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摘 要：随着经济全球化和科学技术的发展，国内外各电子装配生产企业的竞争日益激烈，本文对某车间进行了生产线分析与改善。首先运用工业工程方法对其进行了分析和改善，之后结合针对生产线平衡的问题的启发式算法对台式主板装配车间生产线进行了二次改进。通过采用启发式平衡的优化结果得到符合生产实际情况的合理排序，达到合理的优化作业元素，避免过度工位的集中的效果，可以最大限度地利用人力和设备来提高生产效率。
关键词：产线平衡;启发式算法;ECRS原则
引言S电脑厂是一家台资企业，公司现有员工3000余人，台式主板装配车间隶属于二分厂，节拍12秒/单位。车间每个工人仅负责一个元件的装配工作。根据公司资料显示，现车间装配线投入生产以来，始终不能达到设计产能。现有的生产能力根本无法满足之后的产品需求量，因此提高装配生产效率迫在眉睫。
1.基于基础工业工程的生产线平衡优化
1.1各工序作业时间研究
用秒表测时法进行每个工序作业时间的测定，合计观测次数100次，得到各工序作业时间如下表1-1。
1.2装配生产线平衡分析
将作业时间较长的工序用5why法，找出作业时间长的根本原因。具体内容见下表1-2。
2.3装配生产线不平衡改善
在以上分析论证的基础上，对存在的问题做进一步分析，运用ECRS原则对其进行改善。具体改善内容见下表1-3。
2.基于启发式算法的生产线平衡优化
2.1计算新生产节拍和最小工作地数
生产节拍核算如式：
CT= Ta/Td
根据预测产品平均日需求量结合企业生产实际，预计需求量为2700台，按每天出勤8小時，可得：
Ta =3600×8=28800（秒）
CT= 28800/2700≈11（秒）
由此，生产线上各工作站的标准作业时间不得超过11秒。
将各工序的标准作业时间累加，可得产品生产线总操作标准作业时间为77.5秒，故最小所需工作站数为：
N=T/CT
式中： N为最小工作站数;
T 为总操作标准时间。
经计算，即最少需要7个工作站。
2.2对工作站作业进行重新分配
经最小工作地数核算知理想的工作站数则为7个，经上述工业工程方法改进后的工作站数为11，这就有了工作站的参考方向，需对整条生产线尽量安排7个工作站进行布局与生产。具体如下：
以启发式平衡算法规则，由第一工作站CPU安装的工序开始，结合细分完后的各个工作要素，满足各工位间约束的条件下直到把全部工作要素分配完成，使装配生产线的平衡达到最好的状态。以下为每个要素的分配过程：首先，对于整体装配生产线来说，生产节拍为11秒，而在所有工序中，超出11秒的工序为第3工作站，CPU风扇安装用时11.2秒，这一步主要工作元素为从物料箱取出风扇、安装风扇。标准时间分别为2秒、9.2秒。而取出风扇无前置作业，所以可以分配到其他元素当中，具体分配方式见下文，通过分配后，此作业的标准时间由11.2秒变成了9.2秒，此时小于生产节拍时间11秒，可进入下一步启发式平衡的对装配生产线进行分配元素，如下：
先看工作站1，我们设定的节拍时间为11秒，那么即可按照11秒进行时间拆分，此时第1作业为产品的开端工序，相减后的余下时间为5.3秒，而此为第2作业的紧前作业，对比了其他作业，仅第2作业能作为紧前作业，，比5.3秒小的元素已经不具备生产顺序条件，对于作业为5、6、7、8、9也是无置前作业，但5.3秒无适合作业不再做安排。
再看工作站2，生产节拍时间定为为11秒，此时待安排作业为2、5、6、7、8、9，按照安装优先顺序，先选择时间上最大工位的那个作业要素，工作站2则以第2作业优先分配，此时余下时间为2.9秒，全部作业中2.9秒没有作业能进行分配，故不再分配作业。
但是为了减少节拍时间，可对瓶颈作业进行分解再分配，此时第3作业的取出风扇工序用时2秒，并且没有前置作业，可将此工序分配到第2作业，此时第2工作站剩余时间0.9秒，第3作业用时减少为9.2秒。按照启发式算法原则依次完成各工作站的安排。
从工作站1开始，按顺序给各工作地进行分配，如下表2-1所示.
2-1启发式平衡算法分配表
以上作业分配完成，确定以9个工作站作为装配生产线的预定工作站数，理想工作站数为7个，结合现实情况，进行启发式平衡优化分配时，往往达到最理想是很困难的，但对于最终的9个工作站，已经能够为该厂装配生产带来巨大的积极影响。
3.结论
本文对生产线的实际运行情况进行了完整、详细的分析，找到了生产线的瓶颈工序。对于瓶颈工序，综合运用IE的方法进行分析，并运用启发式算法对生产线平衡进行优化，经过基础IE方法改善后，装配的总作业时间减少，瓶颈时间缩短，生产节拍时间总作业时间也减少。进一步运用启发式算法，对工作站作业进行重新分配生产节拍。经进一步优化后，工作站数量由11减少到9个，生产平衡率提高，产量也大幅提高。
参考文献：
[1]黄杰勋.G公司开门机生产线平衡优化研究[D].广东：华南理工大学，2017.
