Line Balancing (Plant Design #4)
Line Balancing
!!!*** เกิดขึ้นกับกรณี Product Layout เป็นปัญหาใน สายการผลิต (Production Line) ***!!!
[] หลักการของการจัดสมดุลสายการผลิต
1. จัดกลุ่มงานย่อยให้เป็นสถานีทำงาน (Work Station: Ws) (เปลี่ยน We -> Ws)
2. พยายามทำให้เวลาแต่ละสถานีทำงานนั้นเท่ากัน หรือใกล้เคียงกันมากที่สุด => ทำให้เกิด Idle time น้อยที่สุด
3. คำนึงถึงข้อจำกัด (Constraints)
- ลำดับก่อนหลังของงานย่อย(Precedence)
- สามารถผลิตได้ตามเป้าหมาย ตามรอบเวลา (Cycle Time)
- ความแตกต่างของอุปกรณ์ หรือเครื่องจักรในการทำงานย่อย
1. จัดกลุ่มงานย่อยให้เป็นสถานีทำงาน (Work Station: Ws) (เปลี่ยน We -> Ws)
2. พยายามทำให้เวลาแต่ละสถานีทำงานนั้นเท่ากัน หรือใกล้เคียงกันมากที่สุด => ทำให้เกิด Idle time น้อยที่สุด
3. คำนึงถึงข้อจำกัด (Constraints)
- ลำดับก่อนหลังของงานย่อย(Precedence)
- สามารถผลิตได้ตามเป้าหมาย ตามรอบเวลา (Cycle Time)
- ความแตกต่างของอุปกรณ์ หรือเครื่องจักรในการทำงานย่อย
[] เทคนิคพื้นฐาน
1. วิธีการเลือกเวลามากที่สุดก่อน (Largest Candidate Rule)
2. วิธีการเรียงตำแหน่งน้ำหนัก (Ranked Positional Weight Method)
3. วิธีการคิลบริดจ์และเวสเตอร์ (Kilbridge and Wester’s Method)
!!! ทั้ง 3 เทคนิค จะใช้สมมุติฐานว่า !!!
- เวลางานย่อย (We) มีค่าคงที่ (tws = constant)
- เวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยใดๆ ด้วยกัน จะเท่ากับผลบวกของเวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยในแต่ละงาน
================================================================
================================================================
Detail
กรณี Product layout
ถ้า กระบวนการผลิตเป็นการประกอบ => จะเรียกว่า สายการประกอบ (Assembly line)
แบ่งงานออกเป็น งานย่อย (Element tasks or Work Elements: We)
[] ปัญหาจาก Unbalance
- เกิดการรอหรือเวลาว่าง เกิดสภาวะคอขวด(Bottleneck) (We ที่ใช้เวลามากที่สุด)
- อรรถประโยชน์ของคน และ เครื่องจักรต่ำลง
- เกิดอุปสรรคจากสภาพบริเวณการทำงานไม่ดี
- ทำให้เกิดอุบัติเหตุเป็นต้น
3 s/units 5 s/units 2 s/units
เกิด Idle time ที่ We1 กับ We3
Idle time = 5-2 = 3 s
Cycle time = 5 s
Cycle time = ดูจากเวลาที่ใช้มากที่สุด
Cycle time = 1 s
[] หลักการของการจัดสมดุลสายการผลิต
1. จัดกลุ่มงานย่อยให้เป็นสถานีทำงาน (Work Station: Ws) (เปลี่ยน We -> Ws)
2. พยายามทำให้เวลาแต่ละสถานีทำงานนั้นเท่ากัน หรือใกล้เคียงกันมากที่สุด => ทำให้เกิด Idle time น้อยที่สุด
3. คำนึงถึงข้อจำกัด (Constraints)
- ลำดับก่อนหลังของงานย่อย(Precedence)
- สามารถผลิตได้ตามเป้าหมาย ตามรอบเวลา (Cycle Time)
- ความแตกต่างของอุปกรณ์ หรือเครื่องจักรในการทำงานย่อย
Customer Requirement จะกำหนด Cycle time = เรียกว่า “Takt time”
