生產(chǎn)線產(chǎn)能平衡改進(jìn)研究

1、 62生產(chǎn)線產(chǎn)能平衡改進(jìn)研究劉高坤 徐克林同濟大學(xué) 機械工程學(xué)院 (200092摘 要 運用 ECRS 原則、 5W1H 技術(shù)和人 -機操作分析方法對 S 企業(yè)手機生產(chǎn)線中的關(guān)鍵工段 L/B生產(chǎn)工段 進(jìn)行分析;并對關(guān)鍵工序、不合理布置以及不合理的工位分配進(jìn)行優(yōu)化改善。改進(jìn)后的生產(chǎn)線生產(chǎn)能力提高了 12.1%,定員減少 8人,生產(chǎn)線平衡率提高了 13%。關(guān)鍵詞 生產(chǎn)線平衡 人 -機操作分析 改進(jìn)本文研究對象為從事手機組裝的 S 制造企業(yè)。組裝過程分為半制階段 (SA 和成制階段 (FA 。 半制階段是完成 M/B和 L/B的組裝, 成制階段是將 M/B、 L/B以及其它零部件裝配在一起。目前影響

2、 車間產(chǎn)能的主要工段為 L/B工段, 由于該工段工作 布置和工位分工不合理,降低了流水線的平衡率, 嚴(yán)重影響流水線的產(chǎn)能。在改善過程中對現(xiàn)有的或 擬議的加工、制造、裝配、操作的方法進(jìn)行系統(tǒng)的 記錄和嚴(yán)格的考察,用作業(yè)測定技術(shù)來確定工人合 格的作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。1 L/ B生產(chǎn)工段現(xiàn)狀調(diào)查車間內(nèi)共有四條布置相同的流水線生產(chǎn)同一種 機型,每條流水線由 M/B工段、 L/B工段和 FA 工 段組成。總體布置可見圖 1。 圖 1 流水線總體布置圖M/B工段和L /B工段的任務(wù)分別是將各種零 部件組成半成品,FA工段的任務(wù)是將兩種半成品 M/B和 L/B再組裝起來。 其中 M/B工段定員 30人, L/B工段定

3、員 24人, FA 生產(chǎn)工段定員 53人。 根據(jù)客戶要求每天產(chǎn)能要達(dá)到 1600臺,每天 工作 8 h,擬定生產(chǎn)線節(jié)拍為 16.5s 。FA和M /B的 生產(chǎn)節(jié)拍均能達(dá)到 16.5s ,但 L/B生產(chǎn)工段的平衡 時間為 18.5s ,影響整個生產(chǎn)線的產(chǎn)能。企業(yè)為了 完成任務(wù)常采用 L/B工段加班的方法來配合生產(chǎn)。 2 L/ B生產(chǎn)工段問題分析平衡生產(chǎn)線產(chǎn)能最重要的一項工作是收集各工 位的作業(yè)時間, 找出瓶頸。 L /B各工位的時間主要 采用秒表測時的辦法來測定,對操作工人賦予5%的寬放。測定結(jié)果如表 1所示。表 1 L/ B 生產(chǎn)工段各工位作業(yè)時間表站點LB工位名稱定員/人標(biāo)準(zhǔn) 時間 /s 0

4、1組裝 Coaxial Cable,貼 Mylar02裝 Speaker,預(yù)折 SPK03清潔 LCD TP FPC04目檢 LCM05貼 2個導(dǎo)電泡棉于 LCM,并裝 LCM module進(jìn) L/B06清潔燈上殼07裝燈上殼磁鐵和 BEZEL08裝大 LCM 泡棉于燈上殼09組裝 L/B Module進(jìn)燈上殼10撕 SPK 背膠,貼 SPK 于燈上殼,組裝燈上下殼11鎖燈下殼螺絲12鎖燈下殼自攻螺絲13放 Hinge 黑片,取裝 Hinge 上下蓋14上潤滑油,穿 Coaxial Cable入 KEY 上殼15組裝 Hinge16Hinge 轉(zhuǎn)軸測試17漏油擦拭18Color LCM點亮測試

