手工裝配流水線

手工裝配流水線節(jié)拍分析與工序設(shè)計(jì)任務(wù)：分析汽車裝配流水線節(jié)拍一、手工裝配流水線的基本結(jié)構(gòu)

1.手工裝配流水線的特點(diǎn)與應(yīng)用圖1PCB線路板手工裝配流水線

圖2空調(diào)器手工裝配流水線圖3電冰箱手工裝配流水線(2)手工裝配流水線的優(yōu)點(diǎn)國(guó)內(nèi)之所以仍然大量采用手工裝配流水線組織生產(chǎn)，主要是因?yàn)檫@種生產(chǎn)方式具有以下特點(diǎn)：①成本低廉。可以充分利用國(guó)內(nèi)大量廉價(jià)的勞動(dòng)力資源，而且由于每一個(gè)工人長(zhǎng)期專門從事某項(xiàng)或某幾項(xiàng)工序操作。工人的操作可以達(dá)到相當(dāng)熟練的水平并具有相當(dāng)?shù)募记?。②生產(chǎn)組織靈活。能夠適應(yīng)多品種小批量生產(chǎn)的需要，某些多品種小批量產(chǎn)品的類型、規(guī)格需要經(jīng)常更換，不適合組織自動(dòng)化生產(chǎn)。③某些產(chǎn)品的制造過程更適合采用手工裝配流水線，因?yàn)槭止ぱb配流水線比自動(dòng)化生產(chǎn)線更容易實(shí)現(xiàn)。如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，設(shè)備的難度將很大．制造成本昂貴。④很多情況下，成本最低的制造方法經(jīng)常是自動(dòng)化生產(chǎn)與人工生產(chǎn)相結(jié)合進(jìn)行的。在實(shí)際工程中，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，用戶對(duì)產(chǎn)品的要求是質(zhì)量更高、新產(chǎn)品周期更短、產(chǎn)品價(jià)格更低，企業(yè)追求的目標(biāo)始終是時(shí)間更短、質(zhì)量更高、成本更低，降低成本成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的重要手段之一。由于某些產(chǎn)品的部分或全部工序中，采用手工裝配流水線的制造成本仍然是最低的，因此很多情況下．成本最低的制造方法經(jīng)常是自動(dòng)化生產(chǎn)與人工生產(chǎn)相結(jié)合進(jìn)行的，即使在目前設(shè)備自動(dòng)化程度較高的企業(yè)，也可能是自動(dòng)化專機(jī)、自動(dòng)化生產(chǎn)線與手工裝配流水線并存。⑤手工裝配流水線是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造的基礎(chǔ)。自動(dòng)化生產(chǎn)線都是在手工裝配流水線的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家早期的制造業(yè)就是大量采用了這種手工裝配流水線，之后，為了降低人工成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量，再在此基礎(chǔ)上逐步發(fā)展自動(dòng)化生產(chǎn)線。手工裝配流水線是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造的重要基礎(chǔ)。當(dāng)然，這種生產(chǎn)方式的不足之處也是很明顯的，由于技術(shù)含量較低，它主要用于技術(shù)含量較低的勞動(dòng)密集型企業(yè)。這在企業(yè)發(fā)展的初期是必要的，但要進(jìn)一步提高產(chǎn)品的技術(shù)層次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力就受到了限制。2.手工裝配流水線的基本結(jié)構(gòu)所謂手工裝配流水線就是在自動(dòng)化輸送裝置(如皮帶輸送線、鏈條輸送線等)基礎(chǔ)上由一系列工人按一定的次序組成的工作站系統(tǒng)，如圖4所示。每位工人(或多位)作為一個(gè)工作站或一個(gè)工位，完成產(chǎn)品制造裝配過程中的不同工序，當(dāng)產(chǎn)品經(jīng)過全部工人的裝配操作后即完成全部裝配操作，并最終變?yōu)槌善罚绻a(chǎn)線只完成部分工序的裝配檢測(cè)工作，則生產(chǎn)出來的就是半成品。手工裝配流水線基本要點(diǎn)對(duì)手工裝配流水線的組成，需要理解以下要點(diǎn)：

①在手工裝配流水線上，產(chǎn)品的輸送系統(tǒng)有多種形式，如皮帶輸送線、倍速鏈輸送線、滾筒輸送線、懸掛鏈輸送線等。輸送的方式既可以是連續(xù)的，也可以是間歇式的。②工人的操作方式也多樣，通常有以下方式：

