制造技术基础教育精华.doc

《制造技术基础教育精华.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制造技术基础教育精华.doc（30页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、1. 生产线作业11 生产线定义l 所谓生产线，即是将设备人员等的生产工序构成要素按工序顺序连贯性地配置而成的l 所谓生产线作业，即是将一连贯的作业分成若干道工序，按作业顺序编排，并由复数作业人员分担作业内容所形成的具均衡性的流程作业形式理想型的生产线l 前后作业工序相互邻接l 物品按一定的速度经过一连串的均衡性操作工序l 通过合理的直线路径，向完成方向移动l 生产线全体同时作业 12 建立生产线的条件（1） 基本条件l 产品等对象物是可以移动的l 通过分工可分割成若干道工序（2） 经济条件l 对象生产线的生产量足可承受其编程时所使用的费用l 各工序的所需时间可均等地编程（3） 充分条件l 为

2、防止资材不足所造成的生产线停机，应保证生产所需资材的顺利供应13 各加工形态的生产线编程物点（1） 组装生产线的编程组装作业的特征l 一个员工在单位时间内的工作量基本保持相同l 作业的分工及组合较容易 因此若想通过作业的流水线化达到高效地生产的目的，就必须将各工序员工的作业量依据节拍时间进行分割并保持均衡化。即如何保持line-balancing是非常重要的。（2） 加工生产线的编程在加工生产线编程方面，与其重视其加工能力的均衡性，还不如将重心放在设定最佳的员工看机台数为好，避免人员使用上的浪费是重要的。这是因为加工作业有以下几个特点：l 同一设备在同一时间内能够处理的对象为一个种类l 各台机

3、械设备在单位时间内的加工能力从一开始就存在不平衡问题l 以机械设备为主体存在，人与机械的工作量并不一致 因此，生产线均衡（line-balancing）尽管很重要，但要在加工生产线上保持均衡却是非常困难的。 其次重要的是布局（layout），布局根据生产线化的水平分为以下的两个阶段： 将机械设备按加工顺序区分，并通过传送带、滑槽等连接，实现了各工序工作量的均衡化与同期化的布局（各部件配置、各产品配置、各类似部件配置） 实现了工件移动、脱卸自动化的生产线 即是所谓的连续自动化生产线（transfer-line），是机械加工生产线最为理想的形态。 当产量达到了某一阶段时，应该向着从至的方向进行改善

4、提高。14 生产线的利弊（1） 生产线的优点l 作业分工可加快员工熟练化进度，能够采用高性能的专用机械和夹工具，得 到更高的生产效率。亦有利于雇佣钟点工等非熟练工人。l 参考图表1 生产方式的比较纵向（生产线line）生产方式横向（Job shop）生产方式生产的连续性物品流程为中心的连续生产设备中心的断续重复式生产品种 生产量适合少品种大批量生产适合于多品种少量生产生产的类型以预测性生产为主预测性生产或接单生产产品库存大中半成品/单位产品小大生产期间小中 （续）纵向（生产线line）生产方式横向（Job shop）生产方式标准化以原材料、部件、作业方法的标准化为前途有必要推进标准化作业的内容

5、与性质单纯化、专业化机械设备单机能化、专用化物品的流动路径固定弹性（针对产量及变更、故障及缺勤）小工序管理方式工序编号管理工序编号管理或产品号管理管理的要点难易度重点在编程时容易工数降低大设备运转率中大人员运转率大中换型号时间/单位产品小中检查方式 与次数抽样检查少自动化的可能性大l 生产能力的把握比较容易l 搬运距离较短l 因各工序的同期化减少了半成品的滞留，并且能够因此而缩短生产周期l 工序管理较容易（2） 生产线的缺点l 各条生产线均需要配置机械设备，因而很花设备费l 对机械故障、缺勤、部件或产品的设计变更等变化的灵活性较低l 要求现场管理者必须具备管理多道工序的能力l 工作较为单调，容

