基于IE量化技术的针织服装生产线编成效率评价

王宇宏

（辽东学院服装与纺织学院，辽宁丹东118003）

基于IE量化技术的针织服装生产线编成效率评价

王宇宏

（辽东学院服装与纺织学院，辽宁丹东118003）

某些针织服装企业在生产时往往根据经验安排生产线，生产线编成率不高。IE技术是提高生产率的直接手段，运用现代IE量化数据技术，通过分析针织服装生产企业作业程序、作业内容、标准作业时间及流水线节拍参数，创建数学模型，对企业生产线的编成效率进行计算和评价，合理制定出工站，从而提高针织服装企业生产线的编制科学性。

IE量化技术；生产线效率；针织服装

在企业生产管理中，生产效率是极其重要的评价管理有效性的指标之一，生产效率的提高取决于生产系统如何配置并有效地发挥生产要素的作用，消除浪费。以高效管理著称的日本丰田公司最早提出精益生产的理论，“精”就是少而精，多余的生产要素不投入，“益”就是所有的生产活动必须有效益，能够创造经济价值。工业工程（IE）是精益生产的核心和根本［1]2-5。工业工程（IE）主要的两项技术是“方法研究”和“作业测定”。其中量化类方法是IE方法研究的主要支柱，在企业生产过程中为工序分析、合理分配、流程改善等问题提供量化数据，成为企业实现生产线平衡、提高生产线编成效率的重要手段［2］。

本文在IE工程量化类方法系统研究的基础上，将其实际应用到针织服装生产线的策划评价中，从而得出高效的生产步骤及功能参数，为实现针织服装生产线的平衡优化提供理论依据。

1 针织服装生产线编成效率评价的意义和标准

1.1 针织服装生产线编成效率评价的意义

针织服装是服装市场中非常有特色的一大类别，其加工特征决定了绝大部分针织服装都以成衣方式出售，适合工业化生产。针织服装按照生产工艺分主要有两大类别，一是横机成型类针织服装，二是裁剪类针织服装，其中裁剪类针织服装主要特征是以圆机生产的坯布为材料，根据服装的款式和结构特征进行样板的设计、画样、裁剪、缝纫等加工，本文的研究对象就是裁剪类针织服装。这类针织服装企业中工业生产车间的流水线往往根据管理人员的工作经验安排，在能够完成生产产量的前提下，企业对生产线编成效率的问题缺乏主动且科学有效的评价，而近两年国际国内服装订单为了追求低成本大量流向越南菲律宾等国家，国内针织服装企业面临的形式日渐严峻，加之服装市场出现快时尚的趋势，企业必须积极科学地优化生产线，提高核心竞争力，降低管理成本。但是由于裁剪类针织服装在加工时，涉及到专业的机器种类比较多，针织面料对加工影响较大，服装的辅料配件品种及规格多，使得这类针织服装企业各个流水工序的难易程度不同，加之操作人员的熟练程度不同，就会造成不同工序的作业时间不完全相同，工序间的作业负荷不均衡，除了工时损耗之外，还会出现资源浪费、生产停滞等问题，从而导致企业的生产管理水平低下。而要解决这个问题，就必须对生产所需的全部工序时间进行平均化，作业标准化，实现生产线平衡才能保障生产线的顺利运行［3］。生产线平衡是指对生产线进行工序的分解或合并以及工序加工顺序和方法的重新设计，使之达到能力平衡，最终提高生产线的整体编成效率。在生产线平衡中，各工序所需的作业时间通过IE中的量化类方法加以定量，作业时间差异性越小，则该生产线的平衡率越高，即编成效率越高。这种改善工序间能力平衡的方法也叫瓶颈改善法［4］。

生产线平衡的效果可以通过生产线编成效率评价。进行生产线编成效率评价的意义在于可以明确地掌握生产管理的科学化水平，评判生产线是否达到了平衡的效果，对于低效的管理，可以发现问题，减少产品工时的消耗，提高服装加工设备的使用效率；降低空闲时间损失，提高工作人员工作的效率；提高服装企业适应市场的能力，由硬性生产向柔性生产转变；降低库存［5］。