直接在輸送線上的產(chǎn)品上進(jìn)行裝配，產(chǎn)品隨輸送線一起運(yùn)動(dòng)，工人也隨之移動(dòng)，操作完成后工人再返回原位置；

將產(chǎn)品從輸送線上取下，在輸送線旁邊的工作臺(tái)上完成裝配后再送回到輸送線上；

工件通過工裝板在輸送線上輸送，工裝板到達(dá)裝配位置后停下來重新定位，由工人進(jìn)行裝配，裝配完成后工裝板及工件再隨輸送線運(yùn)動(dòng)。③工人的工作既可以坐著進(jìn)行，例如一些零件較小的小型產(chǎn)品的裝配，也可以站立進(jìn)行，例如在大型產(chǎn)品(如轎車、電冰箱、空調(diào)器等)的懸掛鏈輸送線(或滾筒輸送線)上，工人可以在工位的一定區(qū)域內(nèi)活動(dòng)，邊裝配邊隨輸送線上的產(chǎn)品同時(shí)移動(dòng)位置直到完成裝配為止。④根據(jù)工序所需要的時(shí)間長(zhǎng)短區(qū)別，每個(gè)工位的操作工序既可以是工序時(shí)間較長(zhǎng)的單個(gè)工序，也可以是工序時(shí)間較短的多個(gè)工序。⑤根據(jù)實(shí)際產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝，在手工裝配流水線上可以進(jìn)行各種裝配操作，如焊接、放入零件或部件、螺釘螺母裝配緊固、膠水涂布、貼標(biāo)簽條碼、壓緊、各種檢測(cè)、包裝等。圖4手工裝配流水線原理圖①工位

生產(chǎn)線由一系列工位組成，每個(gè)工位由一名工人工作，也可以由多名工人共同完成工作，其工作內(nèi)容可能為一項(xiàng)裝配工序，也可能為多項(xiàng)裝配工序。②工藝操作時(shí)間某一工位進(jìn)行裝配等作業(yè)時(shí)實(shí)際用于裝配作業(yè)的時(shí)間，一般用

表示。顯然，根據(jù)工序內(nèi)容的不同，每個(gè)工位的工藝操作時(shí)間是各不相同的。③空余時(shí)間在一定的生產(chǎn)節(jié)奏(或節(jié)拍)下，由于每一工位所需要的裝配時(shí)間各不相同，大部分工位完成工作后各自尚有一定的剩余時(shí)間，該時(shí)間通常稱為空余時(shí)間，一般用

表示。后工位的工作需要等待前一工位完成后才能進(jìn)行，以使整條生產(chǎn)線以相同的節(jié)奏進(jìn)行。④再定位時(shí)間在手工裝配流水線上，經(jīng)常需要部分時(shí)間進(jìn)行一些輔助操作，例如：工件在隨行夾具上隨流水線一起運(yùn)動(dòng)，工人邊操作邊隨流水線一起移動(dòng)位置，完成工序操作后又馬上返回到原位置開始對(duì)下一個(gè)剛完成上一道工序的工件進(jìn)行操作；

工件在工裝板上隨流水線一起運(yùn)動(dòng)，工裝板輸送到位后需要通過一定的機(jī)構(gòu)(例如定位銷)對(duì)工裝板進(jìn)行再定位，然后工人才開始工序操作。通常將上述時(shí)間稱為再定位時(shí)間，再定位時(shí)間包括工人的再定位時(shí)間、工件(工裝板)的再定位時(shí)間或兩者之和(如果同時(shí)存在)，盡管每個(gè)工位的再定位時(shí)間會(huì)有所不同，但分析時(shí)一般假設(shè)各工位上述時(shí)間相等而且取各工位上述時(shí)間的平均值，通常用

