電電扇裝配流水線設(shè)計與平衡新

1、目錄一、摘要 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc407287082 二、企業(yè)生產(chǎn)線生產(chǎn)情況 PAGEREF _Toc407287082 h 2 HYPERLINK l _Toc407287083 一物料清單 PAGEREF _Toc407287083 h 2 HYPERLINK l _Toc407287084 二流程程序圖 PAGEREF _Toc407287084 h 4 HYPERLINK l _Toc407287085 三、生產(chǎn)線平衡分析 PAGEREF _Toc407287085 h 5 HYPERLINK l _Toc407287086 一備選方案一 P

2、AGEREF _Toc407287086 h 6 HYPERLINK l _Toc407287087 1.平衡率分析 PAGEREF _Toc407287087 h 7 HYPERLINK l _Toc407287088 二備選方案二 PAGEREF _Toc407287088 h 8 HYPERLINK l _Toc407287089 2平衡率分析 PAGEREF _Toc407287089 h 8 HYPERLINK l _Toc407287090 四、系統(tǒng)建模與仿真 PAGEREF _Toc407287090 h 9 HYPERLINK l _Toc407287091 一模型一 PAGE

3、REF _Toc407287091 h 9 HYPERLINK l _Toc407287092 二模型二 PAGEREF _Toc407287092 h 9 HYPERLINK l _Toc407287093 五、比照分析 PAGEREF _Toc407287093 h 10 HYPERLINK l _Toc407287094 (一) 生產(chǎn)平衡率比照 PAGEREF _Toc407287094 h 10 HYPERLINK l _Toc407287095 (二員工人數(shù)比照 PAGEREF _Toc407287095 h 10 HYPERLINK l _Toc407287096 六、小結(jié) PAG

4、EREF _Toc407287096 h 12摘要以某企業(yè)生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況為研究對象，通過收集生產(chǎn)線的相關(guān)數(shù)據(jù)，做出物料清單表，并繪制出流程程序圖。從而進行生產(chǎn)線平衡分析。從生產(chǎn)線平衡的根本概念出發(fā)，針對該企業(yè)生產(chǎn)電風(fēng)扇的實際情況，分析生產(chǎn)線的平衡設(shè)計方法與步驟。生產(chǎn)線平衡是制造企業(yè)底層生產(chǎn)流程設(shè)計規(guī)劃和重組優(yōu)化的重要方法之一,是在給定的約束條件下,將一系列的作業(yè)要素分配給適宜數(shù)量的工位,滿足作業(yè)要素之間的優(yōu)先關(guān)系,以提高生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率。分別計算兩個方案的平衡率，在對該企業(yè)生產(chǎn)線進行仿真實體抽象的根底上，利用Flexsim系統(tǒng)仿真軟件建立生產(chǎn)線仿真模型；針對系統(tǒng)仿真軟件分別建立的兩個模型得出

5、的結(jié)果進行分析比擬。通過對該生產(chǎn)線進行設(shè)計與仿真，到達了提高生產(chǎn)線產(chǎn)能、平衡各工序負荷的效果，實際數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)吻合，驗證了仿真技術(shù)的有效性和生產(chǎn)線平衡優(yōu)化方法的可靠性。關(guān)鍵詞：物料清單；流程；生產(chǎn)線平衡；系統(tǒng)建模二、企業(yè)生產(chǎn)線生產(chǎn)情況某企業(yè)生產(chǎn)電風(fēng)扇，在一個傳送帶上進行組裝，每天生產(chǎn)量為120臺，銷售預(yù)測量為180臺，每天的生產(chǎn)時間為480分鐘。表1列出了電風(fēng)扇的裝配步驟及其定額時間，請根據(jù)節(jié)拍和作業(yè)次序的限制，求生產(chǎn)效率最高的生產(chǎn)線平衡方式。1一物料清單物料清單是根據(jù)生產(chǎn)要求外購的原材料、 HYPERLINK :/baike.sogou /lemma/ShowInnerLink.htm?l

6、emmaId=7732597&ss_c=ssc.citiao.link t _blank 標準件和成套部件等產(chǎn)生的，主要包括外購件明細表、 HYPERLINK :/baike.sogou /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=57257959&ss_c=ssc.citiao.link t _blank 外協(xié)件明細表、自制件明細表和材料明細匯總表。企業(yè)電風(fēng)扇外框、開關(guān)、扇葉及馬達如下列圖1,2,3。圖1電風(fēng)扇外框圖2 電風(fēng)扇開關(guān)圖3 電風(fēng)扇扇葉及馬達電風(fēng)扇物料清單如下表1。表1 物料清單電風(fēng)扇物料清單BOM階層子項名稱計量單位單位0電風(fēng)扇臺11電風(fēng)扇外框個11電風(fēng)扇格

