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1、01第一章U型生产线布局第一章 U 型生产线布局【本章重点】 好的生产线布局将为高效率的作业从根本上打下良好的基础， 因此设计一个 良好的生产线布局至关重要， U 型布局目前被公认为是最高效率的生产线布局方 法。使用 U 型布局可以使标准作业顺利进行，使作业管理变得一目了然，使制 造现场变得井然有序。本章主要内容U 型生产线布局的定义U 型生产线布局的优势 使用适合于 U 型线布局的设备第一节 U 型生产线布局的定义一、改变传统的设备布局思想在大量制造的工厂中， 设备按照种类排布在一起， 各工作的几层组织按照加 工的内容进行分布，这样的生产线布局要求每两个工程之间必须使用搬运来连 接，这导致了

2、工程间在制品大量增加，制造的连续性被破坏。在进行重新安排生产流程按照 U 型布局时要充分考虑设备布局的合理性和 先进性，必须保证如下原则顺利实施，以确保目标的完成。1、一个流的生产 在整个生产线布局中必须设法保证在生产过程中的中间在库制品数量最少， 即消除中间在库的停滞，让工件像河水2、所有的零件及完成品使用同样的节拍( Takt Time )Takt 来源德语单词， 意思是音乐的节拍， 在生产制造过程中力求使所有的零 件在同一期间使用相同的速度 “节拍”进行制造， 不断地使全部零件流动起 来，使制造(含组装)以一个流的方法向河水一样的流动，避免过度制造情况发 生。按照节拍进行生产除了考虑适应

3、客户需要的速度外， 还充分的考虑了人性化 的需要。 人喜欢有节奏的事物， 例如人对自己喜欢的歌曲听几遍就会记住， 但是 如果背同样长短的古文或英文单词你会觉得困难的多， 因为歌曲有节拍。 如果让 人在生产线作业时，和唱歌一样的富有节奏，那么，人的作业将会轻松很多，这 也是更多的考虑了人性化管理的内容后所产生的结果。3、柔性生产系统由于售出的速度会在不同时期发生变化。因此，必须使生产线布局能够适应 不同生产节拍的要求，利用一人多序的方法，调整人的作业范围达到适应不同生 产速度之目标。在作业中，以人的动作为中心，不考虑设备的能力，使人的作业 达到最高效率化，要明确设备停止并不能造成成本提高， 而人

4、的停止是最大的浪.批量布置 费。工序/设备AB 1(精益布置23r J4在这里，需要充分理解一人多机和一人多序的不同二、建立流程型生产线布局将设备布局的形式从集群式改造为流程式之后， 随着生产制造过程中的物流 距离快速缩短，连续流制造已经可以成为现实。在这里我们必须按照工艺流程的 顺序排布设备，而不是按照设备的种类，以解决工程间产生的批量流动问题。从工厂设计开始就必须充分考虑到 U型生产线布局的思路，按照如下原则 考虑：1、 联合厂房设计：字制造型工厂中，为了加强信息的沟通和缩短物流距离， 尽可能打破传统的按车间建设厂房的方法， 使用大型联合厂房可以将相关的工程 紧密的连接在一起，以达到减少成

5、本之目标。2、 原动力合理排布：厂房建设好后，原动力尽可能在工厂内均匀分布，在合理的距离上留出接口，因为精益化的改造设备布局可能会经常进行调整， 如果由于原动力的问题而不能进行设备移动将是十分遗憾的事情。原动力不仅指电力，同时也包括诸如水、压缩空气、煤气等等。随着客户对产品需求发生的变化，大量制造的方法生产出来的产品已经远远 不能适应客户的需求，因此小批量、多品种制造产品的柔性制造生产线越来越得 到大家的重视。U型线布局是典型的柔性制造布局，他打破了传统的按照加工种类排布设备 的思想，改成了按照流程顺序排布生产布局， 有效的缩短了物流距离，使设备能 够流动，为以后的改善留下伏笔。第二节U型生产