表示。⑤總裝配時(shí)間在流水線上裝配產(chǎn)品的各道裝配工序時(shí)間的總和，一般用Twc表示，單位：min。⑥瓶頸工位因?yàn)椴豢赡軐a(chǎn)品的全部裝配工作平均地分配到每個(gè)工位，所以在流水線上的一系列工位中所需要的工藝操作時(shí)間是各不相同的，有的工位工藝操作時(shí)問短，有的工位工藝操作時(shí)間長(zhǎng)，但必有一個(gè)工藝操作時(shí)間最長(zhǎng)的工位。一條流水線至少有一個(gè)工位為瓶頸工位，它所需要的工作時(shí)間最長(zhǎng)，而空余時(shí)間最短。需要特別強(qiáng)調(diào)的是，正是瓶頸工位決定了整條流水線的節(jié)拍速度，或者說，流水線的節(jié)拍時(shí)間主要受瓶頸工位抑制和確定，這在自動(dòng)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)中同樣是非常重要的問題。⑦平均生產(chǎn)效率平均生產(chǎn)效率是指手工裝配流水線單位時(shí)間內(nèi)所能完成產(chǎn)品(或半成品)的件數(shù)，一般用表示，單位：件／h、件／min。對(duì)自動(dòng)化專機(jī)或自動(dòng)化生產(chǎn)線而言，其平均生產(chǎn)效率也具有同樣的意義，即自動(dòng)化專機(jī)或自動(dòng)化生產(chǎn)線單位時(shí)間內(nèi)所能完成產(chǎn)品(或半成品)的件數(shù)。⑧節(jié)拍時(shí)間手工裝配流水線在穩(wěn)定生產(chǎn)前提下每生產(chǎn)一件產(chǎn)品(或半成品)所需要的時(shí)問，一般用

來表示，單位：min／件、s／件。由于流水線是以相同的節(jié)奏進(jìn)行的，所以節(jié)拍時(shí)間實(shí)際上是指流水線穩(wěn)定生產(chǎn)時(shí)每完成相鄰兩個(gè)產(chǎn)品之間的時(shí)向間隔，它也是每個(gè)工位的平均占用時(shí)間(包括再定位時(shí)間、工藝操作時(shí)間、空余時(shí)間)。對(duì)于自動(dòng)化專機(jī)或自動(dòng)化生產(chǎn)線而言，其節(jié)拍時(shí)問也具有同樣的意義，即自動(dòng)化專機(jī)或自動(dòng)化生產(chǎn)線每完成相鄰兩個(gè)產(chǎn)品之間的時(shí)間間隔。所示為手工裝配流水線上各工位的時(shí)間構(gòu)成示意圖圖5手工裝配流水線上各工位的時(shí)間構(gòu)成根據(jù)手工裝配流水線的工作原理可知，每一工位在時(shí)間上構(gòu)成以下關(guān)系：Tc=Tsi+Tr+Tdi(1)其中，

-——節(jié)拍時(shí)間，

；

——各工位工藝操作時(shí)間，min/件，s/件，i=1,2,3….n;

——再定位時(shí)間，假設(shè)各工位該時(shí)間都相等，min/件，s/件。-----工作數(shù)量。

分析：對(duì)每一工位而言，節(jié)拍時(shí)間在時(shí)間上等于該工位的再定位時(shí)間、工藝操作時(shí)間、空余時(shí)間三者之和。雖然各工位上的再定位時(shí)間、工藝操作時(shí)間、空余時(shí)間可能各有差別，但流水線上每一工位的節(jié)拍時(shí)間是相同的，或者說各工位都是以相同的節(jié)拍時(shí)間來進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)的，各工位的區(qū)別僅在于各自的操作內(nèi)容、工藝操作時(shí)間、再定位時(shí)間、空余時(shí)間互不相同而已。二、手工裝配流水線節(jié)拍分析1．平均生產(chǎn)效率手工裝配流水線在設(shè)計(jì)時(shí)就是為了滿足某類產(chǎn)品一定的產(chǎn)量需要，而這通常都是用年產(chǎn)量來表示的。管理人員經(jīng)常要決定每周開多少班、每個(gè)班開多少小時(shí)，因此必須知道流水線的生產(chǎn)能力。這種生產(chǎn)能力通常用平均生產(chǎn)效率來表示，也就是裝配流水線單位時(shí)間內(nèi)需要生產(chǎn)完成產(chǎn)品的平均數(shù)量，它可以由年產(chǎn)量計(jì)劃被一年中總有效生產(chǎn)時(shí)間相除得出，因此可以表達(dá)為(2)其中，RP

