□ 潘 书 □ 余建波

同济大学机械与能源工程学院 上海 201804

1 研究背景

在当今经济一体化和全球化竞争的环境中，制造业面临着越来越大的挑战［1］。在生产制造过程中，如何改变思想，有创造性地改善原有生产制造模式，在提高质量的同时降低成本［2］，快速交货，满足客户的个性化需求，已成为制造型企业所面临的重大挑战。

在工业控制行业，实现操作者和设备交互的最常见终端就是人机界面（HMI）产品。据调查，至2013年，HMI产品主要生产企业有西门子、罗克韦尔、施耐德、GE、台达、研华等，我国HMI产品的市场规模约23亿元人民币［3］。大多数HMI产品生产企业以装配为主要生产方式。

传统HMI产品制造行业和大多数中小型装配企业类似，为了实现规模效应，往往采用流水线布局方法，即按照一定的生产节拍，将产品的装配工作分解为最基本的作业步骤，连续从前道工序流到后道工序。流水线生产的产品种类固定，专业化程度高，生产周期时间短，作业内容单一，管理简单。这一生产方式缺点如下：生产线柔性弱，适应的产品种类少，需求数量或生产计划有变化时的适应性差；由于工序多，较难实现生产线的总体平衡，降低了生产线工序效率；工人作业单调，紧张且易疲劳。

当今，企业面临着客户多元化、订单少、批量小［5］、成本低、质量高、交货快速等的挑战。特别是对于HMI产品这类以装配为主的生产行业，生产线工序效率成为影响客户满意度的关键，装配线的平衡与否直接影响到装配线的工序效率和生产成本［5］。……