手工裝配線的改善

手工裝配線的改善

從目前全球競(jìng)爭(zhēng)的核心來(lái)看，中國(guó)的能源工業(yè)在過(guò)去20年中的發(fā)展基本上處于“不發(fā)達(dá)的發(fā)展?fàn)顟B(tài)”。據(jù)最近許多公司的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，中國(guó)能源公司的增長(zhǎng)率明顯下降，中國(guó)的高原平臺(tái)期到來(lái)。在2006年一年的時(shí)間內(nèi),小家電的價(jià)格指數(shù)猛降了655.36點(diǎn),可見(jiàn)小家電的暴利已開(kāi)始被實(shí)實(shí)在在地?cái)D壓,而且這種勢(shì)頭還將繼續(xù)延伸下去。中國(guó)家電制造企業(yè)急切需要提高工業(yè)化管理水平。然而,提高工業(yè)基礎(chǔ)和企業(yè)管理水平是一個(gè)不斷積累的漸進(jìn)過(guò)程,其中基礎(chǔ)工業(yè)工程理論和方法的有效應(yīng)用是一個(gè)重要的、不可逾越的階段。本文將結(jié)合某民營(yíng)企業(yè)的實(shí)際,應(yīng)用基礎(chǔ)工業(yè)工程中的流程分析、單元設(shè)計(jì)、裝配線平衡等理論,結(jié)合柏拉圖分析法,探討改善手工裝配線效率和管理水平的方法。1多操作狀態(tài)下的生產(chǎn)效率測(cè)試本文主要研究用于生產(chǎn)“CFXB40”型電飯煲產(chǎn)品的手工裝配生產(chǎn)線。圖1(見(jiàn)第136頁(yè))為該款電飯煲的生產(chǎn)線布置圖,本流水線共有79個(gè)工位,作業(yè)人數(shù)為79人,生產(chǎn)節(jié)拍為6.5s,該生產(chǎn)線的排產(chǎn)為3000臺(tái)。在裝配線上工人完成電飯煲的裝配,裝配完畢后進(jìn)入到檢測(cè)線,對(duì)電飯煲的絕緣、接地等各種性能進(jìn)行檢測(cè),然后進(jìn)入冷卻線將電飯煲冷卻,再進(jìn)入到包裝線包裝電飯煲,外包裝箱經(jīng)滑道到達(dá)包裝線,在包裝線末端將整個(gè)電飯煲包裝完畢。各種被裝配零部件由各種容器盛放,統(tǒng)一放在了工人身后的零部件暫存區(qū)。根據(jù)IE工作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查研究和用秒表測(cè)時(shí)法的測(cè)定,該裝配線的拉平衡率63%;生產(chǎn)節(jié)拍6.5s;不良品分為返工品和報(bào)廢品,返工品占產(chǎn)成品的4%,報(bào)廢品30個(gè)/d;庫(kù)存:為避免組裝過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題,各個(gè)配件都要比預(yù)定的需求量多生產(chǎn)250個(gè),記為庫(kù)存浪費(fèi);搬運(yùn):本文只討論控制盒配件班的搬運(yùn),其由一個(gè)人搬運(yùn),每次用時(shí)10min,每天平均搬運(yùn)15次;費(fèi)用:工人工資為40元/d。根據(jù)各工位的實(shí)際作業(yè)時(shí)間可繪制出該生產(chǎn)線的拉平衡圖,如圖2所示。由圖2可見(jiàn),29工位“控制面板與外殼安裝后上線”工位操作時(shí)間最長(zhǎng),其為瓶頸,瓶頸時(shí)間為6.7s;包裝組(工位67～79),工位明顯不平衡,操作時(shí)間僅為1.3s,遠(yuǎn)小于生產(chǎn)節(jié)拍。根據(jù)實(shí)測(cè)和計(jì)算,可得各種浪費(fèi)和其頻度,如表1所示。根據(jù)表1可以繪制出Pareto圖,如圖3所示。2平衡與殘余動(dòng)作造成的造成由圖3可以看出,近80%浪費(fèi)是由不平衡與多余動(dòng)作造成的。