[2]唐海波，吴斌，王正兰.启发式算法的装配线的平衡改善应用[J].上海电机学院学报.2014（05）
关键词：产线平衡;启发式算法;ECRS原则
引言S电脑厂是一家台资企业，公司现有员工3000余人，台式主板装配车间隶属于二分厂，节拍12秒/单位。车间每个工人仅负责一个元件的装配工作。根据公司资料显示，现车间装配线投入生产以来，始终不能达到设计产能。现有的生产能力根本无法满足之后的产品需求量，因此提高装配生产效率迫在眉睫。
1.基于基础工业工程的生产线平衡优化
1.1各工序作业时间研究
用秒表测时法进行每个工序作业时间的测定，合计观测次数100次，得到各工序作业时间如下表1-1。
1.2装配生产线平衡分析
将作业时间较长的工序用5why法，找出作业时间长的根本原因。具体内容见下表1-2。
2.3装配生产线不平衡改善
在以上分析论证的基础上，对存在的问题做进一步分析，运用ECRS原则对其进行改善。具体改善内容见下表1-3。
2.基于启发式算法的生产线平衡优化
2.1计算新生产节拍和最小工作地数
生产节拍核算如式：
CT= Ta/Td
根据预测产品平均日需求量结合企业生产实际，预计需求量为2700台，按每天出勤8小時，可得：
Ta =3600×8=28800（秒）
CT= 28800/2700≈11（秒）
由此，生产线上各工作站的标准作业时间不得超过11秒。
将各工序的标准作业时间累加，可得产品生产线总操作标准作业时间为77.5秒，故最小所需工作站数为：
N=T/CT
式中： N为最小工作站数;
T 为总操作标准时间。
经计算，即最少需要7个工作站。
2.2对工作站作业进行重新分配
经最小工作地数核算知理想的工作站数则为7个，经上述工业工程方法改进后的工作站数为11，这就有了工作站的参考方向，需对整条生产线尽量安排7个工作站进行布局与生产。具体如下：
以启发式平衡算法规则，由第一工作站CPU安装的工序开始，结合细分完后的各个工作要素，满足各工位间约束的条件下直到把全部工作要素分配完成，使装配生产线的平衡达到最好的状态。以下为每个要素的分配过程：首先，对于整体装配生产线来说，生产节拍为11秒，而在所有工序中，超出11秒的工序为第3工作站，CPU风扇安装用时11.2秒，这一步主要工作元素为从物料箱取出风扇、安装风扇。标准时间分别为2秒、9.2秒。而取出风扇无前置作业，所以可以分配到其他元素当中，具体分配方式见下文，通过分配后，此作业的标准时间由11.2秒变成了9.2秒，此时小于生产节拍时间11秒，可进入下一步启发式平衡的对装配生产线进行分配元素，如下：
先看工作站1，我们设定的节拍时间为11秒，那么即可按照11秒进行时间拆分，此时第1作业为产品的开端工序，相减后的余下时间为5.3秒，而此为第2作业的紧前作业，对比了其他作业，仅第2作业能作为紧前作业，，比5.3秒小的元素已经不具备生产顺序条件，对于作业为5、6、7、8、9也是无置前作业，但5.3秒无适合作业不再做安排。
再看工作站2，生产节拍时间定为为11秒，此时待安排作业为2、5、6、7、8、9，按照安装优先顺序，先选择时间上最大工位的那个作业要素，工作站2则以第2作业优先分配，此时余下时间为2.9秒，全部作业中2.9秒没有作业能进行分配，故不再分配作业。
但是为了减少节拍时间，可对瓶颈作业进行分解再分配，此时第3作业的取出风扇工序用时2秒，并且没有前置作业，可将此工序分配到第2作业，此时第2工作站剩余时间0.9秒，第3作业用时减少为9.2秒。按照启发式算法原则依次完成各工作站的安排。
从工作站1开始，按顺序给各工作地进行分配，如下表2-1所示.
2-1启发式平衡算法分配表
以上作业分配完成，确定以9个工作站作为装配生产线的预定工作站数，理想工作站数为7个，结合现实情况，进行启发式平衡优化分配时，往往达到最理想是很困难的，但对于最终的9个工作站，已经能够为该厂装配生产带来巨大的积极影响。
3.结论
本文对生产线的实际运行情况进行了完整、详细的分析，找到了生产线的瓶颈工序。对于瓶颈工序，综合运用IE的方法进行分析，并运用启发式算法对生产线平衡进行优化，经过基础IE方法改善后，装配的总作业时间减少，瓶颈时间缩短，生产节拍时间总作业时间也减少。进一步运用启发式算法，对工作站作业进行重新分配生产节拍。经进一步优化后，工作站数量由11减少到9个，生产平衡率提高，产量也大幅提高。
参考文献：
[1]黄杰勋.G公司开门机生产线平衡优化研究[D].广东：华南理工大学，2017.
[2]唐海波，吴斌，王正兰.启发式算法的装配线的平衡改善应用[J].上海电机学院学报.2014（05）