西筑公司装配线平衡研究毕业论文.doc

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1、毕业论文西筑公司装配线平衡研究毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日期: 使用授权说明本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存

2、毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。作者签名: 日 期: 1 绪论1.1 选题背景和意义1.1.1选题背景工业企业生产任何产品都要经过一定的生产过程,如何合理有效的组织生产过程是企业生产管理的主要内容。通过对各种生产要素以及生产过程各环节、阶段和工序的统筹安排,使它们在空间上能做到合理的配置,在时间上紧密衔接,是生产过程组织的主要目标【1】。本课题来源于西安筑路机械有限公司(简称:西筑公司)提出的摊铺机装配线平衡研究。本文针对西筑公司装配车间摊铺机装配线,对装

3、配线现状进行分析和研究,主要改进装配过程中的装配、检验、运输、储存和等待等环节,运用分支定界法对改进后的作业单元进行了优化组合,重新划分工位,缩短装配周期,减少在制品堆积,降低产品成本,提高生产率。1.1.2研究目的及意义通过对本论文的研究,运用生产与运作管理和工业工程相关理论与知识,优化西筑公司摊铺机装配线,提高劳动生产率和设备利用率,加速资金周转,降低产品成本,减少在制品堆积,提升员工士气。使摊铺机装配线以最小的时间消耗,保持较大的流量,实现摊铺机装配线的优化。培养理论联系实际,综合运用相关知识,解决实际问题的能力。1.2研究内容及思路1.2.2 主要内容在综述国内外关于装配线平衡的研究现

4、状和研究装配线平衡的基本原理和方法的基础上,对西筑公司摊铺机装配线的现行方案进行分析和改进,对改进后方案做一定量化的评价。主要内容可分为以下几个部分:简要介绍国内外关于装配线平衡研究的现状,综述装配线平衡研究的基本原理和方法,并建立装配线平衡评价指标体系。介绍西筑公司以及摊铺机装配车间的情况,并对该公司摊铺机装配线现行方案进行分析。对该公司现行方案的装配、检验、运输、储存和等待提出改进措施。运用分支定界法对改进后的作业单元进行组合优化,并对最终优化方案进行评价。1.2.2 研究思路首先,阐述装配线平衡的目的和意义,并概述国内外关于装配线平衡研究的现状。建立装配线流程分析理论、装配线作业单元组合

5、优化方法和装配线平衡效果的评价指标体系。其次,进入西筑公司摊铺机装配线进行实地调研,分析西筑公司摊铺机装配线运行现状和存在的问题。最后,运用工业工程的相关理论和方法对该公司摊铺机装配线进行改进和优化,并对改进后的装配作业单元进行组合优化。运用装配线平衡效果评价指标体系对平衡结果进行评价。绪 论作业单元组合优化结 论理论综述流程要素改进改进和优化方案新方案评价其他因素改进流程要素分析理论单元组合优化方法平衡评价指标流程要素分析其他因素分析装配线平衡评价现状分析1.3论文结构框架图2理论综述2.1装配线平衡问题概述及研究现状2.1.1装配线平衡问题概述装配是机器制造的最后一部分生产过程,它包括装配

6、、调整、检验和试车等工作。机械产品的质量最终必须通过装配来保证。据统计,制造业中约有11%40%的熟练劳动力被装配作业占用,装配作业成本约占制造成本的30%50%【2】。由于装配工作对人的感知、技艺和工作经验的要求较高,其作业的复杂程度也比较高,目前装配过程的自动化程度还相当低。因此研究装配线平衡问题对于提高生产率、缩短生产周期、降低生产成本有重要的作用。装配线平衡问题的具体定义为:有一单元作业集,其元素之间存在时间先后的偏序时间约束关系;给定节拍CT(Cycle Time),在满足偏序约束的前提下,如何分配各单元作业,以组合成最少工位,并使各工位的最大作业时间不超过CT,以及他们的作业时间尽

