工業(yè)工程法在手電鉆裝配線平衡改善中的運(yùn)用

彭玲玲 曹婷婷 杜倩 田亞鳳 劉展宏 馮柔 徐丹

【摘要】本課題以裝配計(jì)算機(jī)鍵盤為例，為其設(shè)計(jì)一條裝配作業(yè)線。裝配線設(shè)計(jì)主要運(yùn)用工業(yè)工程的知識(shí)，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了分解和操作單元?jiǎng)澐郑偻ㄟ^秒表時(shí)間研究法計(jì)算操作時(shí)間，得到最終的工位劃分，最后畫出裝配線的平面圖。

【關(guān)鍵詞】裝配作業(yè)線 秒表時(shí)間研究法

1背景介紹

本論文以某企業(yè)T87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)行分析改善。該裝配線是手工裝配流水線，采用的是工作臺(tái)的方式。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。裝配線共設(shè)有14個(gè)工位，每個(gè)工位上安排一位工人，完成規(guī)定的一部分裝配任務(wù)。另設(shè)有一個(gè)裝配輔助工，主要負(fù)責(zé)加料、搬運(yùn)產(chǎn)成品。該裝配線日生產(chǎn)計(jì)劃為400臺(tái)，規(guī)定一天工作8小時(shí)。

通過對(duì)現(xiàn)有的工作方法、生產(chǎn)布局、人員操作過程進(jìn)行系統(tǒng)的調(diào)研和嚴(yán)格的測(cè)量，反映出來(lái)的問題主要有：手電鉆裝配線不平衡，存在操作時(shí)間差異大、生產(chǎn)不平衡現(xiàn)象，各工位分配的作業(yè)不均等、作業(yè)時(shí)間相差大，其主要體現(xiàn)在有的工人忙閑不均，造成等待的浪費(fèi)。

2裝配線平衡方案

裝配線平衡的基本思想就是將所有作業(yè)單元分派到各個(gè)工位，以求得各工位的生產(chǎn)周期均衡。但是，將作業(yè)單元向各個(gè)工位分派的過程并不是能夠隨意進(jìn)行的，作業(yè)單元之間必須滿足一定的邏輯，這樣才能確保裝配線能夠裝配出符合質(zhì)量要求的產(chǎn)品。

2.1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。

2.1.1作業(yè)單元次序關(guān)系表

裝配網(wǎng)絡(luò)圖主要是體現(xiàn)了各作業(yè)單元的邏輯關(guān)系，因此制作裝配網(wǎng)絡(luò)圖首先應(yīng)該分析作業(yè)單元之間的邏輯關(guān)系，得出作業(yè)單元邏輯關(guān)系表。

2.2.2繪制裝配網(wǎng)絡(luò)圖

根據(jù)作業(yè)單元次序優(yōu)化表得出裝配網(wǎng)絡(luò)圖?？梢缘贸?，手電鉆裝配線具有如下特點(diǎn)：。，作業(yè)單元的數(shù)量較多，共有53個(gè)作業(yè)單元；b.作業(yè)單元之間關(guān)系先后關(guān)系簡(jiǎn)單。

2.2計(jì)算節(jié)拍

生產(chǎn)線節(jié)拍是指生產(chǎn)線上連續(xù)生產(chǎn)出兩個(gè)相同產(chǎn)品的間隔時(shí)間，是生產(chǎn)線最重要的參數(shù)，是設(shè)計(jì)生產(chǎn)線的基礎(chǔ)。節(jié)拍，=計(jì)劃期內(nèi)有效工作時(shí)間/計(jì)劃期內(nèi)應(yīng)完成的產(chǎn)品產(chǎn)量=8*60/400=72s/臺(tái)。

2.3計(jì)算最少工作地?cái)?shù)

工作地至少承擔(dān)生產(chǎn)過程中的一個(gè)作業(yè)單元，分工要用最少的工作地完成產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。因?yàn)楣ぷ鞯財(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。則S= [796.07/72] =12

2.4作業(yè)分配

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)應(yīng)用表上作業(yè)的方法并結(jié)合裝配順序?qū)ψ鳂I(yè)進(jìn)行分配，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)，最終的生產(chǎn)布局如圖1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）*100%=799/（12*72）×100%=92.48%。通過裝配線平衡處于好的狀態(tài)，，達(dá)到了預(yù)定的提高生產(chǎn)率和資源利用率的效果。

3裝配線的改善效果評(píng)價(jià)

通過優(yōu)化重組與平衡設(shè)計(jì)，裝配線取得良好的效果，主要有以下幾個(gè)：

（1）最直觀的效果是提高的生產(chǎn)效率。在不增加工人的基礎(chǔ)上，以前每天都需要靠加班3小時(shí)才能完成的產(chǎn)量，現(xiàn)在不需要加班就能完成，這在很大程度上降低了生產(chǎn)成本。

（2）裝配線的生產(chǎn)布局由原來(lái)的U型布局變?yōu)閳D1所示的布局，可明顯的看出，改善后的生產(chǎn)布局消除了原裝配過程中的搬運(yùn)、移動(dòng)動(dòng)作，使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)整潔有序。

（3）裝配線的工位數(shù)由原來(lái)的14個(gè)減少到12個(gè)，操作工由原來(lái)的15位減少到13位。工位數(shù)的減少節(jié)省了生產(chǎn)線的占地面積，操作工的減少降低了公司在人力方面的開銷，這些都非常直觀且快捷的降低了公司的生產(chǎn)成本。

（4）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。

（5）對(duì)物料箱進(jìn)行調(diào)整，使得操作工在裝配過程中易于取物、減少疲勞。

（6）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。

4總結(jié)

本文以鍵盤裝配為研究對(duì)象，根據(jù)鍵盤制造廠商提供的參考資料，為鍵盤的裝配重新設(shè)計(jì)了一條裝配線。新的生產(chǎn)系統(tǒng)依據(jù)鍵盤的按鍵的分布設(shè)置工序的先后順序，裝配線最大限度地保證平衡，提高生產(chǎn)效率。

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