焊裝生產(chǎn)線節(jié)拍分析及優(yōu)化教材

1、焊裝生產(chǎn)線節(jié)拍分析及優(yōu)化教材目 錄1、概述2、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義3、生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法4、生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段5、工藝節(jié)拍優(yōu)化方法6、結(jié)束語(yǔ)概述 本文論述了焊裝生產(chǎn)線的節(jié)拍優(yōu)化分析對(duì)焊裝工藝規(guī)劃的重要意義，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際對(duì)焊裝線前期工藝規(guī)劃中節(jié)拍分析的手段和方法進(jìn)行了細(xì)致分析，對(duì)工時(shí)測(cè)量方法（MTM）在焊裝線上的應(yīng)用進(jìn)行了解析，總結(jié)了焊裝線節(jié)拍優(yōu)化的具體方法，對(duì)焊裝線應(yīng)用最為廣泛的動(dòng)作節(jié)拍時(shí)間進(jìn)行了歸納。一、概述目 錄1、概述2、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義3、生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法4、生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段5、工藝節(jié)拍優(yōu)化方法6、結(jié)束語(yǔ)生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分

2、析的意義 1、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義 生產(chǎn)節(jié)拍又稱客戶需求周期、產(chǎn)距時(shí)間，是指在一定時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)，總有效生產(chǎn)時(shí)間與客戶需求數(shù)量的比值，是客戶需求一件產(chǎn)品的市場(chǎng)必要時(shí)間。 生產(chǎn)節(jié)拍實(shí)際是一種目標(biāo)時(shí)間，是隨需求數(shù)量和需求期的有效工作時(shí)間變化而變化的，是人為制定的。二、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義 2、生產(chǎn)節(jié)拍與生產(chǎn)周期的區(qū)別 生產(chǎn)節(jié)拍反映的是需求對(duì)生產(chǎn)的調(diào)節(jié)，如果需求比較穩(wěn)定，則所要求的的節(jié)拍也是比較穩(wěn)定的，當(dāng)需求發(fā)生變化時(shí)節(jié)拍也會(huì)隨之發(fā)生變化，如需求減少時(shí)節(jié)拍就會(huì)變長(zhǎng)，反之則變短。 生產(chǎn)周期則是生產(chǎn)效率的指標(biāo)，比較穩(wěn)定，是受到一定時(shí)期的設(shè)備加工能力、勞動(dòng)力配置情況

3、、工藝方法等因素影響決定的，只能通過(guò)管理和技術(shù)改進(jìn)才能縮短。生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義 3、生產(chǎn)節(jié)拍對(duì)生產(chǎn)的作用 生產(chǎn)節(jié)拍對(duì)生產(chǎn)的作用首先體現(xiàn)在對(duì)生產(chǎn)的調(diào)節(jié)控制，通過(guò)節(jié)拍和生產(chǎn)周期的比較分析，在市場(chǎng)穩(wěn)定的情況下，可以明確需要改進(jìn)的環(huán)節(jié)，從而采取針對(duì)性的措施進(jìn)行調(diào)整。 生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)周期生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)周期生產(chǎn)過(guò)剩，大量中間產(chǎn)品積壓，庫(kù)存成本上升、場(chǎng)地使用緊張等問(wèn)題設(shè)備閑置，勞動(dòng)力等工現(xiàn)象，生產(chǎn)能力浪費(fèi)生產(chǎn)能力滿足不了生產(chǎn)需要，加班、提前安排生產(chǎn)、分段儲(chǔ)存加大等問(wèn)題實(shí)際生產(chǎn)能力生產(chǎn)節(jié)拍生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義 生產(chǎn)周期大于或小于生產(chǎn)節(jié)拍都會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成不良影響。要盡可能地縮小生產(chǎn)周期和

4、生產(chǎn)節(jié)拍的差距，通過(guò)二者的對(duì)比分析安排生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。 生產(chǎn)節(jié)拍另一個(gè)作用是能夠有效防止生產(chǎn)過(guò)剩造成的浪費(fèi)和生產(chǎn)過(guò)遲造成的分段供應(yīng)不連續(xù)問(wèn)題，并確定工序間的標(biāo)準(zhǔn)手持品數(shù)量。 從成本的角度出發(fā)，生產(chǎn)過(guò)剩和不足都是一種浪費(fèi)，應(yīng)用生產(chǎn)節(jié)拍就要改變生產(chǎn)越多越好的觀念，建立起適量生產(chǎn)的觀念。生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義 為保證生產(chǎn)中分段連續(xù)供應(yīng)，必要的、合理的分段貯備在實(shí)際生產(chǎn)中也是必須的，在平衡生產(chǎn)節(jié)奏的同時(shí)，通過(guò)工序能力的分析，建立起各工序間必要的手持分段數(shù)量，避免分段庫(kù)存過(guò)多造成的嚴(yán)重浪費(fèi)。 另外，生產(chǎn)節(jié)拍會(huì)使生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)規(guī)律化，達(dá)到生產(chǎn)活動(dòng)的穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)定置管理，并作為現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)效率改善的依據(jù)

