縫制工序負荷平衡方法的探討

    摘要：在服裝生產(chǎn)中，縫制工序多，是主要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。文章介紹了服裝生產(chǎn)線的負荷平衡理論及其重要參數(shù)，討論了工序負荷平衡的方法與步驟，并結(jié)合某款西裝裙的工序編排實例，通過合理安排流水線上的人力和設(shè)備數(shù)量，以提高服裝生產(chǎn)效率。

　1  引言

    研究表明，服裝企業(yè)生產(chǎn)效率的高低主要由縫制工序的效率來確定，縫紉車間生產(chǎn)線的平衡是服裝生產(chǎn)研究的關(guān)鍵內(nèi)容。目前我國服裝企業(yè)中，縫制工序的編制和設(shè)備的利用等主要憑經(jīng)驗、直觀感覺等進行估算，缺乏科學(xué)依據(jù)，往往導(dǎo)致縫制工序負荷不平衡，勞動力和生產(chǎn)設(shè)備得不到充分利用，經(jīng)常發(fā)生誤工、誤時現(xiàn)象。研究縫制工序的負荷平衡方法，在提高流水線效率后，能減少企業(yè)的資源浪費，提高管理水平和經(jīng)濟效益，提高企業(yè)的競爭能力。筆者結(jié)合多年服裝生產(chǎn)管理的實際經(jīng)驗，總結(jié)了一些方法與大家共同探討。

    服裝生產(chǎn)線的負荷平衡理論為縫制車間提供了平衡方法的理論依據(jù)。要研究縫制工序平衡的方法首先要將成衣的整個縫制過程細化到最小工序單元，按照作業(yè)順序編制工序，然后根據(jù)生產(chǎn)計劃來確定流水線節(jié)拍。其次，利用生產(chǎn)線的負荷平衡理論，對工序進行組合和調(diào)整，獲得較為合理和有效的工序流程并進行評價。最后根據(jù)實際情況，在生產(chǎn)過程中隨時進行調(diào)整，不斷改進，以獲取更高的生產(chǎn)效率和經(jīng)濟效益。

　　2  生產(chǎn)線的負荷平衡理論

　　2.1 研究目的

    以節(jié)省人力、提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率為最終目的。通過各工序合理的分解與組合及工序本身的標準加工時間，合理安排每道工序的人力與設(shè)備數(shù)量，使每個工序及整條生產(chǎn)線保持較高的生產(chǎn)率，使成衣生產(chǎn)保持連續(xù)性和高效性。充分發(fā)揮每個生產(chǎn)工序和生產(chǎn)單位的生產(chǎn)能力，使流水生產(chǎn)線暢通高效，達到預(yù)期的編制效率及產(chǎn)量、質(zhì)量要求。

　　2.2 理論及要求

    假設(shè)縫制工序流水線共有k道工序，第i道工序的單件標準作業(yè)時間為t_i（i=1，2，3……k）， 單件標準總加工時間為T，生產(chǎn)流水線節(jié)拍為P₀，則t_i與P₀在生產(chǎn)中共有下列3種情況：

    （1）t_i＞P₀，一般不允許此情況出現(xiàn)，出現(xiàn)這種情況意味著第i道工序?qū)匍L期超負荷運轉(zhuǎn)，下道工序處于待料狀態(tài)，通常把該工序稱為“瓶頸工序”。

    （2）t_i= P₀，這是最理想的狀態(tài)，屬于強節(jié)拍作業(yè)。

    （3）t_i＜P₀，表示該工序在每一個節(jié)拍時間里有一定空閑的生產(chǎn)時間。

    縫紉流水線的負荷平衡要求：

    ①      按工序先后順序，合理地把工序分配給每一個工作站。

    ②      每個工作站的作業(yè)時間要盡量接近平均節(jié)拍，并使流水線上的工作站最少。

    ③      各工作站空閑時間要少，并使工作站之間負荷均勻，以保證流水線時間損失率最低。

    ④      流水線上所用設(shè)備盡量最少，減少一人多機數(shù)量。

 　　3  工序負荷平衡方法

　　3.1 工序設(shè)計

    工序是構(gòu)成作業(yè)系列分工上的單元，通常操作工人接受生產(chǎn)的范圍可以作為最小的工序單元。工序的單元越小，工序平衡和改進越方便，工人操作越單一，但工序數(shù)量會增多，并會為工序負荷平衡工作和生產(chǎn)管理增加困難，可能會造成人力和設(shè)備的浪費。只有對生產(chǎn)的服裝盡可能列出簡化的工序，才能使生產(chǎn)有序、合理。在服裝生產(chǎn)流水作業(yè)過程中，若工序的標準加工時間相同，則工序與工序之間就不會出現(xiàn)停工等待現(xiàn)象，使生產(chǎn)具有連貫性。