——平均生產(chǎn)效率，件/h；Da------年產(chǎn)量計(jì)劃，件/年；S——每周工作天數(shù)；H——每天工作時(shí)間，h；式中50SH代表每年50周的總工作小時(shí)數(shù)。2．實(shí)際節(jié)拍時(shí)間平均生產(chǎn)效率表示流水線的生產(chǎn)能力，但在設(shè)計(jì)流水線時(shí)通常都要確定流水線的節(jié)拍時(shí)間，也就是流水線每生產(chǎn)一件產(chǎn)品(或半成品)需要多少時(shí)間。(1)流水線使用效率確定流水線的節(jié)拍時(shí)間時(shí)必須考慮流水線的實(shí)際情況，流水線在實(shí)際運(yùn)行時(shí)經(jīng)常會(huì)因?yàn)榉N種原因?qū)е聦?shí)際工作時(shí)間的損失，例如：·設(shè)備故障停機(jī)·意外停電·零件缺料·產(chǎn)品質(zhì)量問題·工人健康問題等因此流水線每班的工作時(shí)間利用率就達(dá)不到100％，也就是說流水線的實(shí)際開工運(yùn)行時(shí)間要少于理論上可以運(yùn)行的時(shí)間，這種時(shí)間損失通常用流水線的使用效率

來表示。顯然流水線的使用效率

總是小于l00％，實(shí)際工程中手工裝配流水線的使用效率一般可以達(dá)到90％～98％。(2)實(shí)際節(jié)拍時(shí)間

節(jié)拍時(shí)間與生產(chǎn)效率都是描述設(shè)備或生產(chǎn)線的生產(chǎn)能力，只是單位不同而已。既然平均生產(chǎn)效率是指單位時(shí)間內(nèi)平均生產(chǎn)產(chǎn)品的數(shù)量，那么反過來，每生產(chǎn)一件產(chǎn)品所需要的平均時(shí)間也就可以很容易計(jì)算出來了，它們兩者互為倒數(shù)關(guān)系?？紤]流水線的實(shí)際使用效率后，實(shí)際的節(jié)拍時(shí)問可以表示為(3)

其中，

——流水線使用效率；

——實(shí)際節(jié)拍時(shí)間，min／件。節(jié)拍時(shí)間是由工序操作的復(fù)雜程度決定的，在穩(wěn)定生產(chǎn)條件下通常是大致不變的，而生產(chǎn)效率則由于輸送線故障檢修、停電、缺料等原因影響而產(chǎn)生較大的變化。在最理想的情況下，也就是當(dāng)流水線的使用效率為100％時(shí)，流水線的理想生產(chǎn)效率為(4)其中，

——流水線的理想生產(chǎn)效率，件／h。顯然，式(4)得出的理想生產(chǎn)效率要比所需要的平均生產(chǎn)效率

高，因?yàn)榱魉€的使用效率

低于100％，因此流水線的使用效率η也可以表示為(5)由于瓶頸工位決定了整條流水線的節(jié)拍時(shí)間，而該工位上工人的操作速度是有變化的，因此整條流水線的實(shí)際節(jié)拍時(shí)間不是固定的，而是動(dòng)態(tài)變化的，通常所指的整條流水線的節(jié)拍時(shí)間實(shí)際上是平均節(jié)拍時(shí)間。三、手工裝配流水線工序設(shè)計(jì)與工人數(shù)量計(jì)算

