汽车密封条PU工位设备布局与仿真.doc

摘要本论文利用设施规划及基础工业工程的相关理论，结合长春某汽车密封条PU工位生产车间工程实践中的具体问题，开展以下内容的研究，并期望能为解决工程实践中的实际问题提供可行的方案。本文利用基础工业工程与物流规划相关理论知识，结合某汽车密封条生产工位的PU工位的设备布局，节拍进行研究，并对PU工位进行流程程序分析，计算生产线的平衡率，并利用“5W1H”提问技术与“ECRS”原则对其生产线布局及工位等进行改进，使生产线整体平衡，且设备布局合理。同时介绍了仿真软件flexsim的功能及应用基础等，最后借助于仿真软件flexsim,对设计出来的PU工位的生产线布局进行快速仿真,来分析工人利用率、产量的控制和工厂管理等状况，从而找出在生产线运行过程中的瓶颈问题并对此进行了分析并提出改进方案，以辅助企业管理者进行正确决策。关键词：工业工程 设备布局 “ECRS”原则 仿真软件flexsimAbstract This thesis makes use of the related theory of facility layout and primary industry engineering, wedge bonding lengthways spring some auto car hermetic sealing the PU work potential manufacturing shop engineering practice a medium concrete problem and develops the search of following contents , and expects for work out the actual problem in the engineering fulfillment to provide viable scheme. This text makes use of primary industry engineering and physical distribution to program related theory knowledge and combines some auto car hermetic sealing the equipment layout of PU work potential of the capacity work potential, the rhythm carries on a search, and carries on flow process procedure to analyze to the PU work potential, computing production line of symmetry rate, and make use of 5 W1 H to ask technique and ECRS principle as to its the production line progress betterments, such as layout and work potential.etc., making production line whole and equilibrium, and equipment layout reasonable. The function and application foundation etc. that introduced to imitate true software flexsim at the same time finally ask for help from to imitate true software flexsim, analyze the conditions, such as control and factory management.etc. of operatives utilization ratio, output towards designing the production line layout progress of the PU work potential coming out to quickly imitate really, coming and thus find out in the production line to circulate the bottleneck question in the process and carried on to analyze to this and propose to improve a scheme, with assistance business administration carry on accurate decision - making.Keywords: industrial engineering；equipment layout；ECRS principles；simulation software