7、可能相等【3】。单元作业之间的偏序约束关系可用下图来表示。如图2-152625716354图2-1 作业单元优先图每个结点表示一个单元作业,每个单元作业有作业时间和唯一的作业序号。作业顺序图中的每一条边表示一个先后顺序的约束关系,边的头结点表示的作业必须在尾结点表示的作业之前完成。生产线平衡要满足的基本约束【4】:节拍的约束:生产线节拍是生产相邻两件产品的时间间隔,每个工作站的总作业时间不能超过生产线节拍;优先关系的约束:优先关系是由产品设计和生产工艺所确定的作业元素之间的加工先后顺序。在生产线平衡中当且仅当一个作业元素的所有紧前作业元素被分配完毕,这个作业元素才能被分配;其它方面的约束:由于

8、场地、设备的限制,一些作业元素只能被分配到固定的工作站。生产线的平衡问题的约定【5】:一个作业单元是不可再细分的最小自然作业单位;一个作业单元只能而且必须被分配到一个工作站; 一个作业单元可以被分配到任一个工作站进行加工,而无其它技术限制,作业单元的加工时间不依赖于所在的工作站。装配线上有多个工位,各工位并行作业,工件串行的依次进入各工位。在批量生产中,工件在工位上的移动按时间组织理论中的平行移动方式移动,即一种固定间隔期的移动方式,这个固定间隔期就是装配线的装配节拍(Cycle Time,简称CT)。如图2-21234时间CT工位 装配工时等待工时图2-2 工件移动示意图由图2-2不难看出,

9、各工位员工任务不一,在制品堆积现象严重,明显存在瓶颈现象,其后果必然是单件生产周期太长、产品产量低、员工士气低落、等等一系列问题。从整个装配线看,该装配线上工时流失现象严重,整条生产线的理论生产能力过剩,而瓶颈工位的实际生产能力已经满载,生产率低,设备利用率低,没有充分发挥装配流水线的优越性。为了消除这些问题,必须对装配线进行再改进和优化。实现在空间上和时间上更合理的组织生产过程,提高劳动生产率和设备利用率,缩短生产周期,减少和消除物料、半成品周转场所,消除瓶颈,提高作业率,加速资金周转,降低产品成本,稳定产品质量,提升员工工作士气、改善作业秩序【6】。2.2.2装配线平衡问题研究现状装配流水

10、线平衡(Assembly Line Balancing,简称ALB)问题最早由B.Bryton于1954年在他的硕士论文中提出,Salveson于1955年首先建立了单品种装配流水线的数学模型,并给出了模型的解法。目前流水线平衡主要应用于新建流水线的设计和现有流水线的优化与改进。从研究方向看主要集中在以下几方面:(1)给定工作站数,使流水线的节拍最小(ALB)【7】;(2)给定节拍,使流水线的工作站数最少(ALB)【8】;(3)使产品单件成本最低【9】;(4)使装配流水线的负载平衡【10】。在众多研究中,讨论最多的属ALB和ALB问题。经过50年的发展,现在已经有很多种流水线平衡算法。20世纪

11、六七十年代由Baybars,Ghosh和Gagnon提出的基于启发式算法的单品种的流水线平衡方法【11】;Bowman等人提出的基于整数规划的优化搜索算法的单品种流水线平衡方法【12】;Hadi和Erdal提出的二进制规则【13】;巢志骏等人提出的基于改进Fable算法的单品种流水线平衡方法【14】;宋华明、韩玉启提出的动态阶位算法解决联合U型装配线的平衡问题【15】;孟广耀等人应用最大候选原则解决鼓风机装配线平衡问题【16】;吴君华等人建立了装配线平衡问题的数学模型,并进行了相应的研究【17】。解决装配线平衡问题的算法远不止这些,还有如遗传算法、禁忌搜索算法、分支定界法、线性规划法等等。虽然

12、上述方法均可解决装配线平衡问题,但有一共同缺点,即:没有考虑某一作业单元是否可行、是否经济。他们仅从现有的作业单元的装配时间上进行了组合优化。张梨阳应用模特法平整轴承装配线【18】;范秀敏等人在分析装配线规划过程的基础上,提出了基于标准作业时间及系统仿真的装配规划方法【19】;陈友玲等人运用IE知识对发动机装配车间空间物流路线进行研究与调整,并对发动机总装线进行了工作研究和时间平衡【20】;崔存荣、余臻运用工作研究方法对KC-20空调器装配线进行了改进和优化【21】。而以上等人仅从实际生产着手,运用工业工程知识对装配线进行了初步改进,没有进行作业单元的组合优化工作。总之,针对装配线平衡问题,许