1.手工裝配流水線的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容在設(shè)計(jì)手工裝配流水線時(shí)，主要需要確定以下內(nèi)容：·流水線以什么工序流程進(jìn)行?·需要多少工位?·需要多少工人?在同樣的節(jié)拍時(shí)間下如何使流水線所需要的工人數(shù)量最少?·流水線的生產(chǎn)效率能夠達(dá)到多少?能否滿足該產(chǎn)品年生產(chǎn)計(jì)劃提出的要求?·流水線的實(shí)際節(jié)拍時(shí)間為多少?平均多長(zhǎng)時(shí)間間隔生產(chǎn)出一件產(chǎn)品?對(duì)上述問題進(jìn)行分析可知，流水線的設(shè)計(jì)內(nèi)容主要為工序流程設(shè)計(jì)、工人數(shù)量設(shè)計(jì)、各工位工時(shí)定額設(shè)計(jì)、生產(chǎn)線節(jié)拍設(shè)計(jì)計(jì)算。在手工裝配流水線生產(chǎn)方式下，人工成本在產(chǎn)品制造成本中占有的比重較大，工人數(shù)量不必要地增加也就增加了制造成本。在滿足生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，如何以最低的制造成本組織生產(chǎn)，始終是流水線設(shè)計(jì)的關(guān)鍵內(nèi)容。實(shí)際上，只有進(jìn)行工序設(shè)計(jì)、確定工位數(shù)量、工人數(shù)量后，流水線才能以一定的節(jié)拍組織生產(chǎn)，而只有合理地進(jìn)行工序設(shè)計(jì)，才能在滿足年生產(chǎn)計(jì)劃要求的前提下以最少數(shù)量的工人（即最低的制造成本）來組織生產(chǎn)，這也是流水線的設(shè)計(jì)目標(biāo)，所以，如何確定流水線所需要工人數(shù)量并使之最小是流水線設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。2.影響流水線所需要工人數(shù)量的因素設(shè)計(jì)手工裝配流水線上所需要工人數(shù)量的原則：在滿足生產(chǎn)能力的前提下，以工人數(shù)量最少為最優(yōu)目標(biāo)。通過對(duì)一般的生產(chǎn)作業(yè)過程進(jìn)行分析可知，流水線所需要的工人數(shù)量主要與以下因素有關(guān)：完成產(chǎn)品裝配所需要的工序數(shù)量產(chǎn)品制造工序的難易程度產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量與裝配工藝性能產(chǎn)品的年生產(chǎn)計(jì)劃是否采用快速有效的裝配作業(yè)方法、工具工人的技能水平與熟練程度在上述因素中，部分因素是通過技術(shù)人員的努力可以改善、提高的，從而減少所需要的工人數(shù)量，如改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)、提高產(chǎn)品的裝配工藝性能、改善作業(yè)方法、提高工人熟練程度等，這也始終是產(chǎn)品設(shè)計(jì)及工序設(shè)計(jì)努力的方向。3.流水線理論上所需要的最少工人數(shù)量流水線上所需要的最少工人數(shù)量通常用W表示，下面先在以下最簡(jiǎn)單的假設(shè)條件下計(jì)算所需要的工人數(shù)量：假設(shè)把產(chǎn)品的總裝配時(shí)間

（單位：Min）平均分配到各個(gè)工位上，或者說每個(gè)工位的裝配作業(yè)所需要的時(shí)間是均等的；·每個(gè)工位上只由一名工人來承擔(dān)；·每個(gè)工位上沒有再定位時(shí)間和空余時(shí)間，全部時(shí)間都用于裝配操作；由于每個(gè)工位都按同樣的節(jié)奏進(jìn)行，所占用的全部時(shí)間都是節(jié)拍時(shí)間

。由于在流水線上裝配的產(chǎn)品各工序裝配時(shí)間的總和被平均地分配到各工位，每個(gè)工位都用與節(jié)拍時(shí)間相等的時(shí)間來裝配作業(yè)，各工位上又只有一名工人，所以工位數(shù)量W也就是等于工人數(shù)量并可由以下公式計(jì)算：(6)其中，Twc——總裝配時(shí)間，min；

——節(jié)拍時(shí)間，min／件。式(6)表明工位數(shù)量W小于總裝配時(shí)間

與節(jié)拍時(shí)間

之比的最小整數(shù)。分析上述計(jì)算是在最理想的情況下進(jìn)行的，所計(jì)算出的是最理想情況下的最少工人數(shù)量，實(shí)際工程上所需要的工人數(shù)量一定比上述計(jì)算結(jié)果多，因?yàn)閷?shí)際的流水線不可能與上述假設(shè)的條件相同，例如存在以下情況：