根據(jù)Pareto原理,對(duì)造成總裝車(chē)間80%浪費(fèi)的20%浪費(fèi)因素加以改善、設(shè)計(jì)和重構(gòu)。2.1不平衡浪費(fèi)+標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式由瓶頸管理原則可知,瓶頸管理是平衡物流,不是平衡生產(chǎn)能力;瓶頸上1h的損失就是整個(gè)系統(tǒng)的1h損失,非瓶頸節(jié)省1h無(wú)益于增加系統(tǒng)生產(chǎn)效率,非瓶頸的利用程度不是由其本身決定,而是由系統(tǒng)的瓶頸決定。因此若想提高生產(chǎn)效率,就應(yīng)從該生產(chǎn)線的瓶頸入手,而造成生產(chǎn)線不平衡的因素正是瓶頸,因此要將總裝車(chē)間最大浪費(fèi)的因素——不平衡的浪費(fèi)減少到最少。由圖2可以看出,瓶頸工位是第29工位。先挖掘出問(wèn)題的真正根源所在,然后運(yùn)用取消、合并、重排和簡(jiǎn)化(ECRS)四大原則進(jìn)行優(yōu)化。流水線上第28、29工位是將控制盒裝入外殼。第28工位操作者A彎腰從地面上的臨時(shí)周轉(zhuǎn)箱抓取3個(gè)控制盒,檢查其是否有質(zhì)量問(wèn)題,然后放在臺(tái)面上;第29工位操作者B左手在臺(tái)面上拿取控制盒,右手取外殼,將其組裝,后放到流水線上蓋與內(nèi)鍋總成上。2個(gè)人的配合情況見(jiàn)圖4。由圖4可計(jì)算出操作者A、操作者B的利用率分別為41.9%和80.6%。2.2采用ecr四原則優(yōu)化供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)根據(jù)ECRS四大原則,進(jìn)行取消(E)、合并(C)、重排(R)、簡(jiǎn)化(S)工作。1將組裝控制盒的轉(zhuǎn)化,從生產(chǎn)線上進(jìn)行生產(chǎn)改進(jìn)原來(lái)控制盒的組裝工位是在總裝車(chē)間其他地方進(jìn)行的,控制盒組裝完畢后,由專門(mén)的工人負(fù)責(zé)將這些半成品運(yùn)送至生產(chǎn)線上。改善后,物料組直接將組裝控制盒用的零配件搬運(yùn)到生產(chǎn)線,取消在廠房其他場(chǎng)地的控制盒配件班組。將原來(lái)在生產(chǎn)線之外進(jìn)行的等24～27工位,按順序安排在生產(chǎn)線上。經(jīng)過(guò)改善之后,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)流,取消了該工位的所有庫(kù)存,搬運(yùn)距離也縮短了。不僅如此,由于實(shí)現(xiàn)了一個(gè)流的操作,工人只需要直接從流水線上將上個(gè)工位留下來(lái)的控制盒,拿到面前進(jìn)行安裝即可,取消了選擇的動(dòng)作,節(jié)省了E2=0.26s。改善前后對(duì)比情況如表2所示。2a、b工況的操作時(shí)間由圖4可知,操作者A空閑的時(shí)間較多,其利用率僅41.9%。對(duì)其進(jìn)行改善:簡(jiǎn)化操作者A的工作,設(shè)計(jì)一個(gè)物料架,將臨時(shí)周轉(zhuǎn)箱置于其上,取消了彎腰動(dòng)作。根據(jù)MOD法計(jì)算,節(jié)省了1.7s。簡(jiǎn)化后A的工作時(shí)間為1.167s,而操作者B平均每個(gè)到裝配件的操作時(shí)間是3.3s,操作者A、B的工作時(shí)間之和僅為4.467s。因此可將A、B工位合并,且每次只拿1個(gè)控制盒。該工位新的操作方法如表3所示。利用MOD法可計(jì)算出改善后該工位的操作時(shí)間為M3+G3+M4+G3+M3+R2+A4+D3+E2+M3+P2=32MOD=4.13s。通過(guò)對(duì)瓶頸工位的分析與優(yōu)化,瓶頸工位的操作時(shí)間已由原來(lái)的6.7s,變成現(xiàn)在的4.13s,且節(jié)省了1個(gè)操作工人,完全取消了該工位的庫(kù)存與搬運(yùn)。