手電鉆裝配單一品種流水線的平衡設(shè)計(jì)

賈舒媛

摘要：在深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，采用minitab對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)手電鉆裝配線存在的不平衡問(wèn)題，應(yīng)用工業(yè)工程法對(duì)裝配線的流程程序進(jìn)行優(yōu)化重組，應(yīng)用裝配線平衡法對(duì)該裝配線進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)，改變了此裝配線生產(chǎn)布局的不合理性，提高了裝配線平衡率和生產(chǎn)效率。

Abstract： On the basis of thorough investigation， this paper uses minitab to handle the measured data， and found out the unbalanced problem of the present situation of drill assembly line， then uses the application of industrial engineering methods to optimize the process procedure of assembly line， and the application of assembly line balancing method was used to design the balance of the assembly line， and then the unreasonable production layout of the assembly line has been changed， and the assembly line balancing rate and production efficiency have been improved.

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程法；生產(chǎn)布局；裝配線平衡

Key words： industrial engineering；operating distribution；assembly-line balancing

中圖分類號(hào)：TH181 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）03-0230-02

1 背景介紹

浙江某機(jī)電有限公司生產(chǎn)各種電動(dòng)工具銷往國(guó)內(nèi)外，手電鉆是該部門(mén)的主打產(chǎn)品。本論文將以該企業(yè)TX109型號(hào)手電鉆的裝配作業(yè)線作為研究對(duì)象，對(duì)該裝配線進(jìn)行平衡設(shè)計(jì)。該裝配線由一個(gè)U型排布的裝配工作臺(tái)和相應(yīng)的工人組成，日生產(chǎn)計(jì)劃為400臺(tái)，一天工作8小時(shí)。裝配線共設(shè)有14個(gè)工位，每個(gè)工位上安排一位工人，完成相應(yīng)裝配任務(wù)。通過(guò)實(shí)測(cè)發(fā)現(xiàn)，該裝配線的裝配工序共有57道，各工序基本由手工操作完成、只有兩個(gè)工序由機(jī)器操作，各工序的前后順序要求嚴(yán)格且已基本固定。為企業(yè)生產(chǎn)考慮，本文僅以代號(hào)表示各工位具體作業(yè)內(nèi)容，但不影響本文研究。

2 現(xiàn)裝配線問(wèn)題分析

手電鉆裝配線的現(xiàn)有裝配工位為14個(gè)，應(yīng)用歸零測(cè)試法對(duì)每個(gè)工位的作業(yè)時(shí)間進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)工位測(cè)量30組數(shù)據(jù)，并用minitab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析[1]。下面以工位2為例，介紹分析過(guò)程。

剔除異常值：

將工位2的30組測(cè)時(shí)數(shù)據(jù)導(dǎo)入minitab軟件中進(jìn)行處理，處理步驟為“統(tǒng)計(jì)〉控制圖〉單值的變量控制〉單值”，其輸出結(jié)果如圖1所示。從圖1可以清晰地看見(jiàn)該工位的測(cè)量時(shí)間的上下三倍標(biāo)準(zhǔn)差界限、均值，沒(méi)有超出界限的點(diǎn)表明本工序觀測(cè)時(shí)間無(wú)異常值。采用同樣方法對(duì)其他工位進(jìn)行逐一分析，得出各工位作業(yè)時(shí)間的均值。考慮到工人均是熟練工，故評(píng)定系數(shù)取1，寬放率取10%，計(jì)算得到各工位的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間[2]，結(jié)果如表1所示。

考慮到該裝配線上各裝配順序和具體操作已基本固定，通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)各工位間存在操作時(shí)間差異大、生產(chǎn)不平衡現(xiàn)象。表1可清晰地看出各工位之間的操作時(shí)間極不平衡。各工位分配的作業(yè)不均等，作業(yè)時(shí)間相差大，造成部分工位工人忙碌，部分工位卻存在等待的浪費(fèi)[3]。

3 裝配線平衡設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

3.1 裝配線平衡設(shè)計(jì)

