白冰冰 郭文強(qiáng)

摘要：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動(dòng)了制造業(yè)高速運(yùn)行，當(dāng)前，在制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈的今天，如果企業(yè)擁有一套優(yōu)良的生產(chǎn)系統(tǒng)，這對(duì)于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。然而幾乎每個(gè)企業(yè)都存在生產(chǎn)線(xiàn)不平衡的問(wèn)題。因而為了提高生產(chǎn)線(xiàn)的產(chǎn)出率，提高產(chǎn)出品的品質(zhì)，必須要解決生產(chǎn)線(xiàn)平衡問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：生產(chǎn)線(xiàn);平衡;改善措施

引言

通過(guò)運(yùn)用工業(yè)工程技術(shù)與方法，對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行設(shè)計(jì)和改造，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下提高生產(chǎn)能力尤為重要。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，我國(guó)傳統(tǒng)制造業(yè)中有85%的中小型企業(yè)作業(yè)方式粗獷，生產(chǎn)狀況不容樂(lè)觀，生產(chǎn)線(xiàn)效率低下，不平衡問(wèn)題嚴(yán)重;10%的企業(yè)通過(guò)運(yùn)用一定的IE技術(shù)進(jìn)行改造，生產(chǎn)能力明顯提升;5%的企業(yè)大力推廣IE技術(shù)，具備強(qiáng)大的技術(shù)團(tuán)隊(duì)，產(chǎn)能充足，效益可觀。因此，對(duì)數(shù)量龐大、產(chǎn)能不足、作業(yè)方式粗獷的中小型制造企業(yè)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行合理改善，提升自身競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。

1標(biāo)準(zhǔn)流程設(shè)計(jì)

對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與改善，首先掌握企業(yè)目前生產(chǎn)狀況，了解生產(chǎn)線(xiàn)加工工藝及工藝分布;然后采用“5W1H”提問(wèn)技術(shù)：What、Why、When、Where、Who、How，與“ECRS”原則：取消、合并、重排、簡(jiǎn)化，對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)中人、機(jī)、料、法、環(huán)進(jìn)行分析，找到目前生產(chǎn)線(xiàn)的問(wèn)題所在;最后針對(duì)問(wèn)題，結(jié)合企業(yè)現(xiàn)狀，制定合適的改善方案。改善過(guò)程要求由大及小，由面及點(diǎn)，從生產(chǎn)線(xiàn)布局到勞動(dòng)者動(dòng)作分析過(guò)程，逐步實(shí)現(xiàn)精細(xì)化，直到取得良好的效果。

2生產(chǎn)線(xiàn)平衡及平衡率計(jì)算

生產(chǎn)線(xiàn)平衡率是指將產(chǎn)線(xiàn)所包含的必要作業(yè)工序分配至各個(gè)工位的平均程度，是用來(lái)衡量生產(chǎn)線(xiàn)平衡的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)線(xiàn)平衡率越高，說(shuō)明生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的越合理、高效，而提髙生產(chǎn)線(xiàn)平衡也是企業(yè)提升其生產(chǎn)能力及效率的重要方法之一。

3產(chǎn)線(xiàn)平衡優(yōu)化

3.1瓶頸工位改善

針對(duì)瓶頸工位，即氣缸閥蓋板組裝及上線(xiàn)工位，氣缸閥蓋板組裝及上線(xiàn)工位由兩個(gè)小工序組成，每個(gè)工序由一人操作，分別是氣缸閥蓋板支架螺釘裝配以及墊圈的裝配。第一個(gè)工序即操作員1取出工件并安裝四個(gè)螺釘，然后交至操作員二安裝四個(gè)墊圈完成第二道工序，并移至機(jī)器，最后上線(xiàn)。改善后將工序一安裝螺釘與工序二安裝墊圈合并，工位由1個(gè)人完成。雙手同時(shí)作業(yè)，安裝螺釘與安裝墊圈同時(shí)進(jìn)行，分別循環(huán)四次，完成本工序。

3.2無(wú)刷伺服電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)