1. จัดกลุ่มงานย่อยให้เป็นสถานีทำงาน (Work Station: Ws) (เปลี่ยน We -> Ws)
2. พยายามทำให้เวลาแต่ละสถานีทำงานนั้นเท่ากัน หรือใกล้เคียงกันมากที่สุด => ทำให้เกิด Idle time น้อยที่สุด
3. คำนึงถึงข้อจำกัด (Constraints)
- ลำดับก่อนหลังของงานย่อย(Precedence)
- สามารถผลิตได้ตามเป้าหมาย ตามรอบเวลา (Cycle Time)
- ความแตกต่างของอุปกรณ์ หรือเครื่องจักรในการทำงานย่อย
Customer Requirement จะกำหนด Cycle time = เรียกว่า “Takt time”
ex. (หน้า 9)
1 นาที/ชิ้น => ผลิตมากสุดไม่เกิน 480 ชิ้น/วัน
0.1+0.7+1+0.5+0.2 = 2.5 นาที/ชิ้น => ผลิตได้ต่ำสุด 192 ชิ้น/วัน
ถ้าลูกค้าต้องการ 500 ชิ้น/วัน โรงงานไม่สามารถผลิตได้
ถ้าลูกค้าต้องการ 350 ชิ้น/วัน โรงงานผลิตได้
[] รอบเวลาเป้าหมาย (Takt Time) (นาที/ชิ้น)
รอบเวลาเป้าหมาย (Takt Time) = เวลาในการทำงานต่อวัน (or ต่อเวลาแบบอื่น) / ผลิตผลที่ต้องการต่อวัน (or ต่อเวลาแบบอื่น)
[] จำนวนสถานีทำงาน (Ws) ที่น้อยที่สุด (Nmin)
Nmin = เวลารวมของงานย่อยทั้งหมด (เวลา/ชิ้น) / รอบเวลาเป้าหมาย (นาที/ชิ้น/สถานี)
ex.
Nmin = (0.1+0.7+1+0.5+0.2) / 1
= 2.5 / 1
[] ประสิทธิภาพ (Efficiency) / เปอร์เซ็นต์ของเวลาว่าง (% of Idle time Time or Balance Delay)
ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ ผลรวมของเวลางานย่อยทั้งหมด / จำนวนสถานทีงานจริง x รวมเวลาที่ได้จริง ] x 100
แปลง่ายๆตามตัวแปร:
ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (Tsi รวมกันทั้งหมด) / (จำนวน Ws) x (Tsi ที่มากที่สุด) ] x 100
ex. (หน้า 15)
Takt time (นาที/ชิ้น) = (2,000 x 60) (นาที/ปี) / 120,000 (ชิ้น/ปี)
= 1 นาที/ชิ้น
[] เทคนิคพื้นฐาน
1. วิธีการเลือกเวลามากที่สุดก่อน (Largest Candidate Rule)
2. วิธีการเรียงตำแหน่งน้ำหนัก (Ranked Positional Weight Method)
3. วิธีการคิลบริดจ์และเวสเตอร์ (Kilbridge and Wester’s Method)
!!! ทั้ง 3 เทคนิค จะใช้สมมุติฐานว่า !!!
- เวลางานย่อย (We) มีค่าคงที่ (tws = constant)
- เวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยใดๆ ด้วยกัน จะเท่ากับผลบวกของเวลาที่ต้องใช้สำหรับทำงานย่อยในแต่ละงาน
1. วิธีการเลือกเวลามากที่สุดก่อน (Largest Candidate Rule)
[] โจทย์ตัวอย่าง
เราได้ Cycle time = 1 นาที/ชิ้น => ในแต่ละสถานีงาน(Ws) ต้องมีเวลารวมไม่เกิน 1 นาที
[] สร้างตาราง
เรียงจาก เวลาที่ใช้ มากที่สุด ไป น้อยที่สุด
[] เฉลย
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
2
5
1
4
|
0.4
0.3
0.2
0.1
|
1
|
2
|
3
6
|
0.7
0.11
|
0.81
|
3
|
8
10
|
0.6
0.38
|
0.98
|
4
|
7
9
|
0.32
0.27
|
0.59
|
5
|
11
12
|
0.5
0.12
|
0.62
|
%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (1+0.81+0.98+0.59+0.62) / (5 x 1) ] x 100
= 80 %
%Idle time = 100 - 80
= 20%