7、柵個11馬達個11開關(guān)個11電風(fēng)扇扇葉片11長螺絲釘個121電線條11短螺絲釘個4電風(fēng)扇物料清單圖如下列圖4。圖4電風(fēng)扇物料清單圖二流程程序圖電風(fēng)扇的裝配線屬于經(jīng)典的流水線生產(chǎn)方式，產(chǎn)品運轉(zhuǎn)批量為一件，產(chǎn)品結(jié)束一道工序的生產(chǎn)后不經(jīng)過緩沖就被直接推到下道工序進行加工。裝配線上有20道工序，總裝的工序比擬復(fù)雜，自動化設(shè)備難以完成，每道工序完成都需要人的輔助完成。依據(jù)工作研究實施的根本程序，一個十分重要的步驟是記錄現(xiàn)行方法的全部事實，為了能方便、迅速、正確地表示任何工作的程序，美國機械工程師學(xué)會ASME將吉爾布雷斯設(shè)計的40 種符號加以綜合制定出5種符號，分別是操作加工、處理環(huán)節(jié)、搬運或運輸、 檢驗

8、、暫存或等待，以及受控制的儲存。2其相應(yīng)的符號和電風(fēng)扇流程相結(jié)合如表 2所示 。表2電風(fēng)扇流程程序圖流程程序圖 人員/物流/設(shè)備總頁數(shù)：1統(tǒng)計地點：學(xué)生公寓對象：學(xué)生電風(fēng)扇組裝工序操作人：劉興治 日期：2021/12/22活動次數(shù)時間/s加工 8 813搬運 23 23等待 0 0檢查 1 60儲運 0 0 說明距離/cm 時間/s 符號 從一側(cè)拿起裝外框 10 1拿起螺絲釘8個 10 8安裝外框10 150拿起開關(guān)10 1拿起螺絲釘2個10 2安裝開關(guān)10 60拿起馬達架10 1拿起螺絲釘2個10 2裝配馬達架10 198拿起外框5 1將馬達架裝入外框5 90拿起扇葉10 1拿起螺絲釘2個1

9、0 2安裝扇葉10 48拿起格柵10 1拿起螺絲釘2個10 2安裝格柵10 135拿起電線10 1安裝電線10 72測試10 60三、生產(chǎn)線平衡分析生產(chǎn)線平衡即是對生產(chǎn)的全部工序進行平均化，調(diào)整作業(yè)負荷，以使各作業(yè)時間盡可能相近的技術(shù)手段與方法。由于分工作業(yè)，簡化了作業(yè)難度，使作業(yè)熟練度容易提高，從而提高了作業(yè)效率，然而，在經(jīng)過了這樣的作業(yè)細分化之后，各工序的作業(yè)時間在理論上、現(xiàn)實上都不可能完全相同，這就勢必存在工序間不均衡的現(xiàn)象，負荷高的工序不能按時完成生產(chǎn)任務(wù)同時負荷低的工序卻經(jīng)常停工待料，除了造成無謂的工時損失外，還造成大量的工件堆積滯留生產(chǎn)線平衡(Streamline Balancin

10、g)就是對生產(chǎn)線的全部工序進行平均化，調(diào)整作業(yè)負荷，以使作業(yè)時間盡可能相近的技術(shù)手段與方法，是生產(chǎn)流程設(shè)計及作業(yè)標準化中最重要的方法體系。目的是消除作業(yè)間不平衡的效率損失以及 HYPERLINK :/baike.sogou /lemma/ShowInnerLink.htm?lemmaId=123159&ss_c=ssc.citiao.link t _blank 生產(chǎn)過剩。3下面將根據(jù)企業(yè)電風(fēng)扇生產(chǎn)線裝配記錄時間，畫出電風(fēng)扇裝配網(wǎng)絡(luò)圖，求出其生產(chǎn)率，最后進行分析。按照產(chǎn)品原那么設(shè)計一條生產(chǎn)線，有關(guān)數(shù)據(jù)見表3。4表三 裝配時間表任務(wù)完成時間/MIN說明緊前工序A2.5裝外框無B1安裝開關(guān)AC3.3

11、裝配馬達架無D1.5將馬達架裝入外框A.CE0.8安裝扇葉DF1.7安裝格柵EG1.45安裝電線BH1.2測試F.G步驟1：畫出網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，見圖5。圖5 電風(fēng)扇裝配網(wǎng)絡(luò)圖一備選方案一步驟2：求出周期時間5每天需求量D：120臺每天工作時間 t：8*60=480min所有任務(wù)總計時間T：13.45min 周期時間=每天生產(chǎn)時間/每天方案產(chǎn)量=480/120=4min步驟3：計算工作地點數(shù)理論上工作地數(shù)量N=完成作業(yè)所需時間總量/周期時間=120*13.45/480=3.364步驟4：確定平衡生產(chǎn)線的規(guī)那么規(guī)那么一：首先分配后續(xù)工作較多的任務(wù)。規(guī)那么二：首先分配操作時間最長的任務(wù)。根據(jù)這兩項規(guī)那么排