6、线布局的优势一、 U型生产线的含义脱离原有生产线设计思想，使物流路线形成 U型，进料和出料由一个人承担,这样可避免由于投入的人看不到出货情况而造成的中间在制品增加， 中间在制品增加的最大弊端会使品质难以保证，先入先出不能得以实施，使系统的灵敏 度严重下降。U型线的真真含义是在加工的过程中物流的过程是 U型，而不是 设备排布像U型。二、 U型线布局和其他生产线布局的比较集群式布局铳床这种布局由于按照机器种类分布设备， 因此，两道工序之间必须存放大量的 中间在制品，虽然可以通过频繁搬运减少在制品， 但是搬运的浪费也会增加。而 且制造的流程型、人员的相互支援、生产的柔性都极其低下。孤岛式布局磨床孤岛

7、式布局比较起集群布局已经有了进步， 但是由于设备限制了人的作业范 围，因此操作没有柔性，生产的节拍无法发生变化和调整， 而且在作业中人员之间无法进行支持直线型布局钻床 车床 铳床 高频 磨床 清洗此种生产线布局比较起前两种布局已经有了根本的转变， 人员可以支持，节拍可以改变，但是由于人员作业总是有一般时间空走路， 因此作业效率较低，而且由于布局限制，生产过程中进出料的信息交流不畅，很容易增加中间库存。三、U型线布局的优势1、U型生产线追求的目标1公平作业分配的实现由于在生产设计时，人的作业范围是按照制造的节拍设计的， 所以，在一条 生产线上，所有的作业员工都会做相同的作业， 谁也不会工作量大，

8、谁也不会工 作量少，这样的工作分配由于失去了比较的条件， 因此，工作中员工的不满情绪 会大大减少。2追求工程不良为零（一个个制造，一个个检查）要想实现零缺陷，使用抽检的方式根本不可能，因为即便是完全按照标准所 规定的方法进行抽检，也不能保证所有产品均为良品，很显然实现零缺陷管理的 唯一方法，就是必须在制造过程中让产品一个一个地被制造， 一个一个地被检查， 一个一个地流到后工序，但检查必须由作业员完成，发现不良立即停线和报告管 理者。3人少化的实现（一人多机作业）在U型生产线布局中，由于作业人员在生产线内使用循环作业的方式完成 作业，因此，作业在往复中完成，这样的作业方法人的工作效率最高，产品中

9、的 工数最少，人工成本最低。4规定提供量（完成一个，制造一个）在U型生产线布局中，在工程内部，由于所有的制造人员全部都在按照制 造节拍进行工作，因此后面的人不可能得到更多的材料和更快地得到材料， 因此生产速度被严格保证。另外由于是一个一个制造，一个一个检查、一个一个流出， 因此很容易保证品质。5缩短制造周期在产品的整个制造过程中，如果我们用一块秒表对制造过程进行时间测定，我们立即就可以发现， 实际上，在整个制造周期中实际用于加工的时间很短， 导致制造周期长的主要原因是制造过程中的停滞。 U 型线布局由于消除了工 序间的位置误差，减少了搬运，使加工过程可以顺利流动，减少滞留，因此 可以大幅度缩短

10、制造周期。四、U型生产线特征1建立立式作业方式，使人员可以走动散步可以消除疲劳， 为了让作业员更加轻松地工作， 消除掉放在作业员身边 的阻碍作业员移动的物料及货架， 让作业员可以顺利的在作业位置上进行移动式 作业，可以使作业员更加轻松。 移动的作业方法比坐在固定的地方或站在固定地 方的人不容易疲劳。 按照工作设计原理， 使用工作扩展的方法可以有效消除由于 长时间从事非常单调的工作而产生的心理疲劳。2训练多能工（消除工程间区别）在 U 型线布局和其他布局的最大区别在于一人多序的作业，这要求作业员 必须是多能工。 这样不但人员相互之间可以支援， 而且可以消除疲劳。 有效地平 衡员工工作的不平衡性，

11、消除比较的条件，以克服员工的不满情绪。3比起机床利用率来， 先提高人的利用率。 尽量要选择小型、 低价的设备。 在精益生产中我们明确的理解了： 设备停下来不是浪费， 而人是绝不可以停下来的。因为设备的使用时间周期是固定的，如果我们使用设备时就让他开动， 不用时将它停止，实际上设备的寿命是可以延长的。 但人和设备的情况刚好相反， 人在工作时间内没有工作你也必须付出工资， 而这些工资应该是工作的报酬。 这 些钱一旦给出就再也回不来了。因此，在精益生产的改善过程中我们必须充分注意人的作业效率， 改变我们 传统控制成本的基本思路。由于购买设备和生产线是其价格异常昂贵， 因此几乎每个人都认为如此高价 的

