裝配車間后罩裝配區(qū)動(dòng)作研究

張斐朗

（廣西柳工機(jī)械股份有限公司中央研究院，廣西 柳州 545007）

裝配車間后罩裝配區(qū)動(dòng)作研究

張斐朗

（廣西柳工機(jī)械股份有限公司中央研究院，廣西 柳州 545007）

針對(duì)薄板件公司裝配車間中的運(yùn)作現(xiàn)狀，利用動(dòng)作研究中的動(dòng)作分析工具，對(duì)以往的裝配流程及動(dòng)作進(jìn)行分析，研究工作人員在進(jìn)行各種操作的細(xì)微動(dòng)作，發(fā)現(xiàn)操作人員的無(wú)效動(dòng)作或浪費(fèi)現(xiàn)象，刪除或增加了一些相應(yīng)的步驟，尋求省力、省時(shí)、安全和最經(jīng)濟(jì)的動(dòng)作。改進(jìn)后的薄板裝配區(qū)布局更合理，工步更科學(xué)，操作簡(jiǎn)便有效，減少工作疲勞，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了場(chǎng)地的利用率，大大提高了裝配的工作效率。

動(dòng)作研究；裝配；操作；效率

企業(yè)的飛速發(fā)展發(fā)展，離不開領(lǐng)導(dǎo)者的正確決策，離不開高效的生產(chǎn)，更離不開高水平的管理。車間作為企業(yè)的重要的生產(chǎn)單位，需要科學(xué)、正確的管理方法，實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。要提高產(chǎn)能，效率的提高是一個(gè)重要的方面。工業(yè)工程是通過(guò)對(duì)人、原材料、機(jī)器設(shè)備組成的系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)和改進(jìn)，從而提高生產(chǎn)率并降低成本的技術(shù)。效率改善的實(shí)質(zhì)，不是在肉體上、精神上提高強(qiáng)度，也不是靠勉強(qiáng)的動(dòng)作來(lái)提高效率，而是通過(guò)削除無(wú)價(jià)值的作業(yè)及不均勻、不平衡等現(xiàn)象，通過(guò)經(jīng)濟(jì)、舒適、安全的作業(yè)，來(lái)提高效率及創(chuàng)造價(jià)值。在效率改善過(guò)程中，通過(guò)員工自主改善來(lái)降低勞動(dòng)強(qiáng)度、提高效率，讓員工獲得利益的同時(shí)，也讓企業(yè)獲得利益。

本文針對(duì)公司車間后罩裝配區(qū)目前原料、半成品擺放混亂、裝配效率較低、產(chǎn)量不均勻的現(xiàn)狀，通過(guò)運(yùn)用工業(yè)工程的動(dòng)作分析方法，在現(xiàn)場(chǎng)上發(fā)現(xiàn)問題、認(rèn)識(shí)問題，從實(shí)際出發(fā)，重新規(guī)劃現(xiàn)場(chǎng)的布局，完成改造后，達(dá)到既優(yōu)化了車間的裝配流程，改善了工作環(huán)境，又提高了生產(chǎn)效率的良好效果。

1 基本思想

薄板件公司為了提高薄板件的裝配能力及裝配質(zhì)量，本著走向市場(chǎng)、做強(qiáng)做大的發(fā)展規(guī)劃，向現(xiàn)代化的裝配技術(shù)看齊，決定裝配車間必須進(jìn)行工藝技術(shù)改進(jìn)。本報(bào)告基于分析薄板件公司裝配車間的后罩裝配的生產(chǎn)能力和品質(zhì)保證能力，通過(guò)運(yùn)用比利時(shí)動(dòng)作研究專家萬(wàn)戈文先進(jìn)、科學(xué)的AST動(dòng)作研究方法，結(jié)合薄板件車間目前的生產(chǎn)情況及可利用資源，優(yōu)化分析出新的后罩裝配區(qū)的裝配線方案，進(jìn)而可以改變目前平鋪雜亂的裝配方式，解決生產(chǎn)工藝流程不暢、裝配環(huán)境不良等問題，提高裝配品質(zhì)及生產(chǎn)效率。

