如何在精益制造中掌握线平衡？AI 驱动的成功案例
文章内容大纲
什么是线平衡（Line Balancing）？
线平衡（Line Balancing）是一种优化生产的策略方法，确保生产线中的每个工作站都能与节拍时间（Takt Time）保持同步——这是根据客户需求，产品需要生产的速率。
线平衡的目标是让操作人员、机器的工作时间同步，减少空闲期，缩短等待时间，并消除瓶颈。当一条生产线是平衡的时候，可以减少运营中的低效率、提高生产力，这让产线平衡成为达到精益制造的一项关键要素。
线平衡（Line Balancing）是透过同步操作人员、机器的工作时间，来实现顺畅且无中断的生产流程。
在当今的智慧制造时代，数位工具与 AI 视觉技术使得生产线平衡，能更加容易实达成。透过即时数据和 AI 分析，制造商可以持续检视和调整生产过程，保持生产平衡并实现最佳工作流程。
往后阅读–EMS 制造商用 AI 视觉实现生产线平衡的成功案例
精益制造：线平衡的好处
生产线平衡在精益制造中扮演着关键角色，帮助消除浪费，并最大限度地提高效率。缺乏适当的平衡会导致生产线中断，进而产生瓶颈、不必要的等待时间和过多的库存积压。这些低效情形恐会导致更高的成本、更低的生产力和更长的交货时间，最终影响企业利润与客户满意度。
在工厂中实施生产线平衡，可以带来以下多个好处：
防止瓶颈
平衡的生产线能够保持稳定的工作流程，减少因工作站过载引起的延迟，确保更顺畅的运作。
减少等待浪费
产线平衡最小化了机器和操作人员的空闲时间，确保资源得到有效利用，并排除不必要的停机时间。
降低库存浪费
平衡的生产线有助于减少过多的库存和在制品，释放资金并使生产更紧密地与实际需求对接。
有效满足客户需求
透过保持线平衡，制造商可以及时满足客户需求，缩短交货时间，提高总体满意度。
增加灵活性
一个平衡良好的生产线，是工厂能快速应对需求变化的基础前提，确保生产能高效地适应多变的生产环境。
提高利润率
通过优化劳动力和设备的使用，生产线平衡降低运营成本，提高生产力和盈利能力，同时最小化浪费。
实现线平衡的步骤
要实现有效的线平衡，需采取有条理的方法。按照以下步骤，来实施生产线平衡：
1.计算节拍时间（Takt Time）
透过将可用工作时间除以客户需求，来确定节拍时间，这是评估生产线性能的基准。
节拍时间 = 可用生产时间 / 客户需求
例子：如果您有 8 小时（或 480 分钟）的生产时间，而客户需求为 120 个单位，那么节拍时间是：
节拍时间 = 480 分钟 / 120 单位 = 每单位 4 分钟
这意味着为了满足客户需求，每个单位需要在 4 分钟内生产出来。
2.进行时间研究
使用人工方法或物联网设备，来测量每个任务所需的时间。这些数据可提供任务时长变化的见解，并帮助识别发生不平衡的位置。
阅读更多: 时间和动作研究（Time and Motion Study）
3.识别瓶颈和过剩产能
分析产线的时间研究数据，来发现超过节拍时间的瓶颈站点，以及过快完成任务的过剩产能区域。
4.重新分配资源
一旦发现低效率现象，重新分配任务和资源，平衡整条生产线的工作负荷。考虑任务的先后顺序，确保工人和机器得到充分利用。
5.实施持续改进
精益技术如 5S、防错防呆（Poka-yoke） 和可视化管理，有助于进一步减少变异，并在长期内保持生产线平衡。
AI 视觉技术如何提升生产线平衡？
AI 和数字化工具已经通过实现即时检视、数据分析和自动调整，彻底改变了生产线平衡的实施方式。AI 视觉系统是这项创新技术的前沿，为制造商提供了一种更精确且高效保持线平衡的解决方案。
AI 视觉拥有人工传统方法无法企及的特性，AI 视觉有办法全时段检视作业，并且提供可操作的见解，允许制造商即时优化生产流程。
