尚云平 張俊 武迪

摘要：生產(chǎn)線(xiàn)的平衡直接影響制造系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，現(xiàn)以A公司某安全氣囊氣體發(fā)生器生產(chǎn)線(xiàn)為研究對(duì)象，以作業(yè)測(cè)定為依據(jù)，結(jié)合生產(chǎn)線(xiàn)實(shí)際問(wèn)題，劃分裝配作業(yè)單元，對(duì)瓶頸工序進(jìn)行作業(yè)分析，在生產(chǎn)線(xiàn)平衡原理及IE改善方法的基礎(chǔ)上構(gòu)建改善方案，并對(duì)改進(jìn)前后數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，提高生產(chǎn)線(xiàn)平衡率，達(dá)到效益提升的目的。

Abstract： The balance of the production line directly affects the production efficiency of the manufacturing system. This paper takes the airbag gas generator production line of Company A as the research object， based on the operation measurement， combined with the actual problems of the production line， divides the assembly operation unit， and analyzes the operation of the bottleneck process. Based on the principle of production line balance and IE improvement methods， the improvement plan is constructed， and the data before and after the improvement are compared to improve the balance rate of the production line and achieve the purpose of improving efficiency.

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)節(jié)拍;作業(yè)測(cè)定;動(dòng)作分析;生產(chǎn)線(xiàn)平衡

Key words： production beat;job measurement;motion analysis;production line balance

中圖分類(lèi)號(hào)：F273? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2018）36-0287-02

0? 引言

生產(chǎn)線(xiàn)平衡是指對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的全部工序進(jìn)行負(fù)荷分析，通過(guò)調(diào)整工序間的負(fù)荷分配使各工序達(dá)到能力平衡，即作業(yè)時(shí)間盡可能相近，計(jì)算公式如下：

η=各工序時(shí)間總和/（CT*工序數(shù)）*100%[1]

注：CT為瓶頸工序節(jié)拍，即生產(chǎn)線(xiàn)節(jié)拍。

1? 實(shí)例分析

本文以A公司某安全氣囊氣體發(fā)生器生產(chǎn)線(xiàn)為例，運(yùn)用IE相關(guān)理論，對(duì)該生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行平衡分析與改善。

1.1 現(xiàn)狀分析

該生產(chǎn)線(xiàn)整體呈U型布局，共16道工序，18名作業(yè)人員，實(shí)行兩班制生產(chǎn)，單班有效工作時(shí)間9h，客戶(hù)要求節(jié)拍13s，單班日產(chǎn)能需達(dá)到2500發(fā)，各工序平面布局見(jiàn)圖1。

該生產(chǎn)線(xiàn)在制品堆積嚴(yán)重、存在等待和搬運(yùn)的浪費(fèi)，生產(chǎn)線(xiàn)平衡率極低。為了解決這些問(wèn)題，需對(duì)該生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行分析與改善，現(xiàn)對(duì)各工序作業(yè)工時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。

由表1知，瓶頸工序?yàn)镺P70產(chǎn)氣劑稱(chēng)裝，CT=16s，工作站數(shù)=16。

∑（各工序作業(yè)工時(shí)）=173.8s

生產(chǎn)線(xiàn)平衡率η=173.8/（16*16）*100%=68%

單班日產(chǎn)能=3600/16*9=2025發(fā)<2500發(fā)（不滿(mǎn)足客戶(hù)要求節(jié)拍）

為了更直觀的進(jìn)行分析，編制各工序平衡山積圖，見(jiàn)圖2。

由圖2知，該生產(chǎn)線(xiàn)存在瓶頸工序，且各工序間節(jié)拍差異較大。其中節(jié)拍較長(zhǎng)的3個(gè)工序?yàn)榉謩e為OP50 15s、OP70 16s、OP90 14s，節(jié)拍較短的工序分別為OP30 3s、OP35 7.4s、OP80 9s。OP25與OP95焊接工序不在U型線(xiàn)上，導(dǎo)致物流路線(xiàn)交叉、重復(fù)，搬運(yùn)路線(xiàn)長(zhǎng)，嚴(yán)重制約生產(chǎn)節(jié)拍，降低了生產(chǎn)線(xiàn)平衡率。

1.2 改善的對(duì)策和實(shí)施

為了提高生產(chǎn)線(xiàn)平衡率，現(xiàn)運(yùn)用IE相關(guān)理論，對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行如下改善[2]：

①對(duì)瓶頸工序進(jìn)行作業(yè)分解，將部分作業(yè)分配給其他耗時(shí)短的工序。

該生產(chǎn)線(xiàn)的瓶頸工序?yàn)镺P70節(jié)拍16s，包括產(chǎn)氣劑稱(chēng)裝、安裝燃燒室蓋及AI，作業(yè)內(nèi)容繁多。其相鄰的OP80節(jié)拍9s，耗時(shí)較短?，F(xiàn)將OP70裝AI作業(yè)分配給OP80，改善后OP70、OP80節(jié)拍分別為12.5s、12s。