　　3.2 流水線平均節(jié)拍與瓶頸節(jié)拍

    流水生產(chǎn)線上生產(chǎn)兩件產(chǎn)品之間的間隔時間或產(chǎn)品在各工序間每移動一次所需的間隔時間稱為流水線的生產(chǎn)節(jié)拍P₀，它是流水線生產(chǎn)組織的重要依據(jù)。

    流水線平均節(jié)拍是評價作業(yè)編排的基礎(chǔ)指標，用生產(chǎn)線上所有工作地的平均節(jié)拍P_平均表示：

    平均節(jié)拍P_平均=標準總加工時間T  =計劃期有效作業(yè)時間

                   作業(yè)人員數(shù)N        計劃期內(nèi)產(chǎn)量

    實際生產(chǎn)中真正決定流水線生產(chǎn)速度的是瓶頸節(jié)拍P，平均節(jié)拍是作為工序編排用的參考值，瓶頸節(jié)拍是加工時間最長且超過平均節(jié)拍的節(jié)拍，即時間負荷最大并且較難進行工藝改進的工序的節(jié)拍，它最需要生產(chǎn)組織者的關(guān)注。

　　3.3 生產(chǎn)流水線的編制效率

    生產(chǎn)流水線的編制效率表示作業(yè)分配時工序平衡程度優(yōu)劣的系數(shù)，用η表示。生產(chǎn)流水線的編制效率可預(yù)先設(shè)置，也可以在生產(chǎn)流水線編制完成后用來檢驗編制的效果。一般服裝企業(yè)要求生產(chǎn)流水線的編制效率η≥85%，其計算方法為：

    η=  _{平均節(jié)拍P(平均)}    ×100% =   標準總加工時間T        ×100%

          瓶頸節(jié)拍P              作業(yè)人員數(shù)N ×瓶頸節(jié)拍P      

　　3.4 負荷平衡方案

    最佳的工序負荷平衡方案有：

    ⑴ 以節(jié)拍為先決條件時，應(yīng)以人員最少為目標，即確定工作地個數(shù)的最小值（最佳值）。

    ⑵ 以工作地個數(shù)為先決條件時，應(yīng)以給定人員最大生產(chǎn)量為目標，并尋求最小的循環(huán)時間（或生產(chǎn)節(jié)拍）。無論何種條件，各工序的空閑時間都應(yīng)最小。

    ⑶ 由允許范圍內(nèi)的節(jié)拍和工作地個數(shù)，以最大的經(jīng)濟效益為目標，求得最大編制效率，由此決定實際的生產(chǎn)節(jié)拍和工作地個數(shù)。

    ⑷ 以預(yù)先設(shè)置的編制效率為先決條件時，應(yīng)以節(jié)拍和編制效率來確定編制時間的上限和下限，確定工作位個數(shù)和實際操作人員數(shù)。節(jié)拍界限是工序組合計算時用于限定時間范圍的數(shù)值，分節(jié)拍上限和節(jié)拍下限?？紤]到企業(yè)對工序編排效率的要求，一般取節(jié)拍界限為7%～10%。

    編制時間上限= 生產(chǎn)節(jié)拍時間P₀ / 編制效率η

    編制時間下限=2×P₀ -編制時間上限

    在進行生產(chǎn)線工序負荷平衡時，根據(jù)不同的負荷平衡方案還需考慮的因素有產(chǎn)品的種類、數(shù)量、工序的先后順序和作業(yè)時間、標準時間、日工作時間、作業(yè)人員數(shù)以及預(yù)計的產(chǎn)量等。

 　　4  工序負荷平衡步驟

　　4.1 工序分析

    對成衣進行工序分析，列出各簡化工序的標準加工時間（或產(chǎn)量），明確加工順序及方法。標準加工時間是指具有一般技能水平操作工的操作時間，有的操作工的加工時間會比標準加工時間短，有些則較長。

    標準加工時間=操作作業(yè)時間×（1+浮余率）×（1+批量系數(shù)）

    式中，浮余率=  浮余時間    ×100%

             標準作業(yè)時間

    浮余時間包括布置工作地時間和更換品種的準備時間等，浮余率約在10%～30%之間，一般取20%。浮余率是反映操作工工作狀態(tài)的指標。

    批量系數(shù)是指生產(chǎn)不同款式成衣時其起步時加工速度比熟練后的加工速度慢、批量大小不同對生產(chǎn)效率的影響。大批量的產(chǎn)品，生產(chǎn)時間長，起步階段的損失占整體比重小，而批量小的產(chǎn)品則相反。