13、多学者从不同角度、运用不同方法对装配线平衡问题进行了研究。他们所做的工作大体可分为两类:从操作的可行性入手和从装配单元的排序入手。2.2装配线平衡理论 时间也是一种资源,进行装配线平衡的主要工作就是通过对装配线上作业单元的记录和分析,寻求最合理的装配方法,同时通过对作业单元的排序组合以达到减小装配节拍,确保装配对象的连续性,从而实现在空间上和时间上合理的组织生产过程,提高劳动生产率和设备利用率,缩短生产周期,加速资金周转,降低产品成本的目的。2.2.1流程分析理论在工业企业中,影响企业生产率的内部因素主要有:产品设计、生产系统设、生产规模、职工素质等等。以装配线为研究对象,影响生产率的因素主要

14、有装配流程五要素,即装配、检验、运输、储存以及等待。流程分析是通过对现有的工作方法进行系统的记录和严格的考查,运用“ECRS”原则进行分析,改进装配工艺和程序,改进装配车间的平面布局,经济的使用人力,降低劳动强度,从而实现装配线平衡的目的。装配:装配作业是装配流程的主要要素,没有装配,各零部件不会有机的组合成一个整体。为了实现装配合理化,首先要将人力、物力集中于装配,并使装配以外的其它要素在允许的情况下减少到最低限度。即相对增加装配工时在生产周期中所占的百分比。缩短装配作业时间,通常靠改善辅助设备和改进装配工艺来实现,有时也可以通过增加人力等手段来实现。检验:检验是将实物与标准进行比较的过程,

15、它是装配过程必不可少的环节,检验耗费一定时间,但它不能给劳动对象增加使用价值,因此希望这部分时间尽可能的减少。运输:运输是使物料发生位移的过程。在生产过程中,物料的运输占有相当大的比重,不可忽视。同检验一样,它不能给劳动对象增加使用价值,而只能给产品增加成本,因此,尽可能减少运输频率和运输距离。运输以作业现场为研究对象,对现场布置及物料和作业者的实际流通路线进行分析,常与流程程序图配合使用,以达到改进现场布置和移动路线,缩短搬运距离和减少运输频率的目的。储存和等待:储存和等待都是物料没有被装配、检验和运输,而仅仅搁在某处,让时间白白流失的过程。为了研究问题的方便,这里暂称储存和等待为间断。在生

16、产过程中,间断时间在总时间耗费中所占比重有时高达95%【22】,然而人们为了缩短产品的生产周期,往往在压缩工序作业时间上下工夫,而忽略了减少间断时间。间断之所以被忽略,还有一原因就是它不象装配、检验、运输那样有人和物的运动状态。间断虽然没外在的运动状态,但有着时间经过的静的现象,人们很少关心间断的时间量。一般可将间断做如图2-3的划分。图2-3 间断分类图 间 断 工作班外间断 节假日间断工序间间断非工作班内间断工作班内间断非工作班时间内间断有节假日间断和工作班外间断。节假日间断是国家规定的节日和公休日造成的生产过程的间断,不论是节假日间断还是工作班外间断,都可以根据生产任务的需要使之减少。如

17、加班、轮休或轮班制等等。工作班时间内间断在摊铺机装配线上突出表现为工序间间断。工序间间断是部件结束上一工序装配后等待再装配、检验或运输的滞留过程。工序间间断可以表现为部件装配在工作地之间的间断,也可以表现为摊铺机在装配线上工位之间的间断。工序间间断使在制品占用量增多,占用更多的库存,增加保管费用,造成流动资金的积压,成本上升,生产周期延长。从时间的角度考察,工序间间断有以下三种情况:恰好送到的情况,恰好送到是装配的同步化或工序的同期化即装配线平衡的理想状态,如图2-4a所示。如果前工位装配时间较小而后工位装配时间较大或者某部件装配提前期太长,都会形成过早送到的情况,如图2-4b所示。如果前工位