6、易造成工作热情的降低2生产线作业编程的方法 21 生产量与节拍时间 所谓节拍时间（pitch time），即在现状或不远的将来，为完成月产量必须保持的生产速度。 其值可以用下述公式计算 节拍时间（pitch time）= (1) 公式（1）仅仅是为了使各位理解节拍时间这一概念。在实际生产中，我们经常可以看到比如象废次品混入、组装不良、设备的调整及故障造成的生产线停机、作业上的问题发生造成转送带上半成品的缺落等各种各样的现象。因此，为了确实地完成生产计划量，有必要对公式（1）进行补充。 节拍时间（pitch time）=l 对于节拍时间的限度，如果改一下前述的公式（1）时 在此式中，要增加产量的

7、话，要么增加实动工时，要么缩短节拍时间。因为实际上式作时间不加能增加很多，故而一般常用缩短节拍时间的方法。然而也并不是可以无限制地缩小，在现实中有以下的制约因素限制了节拍时间的变化：l 仅仅是取放物品这一简单作业也需要花费2秒l 不管是何种单纯作业都至少需要23秒时间因此，节拍时间（pitch time）的极限是36秒左右。（但作业的动作效率极差）当节拍时间接近极限时，在必要实行自动化或者是增加一条生产线。图表2 节拍时间（pitch time）的极限 作业方法产品大小传送带上从转送带上取下备考大型1.00轿车中型0.401.00电视 冰箱小型0.200.40小型机器极小型0.050.100.

8、20电子部件 杂货 22 编程效率的计算方法 (1) 各工序时间的计算方法 在生产线编程方面，常伴有严格的作业分割与结合。因此所用时间必须正确，有必要尽量对工序进行细分化，最好使用WF、MTM等PTS法。 （2）编程效率的计算方法生产线均衡（line balance）： 是指构成生产线的各个工序所需时间的平衡状态 生产线不均衡时，就会发生半成品的滞留和等待工序，就不能充分发挥流水作业方式特长的设备及劳动力的作用。 检查生产线均衡性高低的是编程效率这一指标，用下式可以算出： 图表3 节拍时间图（pitch time diagram）Pitch time (3.5分)瓶颈工序 (3.0分)Cycl

9、e time(分) 工序编号12344工序名ABCDD工序时间1.5分1.0分2.0分3.0分3.0分人数1人1人2人1人1人6人 把握生产线作业的现行方法: 对各工序运用单独作业的分析要领进行作业分析，求得各工序时间和人数。各工序时间是用一个周期时间除以各工序人数的值(但小组作业除外)。上记的第三工序的周期时间为4分钟，因有2名员工同时在作业，故其工序时间为2分钟。这如果是小组作业的话，则应为4分钟。一般编成效率的目标应该设定在95%以上！3生产线作业编程与改善 31 改善生产线作业的着眼点 考虑先后顺序，尽量平均各工序时间 瓶颈工序的周期时间应尽量接近节拍时间（pitch time） 遵循

10、分工化、同期化原则 实行生产线的直线化、简单化 节拍时间（pitch time）过短时，应增加生产线或采用单独作业方式 充分考虑到工具交换和设备调整 要充分考虑到作业环境及工间休息与生产线布局的关系 手工作业生产线若采用极端的分工形式将造成心理上的不良情绪 32 组装生产线的编程方法（1） 单一品种生产线与多种生产线单一品种生产线多品种生产线 生产线交替方式 混合生产线方式l 单一品种生产线，流动的品种单一，容易进行理想配置，容易管理。l 多品种生产线中的生产线交替方式，当流动的品种变化时，只要改变一下编程，那么在物品流动中与单一品种生产线是一样。但当流动的品种增多后，就会增加换型号所致的切换

11、损失。l 混合生产线方式采用多品种混在一起流动，故库存、半成品比较少，同时也没有换型呈所致的切换损失。但如果由于生产计划的变更导致品种的混合比率发生变化时，整个生产线的均衡性就会崩溃。还有编程方法复杂、困难的缺点（2） 单一品种生产线的编程l 编程步骤的体系图 设定组装步骤l 通常通过分析试作时的实际作业方法来决定l 产品的构成部件较少、单纯时，也可以根据图纸来决定作业步骤l 作业步骤的分析结果，按图表-4的组装工序 通过实动工时进行时间预测l 对已有标准时间资料的工序，可以据此进行时间预测。除此以外，使用WF、MTM等PTS方式进行时间预测。生产线均衡所需工序数所需作业人员人 员 编 程生产

