随着大型工程机械需求量的增多，钢质材料的活塞被广泛应用于大功率、高负荷发动机，但现有生产线节拍不平衡、设备布局不合理、人员操作不规范等诸多问题已阻碍了企业的发展；使得企业加工成本增加，生产效率低下。本文结合公司的资源现状，以先进的线平衡理论做基础，对生产流程进行研究并实践于生产线，提高了生产线适应市场变化的能力，消除生产过程中存在的浪费。介绍了活塞材料的沿用历史及发展方向，综合考查现阶段活塞生产线的组织形式及其结构特点，提出课题的研究意义及方向。通过对摩擦焊接式钢质活塞各部位结构特点、定位方式及装夹具的研究，为生产线流程的设计提供便利条件。导入线平衡的理论及实施办法，根据工艺流程的设计的约束条件，结合各工序的特点，设计出初步的工艺流程；对工艺流程进行线平衡率的测算分析，并进行工序聚合及工序分散，平衡各工序之间的加工节拍，确定工艺路线。以精益生产为基础，进行设备布局的研究，结合传统的生产线布局类型及布局方法，确定了现有生产线的布局类型，并建立了维持生产线平衡的设备故障处理体系，此体系的运行为生产线平衡实施打下了基础。以工业工程为理念，分析构成动作的各种动素，对动作的经济性原则进行研究，通过生产线实际运行操作，观察分析操作者的动作，研究出平衡节拍的各种装置，消除了不良动作，提高工序间动作的优化配合达到动作规范。通过培训体系的建立培养更多的多能工，使动作形成一种文件化的标准来维持生产线平衡系统的有效运行。通过课题的研究，探索新产品在机加生产线新模式的理论与实施方法，为产品的大批量作业提供新的平台，并为企业生产方式的管理提供理论基础。