5、19外觀檢查,外觀清潔20貼版本 Code 14.5利用表 1中的數(shù)據(jù)可計算出 L/B生產(chǎn)工段的生 產(chǎn)線平衡率為: 63式中: W 生產(chǎn)線平衡率; t 0 生產(chǎn)線節(jié)拍; t i 第 i 站的標(biāo)準(zhǔn)時間; s i 第 i 站的定員數(shù); a 生產(chǎn)線總定員數(shù)。代入數(shù)值得生產(chǎn)線平衡率:W =345.1/(18. 5×24×100 %=77.7 %。 從計算結(jié)果可見生產(chǎn)線平衡率較低,有 22.3 % 的時間由于生產(chǎn)線不平衡而流失,另外瓶頸時間為 18.5s ,不能跟上 M/B工段和 FA 工段的生產(chǎn)節(jié)拍。從表 1可以看出, 站點 LB-03(18.5s 、 LB-08 (17.3s時間

6、都大于生產(chǎn)節(jié)拍, 與其他站點相差較大, 嚴(yán)重影響平衡率。如能將這兩站點的時間降下來就 可以提高 L/B生產(chǎn)工段的產(chǎn)能,改善平衡率。對于標(biāo)準(zhǔn)時間較小的站點,在不影響產(chǎn)品質(zhì)量 的情況下, 可以采用合并的原則。 如對 LB-18 Color LCM 點亮測試站點, 操作人員和測試儀器都有較大 的空閑時間。運用人機操作分析改善該站的作業(yè), 可提高工人的工作效率。因半成品 M/B和 L/B要在 FA 工段進(jìn)行組裝, L/B經(jīng)過最后一道工序后,經(jīng)過人工搬運到 FA 工 段的第一個站點, 即從圖 1中的 E 站點搬運到 F 站 點,搬運路線太長,布置明顯不夠合理。故M /B、 L /B、 FA 三個工段需重

7、新布局。3 L/ B生產(chǎn)工段優(yōu)化設(shè)計和改善結(jié)果評價現(xiàn)根據(jù) ECRS 原則、 5W1H 技術(shù)以及人 -機操作 分析對該工段進(jìn)行優(yōu)化改善。(1 合并站點 LB-03和 LB-04。 這一站點由 原來的兩人做不同的工作改為兩人一同做完清潔工 作后直接進(jìn)行目檢。改善前兩站點作業(yè)時間分別為 18.5 s 和 12.5 s ,改善后為 16 s 與生產(chǎn)節(jié)拍接近。(2 LB-08站點工具改進(jìn)。用 5W1H 技術(shù)分 析該站的動作,發(fā)現(xiàn)該站標(biāo)準(zhǔn)時間過長的原因在于 夾泡棉的鑷子過大操作不方便影響了定位。改用另 一型號的塑料制成的鑷子后定位準(zhǔn)確率提高,作業(yè) 時間由原來的 17.3 s 改善為 16.3 s 。(3

8、將 LB-15、 LB-16和 LB-17三站合并為 兩人操作。 合并前三站操作時間分別為:11 s 、 10 s 、 10 s ,合并后操作時間為 15 s 而且減少一名操作工。(4 改善站點 LB-18的操作方法 該站點有極大的閑置浪費,因為點亮測試有一個等待過程, 運用人 -機操作分析方法對該站點分析。 由原來的一 人操作一機改為一人操作兩機,減少一個人力。改 進(jìn)前的人機操作圖見表 2。表 2 從表 2中可以看出,人的空閑時間為 16 s ,周期時間為 30 s 。人的負(fù)荷率 =14/30=46.7 %,機器空 閑時間為 4 s ,操作人員裝卸共用時間 7 s 。一個操 作工人完全有能力