無(wú)刷伺服電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的主要問(wèn)題為：絕大部分工序采用手工操作，質(zhì)量一致性和穩(wěn)定性不易保證;測(cè)試過(guò)程數(shù)據(jù)量大，自動(dòng)化程度低，人工處理數(shù)據(jù)效率低;電動(dòng)機(jī)裝調(diào)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)未嚴(yán)格進(jìn)行合理的工藝布局，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)各工藝裝備主要針對(duì)單一產(chǎn)品裝調(diào)要求進(jìn)行配置，整體分布比較離散，不便于有序合理安排生產(chǎn)，整體生產(chǎn)效率不高。根據(jù)無(wú)刷伺服電動(dòng)機(jī)制造工藝流程和工作內(nèi)容，結(jié)合伺服電動(dòng)機(jī)類(lèi)產(chǎn)品裝調(diào)特點(diǎn)，配備相應(yīng)的自動(dòng)化設(shè)備，利用信息化手段進(jìn)行過(guò)程控制，同時(shí)貫徹?cái)?shù)字化制造理念，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)單元的優(yōu)化配置、裝調(diào)過(guò)程管理的數(shù)字化、生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的可視化及質(zhì)量數(shù)據(jù)的電子化，解決該類(lèi)無(wú)刷伺服電動(dòng)機(jī)制造水平低、生產(chǎn)效率低與質(zhì)量不穩(wěn)定的問(wèn)題，形成無(wú)刷伺服電動(dòng)機(jī)生產(chǎn)的數(shù)字化生產(chǎn)線(xiàn)。1）通過(guò)項(xiàng)目建設(shè)，優(yōu)化工藝流程，定子生產(chǎn)單元所有輔助環(huán)節(jié)均放置在配套庫(kù)房中，包括零件清洗、外觀檢查及配套均在該庫(kù)房配套操作崗位上進(jìn)行，將配套的零件發(fā)放至各生產(chǎn)模塊的相應(yīng)操作崗位上，生產(chǎn)模塊中的各工位只進(jìn)行生產(chǎn)操作。2）利用自動(dòng)化設(shè)備代替部分手工操作，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。如自動(dòng)化繞線(xiàn)設(shè)備、槽絕緣成形設(shè)備、激光去漆設(shè)備、自動(dòng)剝線(xiàn)機(jī)、自動(dòng)焊接機(jī)、自動(dòng)浸漆設(shè)備、伺服電動(dòng)機(jī)綜合測(cè)試系統(tǒng)。3）原焊接工序中，包含去漆包線(xiàn)絕緣漆層、剝引線(xiàn)和焊接3個(gè)工步，其中去漆包線(xiàn)絕緣漆層為手工操作，耗時(shí)較長(zhǎng)，缺少過(guò)程質(zhì)量的把控，現(xiàn)將去漆層單獨(dú)作為一道工序，采用自動(dòng)化去漆設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)加工。4）定子包扎、整形難度大，目前沒(méi)有成熟的設(shè)備可以替代手工操作，開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的包扎、整形設(shè)備投入大，性?xún)r(jià)比不高，經(jīng)過(guò)項(xiàng)目組討論，采用設(shè)計(jì)專(zhuān)用的整形工裝和檢測(cè)工裝提高生產(chǎn)效率。

3.3針對(duì)防護(hù)安全人因的改進(jìn)策略

在防護(hù)安全方面，不規(guī)范的動(dòng)作會(huì)增加人體的疲勞程度從而增加安全隱患。依據(jù)帕累托原則挑選重點(diǎn)關(guān)注產(chǎn)品，選定齒輪箱組件生產(chǎn)線(xiàn)為研究對(duì)象，并針對(duì)組裝區(qū)各工位進(jìn)行分析。接下來(lái)采用JACK仿真姿勢(shì)變更數(shù)據(jù)和RULA方法對(duì)齒輪箱組件生產(chǎn)線(xiàn)操作者作業(yè)情況進(jìn)行仿真分析。其中，RULA方法用于評(píng)估操作者相關(guān)身體部位在作業(yè)時(shí)的不同角度和力度所產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)，且分值越高表明風(fēng)險(xiǎn)越高。

3.4基于遺傳算法的凸輪軸生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)備布局優(yōu)化

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)不斷提升，汽車(chē)越來(lái)越普及，國(guó)內(nèi)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)商面臨巨大的挑戰(zhàn)，而凸輪軸作為汽車(chē)主要零部件，其生產(chǎn)線(xiàn)狀況對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要。傳統(tǒng)的生產(chǎn)線(xiàn)依據(jù)工藝順序排布，車(chē)間設(shè)備布局混亂，成為制約凸輪軸生產(chǎn)效率的重要因素。車(chē)間的設(shè)備布局直接影響著工藝流程、車(chē)間物流、空間利用率及生產(chǎn)效率，改變車(chē)間內(nèi)設(shè)備的布局，使設(shè)備盡可能科學(xué)、合理的布置，可有效減少搬運(yùn)時(shí)間和降低物流成本。傳統(tǒng)的布局設(shè)計(jì)采用系統(tǒng)布局規(guī)劃（SLP）法，針對(duì)車(chē)間內(nèi)各作業(yè)單位間的物流和非物流關(guān)系密切程度進(jìn)行定量化，并計(jì)算出評(píng)分值，借助圖解為平面布局提供依據(jù)。由于該方法人工判斷各設(shè)備之間的邏輯關(guān)聯(lián)，對(duì)車(chē)間布局進(jìn)行模糊規(guī)劃，受主觀經(jīng)驗(yàn)、自身知識(shí)及能力限制較大。遺傳算法用于求解設(shè)備布局優(yōu)化，具有解集性能優(yōu)、計(jì)算速度快等優(yōu)點(diǎn)。合理的設(shè)備布局可以減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，縮短物料運(yùn)送時(shí)間和生產(chǎn)周期。

結(jié)語(yǔ)

隨著市場(chǎng)的不斷變化與外部競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，生產(chǎn)效率越發(fā)成為企業(yè)的賴(lài)以生存的根本，如何提升效益減少成本成為每個(gè)企業(yè)日思夜想的難題。在質(zhì)量為先前提，最少的投入獲取最大的效益是每個(gè)企業(yè)苦苦摸索追求的。企業(yè)在實(shí)行精益生產(chǎn)時(shí)不光要運(yùn)用其中的一些工具和方法，更要重視精益生產(chǎn)理念本身，需要結(jié)合各部門(mén)、生產(chǎn)車(chē)間面臨的實(shí)際問(wèn)題，切實(shí)開(kāi)展精益文化宣導(dǎo)與培訓(xùn)，建立完善的精益系統(tǒng)，并徹底貫徹執(zhí)行、跟進(jìn)、堅(jiān)持。

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