一級減速器的裝配過程-基礎工業(yè)工程課程設計

1、基礎課程設計學院:機械二程學院專業(yè)：L_*. 工業(yè)工程班級:114120302學號:11412030217姓名:馮闖指導教師：何明全提交時間：2016 年 11 月 27、裝配線概況本課程設計研究的是一級減速器的裝配過程。 在這條裝配線上，計劃月產量 為4800件，每月工作28天，每天工作8小時。一級減速器的裝配結構圖如圖1所示，BOM( Bill of Materials )表如表 1 所示。箱體1箱蓋齒輪軸1端蓋3封油蓋塞螺1釘4固 定 螺 釘12一級減速器器裝配結構圖表1 一級減速器器BOMS產品名稱一級減速器設計日期2010 8層次零件編號零件名稱數量/產品自制或外購0000001一級

2、減速器1自制1040101箱體1自制1040202箱蓋1自制1010101齒輪軸1外購2040301端蓋固定螺釘12外購2020102封蓋螺釘4X20)4外購2040304端蓋3自制2010401端蓋墊圈4外購2040302油塞1自制據了解，該生產線一直以手工勞動為主。因此，通過合理分配生產作業(yè)要素使得各操作工人的生產負荷盡量均衡， 減少工人忙閑不均現象，使之按生產節(jié)拍 運轉和高效率生產，是極具現實意義的。減速器的裝配主要包括箱蓋、箱體、齒輪軸和端蓋等安裝等工序組成。在該2所示.裝配線上共有8個工位，實際生產流程及各工位操作內容如圖1.將左右端蓋安裝到 箱體的左右端2.左端蓋用兩個螺釘 固定，

3、右端蓋用一個 固定起來。3.將左右端蓋余下的 三個螺釘固定。6.用一個螺釘固定前 端蓋，兩個螺釘固定 后端蓋。5.用4個封蓋螺釘固 定箱蓋。4.把齒輪軸安裝到箱 體上，蓋上箱蓋，裝 上后端蓋。7.將前后端蓋余下的3個螺釘補齊8.裝上油塞。圖2 一級減速器的生產流程二、生產線現狀及問題1、生產線的作業(yè)測定作業(yè)時間是核算生產線平衡率的基礎數據， 也是找出瓶頸工位的依據。本研 究采用秒表測時方法對生產線8個在線工位進行測定，結果如圖3所示。圖3各工位的標準時間從以上搜集到的時間數據可以看出，工位1、工位4和工位8的標準時間較短，工位1比工位5少了 48s之多。其余各工位均小于生產節(jié)拍，其中，工位5標

4、準時間為72S遠大于其他各個工位，這就意味著工位 5的工人一直處于高度繁忙的狀態(tài)，因此，確定工位5瓶頸工位。而其余大部分工位（工位 1、4、8）的標準時間較短，能力過剩，造成資源浪費，操作工人一直十分空閑，多數時間處于等待狀態(tài)。如果能將瓶頸工 位的作業(yè)時間降下來，且將過剩的生產能力有效利用起來，生產效率必定會有大 幅度提咼。2、生產線平衡分析生產不平衡最大時間損失：T =Tmax-Tmin = 72 - 12 = 6QS)P術步任務時間總和（T）平衡率實際工位數目（m）.節(jié)拍（CT）100%=370 X 100% = 64. 24%8 X 72生產不平衡損失率=1-平衡率=1-64.24%=3

5、5.76%由以上計算可知，在生產過程中,有35.76%產線配置不平衡而損失了。生產線生產不平衡最大時間損失為 60s不平衡最大時間損失非常大。生產不平衡時間大于平衡時間，是非常不正常的現象，該生產線存在很大的改進空間。1.3生產線的第一次優(yōu)化分析 1、作業(yè)分解與重排由于該生產線各工位時間差相當大，各操作工人的生產負荷不均，我們希望 對各工位的生產作業(yè)進行重新分配， 以優(yōu)化生產線平衡現狀。首先，我們對各工 位進行作業(yè)分解，如表2所示:表2各工位作業(yè)分解工位基本作業(yè)作業(yè)說明完成時間（S）1A將左端蓋裝在箱體上714B將右端蓋裝在箱體上72C左端蓋一個螺釘固定，右端蓋兩個螺釘固定58583D安裝左端