②對(duì)耗時(shí)短的工序進(jìn)行作業(yè)合并。

OP30與OP35由2人作業(yè)，節(jié)拍分別為3s、7.4s，兩工作站間有一定的距離，現(xiàn)將兩工作站移至一起，合并為一道工序，由1人作業(yè)，節(jié)拍11s。

OP97與OP100為相鄰的兩工作站，改善前由2人作業(yè)，節(jié)拍分別為10s、11.6s。員工等待時(shí)間長(zhǎng)，分別為15s、21s。利用動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則，為了減少等待的浪費(fèi)，現(xiàn)將兩工作站進(jìn)行合并，由1人作業(yè)，并將OP97的單吸頭改為雙吸頭。合并后該工序作業(yè)人員減少1人，節(jié)拍為12.5s。

③引入自動(dòng)化設(shè)備提高作業(yè)人員的效率。

OP50、OP70和OP90均引入自動(dòng)化設(shè)備，對(duì)單工位串行作業(yè)進(jìn)行分解，引入8工位轉(zhuǎn)盤(pán)式工作站，實(shí)現(xiàn)并行作業(yè)，同時(shí)增加機(jī)械手自動(dòng)取放，釋放員工雙手動(dòng)作，提高了員工作業(yè)效率，改善后節(jié)拍分別為11.8s、12.5s、12s。

④對(duì)關(guān)鍵工序進(jìn)行動(dòng)作改善，減少其作業(yè)時(shí)間。

焊接工序OP25、OP95是關(guān)鍵工序，激光焊接機(jī)設(shè)備能耗大，為了提高關(guān)鍵工序生產(chǎn)效率，可從程序上對(duì)焊接動(dòng)作進(jìn)行優(yōu)化改善，將直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)軌跡改為斜線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)對(duì)OP95焊接動(dòng)作路徑的優(yōu)化，OP95節(jié)拍提升2s。因OP25與OP95焊接動(dòng)作路徑一致，對(duì)OP25也進(jìn)行同樣的改進(jìn)，節(jié)拍也提升了2s。

⑤對(duì)工位布局進(jìn)行改善。

將OP25、OP95激光焊接機(jī)移至U型線(xiàn)上，并在車(chē)間內(nèi)建立閣樓，將焊機(jī)輔助設(shè)備移至閣樓上，避免占用場(chǎng)地造成現(xiàn)場(chǎng)擁擠，有效減少了物流交叉和搬運(yùn)的現(xiàn)象。改善后各工序布局圖，見(jiàn)圖3。

經(jīng)過(guò)改善，該生產(chǎn)線(xiàn)減少了2名作業(yè)人員，現(xiàn)共有14個(gè)工作站，16名作業(yè)人員，對(duì)各工序作業(yè)工時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表2。

由表2知，改善后，瓶頸工序?yàn)镺P70，CT=12.5s，工作站數(shù)=14。

∑（各工序作業(yè)工時(shí)）=155.6s

生產(chǎn)線(xiàn)平衡率η=155.6/（12.5*14）*100%=89%

單班日產(chǎn)能=3600/12.5*9=2592發(fā)>2500發(fā)（滿(mǎn)足客戶(hù)要求節(jié)拍）

為了更直觀的進(jìn)行分析，編制改善后的各工序平衡山積圖，見(jiàn)圖4。

1.3 改善前后對(duì)比

經(jīng)過(guò)對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)的改善，生產(chǎn)線(xiàn)平衡率得到提高，在制品堆積和搬運(yùn)現(xiàn)象也明顯減少，提高了生產(chǎn)效率。改善前后有關(guān)數(shù)據(jù)的對(duì)比[4]，見(jiàn)表3。

備注：UPH——單位小時(shí)產(chǎn)能， UPPH——單位小時(shí)人均產(chǎn)能.

由表3知，改善后生產(chǎn)線(xiàn)平衡率達(dá)到89%，相比改善前的平衡率提高了21%。

2? 結(jié)論

生產(chǎn)線(xiàn)平衡以流程簡(jiǎn)潔、消除瓶頸為基礎(chǔ)，力求消除各種等待浪費(fèi)，減少在制品堆積，保證設(shè)備和人力負(fù)荷平衡，實(shí)現(xiàn)均衡化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)線(xiàn)的整體效率。本文是綜合運(yùn)用人機(jī)作業(yè)分析、ECRS改善技巧、動(dòng)作分析等IE多種方法對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行分析改善，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率的目的。

參考文獻(xiàn)：

[1]易樹(shù)平，郭伏.基礎(chǔ)工業(yè)工程[M].機(jī)械工業(yè)出版社，2012.

[2]周密.IE方法實(shí)戰(zhàn)精解[M].廣東經(jīng)濟(jì)出版社，2002.

[3]傅武熊.標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的制定與工作改善[M].廈門(mén)大學(xué)出版社，2015.

[4]盧海洋.工業(yè)工程在F公司生產(chǎn)線(xiàn)平衡中的應(yīng)用[J].企業(yè)物流，2014（02）.