18、装配时间大而后工位装配时间小或者某部件装配提前期太短,都会形成过迟送到的情况,如图2-4c所示。过早送到的原因主要有:各工位装配时间不平衡;暂时性的故障干扰,如人员缺勤、材料不合格、机器故障等等;瓶颈现象的存在,瓶颈是最突出的装配线不平衡现象,它的存在导致整条装配线瘫痪,生产率受它的制约;订货变动,当某种产品的交货期推迟,根据生产调度决定停止该产品的生产,或由于临时追加紧急生产任务,使另一些产品的交货期延迟,同时发生在制品等待等问题;过早投料等,由于计划工作考虑不周,或者为了生产管理的方便而过早投料,即把部件装配提前期太长,形成部件总装前的等待。过迟送到的情况同样也影响装配线同期化的实现,导致

19、设备利用率低,生产率低,人员工作效率低,工时浪费严重等等。出现这些情况,在很大程度上与生产管理工作的不善有关,应大力加强生产管理工作。“ECRS”原则:取消(Elminate)为改善的最佳效果,如取消不必要的工序、动作等等,这是一种无需投资的改进,是改进的最高原则。合并(Combine)对于无法取消而又不必要者,看能否与其它工序合并,以达到省时的目的。如合并一些工序或动作,或将多人不同地点的操作改为由一人或一台设备完成。重排(Rearrange)经取消、合并后,可考虑对工序重排以达省时的目的。简化(Simple)经取消、合并、重排后可考虑能否采用最简单的方法及设备,以节省人力、时间及费用。最后

20、达到用最简单的设备、工具和最少的人力实现生产。时间a)恰好送到工位1工位2工位1工位2时间b)过早送到物料等待时间工位1工位2c)过迟送到图2-4 工序间断情况分析 2.2.2 作业单元排序方法针对装配线平衡问题,一般的当作业单元规模较小,最行之有效的方法就是枚举法。可是,随着作业单元规模的增加,枚举法就显得有些笨拙和不经济。可以从下表得到证明,首先假定计算机找出24个作业单元数的装配线最优解用时1秒。有表2-1:表2-1 作业单元规模用时比较表作业单元数242526272829求解用时(s)1256501755049140014250600可以看出,当作业单元数为29时,用时约等于165天,

21、一个明显的问题,用枚举法求最优解太浪费时间,不经济。分支定界法排除了枚举法的对不可行解的计算的缺点,仅在规定条件下的可行解范围内,通过比较,寻找最新活动结点,逐步缩小可行解范围,最终达到求解最优问题的目的。具有简单,方便以及手工求解快捷等特点,在作业单元排序方面得到广泛的目的。在手工求解排序问题方面有广泛的应用。利用分支定界法求解装配线作业单元排序问题,并寻找最新活动接节点的原理,首先求出可行的工位组合方案,然后一面依靠回溯检查,消除明显不良的工位组合方案;一面求出能使装配工序数为最小的工位组合方案。用分支定界法求最优时间平衡方案的程序如下:求第一可行解,列出所有可能作为第一工位的作业单元组合

22、。在进行工位组合时遵守的原则。求出各工位组合方案的流水线上可能的最少工作地数。它根据组合后剩余的作业单元时间总和求得,其计算公式为:式中 根据第1工位的作业单元组合方案求得的流水线上最少工作地数; 第1工位的作业时间; T 所有作业单元的时间之和。当为小数时,只能近似为较大的整数。当第1工位组合有多个方案时,可分别求得多个(,)。然后,从各组合方案中找出minNk1的方案,作为分支节点,在该节点进行分支。当各方案的相等时,选取工位时间。现以图2-1为例求时间平衡方案,假定CT=10。列出第1工位的方案:方案1-1:,方案1-2:,分别计算两方案的作业时间及值。 ;T=46; ;由于;,因此决定

23、从方案1-2的节点分支,进行第2工位的作业单元组合。第2工位的作业单元组合有: 方案2-1:, 方案2-2:, 方案2-3:,计算各方案的Te2及Nk2值。 ; ; ;由于;,所以应由方案2-2的节点分支,进行第3工位的作业单元组合。第3工位的组合方案为: 方案3-1:, 方案3-2:计算各方案的Te3及Nk3值。 ; ;由于Nk31Te42,因此应由方案4-1的节点分支,进行第5工位的作业单元组合。只有一个组合方案,即方案5-1:,计算方案的Te5及Nk5的值。 ;第6工位的作业单元组合,只有一个方案,即 方案6-1:计算方案的Te6及Nk6的值。 ;至此全部作业单元组合完毕,求得Nk=6。