下面列出 AI 视觉可以帮助在生产车间提升线平衡的具体方式：
◎即时数据收集
AI 视觉系统搜集并分析来自生产车间的实时数据。由摄影机或各式感测器检视每个工作站，跟踪任务进展、操作人员的动作以及机器的性能。
◎立即识别瓶颈
AI 视觉可以检测特定工作站的低效或减速现象，当瓶颈发生时立即识别，方便管理者及时干预，以重新平衡生产线，保持产线顺畅运行。
◎动态调节任务
AI 视觉技术使得动态分配资源成为可能。好比说今天有个工作站过载，而另一个有过剩产能，系统可以立即建议分配新任务和工人，确保整条生产线的工作负荷是平衡的。
◎工作站行为追踪
AI 视觉系统检视每个工作站的活动与运行状况，纪录延迟、低效或不一致的情况。这些数据提供了对工作流程的深入洞察，帮助针对性的优化改进，确保整条生产线运作更加顺畅。
◎提高灵活性
AI 视觉使制造商能够迅速应对需求变化或突发问题。该系统能够适应波动的节拍时间，确保生产线在客户需求或生产计划变更时保持平衡。
AI 视觉带到生产车间的好处
- 自动瓶颈检测
AI 视觉系统即时识别瓶颈，通知主管并建议采取纠正措施。 - 优化操作员效率
系统追踪作业行为表现，重新分配任务或提供反馈，以提高效率。 - 主动维护警报
系统检视机器性能，在故障发生前通知团队，避免停机。 - 可视化工站生产效能
AI 驱动的管理介面可视化生产指标，帮助管理者做出决策，维持生产线平衡。
案例研究：AI 视觉提升线平衡的实际应用
东南亚的一家 EMS 工厂因为缺乏持续的生产检视，迟迟无法实现有效的生产线平衡。厂内的作业员经常离开工作站，去补充材料或是移除有缺陷的产品，造成生产中断和低效的工作流程。
由于缺乏长期的生产数据，工厂难以评估工作站效率，优化人力和资源分配就变得非常困难。
导入 AI 视觉系统后，该工厂获得即时数据和影像，了解生产状态。AI 视觉系统识别出了几个先前被忽略的关键问题：
- 操作人员提前离开工作站，尤其是在预定休息时间前的 15-20 分钟，导致该时段的生产力下降。
- 螺栓锁紧工具经常发生故障，造成操作人员得重复操作，甚至是暂停组装来呼叫技术人员进行维修。
- 操作人员离开工作站，以便进行物料补充或移除有缺陷的产品，干扰了原有的工作流程。
- 来自前一站的产品状况不一，导致当站的调整时间增加。
- 等待来自前一站的在制品（WIP），造成了接近 20% 的空闲时间。
通过 AI 视觉技术的全时段追踪和即时数据分析，管理者能够快速识别低效的根本原因，并优先处理最重要的问题。工厂透过任务重新分配、操作人员再培训和主动工具维护等解决方案，来优化生产线。
结果是如何呢？这家工厂消除了管理盲点，提升单位每小时产量（UPH）5.2%。 生产流程更加流畅，工作流程平衡，空闲时间减少，并显著提高了运营效率。
AI 视觉让产线平衡更容易
要达到稳定高效的生产流程与持续优化，生产线平衡是必不可少的，而 AI 视觉技术为此提供了强大的支持。PowerArena 的 HOP 行为分析系统（Human Operation Platform） 利用 AI 视觉来理解生产线上的人员行为，准确捕捉周期时间（cycle time），并即时识别瓶颈。通过可视化生产操作，和追踪作业行为表现，HOP 为制造商提供重要见解，让管理者得以动态地重新分配任务、消除低效率肇因，并维持最佳的工作流程。这些能力不仅能实现生产线的良好平衡，还能减少浪费，持续提升生产力。
在当今竞争激烈的制造环境中，采用 AI 驱动的解决方案能确保敏捷的运营，提供即时、透明化和可操作的洞察。优化您的线平衡，就透过 AI 视觉。立即联系我们，预约 PowerArena AI 视觉的 demo，升级您的生产流程。