1.2 生产线编成效率评价标准

在服装生产过程中，流水线节拍（PT）是决定生产线编成效率的重要参数。它可以是一个循环所需时间，即一个动作到下一次重复该动作之间的时间差（Cycle Time）［6］，也可以是一个生产周期中最长的工序时间，即瓶颈作业时间（Bottleneck Time）。由于针织服装企业的生产线的负荷通常是不均衡的，因此在平衡生产线的过程中，往往采用瓶颈工序作为流水节拍和平衡生产线的参数［7］。

生产线编成效率等于各个工站实际作业时间的总和除以瓶颈工站的作业时间再乘工站数所求得的百分率。做出生产线中实际的工站安排，通过IE量化类方法得出的数学模型为：

其中：E为生产线编成效率；ΣTi为各个工站实际作业时间的总和；S为工站数；P为流水线节拍，在这里即为瓶颈作业时间［8］。

针织服装企业在实际生产中，将IE量化类方法通过数学模型的建立和分析，对生产线中工作量、工作站数量、工序工时等主要参数进行精准量化，经过验证最终实现生产线平衡，按照行业标准生产线编成效率要求达到85%以上。生产线编成效率评判标准如表1［1]17-18。

表1 生产线编成效率评价标准

2 案例分析

在上述方法的基础上，对针织服装企业生产线的编成效率进行实例分析。

2.1 针织服装生产线工序的确定

以山东某针织企业服装生产线工序为研究对象，生产的服装品种为精梳棉针织鱼鳞布男士休闲裤，如图1～3。

该针织休闲裤的作业生产线主工序计划粗分为13个作业单元。作业单元序号及作业内容分别表示为：01做后袋、02做左前袋、03做右前袋、04绱后袋、05合侧缝、06腰头锁眼、07做腰、08缉侧缝明线、09合裆缝、10缉裆部明线、11绱腰、12订腰标、13脚口挽边。在没有进行IE量化分析的情况下，该企业根据管理人员的生产经验制定劳动定额，通过换算可以得到每个工序的操作时间如表2，13个工序按照企业习惯分为10个工作地，工作地的负荷分别为1.45、1.55、1.55、1.33、1.0、0.51、1.27、1.4、0.87、0.12 min/件，流水线节拍为1.55 min/件，可计算出生产编成效率为75%，判定生产管理效果不佳，这是一条未经平衡的生产线。

图1 男士休闲裤正面

图2 男士休闲裤背面

图3 男士休闲裤侧面款式图

表2 以经验确定的生产定额与加工时间

利用IE技术的方法，重新测定和评估企业标准作业时间，各工序之间的顺序和标准作业时间（单位：min/件），如图4。

图4 男针织休闲裤工作单元顺序及作业时间

由图4可知，该男针织休闲裤的流水线节拍及瓶颈作业时间是02做左前袋1.55 min/件，为了使所有作业能够平衡分配到各个工站，首先要绘制作业单元顺序矩阵表如表3，表中的“√”表示该单元序号必须在这些作业之前完成。

表3 男针织休闲裤作业单元顺序矩阵表

2.2 作业单元位置权重计算

位置权重即作业单元的作业时间与所有标记“√”的作业单元作业时间的总和[10]，以作业单元02为例：

在表3基础上计算各作业单元的位置权重PW并降序排列，如表4。

表4 作业单元权重降序排列表

2.3 工站分配

将作业单元进行工站分配。主要参数是流水线节拍PT和位置权重数PW，以PW降序排列为原则，PW最大值的作业单元首先开始进行分配，划分到工站1；用PT减去该工站分配给该作业单元的作业时间，则得到该工站剩余的待分配时间，将该时间继续分配给下一个作业单元，直到工站的PT时间全部分配完毕或者剩余时间不足以继续分配为止。接着开始下一个工站的分配，重复以上的步骤，直到所有的作业单元完全分配到相应的工站［10］，具体过程如表5。