24、然后由最后一工位向上回溯检查,在第2工位找到Nk21=Nk23=5。由于Te23Te21,所以决定由方案2-3的节点分支,寻求可行解2。计算结果Nk=5。因不存在Nk小于5的节点,故所求得流水线较少的工作地数为5。各工位的作业单元组合及作业时间如下:工位1:,;Te1=10;工位2:,;Te2=7;工位3:,;Te3=10;工位4:,;Te4=10;工位5:,;Te5=9以上寻求最优作业单元组合的过程用分支图表示如图2-5。另外,在可行的情况下,还可以考虑对分支定界法所求结果进行细微的调整,以使装配线更加平衡。全部作业单元 图2- 单元组合分支图2.3 装配线平衡的评价指标装配线平衡的评价方法

25、有很多,可以从多个角度对不同方面进行分析,最主要的有以下几方面。前提条件,假定各工位作业人员数相等。平滑系数SI(Smooth Index)【23】从平滑系数的表达式可以看出,SI越小说明装配线的平衡效果越好,整条装配线节拍紧凑,各工位装配工人劳动量相当,有助于提高员工士气、改善作业秩序。SI是站在工位作业的立场上评价装配线平衡的。单件生产周期单件生产周期=n.CT 单件生产周期越短,说明装配线作业效率高,有很强的自适应能力,能够在市场变动的情况下做出积极的反映以适应市场需求。同时也可以实现降低库存、节约成本的作用。工时损失工时损失绝对值= ;工时损失系数=;工时损失在一定程度上反映了整条装配

26、线上员工的工作效率。虽然对于生产率而言,我们不希望存在时间损失,但是装配员工不是机器,在许可范围内合理安排时间损失有助于提高生产率,提升员工士气。装配效率【24】装配效率=*100%装配效率反映了单件生产周期与理论单件生产周期之间的相对差异量,它也是衡量装配线平衡效果的指标之一。装配工位和装配节拍由于装配工位和装配节拍均为影响装配周期的主要因素,同时也是装配线平衡的目标,所以,装配工位和装配节拍也是装配线平衡的评价指标。特别指出:通过计算装配线平衡指标体系的值,能够定量化的描述装配线的平衡效果。当各工位人员数不一时,上面公式不再适用。这时,需要以工位作业时间作为参数进行计算。3 摊铺机装配线现

27、状及问题分析3.1 公司简介及摊铺机装配车间简介3.1.1 公司简介西筑公司是大型国有企业,公司主要以生产高等级公路路面机械为主,创建于1959年,前身为西安筑路机械厂,原为交通部下属的三大筑机厂之一。1999年,西筑公司成功进行了重组,改组为西安筑路机械有限公司。西筑公司为我国黑色路面诞生的摇篮,是我国第一套沥青混合料搅拌设备,第一台沥青混合料摊铺机,第一台稳定土拌合机的诞生地。公司占地面积80063平方米,固定资产11131万元,现有员工1384人。经数十年的建设与发展,公司积累了丰富的路面机械开发设计经验,具有完备的生产管理系统和质量保证体系,是国家二级计量单位。“七五”、“八五”、“九

28、五”期间,公司坚持科技发展的道路,及时适应我国高等级公路发展的要求,积极调整产品结构,引进、消化、吸收国外先进技术,开发生产出具有九十年代初国际先进水平的高等级公路大型施工关键设备,主要产品性能和质量居国内领先水平。公司主要生产沥青混合料搅拌设备、沥青混合料摊铺机、稳定土拌合机三大类18种产品。早在1976年,西筑与交通部公路科学研究所共同研制开发了我国第一台摊铺宽度为4.5m的LT6型沥青摊铺机。西筑于1987年从戴纳派克公司引进了1200K,1500K摊铺机制造技术,近几年在技术引进和生产LT6型摊铺机的基础上,又先后开发出了履带式和轮胎式两类共9种机型摊铺机。企业根据产品种类和性质,进行