---------------------------------------------------[] วิธีทำ---------------------------------------------------
#1
งานย่อยที่
|
เวลาที่ใช้(นาที)
|
งานที่ต้องทำก่อน
|
3
|
0.7
|
1
|
8
|
0.6
|
3,4
|
11
|
0.5
|
9,10
|
2
|
0.4 (1st)
|
-
|
10
|
0.38
|
5,8
|
7
|
0.32
|
3
|
5
|
0.3 (2nd)
|
2
|
9
|
0.27
|
6,7,8
|
1
|
0.2 (3rd)
|
-
|
12
|
0.12
|
11
|
6
|
0.11
|
3
|
4
|
0.1 (4th)
|
1,2
|
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
2
5
1
4
|
0.4
0.3
0.2
0.1
|
1
|
(งานย่อยต่อไปต้องเลือก งานย่อยที่ 3 แต่เวลาที่ใช้ในงานย่อยที่ 3 มีค่า 0.7 ทำให้บวกกับงานย่อยที่เลือกมาแล้ว [0.4+0.3+0.2+0.1+0.7 = 1.6] เกินค่า Cycle time = 1 นาที/ชิ้น)
#2
งานย่อยที่
|
เวลาที่ใช้(นาที)
|
งานที่ต้องทำก่อน
|
3
|
0.7 (1st)
|
1
|
8
|
0.6
|
3,4
|
11
|
0.5
|
9,10
|
2
|
0.4
|
-
|
10
|
0.38
|
5,8
|
7
|
0.32
|
3
|
5
|
0.3
|
2
|
9
|
0.27
|
6,7,8
|
1
|
0.2
|
-
|
12
|
0.12
|
11
|
6
|
0.11 (2nd)
|
3
|
4
|
0.1
|
1,2
|
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
2
5
1
4
|
0.4
0.3
0.2
0.1
|
1
|
2
|
3
6
|
0.7
0.11
|
0.81
|
(เมื่อเลือก งานย่อยที่ 3 แล้ว ทำให้สามารถเลือกงานย่อยที่ 8 กับ 6 ได้
งานย่อยที่ 8 มีค่าเวลาที่ใช้มากกว่าก็จริง แต่ถ้ารวมเวลากับงานย่อยที่ 3 แล้ว จะได้เวลารวมเกิน 1 นาที ทำให้ต้องเลือก งานย่อยที่ 6 แทน)
#3
งานย่อยที่
|
เวลาที่ใช้(นาที)
|
งานที่ต้องทำก่อน
|
3
|
0.7
|
1
|
8
|
0.6 (1st)
|
3,4
|
11
|
0.5
|
9,10
|
2
|
0.4
|
-
|
10
|
0.38 (2nd)
|
5,8
|
7
|
0.32
|
3
|
5
|
0.3
|
2
|
9
|
0.27
|
6,7,8
|
1
|
0.2
|
-
|
12
|
0.12
|
11
|
6
|
0.11
|
3
|
4
|
0.1
|
1,2
|
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
2
5
1
4
|
0.4
0.3
0.2
0.1
|
1
|
2
|
3
6
|
0.7
0.11
|
0.81
|
3
|
8
10
|
0.6
0.38
|
0.98
|
(งานย่อยต่อไปต้องเลือก งานย่อยที่ 7 แต่เวลาที่ใช้ในงานย่อยที่ 7 มีค่า 0.32 ทำให้บวกกับงานย่อยที่เลือกมาแล้ว [0.6+0.38+0.32 = 1.30] เกินค่า Cycle time = 1 นาที/ชิ้น)
#4
งานย่อยที่
|
เวลาที่ใช้(นาที)
|
งานที่ต้องทำก่อน
|
3
|
0.7
|
1
|
8
|
0.6
|
3,4
|
11
|
0.5
|
9,10
|
2
|
0.4
|
-
|
10
|
0.38
|
5,8
|
7
|
0.32 (1st)
|
3
|
5
|
0.3
|
2
|
9
|
0.27 (2nd)
|
6,7,8
|
1
|
0.2
|
-
|
12
|
0.12
|
11
|
6
|
0.11
|
3
|
4
|
0.1
|
1,2
|
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
2
5
1
4
|
0.4
0.3
0.2
0.1
|
1
|
2
|
3
6
|
0.7
0.11
|
0.81
|
3
|
8
10
|
0.6
0.38
|
0.98
|
4
|
7
9
|
0.32
0.27
|
0.59
|
(งานย่อยต่อไปต้องเลือก งานย่อยที่ 11 แต่เวลาที่ใช้ในงานย่อยที่ 11 มีค่า 0.5 ทำให้บวกกับงานย่อยที่เลือกมาแล้ว [0.32+0.27+0.5 = 1.09] เกินค่า Cycle time = 1 นาที/ชิ้น)
#5
งานย่อยที่
|
เวลาที่ใช้(นาที)
|
งานที่ต้องทำก่อน
|
3
|
0.7
|
1
|
8
|
0.6
|
3,4
|
11