2.3產(chǎn)節(jié)拍5s/s經(jīng)過(guò)前面的改善,已經(jīng)將瓶頸工位的時(shí)間降到了流水線的目標(biāo)生產(chǎn)節(jié)拍5s以內(nèi)。那么超過(guò)5s的工位都將成為瓶頸工位,而且由于操作的不合理經(jīng)常會(huì)造成質(zhì)量問(wèn)題。現(xiàn)結(jié)合IE七大手法的防錯(cuò)法、動(dòng)改法和雙手法對(duì)工人的操作法進(jìn)行分析、優(yōu)化。1“選擇”的選擇性原工位物料混亂放在一起,工人安裝按鈕時(shí)每次拿料都需要挑選?！斑x擇”為輔助性動(dòng)作,其愈少愈好?，F(xiàn)制作一隔板把物料分開(kāi),這樣工人可直接到相應(yīng)的物料格里拿物料,取消了挑選的動(dòng)作,且防止了劃傷,節(jié)省G3=0.4s,工位時(shí)間為4.8s。2手操作程序優(yōu)化工人左手取若干燈罩,然后右手從左手取燈罩1個(gè),再裝入控制盒。根據(jù)IE七大手法之雙手法,將雙手操作過(guò)程做成雙手操作程序圖,如圖5所示。由圖5可以看出,操作者左手持住的時(shí)間太長(zhǎng),雙手動(dòng)作不協(xié)調(diào)。為此將操作臺(tái)布置成如圖6(右)所示式樣,同時(shí)操作者以三級(jí)動(dòng)作工作。將操作者的操作方法進(jìn)行優(yōu)化,制作成改善后雙手操作程序圖,如圖6(左)所示。改善后,工人雙手動(dòng)作協(xié)調(diào),不容易疲勞,節(jié)省工時(shí)G1+M3+P2=0.7s,工位時(shí)間為4.7s。3由嫌犯實(shí)際加入的線工人用手將線分好后,將線遞給下一工位。此工位工人需要伸大臂將線遞給下一個(gè)工位。但是經(jīng)過(guò)觀察發(fā)現(xiàn),配好線后,這些線并不會(huì)變形。因此配好線后將其直接放到外鍋上,由流水線將其自動(dòng)帶到下一個(gè)工位。改善后,由伸大臂變成伸小臂,取消了工人之間的傳遞動(dòng)作,節(jié)省工時(shí)M4-M3+P5=0.8s,工位時(shí)間為4.7s。4放螺釘積架裝工人每次拿螺絲都需要一次轉(zhuǎn)身,這個(gè)動(dòng)作經(jīng)常重復(fù),工人容易疲勞,而且浪費(fèi)時(shí)間。因此,可制作一個(gè)放螺絲積架裝于工人正前方,取消了轉(zhuǎn)身的動(dòng)作,節(jié)省0.8s,工位時(shí)間為4.7s。其它瓶頸工位的改善這里不再贅述。3實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)糧目假設(shè)每天的排產(chǎn)不變,經(jīng)過(guò)改善各項(xiàng)指標(biāo)均有顯著變化,如表4所示。電飯煲總裝車(chē)間共有5條類似的長(zhǎng)型生產(chǎn)線,應(yīng)用基礎(chǔ)工業(yè)工程理論對(duì)電飯煲每條生產(chǎn)線進(jìn)行改善,改善后每天可以為電飯煲總裝車(chē)間共節(jié)約成本:(487.5+41.79+12.5+42.88+36.02)×5=3103.45元4優(yōu)化方法,將發(fā)現(xiàn)浪費(fèi)本文運(yùn)用Pareto分析法,找出造成總裝車(chē)間80%浪費(fèi)的20%浪費(fèi)因素——不平衡浪費(fèi)和動(dòng)作浪費(fèi),并針對(duì)這2個(gè)主要因素結(jié)合基礎(chǔ)IE中的“五五法”、“聯(lián)合操作分析法”、“雙手操作原理”,對(duì)問(wèn)題加以分析,尋找浪費(fèi)根源,然后運(yùn)用“ECRS原則”、“IE七大手法”等改善方法進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后效果顯著。主要效果有: