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摘 要:本文介绍了某汽车零部件生产线工艺流程和平衡的相关概念, 并有选择地分析生产线平衡评价的指标的基础上, 通过研究汽车摇窗机生产过程, 應用程序分析、MTM法和ECRS法改善生产线平衡, 提高生产线平衡率, 增强企业生产能力, 进而提高企业的经济效益。所用方法对类似企业的生产线平衡具有操作意义。
关键词:MTM 山积图 线平衡
随着汽车的不断普及,汽车零部件制造也成了非常成熟的产业,但是近年来制造企业的成本节节攀升,这时就需要运用工业工程技术对制造流水线进行不断的改善,合理安排作业,制定标准工作方法和标准工时,降低成本,提高产品质量和生产效率,从而极大提高企业的经济效益和竞争力。MTM (方法-时间-量测),首先通过方法研究,消除生产系统中不合理、不均衡、不经济的因素,寻求操作者最经济、最有效并令人愉快的操作方法,制定出标准方法后,通过作业测定得到标准时间,作为经营管理、进度控制的依据。工作研究作为工业工程最经典的内容,最终目的就是提高生产效率和降低成本,在西方发达国家应用非常广泛。
一、生产线平衡理论
现代制造业基本上采用了分工作业, 简化了作业难度, 提高了作业熟练程度, 提高了工作效率。然而, 作业细化之后, 各工序的作业时间又不完全相同, 势必造成工序间作业负荷的不平衡, 从而出现了负荷高的工序不能按时完工, 而负荷低的工序经常停工, 导致了工时浪费、工件滞留问题, 严重降低了生产率。为了解决这个问题, 就必须提高生产线的平衡性。平衡性, 是指生产过程中各道工序都要按照规定的节奏, 在相同的时间间隔内生产和交付等量的成品, 使各道工序的作业负荷保持相对稳定, 避免时快时慢的现象, 以均衡地完成任务。生产线平衡就是对生产线的所有工序进行平均化, 调整作业负荷, 以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法。
二、优化方法的运用
1.生产线组装工序介绍。该摇窗机生产线主要有以下几个站别组成:OP010 绕线工站 :将钢丝绳绕到支架滚轮上,OP020 闭环工站: 将钢丝绳末端咬合形成闭环,OP030 电机装配: 将电机组件装到支架上,OP040 线尾检测: 插上电线检测功能,OP050 外观检查: 检查摇窗机外观。该条组装生产线在组建时只是根据类似产线改建, 没有进行方法研究和作业测定, 所以导致线上操作人员的动作以及现场的布置存在较大的问题。在运行过程中出现了生产停滞、生产不均衡(如: 太忙碌、太清闲等)、浪费严重、生产线平衡率低等不合理现象。解决现有问题必须通过运用方法研究和作业测定的手法, 并结合生产线平衡分析, 制定标准的操作方法和标准的操作时间, 使生产线平稳均衡的运行。
2.问题调研。作业时间是核算生产线平衡率的基础数据, 也是找出瓶颈工位的前提条件,通过MTM方法计算工站OP010 电机支架取放的时间(如表1-1 所示):
进而对每个工站所有动作进行分析得出了各工位的实际作业时间(如表1-2所示)。
并绘制出生产线平衡分析图(如图2-1所示)
3.组装生产线平衡分析。根据表1-2所计算实际操作时间进行计算, 该生产线的平衡率为:生产线平衡率= [各工位作业时间总和/ (最长作业时间*工位数) ] 100% = [ 205.3/ ( 53.2*5) ]100% = 77. 2%。平衡损失率= 1-平衡率= 1- 77. 2% = 22.8%由以上计算可以看出, 该组装生产线平衡率为77.2% , 平衡损失率高达22.8%. 由表1-2中数据和图2-1可以看出, 导致产线平衡率低的主要原因是瓶颈工位(第2工位)的作业时间与其他工位的作业时间相差较大, 同时有些工位(第1, 5工位)的能力存在过剩现象。如果能将瓶颈工位的作业时间降下来, 同时将过剩的生产能力降下来,生产效率自然会提高
