基于ED仿真的某裝配生產(chǎn)線布局優(yōu)化研究

陳詩穎 張琪 潘濤 徐小嬌 林玉瑩

摘 要：通過對某接線板裝配生產(chǎn)線布局的分析，發(fā)現(xiàn)其工序安排不合理、空間分配不合理和設備擺放不符合人因等問題。運用5W1H和ECRS方法對該裝配生產(chǎn)線的工序流程，人員空間布局，作業(yè)工具及配件的空間布局進行了改善。運用ED仿真軟件針對此裝配生產(chǎn)線的布局進行仿真優(yōu)化，可減少該流水線的作業(yè)人員，降低用工成本，縮短生產(chǎn)線長度及作業(yè)時間，提高作業(yè)效率。

關鍵詞：ED仿真；生產(chǎn)線；布局優(yōu)化

中圖分類號： TH16 文獻標識碼： A 文章編號： 1673-1069（2016）19-147-2

0 引言

生產(chǎn)線的合理布局能較好地響應精益化大批量生產(chǎn)、JIT、敏捷制造、成組技術等思想，同時消除由于建設時期對企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和產(chǎn)能規(guī)劃預想不足，整體物流規(guī)劃、產(chǎn)線布局考慮不完善而導致的半成品、成品、配件等隨意擺放的現(xiàn)象。實現(xiàn)生產(chǎn)線合理布局，不僅有助于合理利用空間、人力、物力，降低企業(yè)成本，還能提高企業(yè)生產(chǎn)效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量與穩(wěn)定性。某新型接線板裝配生產(chǎn)線是傳統(tǒng)的直線型流水線作業(yè)，通過程序分析、作業(yè)分析及作業(yè)空間分析，發(fā)現(xiàn)其在工藝流程、空間布局和物件擺放等方面存在問題，影響作業(yè)效率。運用基本改善方法，提出合理的優(yōu)化方法并運用ED 仿真軟件進行可行性分析，從而達到合理利用空間，節(jié)約人力物力的改善目的。

1 裝配生產(chǎn)線布局現(xiàn)狀及存在問題

1.1 接線板裝配生產(chǎn)線布局現(xiàn)狀

本次研究的新型接線板共有三條流水式手工組裝生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線有18名作業(yè)員工，較其他生產(chǎn)線，它的生產(chǎn)能力較低。因此選擇該產(chǎn)品的新型接線板裝配生產(chǎn)線（JR）為研究對象并進行研究改善。

其裝配流程包括以下工序：①開關點焊電源線；②開關電源線組件銅片點焊；③銅片焊接LED燈；④底座裝銅片和開關；⑤上蓋裝保護門；⑥理線和盒蓋；⑦打螺絲（6個）；⑧檢查外觀并貼合格標簽；⑨裝下裝飾條；⑩耐壓測試；11接地電阻導通測試；12裝上裝飾條；13裝電源插座保護套；14最終檢查并貼標簽；15裝袋封口；16裝箱封箱。共由16道工序組成，作業(yè)人數(shù)需18人，共耗時290.90S。其中工序4需要附加件銅片和開關，工序7需要附件螺絲，工序9和12需要附件裝飾條，工序8和14需要合格標簽。每道工序間為傳統(tǒng)直線型流水線作業(yè)，通過采集每道工序的作業(yè)用時發(fā)現(xiàn)，在作業(yè)過程中存在等待空閑和緊張作業(yè)的工序，流水線存在不平衡。裝配生產(chǎn)線布局規(guī)劃現(xiàn)狀圖如圖1所示。

1.2 接線板裝配生產(chǎn)線布局存在問題分析

針對該裝配流水線的裝配流程、工位大小位置、工人作業(yè)方式等，結(jié)合裝配生產(chǎn)線布局現(xiàn)狀圖，運用程序分析、操作分析、動作分析、布局分析和模特分析等發(fā)現(xiàn)主要存在以下幾點問題：

①接線板裝配生產(chǎn)線工序安排存在不合理。

部分工序作業(yè)壓力大，部分作業(yè)空閑。裝下裝飾條和裝電源插座保護套這兩個工序的作業(yè)時間明顯短于平均作業(yè)時間。

由圖1可以看出工序2、3、4之間沒有遵循最短路徑原則，形成了工件的逆流。

②接線板裝配生產(chǎn)線空間分配存在不合理。

作業(yè)人員空間分配不均，個別工位距離間隔特別大，個別工位距離間隔特別小，沒有實現(xiàn)標準化。

配件工具的擺放位置占據(jù)空間過大，雖然不影響作業(yè)，但是形成浪費。

③接線板裝配生產(chǎn)線擺放沒有符合人因。

工序6作業(yè)過程中使用的插座蓋自帶包裝殼，出于回收思想，在作業(yè)人員的右側(cè)放置垃圾袋。但每次將包裝殼丟進垃圾袋中都需要一手將袋口打開，一手丟入，既浪費時間，也使作業(yè)人員易產(chǎn)生疲勞感。

2 裝配生產(chǎn)線布局的改善

2.1 裝配工序流程改善

運用5W1H和ECRS思想對該裝配生產(chǎn)線的工序流程進行改善。通過5W1H逐一對生產(chǎn)流程各個步驟進行分析，結(jié)合ECRS進行必要優(yōu)化，改善后裝配生產(chǎn)線布局圖如下圖2。

工序9、10和工序12、13的作業(yè)時間較短，作業(yè)方式簡單不會互相產(chǎn)生干擾，可以合并為一個作業(yè)，既平衡生產(chǎn)線，又節(jié)約人力成本。

2.2 裝配生產(chǎn)線人員空間布局

運用模特分析法以及作業(yè)空間分析，將工位距離標準化，使作業(yè)空間既不會太狹小導致設備位置不好，流水線作業(yè)過程中作業(yè)不便，又不會浪費作業(yè)空間。

在合理分配流水線作業(yè)空間后，流水線上有足夠的空間將工序3的作業(yè)位置放于流水線上。這樣既避免了工序2、3、4形成的流水線逆流現(xiàn)象，也有效的減少工位3在流水線外側(cè)所占用的空間。

2.3 裝配生產(chǎn)線作業(yè)工具及配件的空間布局

在安排好作業(yè)人員位置以后，根據(jù)模特作業(yè)分析法，將作業(yè)動作分解。根據(jù)作業(yè)方式最輕松、作業(yè)距離最短、作業(yè)范圍最小的原則，合理擺放作業(yè)工具，并采用器具上掛的方式，方便作業(yè)也節(jié)約空間。

改進工序6中的垃圾袋，將其敞口設置改為固定開口，將雙手作業(yè)變成輕松的單手操作。

2.4 裝配生產(chǎn)線布局改善方案可行性分析

在確立改善方案以后，為確保方案的可行性與合理性，借助Enterprise Dynamics（ED）仿真軟件，對改善方案進行模擬仿真。仿真模型建立如下圖3所示。

通過ED仿真，減少人力、時間、資金的浪費，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約運行周期以及縮短決策時間。仿真在企業(yè)設施規(guī)劃中扮演著越來越重要的角色，也正是用這種虛擬手段，更直觀地反應改善方案的可行性。

3 結(jié)語

通過對新型接線板裝配生產(chǎn)線（JR）布局的改善結(jié)合ED仿真軟件的可行性分析，可減少該流水線的作業(yè)人員2名，降低用工成本；將原長為18米的生產(chǎn)線縮短為16米并且解決生產(chǎn)線中存在的逆流；縮短流水線作業(yè)時間20秒，可提高該裝配生產(chǎn)線的作業(yè)效率。

參 考 文 獻

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