·由于各工位的工序操作內(nèi)容各不相同，因此不可能用均等的時(shí)間完成各自的工序操作，有的工位工藝操作時(shí)間長(zhǎng)，有的工位工藝操作時(shí)間短?！じ鞴の徊豢赡軟]有空余時(shí)間?！ぴ俣ㄎ粫r(shí)間——在每一個(gè)工位上，有時(shí)需要部分時(shí)間對(duì)工件或工裝板進(jìn)行再定位，因此，該工位實(shí)際所需要的時(shí)間變長(zhǎng)了?！z查前工序質(zhì)量所需要的時(shí)間——后工序?qū)η肮ば蛸|(zhì)量進(jìn)行檢查是生產(chǎn)過程中的重要質(zhì)量保證措施之一，在生產(chǎn)中不可避免地需要部分時(shí)間對(duì)前工序的質(zhì)量進(jìn)行檢查，這就是工程上所說的“互檢”，需要考慮這一變化因素?！ち慵毕莼蚯肮ば蛸|(zhì)量問題——當(dāng)出現(xiàn)有缺陷的零件或前工序質(zhì)量存在問題時(shí)，該工位的工人需要處理缺陷零件或重新進(jìn)行前工序的裝配，因而工作會(huì)適當(dāng)延遲?！ぱb配時(shí)間的均衡問題——實(shí)際上不可能將產(chǎn)品的總裝配時(shí)間平均地分配到每一工位上，部分工位的裝配所需要的時(shí)間將少于實(shí)際的節(jié)拍時(shí)間——這必然會(huì)使所需要的工人數(shù)量增加。4.流水線的工序設(shè)計(jì)

產(chǎn)品的裝配過程是由一系列的工序組成的，流水線就是按一定的合理次序完成產(chǎn)品的裝配過程，因此工序設(shè)計(jì)是流水線設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容。工序設(shè)計(jì)主要包含以下兩方面的問題；(1)各工序的安排次序必須符合產(chǎn)品本身的裝配工藝流程；(2)根據(jù)需要對(duì)工序進(jìn)行分解，但工序的分解及安排必須考慮流水線的平衡問題，即如何在滿足節(jié)拍時(shí)間的前提下使流水線所需要的工人數(shù)量最少。在以后的學(xué)習(xí)中，讀者將體會(huì)到工序設(shè)計(jì)同樣是自動(dòng)化生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的重要問題，并與手工裝配流水線有許多類似之處。5.流水線的平衡

