再加上“余数产品”走完J站位也需要40分钟，所以，在“特殊产品”走完所有流程站位之后的60分钟，“余数产品”才走完所有流程站位。

将以上“多件流”及“单件流”的各种形式整理成表格，如下：

产品流动形式

数学计算式

100件产品流过所有站位需要的时间

多件流（100件）

100*17

1700分钟

多件流（60件）

60*17+20+40

1080分钟

多件流（20件）

20*17+（5-1）*100

740分钟

多件流（7件）

7*17+（14-1）*35+2

576分钟

多件流（5件）

5*17+（20-1）*25

560分钟

多件流（2件）

2*17+（50-1）*10

524分钟

单件流（1件）

1*17+（100-1）*5

512分钟

有趣的现象，多件流（6件）所需时间比多件流（5件），反而要少一点点：

6*17+（16-1）*30+2+4=102+450+6=558<560

第五章“情形五”

假设制造加工一批产品100件，需要经过十个站位（或工序）；平均每一件产品，经过某个站位，所需要的制造加工时间，在G站位为6分钟，在D站位为5分钟，在I站位为4分钟，在A与H站位为3分钟，在C与F站位为2分钟，在B、E及J站位仍为1分钟。

根据制造加工产品时，是按“多件流”（或者叫做“批量流”）的方式进行