12、线布局设 计出勤率等支援人员间接人员空间分析作业空间保管空间产品的尺寸工序间隔生产线长度生产线速度传送带上的产品特性选定搬运设备图纸试产决定组装步骤依据实动工时预测所需时间区 分 主要辅助分析编程制约前后顺序作业位置设 备生产计划运转时间计算 节拍时间预测 不合格率全 体 布 局计 划布局原则体系图 注意：a 使员工忠实地按标准作业方法进行作业b 让员工在理想的场所准备部件和工具 区分主要生产线、辅助生产线l 根据产品的复杂程度，有时仅一条主生产线组装是困难的。此时往往采取将各个主要的构成部分在另外的生产线组装好后，然后流向主生产线的生产方式。 制约条件的分析a） 组装步骤的优先顺序 组装步骤

13、在以前的工序分析时，大致已定。在这个阶段应考虑生产线的均衡性，特别是组装顺序有好几种时，应充分调查。b） 作业区域的位置 组装的产品到了一定的大小时，作业员个人的作业区域应尽量控制在狭小的范围内，否则就会增加无效动作。c） 设备 对使用起重机等大型设备、被固定的设备、建筑物的作业，因这些设备将成为生产线平衡的制约因素，所以应做事前调查。 生产线均衡（line-balance） 各工序的时间在不超过节拍时间（pitch time）的范围内，应尽量接近节拍时间（pitch time）。 布局（layout）a） 研究所需空间 作业空间必须根据资材的保管方法、准备作业的方法、半成品的保有计划、返工或

14、调整作业的预测频度等来决定。 另外，除了作业空间，还必须要考虑资材的搬运通路、保管空间、各设备及其保养的空间。b） 选定搬运机械搬运设备的选定时，必须研究作业空间与产品的重量、大小、形状、精度等的产品特性与作业内容、产量、作业的安定度、设置费用、建筑物的构造等。还有，在订制传送带时的基本要求是：除了构造式样、长度、宽幅、距离地面的高度、搬运速度等。传送带的速度是由传送带上半成品的间距与节拍时间所决定的c） 设计布局（layout）制订复数的布局方案，整理各自的特征，将最侍方案图表化布局设计的要点 l 辅助生产线的终点，应尽量接近半成品供给对象的主生产线工序l 充分地探讨对各工序的零部件供应方法

15、l 不要忘记研究空托盘、部件容器、夹具等的归还方法l 沿生产线设置大小适当的部件保管场所l 不要忘记在生产线中设置检查工序和修正工序l 确保设备的保养与修理所需空间l 生产线的形状（直线、长圆形、Z字形、U字形等）受到产品和建筑物的制约，但从安装、部件供给、管理的难易程度来看，最好设定为直线形。但若过长时，有可能给部件供应、劳动监督上带来不便，此时可以用圆形。组装线的夹具需要由后工序还给首道工序时，采用U字形或圆形较理想。（3） 生产线切换方式的多品种生产线的编程在这种生产线方式中，为了使产品能够批量流动，在同一期间内流动的品种时常是单一种类，编程的步骤基本上与单一品种生产线相同。 计算各产品

16、的实际生产量 计算各产品的所要工数所要工数=实际生产量真正实动时间 计算各产品的真正实动时间图表-5 搬运机械的类型及适应范围区分类型说明特征适应范围动力驱动方式传送带产品移动通过橡胶、布、金属网的带状输送机l 移动方向呈直线型l 对重量有限制l 组装夹具不能装配l 轻量、中小型物品l 大量生产l 没有必要固定产品Slot输送机用木材或金属板代替橡胶或布安装工铰链上l 移动方向同上l 能耐受很大重量l 夹具安装是可能的l 设备费用大l 重量，中大型产品l 有必要固定产品l 作业员乘传送带作业l 安定产品的批量生产台车输送机（脱卸型）埋在地上的铰链上装载产品的台车通过脱卸式活动栓牵引，有需要的话