在設(shè)計(jì)手工裝配流水線時(shí)，在同樣的節(jié)拍時(shí)間下，流水線上實(shí)際所需要的工人數(shù)量必需是一種最優(yōu)的方案，即在滿足節(jié)拍要求的前提下所需要的工人數(shù)量必須是最少的，這就取決于如何合理地進(jìn)行流水線的工序設(shè)計(jì)，盡可能縮小各工位之間的工藝操作時(shí)間差距，盡可能縮短各工位的空余時(shí)間，減少人力資源的浪費(fèi)，使所需要的工人數(shù)量最少，實(shí)現(xiàn)最低的制造成本，這就是通常所說的生產(chǎn)線的平衡問題。因此，在流水線的設(shè)計(jì)過程中需要具有一定的理論基礎(chǔ)和技巧。在實(shí)際的手工裝配流水線設(shè)計(jì)過程中，通常采用以下措施進(jìn)行流水線的平衡：(1)將復(fù)雜工序盡可能分解為多個(gè)簡(jiǎn)單工序，直接縮短流水線的節(jié)拍時(shí)間。(2)對(duì)于實(shí)在無法分解為多個(gè)簡(jiǎn)單工序的復(fù)雜工序，可以在該工位上設(shè)置2名或多名工人同時(shí)從事該工序的操作，從而滿足更短節(jié)拍時(shí)間的要求。例如某流水線的節(jié)拍時(shí)間為0.6min/件．而某復(fù)雜工序的工序操作時(shí)間為1.1min/件，在該工位上設(shè)置2名工人都獨(dú)立進(jìn)行該工序的操作，該工位就相當(dāng)于平均0．55min完成1件產(chǎn)品的工序操作，這樣就可以滿足流水線0．6min／件的節(jié)拍時(shí)間要求。(3)將普通的直線形流水線設(shè)計(jì)為相互錯(cuò)開、相對(duì)獨(dú)立的多個(gè)工段，這樣每個(gè)工段可以根據(jù)某些工序的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)效率，從而提高整條流水線的生產(chǎn)效率。(4)在某些含有機(jī)器自動(dòng)操作或半自動(dòng)化操作的流水線上(這實(shí)際上屬于混合型的自動(dòng)化生產(chǎn)線)，將人工操作與機(jī)器的自動(dòng)或半自動(dòng)操作結(jié)合起來，可以充分利用工人的閑暇時(shí)間，提高流水線的生產(chǎn)效率。通過上述措施，可以實(shí)現(xiàn)流水線的平衡，使流水線所需要的工人數(shù)量最少，提高整條流水線的生產(chǎn)效率，從而達(dá)到將制造成本降為最低的目標(biāo)。6.流水線實(shí)際所需要工人數(shù)量的設(shè)計(jì)流水線實(shí)際所需要工人數(shù)量要比理論最少工人數(shù)量大，科學(xué)的工人數(shù)量設(shè)計(jì)方法是與工序分配同時(shí)進(jìn)行的，國(guó)外廣泛使用一種被稱為“網(wǎng)絡(luò)圖法”的設(shè)計(jì)方法，一般按以下步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)：(1)將總裝配工作量分解為合理的、最小的、不能再細(xì)分的一系列單個(gè)工序，每個(gè)工序都需要對(duì)應(yīng)的、一定的工藝操作時(shí)間。(2)根據(jù)產(chǎn)品的年生產(chǎn)計(jì)劃計(jì)算出流水裝配線的節(jié)拍時(shí)間。(3)將上述一系列工序以單個(gè)(或多個(gè))工序分配給每一個(gè)工位，分配的原則是：①盡可能使每個(gè)工位的工人分配到工藝操作時(shí)間相近的工作量．縮小各工位之間工藝操作時(shí)間的差距；②每個(gè)工位的總工藝操作時(shí)間都不能超過瓶頸工位(工藝操作時(shí)間最長(zhǎng)的工位)的工藝操作時(shí)間；③瓶頸工位的工藝操作時(shí)間不得高于節(jié)拍時(shí)間；④各工位上的工序內(nèi)容同時(shí)還必須嚴(yán)格符合產(chǎn)品的裝配工藝先后次序。圖15-6工序分配的網(wǎng)絡(luò)圖(4)采用“網(wǎng)絡(luò)圖法”對(duì)全部工序向各工位進(jìn)行分配①將全部裝配工作分解為合理的、最小的、不能再細(xì)分的單個(gè)工序。②將各工序按工藝流程的先后次序以接點(diǎn)的形式畫成網(wǎng)絡(luò)圖，節(jié)點(diǎn)序號(hào)即表示工序號(hào)，并將該工序?qū)?yīng)的工藝操作時(shí)間寫在序號(hào)旁．箭頭方向表示兩相鄰工序的先后次序．如圖15-3所示。③從網(wǎng)絡(luò)圖最初的節(jié)點(diǎn)(工序)開始．將相鄰的、符合工藝次序、且總工藝操作時(shí)間不超過允許的工藝操作時(shí)間(節(jié)拍時(shí)間)的一個(gè)(或多個(gè))工序分配給第1個(gè)工位．如果可能超過允許的工藝操作時(shí)間，則將該工序分配到下一個(gè)工位。④從剩余的最前面的節(jié)點(diǎn)開始，繼續(xù)按上述要求依次分配給第2、3、……個(gè)工位，直到將全部的工序分配完為止．全部的工位數(shù)就是所需要的工人數(shù)量。下面以一個(gè)實(shí)例來說明上述過程。例1某小型電器產(chǎn)品(電動(dòng)攪拌器具)的生產(chǎn)裝配由一人工裝配流水線來完成，每個(gè)操作工序所需要的時(shí)間及工序的次序見表l5-1，產(chǎn)品生產(chǎn)計(jì)劃為l0萬件/年，每年工作50周，每周工作5天，每天7.5h,根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，流水線的效率可以達(dá)到96％，每道工序的再定位時(shí)間約為0.08min(約5s)。工序號(hào)工序內(nèi)容工序裝配時(shí)間/min工序次序（在工序**后）1將零件框中的支架放入定位夾具中0.2——2在電源線上裝上插頭、插頭包上塑料保護(hù)套0.4——3將底座安裝到支架上0.714將電源線連接到電機(jī)上0.11，25將電源線連接到開關(guān)上0.326將機(jī)構(gòu)裝配到底座上0.1137將葉狀刀片部件裝到底座上0.3238將電機(jī)裝到底座上0.63，49將葉狀刀片部件連接到電機(jī)上0.276，7，810將開關(guān)裝配到電機(jī)底座上0.385，811裝入蓋子、檢查、測(cè)試0.59，1012將產(chǎn)品放入包裝盒0.1211表1工序內(nèi)容與裝配時(shí)間