6、蓋余下螺釘2059E安裝右端蓋余下螺釘394F將齒輪軸安裝到箱體上836G蓋上箱蓋12H裝上后端蓋165 （瓶頸）I用4個封蓋螺釘固定箱蓋72726J安裝前端蓋1個螺釘2060K安裝后端蓋2個螺釘407L補齊余下螺釘59598M裝上油塞1212合計370結合產品特征及各基本作業(yè)的實際裝配順序,作出工作網絡圖，如圖4所示。-I_丿圖4工作網絡圖2、工位分析通過對各工位進行作業(yè)分解，結合工作網絡圖,我們對部分工位進行了重點分析: 工位5分析工位4是瓶頸工位，工位5的視頻中，四顆螺釘在同一水平面的情況下，可以采用對角 線的安裝方法。由于封蓋螺釘和端蓋螺釘有尺寸的差別，所以封蓋螺釘會花費更多的時間，

7、因此熟練度也是提高這個工位時間的重要因素。所以把工位8合并到工位4中去。工位1和工 比較于其他工序造成了相當大的時間差。處于相對空閑狀態(tài)，而其他工位 工位1、4、8操作分析由于工位8和前面的工位并不存在順序問題，位8都耗時較少， 則處于忙碌狀態(tài)。通過以上分析， 衡理論，利用 高生產能力，將瓶頸工位5進行了對角線安裝的方法改進, 方法后，封蓋螺釘安裝少用結合生產的實際情況，運用動作經濟原則和整個生產線工作量平 ECRS則，對生產線的瓶頸工位進行改善，充分利用現有資源提 由于采用了對角線安裝 7s即65s再將安放螺釘的步驟放到工位 3。且將工位1和8耗時較短的工位分別合并到了工位 2、3、4中。表

8、3改善后的作業(yè)分配工位基本作業(yè)作業(yè)說明完成時間（S）1A將左端蓋安裝到箱體上765B用3個螺釘將其固定582C將右端蓋安裝到箱體上766D用三個螺釘將其固定593E將齒輪軸安裝到箱體上860F蓋上箱蓋，四個螺釘放在箱蓋上螺孔 上24G裝上油塞12H裝上后端蓋164I4個封蓋螺釘固定箱蓋（旋緊）60605J安裝前端蓋1個螺釘2060K安裝后端蓋2個螺釘406L補齊余下螺釘5959合計3703、第一次優(yōu)化效果經過對各工位作業(yè)進行合理的調整，整個生產線的生產率已經得到明顯的提咼，具體表現在：生產成本方面將操作時間最長的原工位5采用了對角線安裝的方法使其工位時間減少。另外，將工位1安裝左右端蓋合并到了

9、工位2、3即安裝左端蓋后用三個螺 釘固定，安裝右端蓋后用三個螺釘固定， 從而減少了一個工位，又將工位8合并 到了工位4使得工位8的相對空閑減少，取消了工位&前后工位結構更加緊湊。時間研究方面對改善后的各工位再次進行秒表時間研究，測得各工位的標準時間如圖5所示。工位123456完成時間656660606059節(jié)拍666666666666圖5改善后的工位負載由上圖我們發(fā)現，經過改善后各工位操作時間漸趨平衡， 大部分工位（工位1、2、3、4）操作時間相差不大。工位4雖然時間最長，由于改善后該工位只能增加熟練度來改善。工位1、2相似度很高，且耗時僅次于工位 4,所以有進步優(yōu)化的空間。 生產線平衡方面生

10、產不平衡最大時間損失：任務時間總和（T）T = Tmax -Tmin = 66 - 59 = RS)平衡率 P =八 _X_、_K100%P實際工位數目（m）節(jié)拍（CT）=370 X 100% = 93. 43%6 X 66生產不平衡損失率=1-平衡率=1-93.43%=6.57%由以上計算可知,到7s，生產線平衡率由經過第一次優(yōu)化，生產線不平衡最大時間60s損失由降低64.24%提高到93.43%,生產節(jié)拍由72s降低到66s，可見第一次優(yōu)化效果相當明顯，但是生產不平衡最大時間損失仍然較大， 依然有進步優(yōu)化的空間。四、第二次優(yōu)化經過第一次優(yōu)化，整條生產線的生產效率得到了顯著的提高， 但是部分

11、工位工位2的操作時間較其他工位明顯較長，制約了該生產線生產率的提高, 為了新的瓶頸環(huán)節(jié)。因此，我們采用 MOD排時法對工位1進行動作時間分析。1、操作分析我們利用工位2的影像資料進行分析，發(fā)現在工位2的整個操作過程中, 顯不符合動作經濟原則的雙手動作原則， 在操作時間上存在較大的改善空間。而我們運用MOffl*時法對組裝緊固端蓋的操作進行動作因素分析，如表 4所示。*圖6工位2的影像資料作業(yè)內容：組裝左端蓋，用3個表4工位2的動作因素分析螺釘固定 工位序號：2 定員：1 操作者:MOD數 226時間：29.15s圖日期：左手動作時間右手動作動作敘述分析式次數MODS次數分析式動作敘述伸手取左端