2 設(shè)計(jì)原則

根據(jù)產(chǎn)品特點(diǎn)、生產(chǎn)綱領(lǐng)等條件，裝配工藝設(shè)計(jì)要合理地進(jìn)行工藝布局，使車間物流順暢。在設(shè)計(jì)中采用行之有效的輥道輸送進(jìn)行裝配，以提高生產(chǎn)效率。

2.1 裝配技術(shù)原則

確保零部件（后罩殼體、油散熱器、水散熱器、透風(fēng)柵、鎖片、鎖、銘牌、燈及燈的線束的布置、水管、導(dǎo)風(fēng)罩、防護(hù)罩、蓋板）的裝配加工、后罩殼體上所有孔的回攻。需要嚴(yán)格控制裝配節(jié)拍，便于工作現(xiàn)場(chǎng)的管理。

2.2 產(chǎn)能需要原則

市場(chǎng)需求具有一定的彈性，為適用市場(chǎng)需求，確保資源發(fā)揮最佳狀態(tài)，確保產(chǎn)能有一定的彈性。目前后罩裝配區(qū)占地面積大，優(yōu)化后減少裝配區(qū)面積，加強(qiáng)裝配線的流轉(zhuǎn)能力，保證物流與裝配線的銜接。

3 后罩裝配車間現(xiàn)狀

3.1 廠房結(jié)構(gòu)

薄板裝配車間為排架結(jié)構(gòu)廠房，長(zhǎng)97m，跨度為25m，面積2425m2，內(nèi)有2部起重量為3 t的橋式起重機(jī)，分為3個(gè)區(qū)：

（1）后罩裝配區(qū)。長(zhǎng)26m，跨度為25m，內(nèi)有1部3 t行車；

（2）駕駛室裝配區(qū)。長(zhǎng)57m，跨度為10m；

（3）駕駛室存放區(qū)。長(zhǎng)51m，跨度為11m，與存放區(qū)共用1臺(tái)跨內(nèi)的5 t橋式起重機(jī)。

車間主要是完成裝載機(jī)后罩和駕駛室部件的裝配工作。后罩的裝配方式還全是采用擺地?cái)偟男问?，裝配好的部件先留在場(chǎng)地內(nèi)，有運(yùn)送車來(lái)了之后，才采用行車吊上車送至裝配主線旁存放待裝。

3.2 后罩裝配

目前以ZL50C、ZL50G兩種產(chǎn)品的裝配為主，總的機(jī)型合計(jì)共17種。

采用平鋪式裝配生產(chǎn)，裝配區(qū)分成2個(gè)區(qū)域：散熱器合套區(qū)和后罩總裝區(qū)。

（1）散熱器合套區(qū)。由倉(cāng)庫(kù)送料，將油散熱器（含變矩器油散熱器20C0051和液壓油散熱器20C0052）和水散熱器20C0044用叉車運(yùn)送至合套裝配區(qū)旁，使用行車將油散熱器平鋪在地上，一次約20臺(tái)，再將水散吊至油散上平放，依次調(diào)整散熱器的孔位，并用螺栓、彈墊和平墊等，將散熱器組件固定好，完成合套裝配。完成的散熱器組，仍放在地上的木板上待裝到后罩座上。

（2）后罩總裝區(qū)。裝配工具與標(biāo)準(zhǔn)件靠墻放置，除工具和標(biāo)準(zhǔn)件有定置區(qū)域外，各種待裝配的零部件擺放，較隨機(jī)和雜亂。操作者已經(jīng)習(xí)慣于先將后罩殼體一字排開成兩列，然后將透風(fēng)柵、鎖等零件，全部逐一擺放到后罩殼體旁邊，其中包括透風(fēng)柵、燈組件、散熱器組件、鎖片、鎖、導(dǎo)風(fēng)罩、防護(hù)罩、水管、銘牌等；擺放完畢后，到標(biāo)準(zhǔn)件區(qū)將標(biāo)準(zhǔn)件也逐一擺放到各后罩殼體上，而后到工具區(qū)拿風(fēng)動(dòng)扳手，到各臺(tái)后罩殼體隨機(jī)進(jìn)行裝配。

圖1 合套裝配區(qū)現(xiàn)狀

以上平鋪的裝配方式，沒有特定的裝配工藝流程，特別是后罩裝配區(qū)，零部件相對(duì)散熱器合套區(qū)較復(fù)雜，而且量較大，極易出現(xiàn)漏裝和錯(cuò)裝的可能，零部件雜亂無(wú)序，不便管理與統(tǒng)計(jì)。