試計(jì)算：(1)總裝配時(shí)間

；(2)為達(dá)到年生產(chǎn)量所需要的生產(chǎn)效率

；(3)實(shí)際節(jié)拍時(shí)間

；(4)理論上需要的最少工人數(shù)量W；(5)瓶頸工序的工藝操作時(shí)間

。解

（1）總裝配時(shí)間總裝配時(shí)間等于各工序裝配工藝操作時(shí)間之和；（min）(2)根據(jù)式（15-2），為達(dá)到10萬件/年的年生產(chǎn)量，所需要的生產(chǎn)效率

至少為

（件/h）(3)實(shí)際節(jié)拍時(shí)間根據(jù)式（15-3），實(shí)際節(jié)拍時(shí)間為

（min/件）（4）理論上所需要的最少工人數(shù)量根據(jù)式（15-6），理論上所需要的最少工人數(shù)量為

通過后面的分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的流水線是4人無法完成的，即可能無法按規(guī)定的要求由4人分擔(dān)全部工序。通過后面的分析會(huì)發(fā)現(xiàn)，實(shí)際的流水線是4人無法完成的，即可能無法按規(guī)定的要求由4人分擔(dān)全部工序。（5）瓶頸工位的工藝操作時(shí)間瓶頸工位的工藝操作時(shí)間等于節(jié)拍時(shí)間與再定位時(shí)間之差：

例2試對(duì)例1按實(shí)際流水線的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行工序分配，并進(jìn)行工序平衡，使流水線實(shí)際需要的工人數(shù)量最少。解

（1）將每個(gè)工序按工藝操作時(shí)間的長(zhǎng)短次序排序，如表2所示。(2)按工藝次序畫出網(wǎng)絡(luò)圖如圖15-2所示，“o”內(nèi)的序號(hào)表示工序號(hào)，序號(hào)旁數(shù)字表示工序所需要的裝配時(shí)間。

圖7工序分配過程示意圖(3)對(duì)上述各工序按前面所述的分配原則進(jìn)行分配，要求每個(gè)工位分配到的總裝配時(shí)間小于已計(jì)算出的節(jié)拍時(shí)間1．08min，而且符合工序的先后次序要求，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)線進(jìn)行平衡，使生產(chǎn)線實(shí)際需要的工人數(shù)量最少。表2各工序按工藝操作時(shí)間長(zhǎng)短排序工序號(hào)工序裝配時(shí)間/min工序次序（在工序**后）工序號(hào)工序裝配時(shí)間/min工序次序（在工序**后）30.7150.3280.63，490.276，7，8110.59，1010.2——20.4——120.1211100.385，860.11370.32340.11，2分配結(jié)果為5個(gè)工位．采用5名工人，分配的工序內(nèi)容如圖2所示。

圖15-8工序分配結(jié)果每個(gè)工位分配的工序及工藝操作時(shí)間如表3所示。表3各工位分配工序及工藝操作時(shí)間工位分配的工作工序裝配時(shí)間/min工位總工藝操作時(shí)間/min1工序2工序5工序1工序40.40.30.20.11.02工序3工序60.70.110.81

3工序8工序100.60.380.984工序7工序90.320.270.595工序11工序120.50.120.62由表3可知，工位1的總工藝操作時(shí)間最長(zhǎng)，因此該工位為瓶頸工位。

7.流水線的評(píng)價(jià)

手工裝配流水線的設(shè)計(jì)目標(biāo)是用最少的工人數(shù)量，達(dá)到最大的勞動(dòng)生產(chǎn)效率。由于手工裝配流水線的設(shè)計(jì)可能因人而異，直接影響流水線運(yùn)行的效果和效率，那么如何對(duì)手工裝配流水線設(shè)計(jì)的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)呢?由于影響流水線勞動(dòng)生產(chǎn)效率的因素主要為以下3個(gè)方面，因此通常從以下3個(gè)方面評(píng)價(jià)手工裝配流水線的設(shè)計(jì)效果。(1)流水線平衡效率由于不可能均等地將總裝配時(shí)間分配給各工位，因此也就不可能獲得理想的平衡效果。為了衡量流水線的平衡效果，通常用一個(gè)參數(shù)來衡量，這就是流水線的平衡效率，通常用