12、设备必须不断的开动才能有价值， 一旦停下来就会导致巨大的损失， 因此，在 制造过程中拼命的使设备运转， 其结果， 不但不能减少固定资产的总额， 还使库 存的数量和成本快速增加了。使用小型，灵活转换的设备目的在于增加生产线的柔性， 使生产线永远按照 需要的速度进行生产。4努力向零缺陷目标迈进5小排量生产，因大量生产对全公司效率提高有巨大的影响。五、U型线布局的长处1看工程内的在制品数量就可判断异常。按照节拍进行生产， 生产线内的中间在制品的数量需求是固定的， 如果前面 的工序制造的速度比后面工序的制造速度快， 则后面的工序前就必然产生中间在 制品，因此只需要观察生产线中的中间在制品的数量， 就可

13、以判断出生产线是否 在按照正常的状态在运行。另外，由于工程之间的连接使用定时不定量的方法进行搬运， 因此，生产线 开始的材料数量和工程后加工好的完成品被看板控制， 观察材料和完成品零件的 多少也可以判断生产线的正常与否。2生产中断时设备间可以互相帮助。在U型线布局中进行作业，作业员之间没有隔阂，因此相互之间可以支援。 因此，按照田径接力赛原理， 通常情况下将生手的两端安排熟练的作业高手， 这 样，一旦生手的作业速度不能达到节拍的要求的时候， 两边的熟练工人就会对生 手进行支援，以保证生产线的作业速度不会下降。3多能工化实现，防止作业的单调。根据工作生理学和工作心理学的观点， 人在工作中必须满足

14、生理需求和心理 需求两种需求才不会疲劳。所谓生理需求： 人在每分钟消耗的能量不超过 5千卡时，人不会因为生理希 求得不到满足而产生疲劳的。 很明显，绝大多数情况下作业员不会因为生理需求 得不到满足而产生疲劳的。因此，作业员的疲劳由于心理需求得不到满足产生。人会因为长期从事非常单调而很快产生厌倦情绪，而产生心理疲劳。4JIT 容易实现。准时化生产是精益生产的两个支柱之一，其目的在于减少库存，在 U 型线 的布局中进行作业， 由于作业员相互之间没有间隔， 工序间的间隔很小， 是的需 求信息能够有效的进行传输， 且作业员的作业速度收到作业范围的限制， 收到材 料到达的限制，因此，过量生产几乎没有了产

15、生的条件，使JIT的实现近在咫尺。5因一个流生产，不良产品发生时采取措施容易。 在实际的生产制造过程中， 不良品很难消除、 减少和对策的主要原因是因为 我们的制造过程是一批批地制造和一批批地检查。 根据大量试验我们发现， 当我 们把产品集中在一起时再试图将其中的所有的不良品都找出来的可能性是零。只有一个个制造、 一个个检查， 才能及时发现不良品， 保持发生不良品时刻 的现场、以便进行有效地再发生防止对策。6进入材料，产出产品为同一作业者担当，所以容易管理产量和库存。在 U 型线中，材料和完成品产品由同一人担当，这样，信息以最快的速度 进行传递。 生产一个完成品投入一个材料， 这样解决了一字长蛇

16、阵的首尾不能相 顾的尴尬局面，产量和库存，及中间在制品管理都变得非常容易了。7容易实现省人化。在 U 型线中，作业员的作业都使用标准作业的方法，这样的方法会使得作 业员往返的过程中都进行生产作业， 因此这样的作业方法使我们减少了工数， 最 大限度的减少了作业人员， 提高了每名作业员的作业效率， 在这里尤其需要注意 的是，作业员的工作范围的安排是根据客户需要的节拍时间决定的， 因此，保证 了每位作业员的满负荷作业。六、U型生产线的7大原则1立式作业的原则人从站立中进步， 坐式作业由于人不能够顺利移动。 因此，接近零件需要很 长时间， 动作运转不自然， 会容易产生动作浪费和疲劳， 由于制造速度不同