圖2 后罩裝配區(qū)現(xiàn)狀

4 優(yōu)化方案

4.1 方案總述

為了徹底解決后罩座平鋪式的裝配方式，規(guī)范生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的管理，經(jīng)薄板件公司領(lǐng)導(dǎo)與制造技術(shù)部領(lǐng)導(dǎo)共同商量決定，對(duì)裝配車間后罩裝配區(qū)進(jìn)行生產(chǎn)裝配線的改造。整條生產(chǎn)線由一條全長(zhǎng)22.5m的主線，4m的裝配臺(tái)架組成，占地225m2。主線完成后罩座的裝配，合套區(qū)完成油散熱器和水散熱器的合套，為主線服務(wù)。全線由4個(gè)工位組成，合理分布在線的兩側(cè)，線上配置懸臂吊等起重設(shè)備，每個(gè)工位配備相應(yīng)的工位器具及工具小車。

現(xiàn)行平鋪式裝配方式的工藝流程不清晰，各零部件的裝配順序不明確，現(xiàn)場(chǎng)混亂，優(yōu)化過(guò)后的裝配線將徹底改變目前的這種局面。

4.2 目前裝配生產(chǎn)現(xiàn)狀的數(shù)據(jù)收集

通過(guò)對(duì)目前裝配現(xiàn)場(chǎng)的錄象從而進(jìn)一步的時(shí)間分析，可直接測(cè)出現(xiàn)階段每個(gè)裝配工序的時(shí)間（見表 1）。

表1 現(xiàn)場(chǎng)裝配時(shí)間數(shù)據(jù)收集

由現(xiàn)狀分析的數(shù)據(jù)可以得出各工序的現(xiàn)行時(shí)間，其中裝燈工序含裝燈組件及布線束的工序，吊裝散熱器的時(shí)間不含油散與水散合套的時(shí)間。

從各工序的時(shí)間可知，現(xiàn)在的各工序時(shí)間上不能形成節(jié)拍生產(chǎn)，所以必需將各工序重新劃分工步，形成更科學(xué)、更合理的裝配線。

4.3 優(yōu)化的AST數(shù)據(jù)

萬(wàn)戈文是從事動(dòng)作研究的比利時(shí)專家，曾在瑞典沃爾沃汽車制造廠擔(dān)任技術(shù)及管理職務(wù)，他曾訪問過(guò)國(guó)內(nèi)12家工程機(jī)械行業(yè)企業(yè)，曾在廈工工作過(guò)兩三年。

柳工公司自從引進(jìn)了萬(wàn)戈文的動(dòng)作研究方法，就廣泛應(yīng)用到公司的規(guī)劃與改造項(xiàng)目中去，并取得了顯著的效果，為合理配置資源，提高產(chǎn)能和效率提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。

針對(duì)后罩裝配的工序，我們提出了新的裝配線方案，并做出了優(yōu)化的AST數(shù)據(jù)分析。見表2。

表2 優(yōu)化的AST動(dòng)作研究數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)裝配時(shí)間比較

AST的數(shù)據(jù)中上、下線工序考慮用吊車完成，散熱器的安裝包括了油、水散的合套時(shí)間，燈的安裝包括了燈組件的組裝及燈線束的布置工序。

表2中數(shù)據(jù)是在優(yōu)化后的裝配線上，假設(shè)各種零部件分布在裝配線的兩旁合理布局，標(biāo)準(zhǔn)件及工具都擺放在工位上極易取到的位置上而賦值到AST公式中生成的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。

通過(guò)與現(xiàn)狀時(shí)間比較，優(yōu)化前裝配一臺(tái)需時(shí)25.9 min(即1553.63 s，該時(shí)間不含各種長(zhǎng)距離吊運(yùn)零部件時(shí)間)，優(yōu)化后裝配一臺(tái)后罩座需時(shí) 20.68 min。

優(yōu)化的回牙時(shí)間為所有孔（共29個(gè)孔）都要回攻的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，而現(xiàn)場(chǎng)的回牙工序存在很大的隨機(jī)性，裝配工人憑經(jīng)驗(yàn)做此工序。