12、列任務(wù)，分析2個工作地點任務(wù)，如表1所示。表1 任務(wù)排列一覽表任務(wù)后續(xù)的任務(wù)數(shù)目A5C4D3B、E2G、F1H0平衡率分析流水線的生產(chǎn)能力等同于關(guān)鍵工序,即瓶頸工序的生產(chǎn)能力,也就是整條流水線的生產(chǎn)能力取決于瓶頸工序的生產(chǎn)能力。提高瓶頸工序的生產(chǎn)能力就相當于提高了整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力。 一般有幾種可選擇的措施,即采取高效設(shè)備和工藝設(shè)備,提高工人的操作水平,改良工作地布置等,每一種措施都是著眼于時間而展開的。6通常,提高生產(chǎn)能力的途徑有 3 條： 1) 提高操作者的工時利用率 2) 延長工作時間 3) 縮短生產(chǎn)節(jié)拍 步驟5：分析各工作地點的任務(wù)表2 根據(jù)規(guī)那么一做出的平衡任務(wù)任務(wù)時間/min剩余

13、的為分配時間/min可分配的后續(xù)任務(wù)該任務(wù)的最多后續(xù)任務(wù)操作時間最長的后續(xù)任務(wù)工作地點1A2.51.5無工作地點2C3.30.7無工作地點3D1.52.5E,FEFB11.5GE0.80.7F工作地點4G1.452.55無F1.70.85無工作地點5H1.22.8無步驟6：計算效率計算規(guī)那么一的平衡效率 效率=完成作業(yè)所需的時間總量/實際工作地點數(shù)*時間周期=13.45/5*4=67二備選方案二2平衡率分析平衡率改善的根本原那么是通過調(diào)整工序的作業(yè)內(nèi)容來使各工序作業(yè)時間接近或減少這一偏差。實施時可遵循以下方法：1、首先應(yīng)考慮對瓶頸工序進行作業(yè)改善，作業(yè)改善的方法，可參照程序分析的改善方法及動作

14、分析、工裝自動化等IE方法與手段;2、將瓶頸工序作業(yè)內(nèi)容分擔(dān)給其它工序;3、增加各作業(yè)員，只要平衡率提高了，人均產(chǎn)量就等于提高了，單位產(chǎn)品本錢也隨之下降;4、合并相關(guān)工序，重新排布生產(chǎn)工序，相對來講在作業(yè)內(nèi)容較多的情況下容易拉平衡;6、分解作業(yè)時間較短的工序，把該工序安排到其它工序當中去。7表3 根據(jù)規(guī)那么二做出的平衡任務(wù)任務(wù)時間/min剩余的為分配時間/min可分配的后續(xù)任務(wù)該任務(wù)的最多后續(xù)任務(wù)操作時間最長的后續(xù)任務(wù)工作地點1A2.51.5無工作地點2C3.30.7無工作地點3D1.52.5E,FEFE0.81.7FF1.70無工作地點4B13GG1.451.55無H1.20.35無計算規(guī)那

15、么二的平衡效率 效率=完成作業(yè)所需的時間總量/實際工作地點數(shù)*時間周期=13.45/4*4=84步驟7：評價方案 規(guī)那么一做出的平衡效率為67，意味著裝配線不平衡或閑置時間達33，從表2中可以看出，有6.55min的空閑時間，最輕松的工作地是工作地5。 規(guī)那么二做出的平衡效率為84，裝配線不平衡或閑置的時間為16%，說明裝配線平衡性較好。四、系統(tǒng)建模與仿真系統(tǒng)建模與仿真是用一個人造的仿真系統(tǒng)區(qū)模仿一個真實或設(shè)想的系統(tǒng)行為，以對其進行研究，是對系統(tǒng)模型進行隨時間演化試驗的活動，展現(xiàn)類似系統(tǒng)運行的過程或特性的活動。通過研究模型來揭示原型的形態(tài)特征和本質(zhì)，從而到達認識實際系統(tǒng)的目的。將設(shè)計的方案一和