17、可以把台车卸下输送机（带）l 移动方向是循环型的， 可以上下l 夹具安装容易l 承重较大l 容易吸收作业的不均衡l 容易横穿生产线l 较易制作弯道l 布局的变更困难l 重量，中大型产品l 中量生产l 作业比较不安定台车输送机（固定路径型）导轨上的台车用铰链牵引l 移动方向为循环型，较 易制作弯道l 承重较大l 设备费用高l 吸收作业的不均衡较困难l 重量，大中型产品l 大量生产l 安定产品吊挂式输送机产品被挂在悬在半空中的链索架子上，随链索的移动而移动l 移动方向为三维l 空间利用度大l 设备费用大l 布局变更困难l 中小型产品l 大量生产l 不适合复杂的作业l 适合于喷涂、电镀作业（续）区分

18、类型说明特征适应范围手动方式 辊式输送机滚轮式输送机产品在辊式或滚轮式输送机上移动l 移动方向为直线l 设备费用小l 布局变更极其容易l 易吸收作业的不均衡l 强制力弱l 发生搬运损失l 产品底面不平时，必须 在每个产品下增设底板l 生产线上存货容易l 中小型产品l 中小量生产l 不安定作业台车（固定路径型）装载产品的台车上通过人力在导轨上移动l 非循环型时必须设置台 车的折返路径l 强制力弱l 容易发生搬运损失l 易吸收作业时间的不均衡l 重量，大中型产品l 少量生产l 不安定作业台车（自由路径型）不使用导轨的台车l 移动路径自由l 布局的变更极其容易l 强制力弱l 容易吸收作业的不均衡l

19、中等重量，中大型产品l 少量生产l 不安定作业l 地面必须平整光滑l 也适合批量运送小件产品滑槽产品通过在滑槽上的滑动进行移动l 设备费用最少l 设备及变更容易l 只适用于短距离间l 强制力弱l 局部工序间的移动l 小件产品l 不易破损 计算各产品的节拍时间（Pitch time） 与单一品种生产线同样编程（4） 混合生产线方式的多品种生产线的编程 此方式的编程步骤基本上也与单一品种生产线相同。但因多种是连续流动的缘故，整体上必须取得平衡。 计算节拍时间（Pitch time） 生产线平衡的取得方法生产线平衡（Line-Balance）的维持当然也要根据各个品种的工数，一般在510种左右较为常

20、见。（例见 图表-6）图表-6此时，有些产品的作业时间会超过节拍时间（Pitch time），两者的差通过中间库存、集中数品种进行批量运转以及作业者的移动来吸收。也就是，在批量的构成和流动方式上下工夫、尽量减少作业干涉。 33 机械加工生产线的编程方法在加工生产线编程方面，重要的是：如何通过看机台数的合理化，将作业者之间的负荷均等化及有效地利用作业者的时间。编程步骤的体系出勤率 其他算定机动班间接人员运转时间 合格率等算定pitch-time全体布局计划Line-balancing研究改善研究空间 设备空间 保管空间 作业空间图纸决定 加工步骤根据实动时间预测研究 看机台数决定 看机台数人员编

21、程选定 传送带生产计划计算所要设备台数布局设计（1） 研究看机台数 此项研究应从作业者的运转内容与机械的相关性上，探讨在Cycle-time内一个作业者可以同时看几台机器。 1名作业者的看机台数的设定，必须要使此工序的作业时间不超过pitch time的范围。（2） Line-balance的改善、研究 改善瓶颈工序 比pitch time更花时间的工序，通过对夹具、工具的改善来缩短工件的脱卸时间；数个同时切削；通过多刃化、多头化改善尽量地接近pitch time。 变更机械速度 调节各机械的加工速度，使之尽量接近pitch time。 能力不足工序的对策能力确实不足的工序，其前后工序所堆积的