5、。 生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義 3、生產(chǎn)節(jié)拍分析的意義 焊裝線在進(jìn)行工藝規(guī)劃階段需要根據(jù)年生產(chǎn)綱領(lǐng)推算出其生產(chǎn)節(jié)拍，再根據(jù)生產(chǎn)線的節(jié)拍來(lái)分解平衡各個(gè)工位的工藝內(nèi)容。 因此，節(jié)拍分析對(duì)優(yōu)化焊裝線工藝內(nèi)容及布局、確定焊裝線的設(shè)備選型、工位數(shù)量、生產(chǎn)線傳輸形式、生產(chǎn)線自動(dòng)化水平、平衡成本預(yù)算等具有重要作用。 科學(xué)、詳實(shí)、貼近實(shí)際的節(jié)拍分析是焊裝工藝規(guī)劃成功的重要保障。 目 錄1、概述2、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義3、生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法4、生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段5、工藝節(jié)拍優(yōu)化方法6、結(jié)束語(yǔ)生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法T = Takt Time (生產(chǎn)節(jié)拍)Ta = Time Avail

6、able (可用工作時(shí)間，分鐘數(shù) / 天)Td = Time Demanded or Customer demand (客戶需求，件數(shù) / 天)可用工作時(shí)間是剔除了休息時(shí)間和所有預(yù)期停工時(shí)間(比如維護(hù)和交接班的時(shí)間)。 三、生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法 一般先確定年產(chǎn)量，之后根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)要發(fā)生的輔助時(shí)間推算出生產(chǎn)線的節(jié)拍。 假定某車型的年產(chǎn)量預(yù)定為20萬(wàn)輛，一般主機(jī)廠每天2班生產(chǎn)，每班工作時(shí)間為860 min，休息時(shí)間20 min，電極修磨時(shí)間15 min，設(shè)備使用率90%。 每天有效生產(chǎn)時(shí)間： Ta=860-(20+15)90%2801min/天； 日產(chǎn)量： Td=2000001

7、221794臺(tái)/天； 生產(chǎn)節(jié)拍：T=8017941.008min/臺(tái)61s/臺(tái)生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法 生產(chǎn)綱領(lǐng)對(duì)應(yīng)節(jié)拍的查詢圖例見圖1。 實(shí)際中門蓋類生產(chǎn)線還要考慮備件的生產(chǎn)，其生產(chǎn)節(jié)拍更快一些。 目 錄1、概述2、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義3、生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法4、生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段5、工藝節(jié)拍優(yōu)化方法6、結(jié)束語(yǔ)生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 在現(xiàn)代化的汽車工業(yè)生產(chǎn)中，自動(dòng)化焊裝生產(chǎn)線的應(yīng)用非常普遍，隨著生產(chǎn)綱領(lǐng)的不斷增加，生產(chǎn)操作人員的工作趨于單一化，但生產(chǎn)操作、工位之間及生產(chǎn)線之間的協(xié)同配合卻越來(lái)越密切，整個(gè)焊裝生產(chǎn)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)都要滿足特定的生產(chǎn)節(jié)拍。 要實(shí)現(xiàn)有序地進(jìn)行焊裝

8、自動(dòng)化生產(chǎn)，作業(yè)人員與生產(chǎn)線之間、焊裝線前后工序之間、生產(chǎn)線之間等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)需保持高度的協(xié)同性，進(jìn)而使生產(chǎn)線按照統(tǒng)一的節(jié)拍連續(xù)運(yùn)行。 四、生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 要實(shí)現(xiàn)上述目的，在焊裝前期進(jìn)行工藝規(guī)劃時(shí)就要以科學(xué)的手段和方法進(jìn)行詳實(shí)的工藝節(jié)拍分析，通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)瓶頸問(wèn)題，優(yōu)化工藝布局，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)。 目前，國(guó)際先進(jìn)汽車生產(chǎn)企業(yè)都在研究和使用適合本企業(yè)集團(tuán)的預(yù)定時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，用來(lái)使企業(yè)的各個(gè)生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)效益。 生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 本文就其中較為典型的工時(shí)測(cè)量方法-通用分析系統(tǒng) (MTM-UAS)的分析方法