16、方案二進行系統(tǒng)模擬與仿真，再根據(jù)其運行狀態(tài)進行結(jié)果分析。生產(chǎn)線的仿真一般屬于離散事件系統(tǒng)仿真。離散事件系統(tǒng)仿真就是建立離散事件系統(tǒng)的模型，并在計算機上運行這個模型，從而獲得模型的行為，以便分析與研究這類系統(tǒng)的技術(shù)。8傳統(tǒng)上，離散事件系統(tǒng)有三種典型的仿真策略： (1) 面向事件的建模仿真。 (2) 面向活動的建模仿真。 (3) 面向進程的建模仿真。一模型一9二模型二五、比照分析(一) 生產(chǎn)平衡率比照通過比照計算，備選方案一的生產(chǎn)平衡率為67%,備選方案二的生產(chǎn)平衡率為84%,足足比方案一的生產(chǎn)平衡率提高了17%。10圖 生產(chǎn)平衡率比照(二員工人數(shù)比照 改善前是由8名員工分別對應(yīng)8個工位，備選方案

17、一通過重新布置工位，最后將工位精簡到了5個，分別對應(yīng)5名員工，比之前減少了3名員工；而備選方案二那么直接精簡到了4個工位，人數(shù)足足減少較之前減少了一半。圖 員工人數(shù)比照綜上所述，備選方案二的生產(chǎn)平衡率最高，且人員最少，效益是最大的，因此該企業(yè)應(yīng)該在原來的操作流程上應(yīng)該實施方案二，精簡人員從而提高生產(chǎn)率，實現(xiàn)最大利益化。六、小結(jié)本文在總結(jié)和分析該企業(yè)電風(fēng)扇的生產(chǎn)線情況的根底上，針對其中的一系列問題，進行生產(chǎn)線平衡分析。生產(chǎn)線平衡即對生產(chǎn)線的全部工序進行負荷分析，通過調(diào)整工序間的負荷分配使各工序到達能力平衡作業(yè)時間盡可能相近的技術(shù)手段與方法，最終消除各種等待浪費現(xiàn)象，提高生產(chǎn)線的整體效率。將仿真技

18、術(shù)應(yīng)用于設(shè)施規(guī)劃設(shè)計方案的設(shè)計、驗證和分析等階段，通過仿真模擬有效地為企業(yè)生產(chǎn)設(shè)施布局優(yōu)化提供理論依據(jù)和指導(dǎo)。撰寫本論文正是以生產(chǎn)線設(shè)計為方向，運用仿真軟件F1exsim進行模擬。 其次，在通過對該企業(yè)生產(chǎn)車間的實踐考察后，根據(jù)經(jīng)營歷史和總結(jié)的經(jīng)驗收集的數(shù)據(jù)整理繪制得到該車間的簡化模型，通過簡化模型中對該生產(chǎn)線的特點的認識來分析裝配車間的生產(chǎn)特點和仿真原那么。經(jīng)過進一步優(yōu)化建立以工位建模思想為指導(dǎo)，按照兩種方案不同特點，運用Flexsim系統(tǒng)仿真技術(shù)對整個裝配車間的生產(chǎn)物流進行建模。 最后，在模型上運行一個原始的生產(chǎn)方案，并分析其各個工位的性能指標，用Flexsim仿真模型進行校核和驗證，然后

19、進行調(diào)整，以適應(yīng)改良的需要。生產(chǎn)系統(tǒng)仿真的目的是通過對生產(chǎn)方案進行仿真，分析仿真結(jié)果，進而找出整個生產(chǎn)線問題的所在，針對該問題找出一個解決方式，并再次進行仿真分析，以得到一種既經(jīng)濟又優(yōu)化配置的生產(chǎn)線組織形式。課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實際問題，鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對我們實際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。綜合課程設(shè)計那么可以幫助培養(yǎng)大家的團隊精神，有助于即將面臨的就業(yè)。回憶本次課程設(shè)計，從定題到實地考查，從理論到實踐，主要從人因?qū)W和質(zhì)量管理兩方面分析校園路燈的自身情況、周圍環(huán)境、以及維護與改善。在這個過程中，我們認識到理論與實踐相結(jié)合的重要性?，F(xiàn)實中，只有把兩者緊密結(jié)合起來，從理論中得出正確的結(jié)論，才能做到真正的學(xué)以致用。通過這次的課程設(shè)計，我們發(fā)現(xiàn)了自身知識和實踐經(jīng)驗的缺乏。同時也意識到團隊合作的重要性。在實踐中，遇到困難總是難免的，有些問題把握得不夠到位，認識得不夠全面，但往往綜合大家的思想，集思廣益，總會有柳暗花明。曾經(jīng)因為實踐經(jīng)驗的缺乏而失落，也曾為自己做出來的成果感到快樂，熱情激增?？梢?，一分勞動一分報酬；一分付出一分收獲。在做課程設(shè)計之前，我們一直覺得這是很難很艱巨的一個任務(wù)，因為想到嚴格的格式要求，還有一些自己不熟悉的繪圖工作，并且還要融合兩門以上學(xué)科的知