flexsim目 录1 绪论11.1 论文选题背景11.2 国内外研究现状及发展趋势21.3论文研究的目的及意义42设备布局52.1布局概述52.2U形生产线介绍73生产线设计93.1 PU工位生产线分析93.2 PU工位节拍的确定103.3时间宽放113.4生产线平衡10143.5PU工位的程序分析11153.6 PU工位生产线的优化183.7 改善后的PU工位的生产线213.8改善后的PU工位流程程序分析224 基于Flexsim的PU工位布局的仿真254.1仿真概述254.2Flexsim 简介12254.3改善前的PU工位的仿真274.4改善后的PU工位的仿真与改善前的结果比较345 总结36致谢37参考文献381 绪论1.1 论文选题背景20世纪初，泰勒、甘特、吉尔布雷斯夫妇在进行工作研究、时间研究、生产控制时开始关注制造厂的设计工作，并认识到物流在生产管理及工厂设计中的意义。二战以后，工厂设施规划也日益显示出现代的特征。在工厂设计的发展过程中，定性分析逐渐被定量分析代替，系统工程的概念和系统分析方法的运用，使工厂设计发生了质的飞跃。社会日趋重视生产系统总体的效益、工厂布置及物料搬运，设施规划成为研究对象更为广泛的，具有独立的学科方向和技术体系的学科。21世纪，中国正接替日本和“亚洲四小龙”而成为“世界的工厂”，全球约一半左右的工业产品都将在中国制造。虽然我国拥有大量世界最先进的“硬件”设备环境，但在质量、成本、效率、效益等方面的整体差距依然十分巨大，由于受到企业生产物流系统及管理水平的制约，我国机械工业人均收入仅相当于日本的1/11。以机械加工类的工厂为例，从原材料进厂到成品出厂，物料真正处于加工等纯工艺时间往往只占生产周期的5%10%，而90%95%的时间都处于仓储、搬运和等待状态1。究其原因:均衡生产程度差，在制品停滞、堆积、间断、时间长，设备平面布置不合理，增加了搬运工作量和质量缺陷。在经济高速发展的今天，现代物流作为“第三利润源”的重要性己被提升到一个战略高度，各类型企业都将物流看成是获取利润，稳固和扩大市场占有率的关键因素。据有关估算，物流成本可以占到商品总价值的30%50%，而物流业可以大大降低来自该部分的成本。如日本在近20年内，物流业每增长2.6个百分点，经济总量就增加1%。而在美国，物流产业的规模己达到9000亿美元，几乎是高新技术产业的两倍。同样是在美国，由于服务费高涨，产品的制造成本己不足总成本的10%。而且，与储存、搬运、运输、销售、包装等活动耗费的时间相比，产品的加工时间只有这些活动耗时的1/20，几乎可以忽略，可见物流领域大有利润空间可以挖掘2。对制造系统的合理布局设计将有效减小生产所占面积，有利于生产规模的扩大以及产品的多样化发展；使生产中的物料运输更加高效，缩短制造资源(工位)之间的物料运送时间，缩短生产周期，降低制造成本，不同工位之间的物流得到简化，物料的输送更加连续，更有利于生产管理，因此必然会提高产品质量，增强企业的竞争力。在制造业中，总经营费用的20%50%是物料搬运费用，而设施布置的主要的目标就是使企业的物流合理、通畅和最大限度的减少物料搬运，优良的平面布局可使物料搬运费用至少减少10%30%3，这将为企业赢得可观的效益，从而使企业在激烈的竞争中占据领先地位。可以说，设施的合理布局会使整个制造系统（尤其是中小型制造系统）具备更大优势，反之则会对人力物力造成极大的浪费。因此，从经济效益上来看，对制造系统的设施布局的优化布置和物料搬运的研究也是很有必要的，它的改善绝对仓储管理和生产运作起到很好的促进作用。企业内部的物料搬运在生产物流中占据相当重要的位置。据统计，机械加工行业中，每生产1t产品，在加工过程中要装卸、搬运50t物料，在铸造过程中要搬运80t物料；在冶金行业，在中等批量的生产车间里，95%的时间消耗在原材料、工具、零件的搬运、等待上，物料搬运的费用占全部生产费用的30%到40%。然而，这种费用的支出，并不改变物料的特性，不增加产品的功能，但设施布置的不合理，物料搬运不良及搬运的快慢，对生产过程会产生各种各样的影响4。针对以上存在的现象，本文运用相关专业知识对某公司PU工位汽车密封条公司的生产车间设施布置和物料搬运系统进行调研、分析和改善。该公司成立于1996年，是一家以生产汽车密封条为主的公司，并集配套服务、研发、制造、进出口、销售等功能于一体的高新技术企业。公司已是一汽-大众公司、 一汽轿车公司等众多国内外知名厂家生产配套商。随全球产业市场变化，汽车密封条市场需求也在逐步增加。但由于该企业现有设备生产能力有限，所以公司实行三班倒24小时生产。考虑到现有生产车间的设施布置和物料搬运方面存在许多的问题和不足，对于这种情况本文决定通过改进现有车间设施布置及物料搬运系统，依靠工艺改进、提高生产平衡和必要的物料搬运设备投资，提高空间利用率，减少作业人员，降低生产成本。通过对生产车间原有设施布置进行仔细研究及分析，发现在设施布置及物流方面还存在许多问题，具体如下：1）物料搬运存在往返交叉现象。2）生产流程可以改进，作业人员有浪费现象。3）车间内目前采用间断式生产布局，在制品存放地占用车间面积较大。