胡攀攀，賓新鳳， 韋少作，許行良

（1.廣西壯族自治區(qū)特種設(shè)備檢驗研究院，廣西 桂林 541004；2.廣西城市建設(shè)學(xué)校，廣西 桂林 541003）

目前，我國的城鎮(zhèn)化在逐漸推進，電梯數(shù)量每年增長迅猛，液壓緩沖器安全性能良好，可以普遍適用所有速度的直梯，市場對液壓緩沖器的需要是巨大的。研究表明，電梯液壓緩沖器裝配線平衡率對企業(yè)至關(guān)重要，若企業(yè)試圖在市場中處于領(lǐng)先地位，優(yōu)化裝配線平衡率是非?？尚械穆窂健１疚耐ㄟ^研究A公司電梯液壓緩沖器裝配線上的平衡率，可以消除工作站出現(xiàn)作業(yè)負荷安排不合理的情況，減少企業(yè)員工的不滿，降低平滑系數(shù)，提高企業(yè)的核心競爭力。

1 A公司電梯液壓緩沖器裝配線現(xiàn)狀分析

據(jù)市場調(diào)研報告可知，A公司電梯液壓緩沖器的客戶群和年銷售量呈現(xiàn)逐年遞增，且增長迅猛。為了滿足現(xiàn)有訂單以及潛在市場需求，A公司擴建了幾條生產(chǎn)線，而且新增的生產(chǎn)線已經(jīng)在使用當(dāng)中，但是在實際使用的過程中，發(fā)現(xiàn)新增的生產(chǎn)線的產(chǎn)能并沒有達到預(yù)期的數(shù)值。而擴建生產(chǎn)線意味著要大大增加生產(chǎn)成本，降低利潤空間，從長遠來看并不是最優(yōu)解。因此，該公司目前不得不采取加班的方式來彌補產(chǎn)能上的不足，但也是捉襟見肘，產(chǎn)能僅僅能滿足現(xiàn)有訂單需求。而加班加點雖然能提高產(chǎn)能，但會增加工人的疲勞，降低設(shè)備壽命，無形間也提高了生產(chǎn)投入。

目前我國電梯液壓緩沖器有巨大市場潛力，本文確定以電梯液壓緩沖器裝配線的平衡率為研究對象，就是希望研究成果可以能幫助企業(yè)使用相對較低的成本提高產(chǎn)能，滿足電梯液壓緩沖器的現(xiàn)有訂單以及潛在市場需求。

2 工作站作業(yè)分析與優(yōu)化

2.1 工作站平衡前狀況分析

首先，測出線上5個工作站的標(biāo)準(zhǔn)時間。這里主要是運用秒表時間研究對電梯液壓緩沖器裝配線上的5個工作站進行分析，從而得到標(biāo)準(zhǔn)時間。以工作站A01“檢查底座并加入液壓油”為例。

（1）將作業(yè)單元進行劃分。工作站A01“檢查底座并加入液壓油”的作業(yè)要素包含4個，見表1。

（2）觀測次數(shù)的取值。首先可以試圖對工作站A01的首個作業(yè)要素觀測10次，觀測的結(jié)果為：1.8s，1.9s，1.8s，1.5s，1.6s，1.9s，2.2s，1.8s，1.5s，1.8s，假設(shè)置信水平取值為95%，可以存在小于5%的誤差，則：

從而可以確定觀測次數(shù)的取值為20，因此我們將研究對象分為兩組，每一組測10次，兩組共計20次，這20次的測定結(jié)果為：2.1s，2.2s，1.4s，2s，2s，1.8s，2.1s，2.1s，1.9s,2.2s，1.7s，1.9s，1.7s，2.1s，1.8s，1.5s，1.4s，2.1s，1.8s，2.2s。最后求出這20個數(shù)值的均值。按照以上方法，可以求得余下的3個作業(yè)要素的平均觀測值，見表1。

（3）異常值的去除。為了保證觀測值的有效性需要把個別不合理的觀測數(shù)值去掉。以首個作業(yè)要素“檢查底座固定情況”來舉例子，根據(jù)公式計算出以上20個數(shù)值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差：

（4）平均觀測時間的確定。以首個作業(yè)要素“檢查底座固定情況”的平均觀測時間的確定來舉例子：

按照以上方法，可以求得余下的作業(yè)要素的平均觀測時間。

（5）作業(yè)評定。本文采用100分法進行評比。舉例子，首個作業(yè)要素的評比系數(shù)取值為100%。

（6）正常作業(yè)時間的確定。以確定首個作業(yè)要素“檢查底座固定情況”的正常作業(yè)時間來舉例子。

按照以上方法，可以求得余下的作業(yè)要素的正常作業(yè)時間。

（7）寬放率的取值。這里可以將首個作業(yè)要素的寬放率取值為5%。

（8）各作業(yè)要素的標(biāo)準(zhǔn)時間的確定。以首個作業(yè)要素的標(biāo)準(zhǔn)時間來舉例子：

按照以上方法，可以求得余下的作業(yè)要素的標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間。

（9）工作站標(biāo)準(zhǔn)時間的取值。工作站的標(biāo)準(zhǔn)時間等于各作業(yè)要素標(biāo)準(zhǔn)時間相加起來。工作站A01“檢查底座并加入液壓油”主要包括4個作業(yè)要素，工作站標(biāo)準(zhǔn)時間為30.9s，工作站作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表，見表1。按照以上方法，可以求得余下的工作站的標(biāo)準(zhǔn)時間。