9、操作兩臺測試儀器。改進(jìn)后一人 操作兩機,人機操作圖見表 3。改進(jìn)后人的空閑時 間為 2 s , 總周期時間為 30 s 。 人的負(fù)荷率 =28/30=93.3 %,提高了一倍,測試儀器的利用率不變。(5 重新布局M /B、L /B和 FA 三個工段 改進(jìn)后的流水線總體布置如圖 2所示。圖 2 改進(jìn)后的流水線總體布置圖M/B經(jīng)過最后一道工序后放置于一小托盤內(nèi), 隨著流水線的傳送帶移動。 L/B工段的最后一站為 貼版本 code , 操作人員貼完版本后將 L/B放到載有 M /B的小托盤內(nèi), 流至FA組裝。 此項改進(jìn)充分運 用了傳送帶的傳輸功能,提高了生產(chǎn)效率。0i it sW t = 64 表

10、3 改進(jìn)后人機操作圖 改善后其流程和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)時間如表 4所示。表 4 改進(jìn)后 L/ B生產(chǎn)工段各工位作業(yè)時間表站點 LB 工位名稱工位 定員 /人標(biāo)準(zhǔn) 時間 /s站點 LB工位名稱工位 定員 /人標(biāo)準(zhǔn) 時間 /s01 組裝 Coaxial Cable,貼 Mylar 鎖燈下殼螺絲 02 裝 Speaker, 預(yù)折 SPK 鎖燈下殼自攻螺絲03 清潔 LCD TP FPC,目檢 LCM 放 Hinge 黑片 , 取裝 Hinge 上下蓋 04 貼 2個導(dǎo)電泡棉于 LCM, 并裝 LCM module進(jìn) L/B 05 清潔燈上殼13 上潤滑油 ,穿 Coaxial Cable入 KEY 上殼 06

11、 裝燈上殼磁鐵和 BEZEL 07 裝大 LCM 泡棉于燈上殼 14組裝 Hinge, Hinge轉(zhuǎn)軸測試 , 漏油擦拭08 組裝 L/B Module進(jìn)燈上殼 Color LCM點亮測試16外觀檢查 , 外觀清潔 09撕 SPK 背膠 , 貼 SPK 于燈上殼 , 組裝燈上下殼17貼版本 Code從表 4可知, 改進(jìn)后L /B工段生產(chǎn)線平衡率:329.1/(16. 5×22×100 %=90.7 %,即由原來的 77.7 %提高為 90.7 %。L /B生產(chǎn)節(jié)拍由 18.5 s 減為 16.5 s , 生產(chǎn)能力提高了 12.1 %。 每條生產(chǎn)線減少 2人四條生產(chǎn)線共減少

12、8人。節(jié)約了人工成本。M /B、L /B和 FA 三個工段的重新優(yōu)化布置, 使流程更加順暢,更充分運用了設(shè)備和人力資源。 提高了效率,減低了成本。在企業(yè)中因為車間生產(chǎn)線設(shè)計不合理,導(dǎo)致了 生產(chǎn)效率低,嚴(yán)重影響了生產(chǎn)能力,并且增加了生產(chǎn)成本。用本工作研究的方法可以進(jìn)行生產(chǎn)線的優(yōu) 化設(shè)計,以達(dá)到利用有限的資源提高生產(chǎn)效率。參考文獻(xiàn)1 范中志 , 張樹武 , 孫義敏 . 基礎(chǔ)工業(yè)工程 M. 北京:機械工業(yè)出版社 , 1994.2 郭伏 , 張國民 , 溫婕 . 工作研究在轎車裝配流水線能力平整中的應(yīng)用 J. 工業(yè)工程與管理 , 2006.3 郭伏 , 張國民 . 工作研究在流水線平整中的應(yīng)用 J. 工業(yè)工程與管理 , 2005. 生產(chǎn)線產(chǎn)能平衡改進(jìn)研究作者:劉高坤 , 徐克林 , LIU Gaokun, XU Kelin作者單位:同濟大學(xué),機械工程學(xué)院,200092刊名:精密制造與自動化英文刊名:PRECISE MANUFACTURING & AUTOMATION年,卷(期:2009,""(1被引用次數(shù):0次參考文獻(xiàn)(3條1. 范中志 . 張