12、蓋rmM3G1141M3G1伸手取箱體栓拿到身前M3P0131M3P0拿到身前持住H131M3P0伸手拿取墊圈持住H151M3P2把墊圈對準套在端蓋上把左端蓋安裝到箱體上（對準孔）M2P5171H持住伸手取螺釘M3G0393H持住移向箱體上的螺孔，對準套上M3P23153H持住擰緊螺釘，旋轉(M2 P0M2G0)451605H持住由表4不難看出，在整個安裝操作中，時間浪費相當嚴重，操作時間29.15s右手一直保持持住箱體等待的狀態(tài)，左手手一直在重復取物和安裝動作。解決雙 手分工極不均衡，節(jié)奏性差的問題是降低整個工位操作時間的關鍵。2、第二次優(yōu)化方案我們采用“ 5W1H提問方法發(fā)現，之所以右手要

13、一直保持持住箱體的狀態(tài),是由于箱體沒有固定，必須要右手進行人工固定，便于左手在箱體上進行安裝操作，我們對右手閑余進行改進。r/圖7改善后的影像資料作業(yè)內容：組裝左端蓋，用3個螺 釘固定工 作 地 布 置 圖工位序號：2定員：1操作者：MOD數 188時間：24.25s日期：左手動作時間右手動作動作敘述分析式次數MODS次數分析式動作敘述伸手取左端蓋M3G1141M3G1伸手取箱體拿到身前M3P0131M3P0拿到身前伸手拿螺釘M2P0171M2P5伸手拿墊圈拿起端蓋M3G1282M3G1把墊圈套在端蓋上安裝端蓋在箱體上M3P0263M3P1拿起螺釘對準安上旋緊(M2 P0M2G2)451601

14、H持住表5改善后的動作因素分析改善后，mods由226減少為279,操作時間由29.15s降低到24.25s,減少了 4.9 s。雙手同時進行相同的操作，協(xié)調性強，操作效率高。工位2的整體操作時間也從66s減少為61.1s，不再是瓶頸環(huán)節(jié)。生產不平衡最大時間損失：T = Tmax - Tmin = 65 - 59 = 6(S)平衡率P _任務時間總和（T）實際工位數目（m）節(jié)拍（CT）X100%=370 X 100% = 94. 87%6 X 65生產不平衡損失率=1-平衡率=1-94.87%=85.13%經過第二次優(yōu)化，生產線不平衡最大時間損失由7s降低到6s，生產線平衡率由93.43%提高

15、到94.87%,生產節(jié)拍由66s降低到65。與第一次優(yōu)化相比，生產效率再次得到提高，生產不平衡狀況得到改善。五、優(yōu)化效果對比運用秒表時間研究法以及MOa*時法，先后對原生產線進行了兩次優(yōu)化，兩次優(yōu)化效果對比如表6所示。改善前第一次優(yōu)化第二次優(yōu)化不平衡最大時間損失6076(s)生產平衡率（%）64.2493.4394.87生產不平衡損失率（%）35.766.575.13表6改善前后工藝評價比較為了更清晰得展現改善效果，我們做出了各工藝評價指標的柱狀圖，如圖8所示。圖表標題100 二80 4 數E0 4 S 40 420 40 4改善次數rtil不平衡最大時間損失（S生產平衡率）生產不平衡損夫率.

16、（%）圖8改善效果柱狀圖由以上圖表我們可以清晰的看見，進過兩次改善之后，原生產線的不平衡最大時間損失由60s減少到7s,生產平衡率由64.24%提高到94.87%,增長了 30.63%同時依據動作經濟原則對操作人員的操作進行了合理的改善，使操作方法更加科學合理，各工位任務分配合理，工人的疲勞程度降低，工段生產能力平衡。六、結論通過對實際生產線工藝進行評價及優(yōu)化，說明運用作業(yè)測定技術能夠充分利用現有資源有效地提高生產線的生產能力， 減少無效時間，節(jié)約人工成本。這一實例也給企業(yè)提供了解決同類問題的方法和措施。I勵5焊一廠城的研究制系統(tǒng)的設計與研究賽的研究PV8/A內嵌EEPROM的工藝和制程方法及對良率的影響 究自校正的研的研制）調節(jié)器究/IP協(xié)議棧的實現（與處理技術的研究秒研究與開發(fā)器的濁度儀的研持控制面板的研制 開的線切割機床短循環(huán)走絲方式研究檢測儀究研制系統(tǒng)