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双箱原理

周超，写于2011年，修改于2012年.

双箱的基本原理

双箱原理，是工业工程人员在布置“拉动式单元化平衡生产线”（CELL线，也称细胞线）

的过程中，在物料传递方面总结出的一种用于控制在制品（WIP）数量的方法。该方法只是

在工业工程人员中形成的一种行业性经验，并没有正式的出现在各种规范的工业工程刊物或

教课书上。

在介绍双箱原理前，先介绍一下何谓“单元化平衡生产线”。其与我们在车间常见的传

送带式的生产线有何不一样，在一般的装配生产线中，后面的操作工正好面对着前面的操作

工的后背，前后工序的物料是由传送带传送的。所以在这种生产线中用不到双箱。拉动式单

元化平衡生产线，其生产线布置一般分“直线型”“U”形或其它形状，没有自动式的传送

带，操作工前面是一排宽度一般是700mm左右的桌面，桌子形状是各式各样的，是根据工

艺、设备的需要设计的，物料在桌面上是按逆时针方向流动，操作工是肩并肩的分布在作业

台的两边。

拉动式单元化平衡生产线在生产中，希望每个工序的周期时间（Cycletime，简称C/T）

都是一样的长，也就是说，平衡率要100%。根据经验，单元线的平衡率达到75%已较高（原

SZBPack线只有35%），好的企业能做到85%。也就是说，实际生产中做不到100%，还是存

在不平衡的，既然存在不平衡，有的工序就生产的快，有的工序就生产的慢，生产转快的工

序后面就会产生WIP，物流的传递是强行的、是推式的，后面的工作站需不需要材料，前工

作站加工完成后也会传递，这也不符合拉动式的物料供应方式，“只在需要的时间供需要的

料”。如果该物料传递方式不加控制，WIP也将难以控制，整个单元的WIP可能会更多，

当然生产提前期（LeadTIME,可以理解为生产周期）将延长。

拉动式单元化平衡生产线中的操作工，都是左手进料经过手工或机器加工后，右手出料。

在两个有物流关系的操作工之间会放置一个周转盒，用来盛放两个操作工之间的在制品，以

缓冲周期时间（可以理解为作业时间）的不一致。如果该周转盒只有一个放置口，就会造成

前工作站操作工的右手与后工作站操作工的左手打架（相互干扰）的现象，这样在无形中增

加了员工的劳动强度（扭脖子或移动眼珠），产生时间浪费。如果周转盒有过多个放置口或

把面积设计的较大，可能就会造成该周转盒盛放很多的WIP增加，如果该单元线上的每个

周转盒里的WIP数量都较多，最终会使生产周期延长。

为了在两个操作工之间方便传递物料又能控制WIP数量，一般情况下我们就把该周转

盒设计成了两个放料入口，当然也就有两个出料口。至此我们给简单的周转容器赋予了控制

WIP的功能，这样经过专门设计的周转容器，我们称之为双箱，其控制WIP的原理，我们

称之为双箱原理。

控制WIP能缩短生产周期的原理

控制WIP就是控制生产周期，其原理是这样的。

10080120

222

甲乙丙丁

上图的生产线有四个工序，假设生产节拍是10秒。

在没有使用双箱时WIP数量为：100+80+120=300PCS，该生产线的生产周期是：10秒

*300=3000秒，合50分钟。

在使用双箱后，理想WIP数量为：2+2+2=6PCS,该生产线的生产周期是10秒*6PCS=60

秒，合1分种。

以上可以看出，控制WIP与不控制WIP的生产周期差异是很大的。一般的生产线或生

产系统远远不只有4个工序，可能会有几十个工序，放大后，生产周期就更长了，这个就是

控制WIP就能控制生产周期的原理，也是双箱能缩短生产周期的道理。

双箱是单元生产线看得见的节拍

用容器作WIP控制是一种生产管理的技巧性方法，因为容器方便于生产过程中的监督执

行和管理。品管一看就知道该工序的WIP是否超标，这叫方便监督；员工只要把容器放满了

就会停下操作，这叫方便执行；拉长一看容器一直是空的状态，就知道产生新瓶颈了，也