29、专业化分工、建立以搅拌设备部、摊铺机械部、环保设备部、养护机械部、自动控制部、沥青机械部等事业部为主体的生产管理体系。各事业部以产品为中心,集技术、生产、试验、安装调试、售后服务于一体,减少了管理渠道,提高了决策速度,便于产品的技术改造,能更好地满足用户的要求。发展思路的超前和不断的技术创新,使企业将目光始终瞄准竞争激烈的高等级公路市场,占领筑路机械市场的制高点。“与世界公路技术发展同步,创造使用者和制造者双重价值,坚持不懈,追求完美”是西筑公司不断发展壮大的成功经营理念,2000年西筑公司与德国边宁荷夫公司合作,引进了具有当代国际先进水平、在国内居领先地位的H2000型、H4000型节能环保

30、型沥青混合料搅拌设备,并列入国家经贸委当年的科技创新项目,一经投产就被市场抢购,极大地提高了企业竞争力,现在已跻身于世界筑路机械的强手之林。3.1.2 摊铺机装配车间简介西筑公司于2002年成立摊铺机装配车间,并投资建成年生产能力300台的摊铺机生产流水线。现有摊铺机装配线两条,一条移动装配线,主要负责LT6E和LTD600的装配工作,另一条固定装配线负责其它类型摊铺机的装配。摊铺机一线装配工50人,分为液压、电气、熨平板、装配一、装配二等5个小组,每组10人。整个装配过程主要按对象专业化分工,装配节拍属粗略型(根据装配节拍的要求可将装配节拍分为强制性、自由性和粗略性)。装配一、装配二两组分别

31、负责移动装配线和固定装配线上摊铺机机械设备的装配。主要辅助装配设备有3架航车,2台工位小台车,一台平板车。若干电动扳手,一台二氧化碳保护焊焊机。其装配车间平面布局图如图3-1所示。西筑公司生产的沥青混合料摊铺机有以下两大类9个系列:履带式的有LTU4型、LT700型、GTLY750型、LT900型、LT1200型和LT1500型;轮胎式的有LT6E型、LTD600型和LTY8型,摊铺宽度从2.4米到15米系列化。企业生产采取以市场需求为向导的拉动式。市场信息的千变万化,要求装配车间必须具有灵活的应变能力和快速高效的装配线,因此在空间上和时间上合理的组织生产过程,提高劳动生产率和设备利用率,缩短

32、生产周期,加速资金周转,降低产品成本,进行装配线平衡势在必行。3.2 摊铺机装配线现状分析现代流水生产方式起源于福特制。1913年美国人福特首创汽车装配流水线,福特汽车公司的生产效率获得空前的提高,最多时一天生产了9109台T型车,经过十年的发展,其售价也从2000美元降到263美元,汽车从此走入寻常百姓家,成为普通消费品【25】。研究装配线平衡是为了在空间上和时间上更合理的组织生产过程,提高劳动生产率和设备利用率,缩短生产周期,加速资金周转,降低产品成本。采用对象专业化的空间组织形式和平行移动的时间组织方式,是达到这一目的的两个重要手段。流水线把高度的对象专业化的生产组织和劳动对象的平行移动

33、方式有机的结合起来,成为一种最有效的生产组织形式,特别是在大批量生产的生产企业中,流水生产方式占有十分重要的地位。以LT6E摊铺机的装配为研究对象,分析装配线现行方案的缺点。西筑公司资料显示LT6E摊铺机装配工时610小时,事实上仅总装就超过610小时。现行LT6E的装配,5个工位,各工位装配人员2名,总装装配节拍2天。部装工作在总装前20天左右就断断续续进行。表3-1是西筑公司LT6E型摊铺机总装工时资料统计表。3.2.1装配线平衡指标值的计算问题分析,定量分析更具说服力。下面,我们用装配线平衡的评价指标分析现行装配线的平衡情况。平滑系数SI(Smooth Index)SI=156.2min

34、单件总装周期 单件总装周期=52=10(天)南气路系统管道安 全 通 道 齿轮存放区休息室安 全 通 道 移 动 装 配 线小零件存放区现场管理办公室小零件存放区及工作台 小零件存放区及工作台变速箱合套区小合套区固 定 装 配 线前轮合套区发动机存放区出口2出口1图3-1 装配车间平面布置图 工具存放区西东出口3北工时损失 工时损失绝对值=2586026960=2640(min);工时损失系数=2640/6960100%=37.9%;装配效率装配效率=6960/(258602)100%=72.5%表3-1 LT6E作业单元工时表 单位:min序号作业内容单元作业时间单元作业时间和工位装配用时1