通過(guò)對(duì)表中數(shù)據(jù)的分析，將各工序重新組合成新的工位，見圖3。

圖3 各工序AST時(shí)間比較圖

在優(yōu)化工位時(shí)，要考慮到以下問題：

（1）后罩上、下裝配線的工位已確定，分布在裝配線的兩端；

（2）散熱器合套的工位已定；

（3）透風(fēng)柵上的鎖扣一定要在裝好透風(fēng)柵之后裝；

（4）蓋板一定要在裝好散熱器之后裝；

（5）水管、導(dǎo)風(fēng)罩、防護(hù)罩一定要在裝好散熱器之后裝；

（6）防護(hù)罩一定要在導(dǎo)風(fēng)罩裝好之后裝；

（7）線上后罩的流轉(zhuǎn)采用人推，暫定10 s。

4.4 優(yōu)化工步

從以上的AST數(shù)據(jù)及各工序的先后順序的確定，優(yōu)化組合出以下的工位，各工位時(shí)間對(duì)比見表3，生產(chǎn)節(jié)拍為S=5.79min。

表3 優(yōu)化的AST工位

由于回牙時(shí)間現(xiàn)在操作比較機(jī)動(dòng)，所以回牙的時(shí)間要重新考慮。

由圖4可以看出，各工位生產(chǎn)時(shí)間大體上保持一致，以保證產(chǎn)品可以流轉(zhuǎn)形成裝配生產(chǎn)線。

圖4 優(yōu)化的各工位時(shí)間比較

4.5 行車分析

現(xiàn)在后罩裝配車間裝配后罩區(qū)基本上由一臺(tái)行車服務(wù)，主要負(fù)責(zé)將由物流叉車運(yùn)送來(lái)的油、水散等散熱器的卸裝，合套過(guò)程中的使用；各種零部件的流轉(zhuǎn)；后罩成品的裝運(yùn)等；50C、50G駕駛室的上下流轉(zhuǎn)小車。雖然說(shuō)行車的工作沒有完全飽和，但還是存在后罩裝配過(guò)程中出現(xiàn)較多的等待時(shí)間，影響了裝配的效率。

在優(yōu)化的裝配線中，總的吊裝時(shí)間為：

由于優(yōu)化的裝配線上的總的吊裝時(shí)間，大過(guò)裝配線的生產(chǎn)節(jié)拍，所以一臺(tái)行車已經(jīng)不能滿足裝配線的要求。由于裝配線的上、下線工序都需要吊裝，且距離分布在線的兩端，所設(shè)計(jì)裝配線的兩端，設(shè)置兩臺(tái)懸臂吊車，線中點(diǎn)的散熱器裝配區(qū)，工序相對(duì)獨(dú)立，且合套工序、吊裝合套組件工序都需要行車，在此工位也設(shè)置一臺(tái)懸臂吊車，才較為合理。所以，裝配線上共設(shè)置3臺(tái)起重量為1 t、行程為5m的懸臂吊（如圖 5）。

圖5 總裝廠在用的懸臂吊

4.6 優(yōu)化的裝配線

綜合以上分析，可以得出后罩裝配區(qū)的布局（見圖 6）。

圖6 優(yōu)化的后罩裝配線

生產(chǎn)線由一條主線及散熱器合套區(qū)組成，主線是后罩座的總裝配線，合套區(qū)是完成油散熱器與水散熱器的組件裝配。

主線在原廠房的后罩裝配區(qū)自西向東展開，由一條寬0.8m，長(zhǎng)22.5m，高0.2m的無(wú)動(dòng)力輥道成，由操作者推行零件，可同時(shí)供12臺(tái)后罩殼體在線上裝配，每臺(tái)間隔0.5m。目前后罩座流轉(zhuǎn)正采用這種方式，輥道如圖7。

圖7 在用的無(wú)動(dòng)力輥道

后罩殼體采用豎直放置，裝透風(fēng)柵一面朝南，底部用木板墊住，保證工件防磕碰及順利流轉(zhuǎn)。線上工位1至4依次排開，工位1、工位3、工位4位于線的北側(cè)，工位2位于線的南側(cè)，在工位1、工位3、工位4各設(shè)置1臺(tái)1 t懸臂吊車。各工位上分別設(shè)置重新設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)件架及工具架，零部件的工位器具仍延用原來(lái)使用的。每位操作者配風(fēng)動(dòng)扳手一把，氣源就近采用。