9、，結(jié)合焊裝實(shí)際進(jìn)行深入解析，以期幫助更多的焊裝工藝規(guī)劃人員做好工藝節(jié)拍分析，提高工藝規(guī)劃能力。 MTM-UAS的核心就是將生產(chǎn)作業(yè)的動(dòng)作進(jìn)行分類，確定動(dòng)作單元和動(dòng)作時(shí)間。 生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 MTM-UAS的8個(gè)基本工序如下： a.拿取和放置（A）； b.放置（P）； c.使用輔助工具（H）； d.啟動(dòng)操作（B）； e.動(dòng)作周期（Z）； f.身體控制（K）； g.視力控制（VA）； h.操作時(shí)間（PT）； MTM-UAS的基本工序圖例見圖2。 生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 結(jié)合焊裝生產(chǎn)實(shí)際將以上8個(gè)基本工序分別進(jìn)行說(shuō)明如下 ： a.拿取和放置 原始定義是用手指

10、或手移向一個(gè)或幾個(gè)物體，拿住它們，并把它們送到帶有一定精度的地點(diǎn)。 在焊裝生產(chǎn)中以下幾種常見操作適用于該工序類型：操作者向工位上裝載零件、操作者拿取焊鉗放置到焊點(diǎn)處、操作者拿起螺釘并放置在螺紋孔處、操作者拿取零件放置到工位器具中等。 影響因素：零部件的質(zhì)量、難以搬動(dòng)的程度、拿取的狀況、放置的狀況、距離范圍。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 b.放置 原始定義是在規(guī)定的精度內(nèi)把1個(gè)或幾個(gè)已被手或手指控制的物體，放置到下一個(gè)確定的地點(diǎn)，或者是把已被手或手指控制住的輔助工具放到確定的使用位置。 在焊裝生產(chǎn)中以下常見操作適用于該工序類型：在夾具中對(duì)制件進(jìn)行定位操作；操作者將手中的工具移回原位掛起；操作者操縱

11、焊鉗進(jìn)入產(chǎn)品內(nèi)部；操作者焊接完成后操縱焊鉗離開制件并移回原位掛起；焊鉗姿態(tài)轉(zhuǎn)換；操作者操作螺柱焊槍移位到下個(gè)螺柱；操作者操縱螺柱焊槍從制件中出來(lái)；MAG焊槍更換焊接位置；操作者操縱涂膠槍更換涂膠位置；操作者操縱鉚槍更換鉚接位置；操作者操縱螺絲刀換位到下個(gè)螺釘?shù)取?生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 c.使用輔助工具 原始定義是指用手或手指拿起1個(gè)或幾個(gè)輔助工具，把它（它們）放到使用的位置上，用完之后放下。 在焊裝生產(chǎn)中以下常見操作適用于該工序類型：操作者拿起/放下螺柱焊槍用后松開；操作者拿起/放下MIG/MAG焊槍在1個(gè)焊縫上；操作者拿起/放下涂膠槍在1個(gè)涂膠縫上；操作者拿起/放下鉚槍并放置到鉚接位置

12、；操作者拿起/放下螺絲刀放置在1個(gè)螺釘位置；操作者檢測(cè)時(shí)拿起/放下錘子并放置到使用位置等。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 d.啟動(dòng)操作 原始定義是指用手或腳達(dá)到對(duì)調(diào)節(jié)部件的控制，并完成單一的或復(fù)合的調(diào)節(jié)過(guò)程。 在焊裝生產(chǎn)中以下常見操作適用于該工序類型：手動(dòng)閉合夾緊器；手動(dòng)打開夾緊器；操作者按下夾具或焊鉗操作按鈕（雙手啟動(dòng)按鈕）；激活/點(diǎn)燃MIG/MAG焊槍；操作者松開涂膠槍按鈕；確認(rèn)手動(dòng)回轉(zhuǎn)夾具的鎖緊和解鎖等。 e.動(dòng)作周期 原始定義是指用手、手指或腳進(jìn)行周期性重復(fù)的動(dòng)作流程。該動(dòng)作流程是否用工具進(jìn)行無(wú)關(guān)緊要。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 在焊裝生產(chǎn)中主要體現(xiàn)在擰緊螺母、使用錘子等工具進(jìn)行檢查、檢查

13、記錄等動(dòng)作。 f.身體控制 原始定義是當(dāng)身體轉(zhuǎn)動(dòng)、移動(dòng)或傾斜對(duì)確定時(shí)間有影響時(shí)，就應(yīng)該考慮身體動(dòng)作。 在焊裝生產(chǎn)中以下常見操作適用于該工序類型：操作者裝卸零件時(shí)的行走移動(dòng)；大于90的轉(zhuǎn)身動(dòng)作；操作者彎腰、蹲下、跪下的所有動(dòng)作。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 g.視力控制 原始定義是指用眼睛進(jìn)行的檢查過(guò)程，以便做出某一判斷。 在焊裝生產(chǎn)中目視檢查操作適用于該工序類型。 h.操作時(shí)間 操作時(shí)間指操作者進(jìn)行某項(xiàng)特定的工藝操作所用的時(shí)間。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 在焊裝生產(chǎn)中以下焊裝工藝可根據(jù)實(shí)際操作過(guò)程確定工藝時(shí)間：夾具夾頭自動(dòng)閉合的打開時(shí)間；點(diǎn)焊1個(gè)焊點(diǎn)的工藝時(shí)間；補(bǔ)焊1個(gè)焊點(diǎn)的工藝時(shí)間；自動(dòng)螺柱的