①計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間。運(yùn)用5W1H提問(wèn)技術(shù)、ECRS原則進(jìn)行提問(wèn)分析，對(duì)現(xiàn)有裝配線進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行更換、重新布置，可消除一些移動(dòng)、檢查、附加動(dòng)作。經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)布局與流程優(yōu)化前后對(duì)比，原裝配線裝配工序由57道減少至53道，運(yùn)用歸零測(cè)試法對(duì)優(yōu)化后的53道工序進(jìn)行作業(yè)時(shí)間測(cè)量，并用minitab進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到各工序的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間如表2所示[1]。②繪制裝配網(wǎng)絡(luò)圖。裝配網(wǎng)絡(luò)圖是執(zhí)行每個(gè)作業(yè)單元可能順序的一種直觀表示方式，它表達(dá)了裝配過(guò)程的可能步驟及各步驟之間的內(nèi)在邏輯關(guān)系，網(wǎng)絡(luò)圖上作業(yè)單元間的先后順序關(guān)系可以看作為一種前接和后接關(guān)系。根據(jù)各作業(yè)單元次序優(yōu)化表得出裝配網(wǎng)絡(luò)圖如圖2所示[4]。③計(jì)算節(jié)拍。節(jié)拍r=計(jì)劃期內(nèi)有效工作時(shí)間/計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)完成產(chǎn)品產(chǎn)量=8*60*60/400=72s/臺(tái)。④計(jì)算最少工作地?cái)?shù)[5]。工作地?cái)?shù)越少，工作地上的負(fù)荷越飽滿，生產(chǎn)線的利用效率或負(fù)荷率也就越高。最少工作地?cái)?shù)的計(jì)算公式如下：S=[T/r]式中S為最少工作地?cái)?shù)；T為裝配網(wǎng)絡(luò)圖上所有作業(yè)時(shí)間之和；r為生產(chǎn)節(jié)拍。S=[796.07/72]=12。⑤作業(yè)分配[6]。作業(yè)分配的規(guī)則如下：1）不違反作業(yè)的先后順序；2）各工作地的單件作業(yè)時(shí)間不大于生產(chǎn)節(jié)拍；3）先分配后續(xù)作業(yè)多的作業(yè)；4）先分配后續(xù)作業(yè)時(shí)間長(zhǎng)的作業(yè)。分配結(jié)果如表3所示。根據(jù)裝配線平衡設(shè)計(jì)后的工位由原來(lái)的14個(gè)變?yōu)?2個(gè)。

3.2 裝配線平衡設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)

根據(jù)表3裝配線平衡過(guò)程，可得出各工位的操作時(shí)間與空閑時(shí)間，如表4所示。

裝配線平衡率K=裝配線上各作業(yè)時(shí)間之和/（實(shí)際工作地?cái)?shù)N*節(jié)拍r）x100%=799/（12*72）x100%=92.48%。經(jīng)過(guò)對(duì)手電鉆裝配線進(jìn)行生產(chǎn)線平衡，配線上各工位大體達(dá)到平衡，達(dá)到了預(yù)定的提高生產(chǎn)率和資源利用率的效果。

4 總結(jié)

通過(guò)優(yōu)化重組與平衡設(shè)計(jì)，平衡后裝配線取得良好的效果，在不增加工人的基礎(chǔ)上，提高的生產(chǎn)效率。裝配線的生產(chǎn)布局進(jìn)行調(diào)整，改善后的生產(chǎn)布局消除了原裝配過(guò)程中的搬運(yùn)、移動(dòng)動(dòng)作，使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)整潔有序。裝配線的工位數(shù)由原來(lái)的14個(gè)減少到12個(gè)，節(jié)省了生產(chǎn)線的占地面積，在不影響工藝流程的基礎(chǔ)上改變出油機(jī)的類型、調(diào)整某些裝配工序的順序，改善了裝配流程，使得裝配周期減短，改善后各工位的作業(yè)時(shí)間趨于一致，消除了改善前不平衡作業(yè)的現(xiàn)象。

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