表5 作业单元工站分配表

通过表5可以得出该服装生产线具体的工站划分结果：

工站1：02做左前袋

工站2：03做右前袋

工站3：01做后袋、04绱后袋、12订腰标

工站4：05合侧缝、06腰头锁眼

工站5：08缉侧缝明线、09合裆缝

工站6：07做腰、10缉裆部明线

工站7：11绱腰

工站8：13脚口挽边

将所得结果带入生产线编成效率数学模型E=ΣTi/（S·P）×100%中进行计算评判。

E=ΣTi/（S·P）×100%=（1.0+1.55+1.55+0.44+ 1.32+0.2+1.05+1.0+0.53+0.5+1.4+0.11+0.87）/（8× 1.55）×100%=92.9%

根据表1生产线编成效率的评判标准可以得出评判结果，比IE量化技术分析之前的生产线编成标率提高了18%，该针织服装生产线编成效率较高，符合企业生产要求，生产线平衡设计有效。

3 结论

随着行业竞争的加剧以及个性化快时尚趋势的出现，为了满足小批量、多品种、出品快的生产状态，针织服装企业需要不断地调整生产线，通过有效的多工序流水化连续作业来实现效益最大化。本文以生产线工序工时，工作任务、流水线节拍、紧前任务等为主要参数，通过IE量化类方法对任务程序进行数据分析，建立数学模型，计算得出各工序作业单元位置权重等相关数据，进而分析出符合任务前后关系约束条件的生产线工站分配，计算出生产线编成效率，依据标准评价出该生产线是否各个工站负荷相当，是否达到行业标准，从而为企业的科学化生产提供可靠的参数。

针织成衣生产在主要加工顺序不变的情况下，部分加工顺序并不是唯一的，因此通过IE量化类方法对合乎标准的生产线也可以进行进一步效率提升，若发现效率低的生产线环节可以进行针对性的改善。例如把某一工站多余的作业任务转移到其他工站，重新整合，也可以对瓶颈工站的作业内容进行拆解压缩，使生产线更合理高效。

［1］韩鑫鑫.IE技术在提高B企业组装线生产效率方面的应用［D］.苏州：苏州大学，2014.

［2］付向峰.基于IE理论强化生产率管理的实践研究［D］.大连：大连理工大学，2002：7-8.

［3］周云飞.Z公司装配线生产作业改善研究［D］.长春：吉林大学，2015:14-15.

［4］徐成立.基于IE理论的KEW企业生产现场管理改善研究［D］.天津：天津大学，2008：37.

［5］贺庆玉.针织服装设计与生产［M］.北京：中国纺织出版社，2007：199-203.

［6］熊灵鹏.LJ公司C地毯生产线平衡研究分析与仿真优化［D］.广州：华南理工大学，2014:8-11.

［7］刘东.服装生产线组织设计的实例分析［J］.纺织学报. 2011，32（6）:155-158.

［8］蒋晓文，周捷.服装生产流程与管理技术［M］.上海：东华大学出版社，2008：110-112.

［9］侯世旺.基于IE实用方法系统研究与实现［D］.西安：西北工业大学，2005：25-28.

［10］陈晓鹏，张祖芳，李克兢.服装生产流水线设计和工序分配的优化目标［J］.东华大学学报（社会科学版），2005，15（1）：56-59.

（责任编辑：鞠衍清）

Efficiency of knitted garment production line：an evaluation based on quantization technology of industrial engineering

WANG Yu-hong
（School of Clothing and Textile，Eastern Liaoning University，Dandong 118003，China）

In som e knitting enterprises，the production line efficiency is often low due to the experience-based arrangement.In this study，the quantization technology of industrial engineering was used to analyze the production procedures，job content，work time and the line beat of the knitted garment production line.By a mathematical model，the efficiency of the production line was calculated and evaluated.Accordingly，the work stages were reasonably built so that the production line of knitted garment enterprises could be scientifically arranged.

quantization technology of industrial engineering；production line efficiency；knitted garment

F768.3

A

1673-4939（2017）03-0215-06

10.14168/j.issn.1673-4939.2017.03.12

2017-02-12

辽东学院科研基金项目（2016QN006）

王宇宏（1976—），女（满族），辽宁丹东人，硕士，讲师，研究方向：服装工程。