35、9机架就位120105052520主动轮、从动轮装置15021托辊安装12022、37前轮总成及转向机械机构18023安装调整刮板链30024装前段板构件120 25*前后端板及侧面油路管6026隔热板、发动机总成240159079527链轮减速箱、副变速箱24028传动轴等及前工序调平30029后链轮箱35030柴油箱6031后轮总成40032平台架120162081033装张紧柴油箱固定螺栓8034机械式操纵总成55035初调机械传动30036装料斗及平台架上部件30038装螺旋输送器120 39*气路系统操纵与刹车总成15040熨平装置5401260630 41*液压系统720 42*电

36、器和发动机燃油系统840144072043整机初调600合计69606960由以上评价指标值可以看出,现行装配线生产率低,装配周期长,工时损失严重,工作效率低,各工位工作量严重不均衡。因此,有必要进行装配线现状分析,改进和优化装配线,提高生产率,缩短生产周期,提高工作效率,降低产品成本。3.2.2 装配流程要素分析欲进行装配线平衡,必须从装配过程入手,先尽可能消除装配过程中的不合理现象,缩短装配时间,提高工作效率。因此,有必要对装配流程五要素(装配、运输、检验、储存和等待)进行时间分析,消除浪费,充分利用现有的时间资源。装配的时间分析在现有装配线上,造成装配时间过长的主要主要原因有以下几种情况

37、。情况一,辅助工具和设备不全。最严重的现象是装配工人用扳手上螺丝。我们作过一个测试,工人手工上一个小螺栓大概需要1分钟,而采用电动扳手则用时不到0.5分钟。一台摊铺机,螺栓、螺母成千上万,其工时浪费无法估算。但有一点是肯定的,既装配工时浪费非常严重。还有,起重设备仅有航车,这使得大大小小的需要起重的都使用航车,造成有时起重设备紧缺,待工现象也随之存在。 情况二,操作不当。如气路管接头镀锡,每次只能拿1根管子,原因是镀锡后要观察管道口,防止镀锡后管道内部被堵。如果增加一鼓风机,镀锡后直接移至鼓风机出风口为管道通风即可解决管道被堵现象。按改善后每次拿3根管子算,整个镀锡工作至少可节省50%的时间。

38、情况三,某些零部件的设计不合理,导致装配工时浪费。如油箱的设计,现有油箱外型为长方体,体积大但开口较小,这样导致油箱内铁屑的清理工作困难而且浪费时间。如果将箱底改成斜坡式或在箱体中部开一小口,可减少因清理造成的时间浪费,同时可节省人力。并且改进后丝毫不影响油箱功能和摊铺机其它部件的安装。如储气筒的设计,原有LT6E和LTD600产品的储气筒规格不一,而实际采购又是同一规格,这使得装配工必须对储气筒改造。即浪费人力,又浪费资金。检验的时间分析在摊铺机装配线上,装配工与检验员可进行并行作业,即装配工装配本工位作业时,检验员可检验上一工位作业是否合格,而且互不影响。这样,在实际生产中只需派一名检验员

39、即可。而西筑公司的实际做法也是如此,因此以缩短时间为出发点的检验分析方面,无须更多改进。 运输的时间分析在运输上,最忌讳迂回运输和运输中转。而在装配车间,最为明显的恰恰是这些现象。迂回运输。机架从出口1运进至工位1,整机装配完后,又从出口1开出;刮板链从出口1运进至小合套区,整机装配完后,又从出口1开出等等。当然忌讳迂回运输并非一定不能有迂回运输。我们可从运输距离上考虑,尽量缩短运输距离,尽量不能因运输而干扰装配线的实际运行。如料斗以及履带式摊铺机的履带等,从出口1运进至工位是合理的。运输距离短,而且节省时间。运输中转。发动机存放在发动机存放区,装配时运至小合套区进行部装,再运至装配工位。零配