22、半成品通过加班等来消化，或利用其他的设备进行加工。但在这种场合，需要有放置堆积半成品的空间。（3） 对布局的改善研究加工生产线的布局与其是重视外表上的美观，不如以物件的流动为中心进行设计。以下是设计上的留意点： 机械之间应本着尽量接近为原则 因为生产线的进口与出口较易产生原料与完成品的滞留，所以应留有足够的余裕空间 设置为保证夹、工具的交换和切屑的搬运所需的通路以及保养所需的空间 在瓶颈工序的前后设置加工能力不足部分的半成品库存区（需要加班及夜班时） 生产量非常多时，则有必要考虑运用自动装货机、工业用机械手等自动化和机械化手段 图表8：机械加工生产线的布局例（U字型生产线）品名小型A部件标准作

23、业组合表（布局图）作成新改 年 月 日木村车间小型部件加工生产线承认科长系长班长No.1托盘AT-40表面、孔直径钻床 两头钻床 （OCM5）342 56铣床（MC-14）1789 单轴开槽 钻床 （OCM20） 日产量 个/天 580Pitch-time 分 1.10标准看机台数 个 6等待时间 0 图表9： 现行作业或改善后的新作业 相当于1个生产周期 观测年月用O打上 手工时间的合计 表示热的手离开机器 自动在动 57年4月26日经验 某某加工 Pitch-time 130 科长 班（系）长 制作者工作场地 机械科 2班（系） 手拿 80作业者 山口和子（男/女） 表示作业者什么都没有做

24、 记号 手动 自动 移动 等待 经验 3年 月 联合作业图表（B）现新此时作业者1人4台机器记如时间单位 从事此作业的年月34 生产线作业的作业改善CHECK LIST对单独作业的作业改善CHECK LIST有必要追加以下的诸点作进一步的探讨。 作为基本原则必须考虑以下数点 比如 平均各工序及作业员的工作负荷 使用机械设备时，提高其使用频度 平均瓶颈工序的工作量 尽量减少工序数 尽量合并工序 尽量使各工序的工作变得轻松 尽量接近理想的编程效率100%即没人的等待、没有物件的停滞 此工序能不能省略呢？ 比如 在pitch time时间范围内与其他工序结合 使用其他设备使此工序省略 改变配置使此工

25、序省略 进行作业改善使此工序省略 使用传送带或滑槽等，使此工序省略 移动的动作不能取消吗？比如 改变工序的担当，取消移动的动作本身 通过改变配置来取消移动的动作 使用传送带或滑槽等，来取消移动动作 不能消除等待吗？ 比如 是否可以从其他工序上得到作业来消除等待 是否可以通过减员来消除等待 重组作业步骤，消除等待 能否取消检查？ 比如 是否存在不必要的双重检查（Double Check） 在工序系列中的最佳位置点上是否进行了必要的检查 各检查作业与CHECK项目真的是必要的吗？ 不能消除停滞（潴留）吗？ 比如 是否按规定的pitch time进行流动 物件的间隔距离是否按照规定进行 瓶颈工序的作

26、业量是否在pitch time的范围内 通过作业改善，为解决潴留采取了什么样的措施 工厂管理课程生产线改善报告书1、对象作业 纸杯组装作业 4道工序，每道工序一名作业者2、生产条件 就业时间 480分钟 生产线运转率 95% 合格品率 92% 一天生产计划量 1000个 3、改善目标： 提高生产率40%4、现状分析： （1）现状的平面布置图 续下页表： （2）各工序的作业分析结果第一工序要素作业平均观测值离散度主要原因最大值最小值合 计第二工序要素作业平均观测值离散度主要原因最大值最小值合 计第三工序要素作业平均观测值离散度主要原因最大值最小值合 计第四工序要素作业平均观测值离散度主要原因最大值最小值续下表5、改善案的研究 （1）ECRS的探讨要素作业改善方向具体的改善案改善效果ECRS改善前改善后效果 （2）具体的改善案的介绍改善前改善后 续下页表6、改善成果确认（1） 各工序作业时间分布 时 间秒 工序 工序 （2）改善后的生产率1编成效率2生产效率改善前100% =改善后