|
0.5 (1st)
|
9,10
|
2
|
0.4
|
-
|
10
|
0.38
|
5,8
|
7
|
0.32
|
3
|
5
|
0.3
|
2
|
9
|
0.27
|
6,7,8
|
1
|
0.2
|
-
|
12
|
0.12 (2nd)
|
11
|
6
|
0.11
|
3
|
4
|
0.1
|
1,2
|
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
2
5
1
4
|
0.4
0.3
0.2
0.1
|
1
|
2
|
3
6
|
0.7
0.11
|
0.81
|
3
|
8
10
|
0.6
0.38
|
0.98
|
4
|
7
9
|
0.32
0.27
|
0.59
|
5
|
11
12
|
0.5
0.12
|
0.62
|
%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (1+0.81+0.98+0.59+0.62) / (5 x 1) ] x 100
= 80 %
%Idle time = 100 - 80
= 20%
2. วิธีการเรียงตำแหน่งน้ำหนัก (Ranked Positional Weight Method)
#โจทย์
[] หาค่าตำแหน่งน้ำหนัก (Positional Weight) ของทุกงานย่อย
PW1 = 0.2+0.7+0.1+0.11+0.32+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 3.3
PW2 = 0.4+0.1+0.3+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 2.67
PW3 = 0.7+0.11+0.32+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 3
PW4 = 0.1+0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 1.97
PW5 = 0.3+0.38+0.5+0.12 = 1.3
PW6 = 0.11+0.27+0.5+0.12 = 1
PW7 = 0.32+0.27+0.5+0.12 = 1.21
PW8 = 0.6+0.27+0.38+0.5+0.12 = 1.87
PW9 = 0.27+0.5+0.12 = 0.89
PW10 = 0.8+0.5+0.12 = 1
PW11 = 0.5+0.12 = 0.62
PW12 = 0.12
[] สร้างตาราง Positional Weight
เรียงจาก PW มากที่สุด ไป น้อยที่สุด
[] เฉลย
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
1
3
|
0.2
0.7
|
0.9
|
2
|
2
4
5
6
|
0.4
0.1
0.3
0.11
|
0.91
|
3
|
8
7
|
0.6
0.32
|
0.92
|
4
|
10
9
|
0.38
0.27
|
0.65
|
5
|
11
12
|
0.5
0.12
|
0.62
|
%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (0.9+0.91+0.92+0.65+0.62) / (5 x 0.92) ] x 100
= 86.95%
%Idle time = 100 - 86.95
= 13.05%
3. วิธีการคิลบริดจ์และเวสเตอร์ (Kilbridge and Wester’s Method)
!!! อาจจะมีมากกว่า 1 คำตอบ เพราะหนึ่งงานย่อย สามารถเลือกได้หลาย Column !!! (ลองดูตัวอย่างละจะเข้าใจ)
#โจทย์
[] แบ่งงานย่อยเป็นแต่ละ Column
Column I: 1, 2
Column II: 3, 4, 5
Column III: 5,6,7,8
Column IV: 9,10
Column V: 11
Column VI: 12
[] สร้างตาราง
เรียงจาก Column แรก ไป Column สุดท้าย
[] เฉลย
Ws
|
We
|
Te
|
Tsi
|
1
|
1
2
4
5
|
0.2
0.4
0.1
0.3
|
1
|
2
|
3
6
|
0.7
0.11
|
0.81
|
3
|
7
8
|
0.32
0.6
|
0.92
|
4
|
9
10
|
0.27
0.38
|
0.65
|
5
|
11
12
|
0.5
0.12
|
0.62
|
%ประสิทธิภาพ (Efficiency) = [ (1+0.81+0.92+0.65+0.62) / (5 x 1) ] x 100
= 80%
%Idle time = 100 - 80
= 20%
================================================================================================================================
แบบฝึกหัด
[] โจทย์
[] เฉลย
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น