4.组装生产线平衡改善。考虑到此次改善为满足产能需求增加,在提高平衡生产线时, 依据生产线平衡改善原则,采用 ECRS(取消、合并、重排、简化)分析原则对瓶颈工位进行作业改善。增加一个站别,平衡动作,降低瓶颈站别时间。OP010 改善机器加快绕线速度;导轨取料人机改善;注油次数及间隔时间优化。
OP015滑块和导轨的组装;电容器安装整理;弹簧刷油。
OP020 取消滑块和导轨的组装;闭环工装改善;线束套管盖卡入电机支架动作优化。
OP030 自动打螺丝伺服速度改善;刷油动作改善;线束套管盖注油改善。
OP040 减少一个空载循环;导轨补油移至别站
OP050 增加补油工序
5.改善后的效果分析。对改善后的时间重新分析,得出时间:
改善后的平衡率计算。生产线平衡率= [各工位作业时间总和/ (最长作业时间*工位数) ] 100% = [ 215.9/ (42*6) ]100% = 85.6%
三、结语
本文通过对生产线的瓶颈工位进行分析改善和增加工站, 提高生产线平衡率和产能,从而满足客户需求。生产线平衡率由改善前的77.2%提高到改善后85.6% , 提高了8.4%. 这一结果表明, 企业生产线过程中运用工业工程各种技术手法可以提高生产效率,减少投资,工业工程技术方法的大力普及将会有利于企业生产效率和竞争实力的提升。
参考文献:
[1]肖志军, 刘胜军. 精益生产方式JIT. 北京: 海天出版社, 2002.
[2]刘力卓.工业工程在河北某中型企业应用案例分析EJ;.2011.
[3]易树平,郭伏.基础工业工程[M1.北京:机械工业出版社,2007.
[4]齐二石,蔺字,史英杰.我国工业工程在制造业中的应用及发展.
[5]工业工程与管理,2006,
[6]高广章. 生产线的平衡及优化方法研究. 长春: 吉林大学, 2003.
[7]孙建华. 程序分析法在生产线平衡中的应用. 中国学术期刊,2003.
关键词:MTM 山积图 线平衡
随着汽车的不断普及,汽车零部件制造也成了非常成熟的产业,但是近年来制造企业的成本节节攀升,这时就需要运用工业工程技术对制造流水线进行不断的改善,合理安排作业,制定标准工作方法和标准工时,降低成本,提高产品质量和生产效率,从而极大提高企业的经济效益和竞争力。MTM (方法-时间-量测),首先通过方法研究,消除生产系统中不合理、不均衡、不经济的因素,寻求操作者最经济、最有效并令人愉快的操作方法,制定出标准方法后,通过作业测定得到标准时间,作为经营管理、进度控制的依据。工作研究作为工业工程最经典的内容,最终目的就是提高生产效率和降低成本,在西方发达国家应用非常广泛。
一、生产线平衡理论
现代制造业基本上采用了分工作业, 简化了作业难度, 提高了作业熟练程度, 提高了工作效率。然而, 作业细化之后, 各工序的作业时间又不完全相同, 势必造成工序间作业负荷的不平衡, 从而出现了负荷高的工序不能按时完工, 而负荷低的工序经常停工, 导致了工时浪费、工件滞留问题, 严重降低了生产率。为了解决这个问题, 就必须提高生产线的平衡性。平衡性, 是指生产过程中各道工序都要按照规定的节奏, 在相同的时间间隔内生产和交付等量的成品, 使各道工序的作业负荷保持相对稳定, 避免时快时慢的现象, 以均衡地完成任务。生产线平衡就是对生产线的所有工序进行平均化, 调整作业负荷, 以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法。
二、优化方法的运用