工位3的合套區(qū)，主要是配合主線的散熱器裝配，完成合套工序，由寬0.7m，長(zhǎng)4m，高0.5m的裝配臺(tái)架組成，可同時(shí)供3臺(tái)散熱器組件裝配。G系列散熱器也在此裝配合套，合套組件用懸臂吊吊上主線進(jìn)行裝配，總成的支撐板等零件也在工位3進(jìn)行裝配。

在主線的工位1，即主線的西頭的北側(cè)，設(shè)有一個(gè)后罩殼體存放區(qū)，可存放12臺(tái)，保證主線的裝配生產(chǎn)；在工位4，主線東端的南北兩側(cè)設(shè)置后罩成品存放區(qū)，可存放14臺(tái)，保證物流的順暢（運(yùn)送總裝的物流流量，12臺(tái)/小車，16臺(tái)/大車）。

其余機(jī)型（有后罩殼體裝配的）上線、流轉(zhuǎn)的情況，大致與50 C后罩裝配相同，即從工位1上線，順序經(jīng)過(guò)工位2、3、4完成裝配。G系列的散熱器總成，則在工位3上線，再到工位4完成裝配。

4.7 資源配置

優(yōu)化線上的資源配置如表4所列。

表4 優(yōu)化裝配線所需的資源配置

總裝分廠的油箱輸?shù)溃ㄩL(zhǎng)6m）購(gòu)買價(jià)為3047.22元，由鏈條廠制造；由于現(xiàn)在鋼材價(jià)格變動(dòng)，且廠家也有所變動(dòng)，以上價(jià)格僅供參考。

4.8 產(chǎn)能分析

現(xiàn)行的后罩裝配：50臺(tái)/d。每天一班，每班7人

優(yōu)化的裝配線：按每天一班，每班6 h計(jì)，每班5人，其中1人為拆箱并校正散熱器片，余下4人在線上工作。

5 優(yōu)化數(shù)據(jù)資料（備查）

標(biāo)準(zhǔn)件架及工具架小車圖紙1套；

散熱器臺(tái)架圖紙1套；

車間平面布置圖。

6 結(jié)束語(yǔ)

新裝配線的產(chǎn)能，有效保證了生產(chǎn)的需求，簡(jiǎn)化了場(chǎng)地，一改從前后罩裝配的混亂情況，作業(yè)更富條理性，增強(qiáng)了現(xiàn)場(chǎng)管理，使裝配工序完整、有效，生產(chǎn)工藝流程順暢，改善了生產(chǎn)的環(huán)境，保證了裝配的品質(zhì)，提高了裝配效率。

通過(guò)動(dòng)作研究方法在后罩裝配區(qū)的運(yùn)用，分析并改善了裝配流程，合理配置了車間內(nèi)的資源，優(yōu)化了工作環(huán)境，同時(shí)這次裝配區(qū)的成功改進(jìn)，也為“動(dòng)作研究”這一先進(jìn)的分析工具在柳工公司的成功推廣，作出了表率。

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Operation Research of Back Hood Assem bling Area in Assembling Shop

ZHANG Fei-lang
（Guangxi Liugong Machinery Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi545007,China）

This thesis aims at operation actuality of assembling shop in sheet facility company,makes use of operation analysis tools in operation research,analyzes past assembling process and operation,studies various minor actions of operators while they are working,identifies ineffective operations or extravagancy,deletes or adds some corresponding steps,and seeks for energy and time saving,safe,and most economical operations.After the improvement,the layout of sheet assembling area ismore reasonable,the steps aremore scientific,and the operations are simple,convenient,and effective.What’s more,labor fatigue is reduced,labor intensity is decreased,utilizing rate of fields is increased,and assembly efficiency is much improved.

operation research；assembling；operation；efficiency

F406.2

A

1672-545X（2011）09-0127-05

2011-06-13

張斐朗（1976—），女，廣東揭西人，工程師，研究方向?yàn)楣こ虣C(jī)械的工藝裝備制造、工藝管理與項(xiàng)目管理。