17、而造 成的均衡生产困难。2步行的原则 步行可以消除疲劳，步行可促进作业者体力的恢复且能适应所需要的节奏，工程平衡容易实现。3一个流生产原则中间在库制品不但会增加浪费， 而且会使系统的反应变得缓慢， 生产效率下 降，批量的中间在库不易保持顺序，对品质会产生巨大的不良影响。4多工程担当原则将人从一个工序的作业中解放出来， 让其从事更多的工作， 这样做可以缓解 由于专业化生产而带来的人容易疲劳和工作乏味的感觉，增加了工序流的顺畅 性，充分利用人的工作时间创造更多的附加价值。5进出料同一人原则确保生产流程中的在库数量， 保持系统的反应灵敏度， 有问题时及时停止生 产线，严格遵守一个流的生产，提高产品品

18、质。6作业量公平的原则由于每个人的作业量保持均等， 人的评价变得很容易考查， 避免了由于工作量不同造成的各岗位员工不满的现象发生，把工作效率提高到最高。7生产线停止原则及时发现问题，并将其暴露在表面，（停止）当场找出异常的原因，将损失 缩短到最小，及时做好再发生防止措施。七、把U型线连起来单独制造零件的U型线相当于一个个大的孤岛，因为在实际的作业安排中， 每一个孤岛将产生一个半个人的作业， 这样将会降低人的作业效率，另外，由于 单个零件的生产相互分离，也不容易使各零件的生产实现均衡化。使用U型线的布局，使我们的生产系统变得具备柔性，可以随意变换品种 和速度。2月幡环时间2分神小个 ft业人员人

19、栽书人各作业人赛的歩行路竣6生产线的进出料在同一位置，有效的抑制之间在制品的增加，为减少库存, 减少滞留缩短制造周期做出巨大的贡献由于是往复作业，提高了作业效率，有效的减少了工数。连续流和一个流的制造有效地保证了品质，使零缺陷具备了基本条件。第三节U型生产线布局的设备选择、设备选型的“三不”原则原则一：不落地生根。由于改善是无限的，所以在 U型线布局完成之后可能还要不断的对设备进行移动和重新调整， 如果我们的设备落地生根，如必须用 地脚螺栓紧固、有地下管线，地坑等设施，则会给设备移动带来巨大的困难，因此在选择设备时尽量使用不需要上述装置的设备影响合理的设备布局原则三：不离群索居。不能够有设备必

20、须独立的放在一个位置上。 离群索居 的设备将增加物流的距离，加大搬运的工作，而且汇集点将产生中间库存，会对 准时化生产产生影响。二、使用能力匹配的设备不要使用大型的、生产速度很高的自动化通用设备， 这些设备能力很大，利 用率很低，为了提高利用率，需要很多其他设备与其对应，这样的结构产生的汇 集点会有大量的库存，而且大型设备必须不断交换品种以对应其他设备的状态。 要尽可能的选用速度、自动化程度适中的几台小型专用设备代替一台大型通用设 备，使系统实现流程化。例如，我们使用一个直径很大的水管输送五种液体，没 有办法，我们只能够不断的交换品种，但如果能够用横截面积相同的无根细管代 替大管道的话，五种液

21、体就可以同时输送而不需要品种交换。1购买裸体设备在购买设备的时候，要尽可能购买只具备基本功能的设备。 成型的型号设备 具有很多功能而我们并不需要，因此要求设备只具备基本功能，如果有特殊需要 的功能的话，在要求设备制造厂家增加功能，另外付费，这样可以降低设备的采 购成本。2在同一位置由于作业人员在走动中完成作业，因此，工件和放入材料的位置在机器上必 须在同一位置，这样最容易操作，如果实在不能够在同一位置的话，也必须在同 一方向上，否则将产生无法操作的困难，例如，绝不可以有从前面放入材料而从 后面出完成品的情况发生。3横短竖长，背后清理设备的前面尽可能缩短，这样可以有效地缩短人行走的距离， 而设备的一般 修理、清理铁屑、加油加水等工作尽可能在设备的后面完成，以保证进行设备布 局时的设备可以尽可能的靠近以缩短人的行走距离。【本章小结】在设备选择和工厂设计时必须首先充分考虑到 U 型线布局的需要，尽可能 使用小型化的设备，不要使用高速度、通用化、大型加工设备。使设备便于移动、小型专用化、速度适中的设备，使制造过程流程化。通过 使用移动作业、多能工操作、相互的作业支援、一个流生产，自己制造自己检查 等一系列的方法，提高效率和品质，降低库存和成本，提高效率。