40、件运至出口2后经装配工分拣再由航车负责运至对应存放区。变速箱等的部装。先由卡车将变速箱等的壳体运至出口2,接着由航车负责运至变速箱合套区。所有运输中转,最为这个浪费时间。20米距离,航车需5分钟才能完成一个往返动作,而卡车最多也用不了3分钟。且不说运输时间差距。单就运输数量,航车1次只能运1个壳体,而卡车1次10个壳体。可想而知,工时浪费有多严重。造成卡车不能到达变速箱合套区的原因就是发动机存放区占用空间太多致使安全通道太窄。简断的时间分析在装配车间间断最为典型的是提前装配和送料过迟。提前装配,主要表现为当某一种配件缺料时工人改为另一部件的装配或下一批摊铺机小合套的组装。目前状态为在机架上线前

41、小合套断断续续完成。本批摊铺机上线装配的同时,下一批的小合套的部装也断断续续进行。车间现在主要问题就是半成品占有量太大,这直接导致装配车间的应变能力大大降低。一方面,某批产品当用户退货或市场需求量变动时,其装配车间无法做出紧急的装配变动;另一方面生产管理工作与实际生产脱节,生产实际进度与生产管理部门进度数据有较大的出入。整个装配线处于瘫痪状态,劳动生产率和设备利用率大打折扣,生产周期过长,资金周转缓慢,产品成本过高,现场半成品常有损坏现象。有时甚至有错误装配,返工现象经常存在。送料过迟,造成这种现象的主要原因是领料流程瘫痪。现有领料流程为各装配小组依生产计划向材料处递交领料计划,材料处统计所需

42、材料并填写领料单,由领料员送交仓库并等候领料。有时,由于生产任务的临时变动急需某些材料,一线递交领料计划后等待,而材料却迟迟未送达。查其原因,还未填写领料单、还未递交领料单或正在等候领料等等。有时还有材料处误填领料计划的现象,由于是材料处统计各小组领料计划,所以,部分差异较小的零部件可能会统一规格,便于仓库发放工作。可是有些零部件不能改动,于是就有了前面的错误装配,或者一线员工及时发现,则重新领料。我们问过一线员工,如果不出现送料过迟现象,他们的装配节拍可提前多少,有人说可提前半天甚至有人说一天。当然员工仅是片面之词不足以全部相信,但是可以肯定,送料过迟是装配车间影响装配周期的又一主要因素。3

43、.2.3 其他因素分析造成摊铺机生产周期过长的最主要的原因如上所述。本节将讨论其它环节的不合理现象,以更进一步在空间上和时间上更合理的组织生产过程,提高劳动生产率和设备利用率,缩短生产周期,加速资金周转,降低产品成本。第一,经过近一个月的调查,我们发现现有装配车间还存在另一现象装配工外出做售后服务。这造成装配工时而过剩时而紧缺,车间劳动力数量不稳定给生产管理带来了极大的不便。去年,该公司销售量为81台,实际产量为83台。该年有一段时间,装配车间仅有两名一线装配工,而当时实际生产任务又紧,在这种情况下唯一的办法加班加点赶任务。这也是造成生产周期过长,产品成本高的另一原因,同时也是造成机架上线前小

44、合套断断续续全部完成的主要原因。第二,外购件的质量问题和规格也是造成生产周期过长、生产效率低下的原因。去年,装配工集体外出做售后服务就是由于当时采购的一批发动机存在质量问题。零件规格方面,如储气筒,原有LT6E和LTD600为两种不同规格,装配工必须对外购储气筒改装。实际上,将两种规格统一起来丝毫不影响摊铺机性能。如气压阀,外购气压阀组合角度不符合摊铺机结构要求,员工必须对其角度进行调整。如板材,有些外购板材不符合标准,制作的成品部件根本无法组装。第三,由于该车间成立较晚,许多方面还没有形成条文性的规定,管理方面也松松垮垮。员工如一盘散沙,没有良好的组织纪律。车间小组作业管理方案才刚刚试行,还有很多不足之处。一切工作均由组长组织和负责,没有充分调动员工积极性,没有发挥组员的主人翁精神。员工每天的工作都等待现场管理办公室分配,8:00上班,而真正工作8:30才开始,中午11:30就歇工等候下班,每天实际工作时间还不到7小时。没有充分利用工作时间。总之,要做好装配线平衡分析工

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