1.生产线组装工序介绍。该摇窗机生产线主要有以下几个站别组成:OP010 绕线工站 :将钢丝绳绕到支架滚轮上,OP020 闭环工站: 将钢丝绳末端咬合形成闭环,OP030 电机装配: 将电机组件装到支架上,OP040 线尾检测: 插上电线检测功能,OP050 外观检查: 检查摇窗机外观。该条组装生产线在组建时只是根据类似产线改建, 没有进行方法研究和作业测定, 所以导致线上操作人员的动作以及现场的布置存在较大的问题。在运行过程中出现了生产停滞、生产不均衡(如: 太忙碌、太清闲等)、浪费严重、生产线平衡率低等不合理现象。解决现有问题必须通过运用方法研究和作业测定的手法, 并结合生产线平衡分析, 制定标准的操作方法和标准的操作时间, 使生产线平稳均衡的运行。
2.问题调研。作业时间是核算生产线平衡率的基础数据, 也是找出瓶颈工位的前提条件,通过MTM方法计算工站OP010 电机支架取放的时间(如表1-1 所示):
进而对每个工站所有动作进行分析得出了各工位的实际作业时间(如表1-2所示)。
并绘制出生产线平衡分析图(如图2-1所示)
3.组装生产线平衡分析。根据表1-2所计算实际操作时间进行计算, 该生产线的平衡率为:生产线平衡率= [各工位作业时间总和/ (最长作业时间*工位数) ] 100% = [ 205.3/ ( 53.2*5) ]100% = 77. 2%。平衡损失率= 1-平衡率= 1- 77. 2% = 22.8%由以上计算可以看出, 该组装生产线平衡率为77.2% , 平衡损失率高达22.8%. 由表1-2中数据和图2-1可以看出, 导致产线平衡率低的主要原因是瓶颈工位(第2工位)的作业时间与其他工位的作业时间相差较大, 同时有些工位(第1, 5工位)的能力存在过剩现象。如果能将瓶颈工位的作业时间降下来, 同时将过剩的生产能力降下来,生产效率自然会提高
4.组装生产线平衡改善。考虑到此次改善为满足产能需求增加,在提高平衡生产线时, 依据生产线平衡改善原则,采用 ECRS(取消、合并、重排、简化)分析原则对瓶颈工位进行作业改善。增加一个站别,平衡动作,降低瓶颈站别时间。OP010 改善机器加快绕线速度;导轨取料人机改善;注油次数及间隔时间优化。
OP015滑块和导轨的组装;电容器安装整理;弹簧刷油。
OP020 取消滑块和导轨的组装;闭环工装改善;线束套管盖卡入电机支架动作优化。
OP030 自动打螺丝伺服速度改善;刷油动作改善;线束套管盖注油改善。
OP040 减少一个空载循环;导轨补油移至别站
OP050 增加补油工序
5.改善后的效果分析。对改善后的时间重新分析,得出时间:
改善后的平衡率计算。生产线平衡率= [各工位作业时间总和/ (最长作业时间*工位数) ] 100% = [ 215.9/ (42*6) ]100% = 85.6%
三、结语
本文通过对生产线的瓶颈工位进行分析改善和增加工站, 提高生产线平衡率和产能,从而满足客户需求。生产线平衡率由改善前的77.2%提高到改善后85.6% , 提高了8.4%. 这一结果表明, 企业生产线过程中运用工业工程各种技术手法可以提高生产效率,减少投资,工业工程技术方法的大力普及将会有利于企业生产效率和竞争实力的提升。
参考文献:
[1]肖志军, 刘胜军. 精益生产方式JIT. 北京: 海天出版社, 2002.
[2]刘力卓.工业工程在河北某中型企业应用案例分析EJ;.2011.
[3]易树平,郭伏.基础工业工程[M1.北京:机械工业出版社,2007.
[4]齐二石,蔺字,史英杰.我国工业工程在制造业中的应用及发展.
[5]工业工程与管理,2006,
[6]高广章. 生产线的平衡及优化方法研究. 长春: 吉林大学, 2003.
[7]孙建华. 程序分析法在生产线平衡中的应用. 中国学术期刊,2003.