表1 工作站A01作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表

工作站：A02用機器安裝液位檢查口。這個工作站由5個作業(yè)要素構(gòu)成，工作站的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間共計60.0s，工作站A02“用機器安裝液位檢查口”的標(biāo)準(zhǔn)時間表，見表2。

表2 工作站A02作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表

工作站：A03安裝電氣復(fù)位檢查開關(guān)。這個工作站由8個作業(yè)要素構(gòu)成，工作站的標(biāo)準(zhǔn)時間共計30.2s，工作站A03“安裝電氣復(fù)位檢查開關(guān)”的標(biāo)準(zhǔn)時間表，見表3。

表3 工作站A03作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表

工作站：A04整體檢查。這個工作站由6個作業(yè)要素構(gòu)成，工作站標(biāo)準(zhǔn)時間共計20.7s，工作站A04“整體檢查”的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表，見表4。

表4 工作站A04作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表

工作站：A05整件包裝。這個工作站由5個作業(yè)要素構(gòu)成，工作站標(biāo)準(zhǔn)時間共計34.8s，工作站A05“整件包裝”的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表，見表5。

表5 工作站A05作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間表

該裝配線上的5個工作站的增值時間(V)、非增值時間(N)、步行時間(W)以及等待時間(I)，見表6。

由表6可以看出，該線上5個工作站的非增值時間相對較多，共計63.5s，標(biāo)準(zhǔn)時間共計176.6s，其中，標(biāo)準(zhǔn)時間最多的是工作站A02用機器安裝液位檢查口，共計60s，標(biāo)準(zhǔn)時間最小的是工作站A04整體檢查，共計20.7s。據(jù)此可以求得極差達到139.3s，極差比較大，表明該線上的布局是非常不合理的，迫切的需要對其分析研究和改善。根據(jù)以下公式，可以確定出目前的平衡率P：

表6 電梯液壓緩沖器裝配線平衡前時間參數(shù)匯總表

裝配線的平滑系數(shù)：

式中，CT=60；Tj為第j個工作站的工作站時間；m=5。

從以上的計算可知，該裝配線目前的平衡率為58.9%，很明顯可以得知：該線上的平衡率是屬于非常不理想的狀態(tài)，故改進空間非常大。根據(jù)表6，可以畫出電梯液壓緩沖器裝配線的平衡前狀態(tài)圖，如圖1所示。

2.2 工作站作業(yè)分析與改善

從圖1可看出，工作站A02的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間較長，是導(dǎo)致該條裝配線生產(chǎn)節(jié)拍相對較長的主要因素，可能會影響產(chǎn)品的質(zhì)量。由計算可知，A02站工作人員最多能夠同時控制的機器的臺數(shù)為：

由計算結(jié)果可知，可以讓工人同時使用2臺機器，經(jīng)優(yōu)化改善之后的人機操作分析圖，如圖2（b）所示。由圖2可知，作業(yè)由1臺機器增加到2臺機器之后，其時間利用率得到大幅度提升，從48%提高到97%，在一個作業(yè)周期內(nèi)（60s），工人的產(chǎn)出由之前的1件增加到2件，故優(yōu)化后的生產(chǎn)節(jié)拍為原來的60s降低為30s。

綜上所述，經(jīng)人機操作程序分析優(yōu)化改善后，工作站A02“用機器安裝液位檢查口”的作業(yè)時由60s降低至30s。

根據(jù)表6電梯液壓緩沖器裝配線平衡前時間參數(shù)匯總表，可以得到優(yōu)化后的工作站時間，見表7。

表7 改善后電梯液壓緩沖器裝配線工作站時間匯總表

從表7可知，經(jīng)優(yōu)化，此時裝配時間之和等于146.6s，工作站A05的標(biāo)準(zhǔn)時間為34.8s，是最費時的，而其中花費時間最少的工作站時間是工作站A04，所用時間為20.7s。標(biāo)準(zhǔn)時間的極差大幅度降低，由39.3s降低為14.1s。

改良后的裝配線平衡率P為：

改良后的裝配線的平滑系數(shù)為：

式中，CT=34.8；Tj為工作站j的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間；m=5。

經(jīng)改善后，平衡率由58.9%提升至84.3%，平滑系數(shù)由27.98降低至7.19?；诒?可知，改良之后線上5個工作站的增值時間(V)、非增值時間(N)、步行時間(W)以及等待時間(I)，見表8。

根據(jù)表8，可描繪出改良后的平衡狀態(tài)圖，見圖3。

表8 電梯液壓緩沖器裝配線優(yōu)化后時間參數(shù)匯總表

2.3 電梯液壓緩沖器裝配線平衡效果評估

由圖3可知，此時的瓶頸工作站是A02工作站，將它改良后，各工作站的作業(yè)負荷相對比較均勻。將優(yōu)化前后的結(jié)果進行對比，見表9。

根據(jù)表9可知，經(jīng)優(yōu)化，裝配線的平衡率較之前大大提升，由58.9%提升至84.3%，平滑系數(shù)較之前大大降低，由27.98降低至7.19，這表明各員工的作業(yè)強度相差不大，避免了裝配線上作業(yè)強度相差過大。生產(chǎn)節(jié)拍由60.0s降低至34.8s，產(chǎn)品單件工時減少了25.2s，生產(chǎn)效率大大提高。

表9 平衡前后指標(biāo)對比

3 結(jié)語

針對A公司產(chǎn)能不足的問題，深入研究了裝配線流程，首先通過平衡狀態(tài)圖找到瓶頸工作站，然后使用人機操作分析方法，對找出的瓶頸工作站進行改良，最終使平衡率和生產(chǎn)效率大大提高。