2026.10.28

製造與自動化觀點

整線的循環時間怎麼平衡?(Cycle Time)

如何平衡整條繞線產線的循環時間（Cycle Time)完整解析

德宙佑電 (DETZO) 工程團隊 • 閱讀時間約 6 分鐘 • 技術觀點

在自動化線圈生產線中，各站點循環時間不協調會導致嚴重的瓶頸與產線不平衡。當後段工序（如焊錫或包膠）的速度慢於繞線站時，高速設備就會被迫空轉，嚴重破壞整體設備效率（OEE）。

💡 直擊核心：要在線圈生產中實現真正的產線平衡，製造商必須透過同步運動控制與傳送策略，協調從供料、插針、精密繞線、包膠、焊錫到檢測的所有站點時間。透過優化軸數密度（例如將 4 軸或 8 軸機台升級為 12 軸配置）以及將非繞線的前後處理工序離線化/平行化，可以在徹底消除半成品堆積與空轉等待的同時，釋放產線的最大產能。

📊 實例案例分析：4軸 vs. 8軸 vs. 12軸機升級效益

圖：4 軸、8 軸和 12 軸配置的週期時間分佈和瓶頸減少與目標節拍時間的關係。

圖表說明:
• 目標時間: 15s
• 各站時間:

機台配置	最長瓶頸時間 (C_max)	產線平衡率 (η)	每小時產能	平衡狀態
4軸	48s (工站 2)	43.8%	75 pph	繞線站-嚴重落後
8軸	24s (工站 2)	67.5%	150 pph	繞線站-仍為主要瓶頸
12軸	16s (工站 2 & 4)	91.3%	225 pph	繞線站、焊錫站-接近同步且產能最大化

🧮 效能指標計算公式與推導

1. 產線平衡率計算公式

產線平衡率 (η) = [ 所有工站週期時間總和 / (工站數 × 最大週期時間) ] × 100%

所有工站週期時間總和: T_1 + T_2 + T_3 + T_4 + T_5 = 12s + T_繞線站 + 14s + 16s + 15s
工站數 (N): 5 個工站
最長瓶頸時間 (C_max):最慢瓶頸工站的循環時間。

2. 三種配置詳細推導

● 配置 1: 4軸

週期時間總和 = 12s + 48s + 14s + 16s + 15s = 105s
最長瓶頸時間 (C_max) = 48s (繞線站)
產線平衡率 (η) = 105 / (5 × 48) = 105 / 240 = 43.8%
每小時產能 = 3,600s / 48s = 75 pph (顆/每小時)

● 配置 2: 8軸

週期時間總和 = 12s + 24s + 14s + 16s + 15s = 81s
最長瓶頸時間 (C_max) = 24s (繞線站)
產線平衡率 (η) = 81 / (5 × 24) = 81 / 120 = 67.5%
每小時產能 = 3,600s / 24s = 150 pph

● 配置 3: 12軸

週期時間總和 = 12s + 16s + 14s + 16s + 15s = 73s
最長瓶頸時間 (C_max) = 16s (繞線站 & 焊錫站)
產線平衡率 (η) = 73 / (5 × 16) = 73 / 80 = 91.3%
每小時產能 = 3,600s / 16s = 225 pph

📊 繞線產線平衡常用工程策略對照

線平衡策略	技術原理	適用場景	資本支出與複雜度
多軸升級 (如 4軸升級為 12軸)	提升單機高密度多軸加工能力（例如 4 軸擴充至 12 軸）	大批量骨架與線圈自動化生產線	投資報酬率最高；不需增加機器數量即可達到接近 100% 的線平衡率
瓶頸站點平行分流	將單一產線拆分或配置多台平行繞線模組分流加工	單個線圈繞線時間極長 (>60秒) 或大型定子產品	設備資本支出較高，且需配置分流移載機構
工序拆解與離線化	將耗時的次要工序（如人工插針、特殊包膠）移至離線獨立處理	多樣少量生產線	資本支出低，但需維持站間半成品緩衝庫存 (WIP)
動態張力與速比優化	針對不同線層動態優化加減速曲線與排線速比	細線或多層精密線圈繞線	零硬體設備成本，完全由軟體與控制器驅動優化

德宙（DETZO）如何協助製造商實現極限產線平衡？

● 上游可行性與電腦模擬分析 在設備製造之前，德宙即透過離散事件流程模擬評估線種規格、骨架結構與各站時間，先在設計階段消除潛在瓶頸。
● 客製化高密度機構設計 根據客戶特定的產能需求與廠房空間限制，量身打造高密度的多軸運動控制平台。
● 包含真實節拍驗證的出廠預驗收 FAT 出廠前於廠內進行全速量產模擬，確保設備抵達客戶現場前，節拍時間與良率目標均已 100% 達標。

德宙佑電線連無限

總部位於台灣的線圈繞線機製造商，為電動汽車馬達、變壓器、電磁閥和繼電器線圈提供繞線解決方案。

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