14、供給時(shí)間；人工MIG/MAG焊接10 mm的工藝時(shí)間；人工涂膠100 mm的工藝時(shí)間；人工鉚接1點(diǎn)的工藝時(shí)間等。 根據(jù)以上MTM-UAS的工序分解原則，焊裝工藝規(guī)劃人員可對(duì)實(shí)際工位操作工藝進(jìn)行詳細(xì)的節(jié)拍分析，優(yōu)化工藝內(nèi)容、確定工位實(shí)際節(jié)拍。 下面用實(shí)例具體說(shuō)明焊裝工藝節(jié)拍分析的過(guò)程。 生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 a.手工操作的節(jié)拍分析 常見的人工夾具焊接工藝過(guò)程：操作者從工位器具取本工位焊接的零件放到夾具上零件在夾具上定位操作者按雙手啟動(dòng)按鈕夾緊零件操作者去焊鉗存放處拿取焊鉗到夾具位置操作者操縱焊鉗進(jìn)行焊接焊接完成后操作者將焊鉗放回存放處操作者按雙手啟動(dòng)按鈕打開夾具夾頭操作者將焊接合件從夾具中

15、取出放置到工位器具中生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段手工工位上件焊接時(shí)序分析見圖3。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段手工工位MTM代碼分析見圖4 。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段 b.機(jī)器人焊接工藝節(jié)拍分析 常見的機(jī)器人焊接工藝過(guò)程：通常機(jī)器人工位上大件和小件的機(jī)器人分開上件 。機(jī)器人帶抓具從上件工位或零件輸送裝置上抓取零件 上件完成后夾具自動(dòng)夾緊 焊接機(jī)器人進(jìn)行焊接 焊接完成后夾具自動(dòng)打開 下件機(jī)器人帶抓具將焊接合件抓取離開本工位 通常機(jī)器人工位上，大件和小件的機(jī)器人分開上件 。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段機(jī)器人工位時(shí)序分析見圖5 。生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段機(jī)器人工位MTM代碼分析見圖6 。目 錄1、概述2

16、、生產(chǎn)線節(jié)拍的定義、作用及分析的意義3、生產(chǎn)線節(jié)拍的計(jì)算方法4、生產(chǎn)線節(jié)拍分析的方法及手段5、工藝節(jié)拍優(yōu)化方法6、結(jié)束語(yǔ)工藝節(jié)拍優(yōu)化方法 在焊裝線規(guī)劃和實(shí)際調(diào)試過(guò)程中，可通過(guò)以下方法進(jìn)行節(jié)拍優(yōu)化： a.將小的零件用料盒存放在夾具最近處，以減少工人走動(dòng)取件時(shí)間。 b.合理分配零件上件順序、優(yōu)化夾具結(jié)構(gòu)，以減少上件后輔助夾緊時(shí)間。 c.盡可能減少夾具多余動(dòng)作，以減少定位夾緊時(shí)間。 五、工藝節(jié)拍優(yōu)化方法工藝節(jié)拍優(yōu)化方法 d.高節(jié)拍、多零件焊接時(shí)可考慮將上件工位和焊接工位分開，通過(guò)轉(zhuǎn)臺(tái)加雙夾具實(shí)現(xiàn)上件節(jié)拍和焊接節(jié)拍獨(dú)立，互不影響。 e.小件抓具可考慮與焊鉗集成在一起，可有效減少抓具焊鉗切換時(shí)間。 f.通過(guò)優(yōu)化機(jī)器人焊接順序、焊接路徑可減少焊接時(shí)間 g.通過(guò)合理分配焊點(diǎn)可減少機(jī)器人之間干涉及等待時(shí)間。 工藝節(jié)拍優(yōu)化方法 h.卸件機(jī)器人抓取零件后到固定焊鉗上進(jìn)行補(bǔ)焊，以提高機(jī)器人的利用率。 i.在工位傳輸過(guò)程中，機(jī)器人在非原點(diǎn)的安全位置預(yù)先等待，以節(jié)約焊接時(shí)間。 j.機(jī)器人在安全位置發(fā)出工位完成信號(hào)，以節(jié)約節(jié)拍時(shí)間。 k.機(jī)器人除焊點(diǎn)附近的其余移動(dòng)過(guò)程均