4）车间在制品暂存区、原材料存放区、工人工作区等安排需要重新调整和改进。5）自动化程度低，人工推车搬送物料，需占用大面积物流通道空间。鉴于以上现象，如何改进生产车间设施布置，改进物料搬运系统，以达到有效利用作业空间，提升生产平衡成为亟待解决的问题。1.2 国内外研究现状及发展趋势1.2.1 国外研究现状20世纪初泰勒时代，出现了早期的“工厂设计”。第二次世界大战后，人们逐渐认识到生产过程的根本目标是要提高全系统的效益，开始重视系统的规划、设计及物流过程的管理，工厂设施布置设计与物料搬运等逐渐成为工业工程研究的重点之一。20世纪60年代以后，由chard Mother倡导的系统化设施布置规划(SLP)方法，提供了一种以作业单位物流与非物流的相互关系分析为主线的规划设计方法，采用一套表达极强的图例符号和简明表格，通过一系列条理清晰的设计程序进行工厂布置设计。它虽然不是一种严密的设计理论，却是一套实践性非常强的设计模式和规范的设计程序，并且为设施规划设计人员与生产管理人员广泛采用，运用效果良好。近二三十年来，在生产和管理领域已经或正在发生着许多变革，并对设施规划与物流分析产生了积极影响。物流学理论的发展侧重于物流(甚至非物流)系统的综合规划、布置设计、管理与控制等，并被广泛应用，其思维方法正在使设施规划发生着某些观念和方式上的变化。工厂设计的理论方法结合系统工程及计算机工程等科技新理论，对各种系统的“设施”进行科学的规划、设计，以求获得良好的效果。1.2.2 国内研究现状中国在二十世纪五六十年代开始搞工厂设计，方法较为原始，以经验设计为主，沿用前苏联的设计方法，即注重设备选择的定量运算，对设备的布置以及整个车间和厂区的布置则以定性布置为主。80年代以后，中国引进日本的物流管理方法和美国的以Richard Mother为代表的系统布置规划与物料搬运技术，收效显著。90年代初，工业工程作为正式的学科已在中国出现，设施规划与物流技术更为人们所重视。1994年10月在上海召开了现代物流技术与装备国际学术会议，其中有关物流系统规划方面的17篇论文涉及的内容有系统规划、物流与布置设计、物料搬运合理化、物料搬运管理等，有力地推动了我国物流技术与设施规划的发展。目前，我国的设计规划部门也在学习国外先进理论，应用物流技术，以定量的方法来得出最佳方案，再进行综合比较，对工厂进行布置设计。这种以物流技术来统领设施规划的办法，即所谓的“SHA+SLP”平面布置和物料搬运综合系统设计，不但解决了设施规划中“摆方块”无多大理论和水平的状况，更为重要的是，由此提高了工厂车间的空间和平面利用率，提高了企业的竞争实力。随着科学技术的进步，在设施规划的过程中，仿真技术已经成为分析物流系统的重要工具，制造企业的物流系统处在一个不确定的环境中，受很多随机因素的影响，具有多目标、多因素、多层次的特点，是以离散事件系统为主的复杂的离散事件混合系统，而不是单纯的离散事件系统5。系统化和计算机辅助设施布置方法使设施布置系统化、科学化，同时也提高了设施布置的工作效率，加快了设施布置的工作速度。1.2.3设施布置的发展趋势随着技术的进步，设施布置和物料搬运将朝着以下方面发展。1）广泛应用计算机仿真技术，包括从原材料接受到仓库、制造、后勤支持系统的仿真，仓储系统运行分析评价的仿真。2）继续发展和完善缪瑟的系统布置设计，并渗透和集成到计算机辅助设施布置设计，甚至整个制造系统中去。3）构建更完整的布置模型，结合人工智能技术，提出更好的算法，开发出更通用、更完整、更快速、更准确的新算法及相应的计算机辅助设施布置软件。4）自动化、柔性化、信息化、网络化、绿色化、智能化方向发展6。1.3论文研究的目的及意义1.3.1论文研究的目的通过对汽车密封条PU工位部件生产车间现状的工艺生产流程及物流搬运系统进行分析，找出并改进其中存在的问题；进而在符合工艺过程需要的同时，改进生产车间设施布置方案及物料搬运系统，以达到有效利用净生产空间，减少物料搬运费用，降低生产成本，并在不增加生产面积的前提下，提高生产平衡的目的。1.3.2论文研究的意义在制造企业竞争激烈的市场竞争环境下，一个优良的生产系统对于增强企业的竞争力而言至关重要，机械加工设备布局作为生产系统重要组成环节，其优劣直接决定着产品质量、生产率和经济效益。因此，无论新系统的形成还是旧系统的改良，布局研究都是重中之重。设施布置设计在设施规划设计中占有重要地位，优良的设施布置可以节省物料搬运费用，缩短生产周期，加快流动资金周转。因此，优良的设施布置是提高生产系统效益的重要源泉和手段，是改善生产系统整体功能、实现现代化管理和先进生产方式的前提和基础7。物料搬运系统设计直接关系到生产系统效益。物流过程不直接产生价值，但却直接关系到成本。在物流系统运行过程中，管理与控制水平的高低直接关系到产品质量，仅注重加工质量，不注重物流质量，对生产系统危害很大，物流合理化可以降低物流费用，从而达到降低成本的目的。因此，探讨车间内设施布置与物料搬运系统的优化，具有非常重要的现实意义。2设备布局2.1布局概述生产线的设备布局是根据生产的实际需求进行设计的，布局必须符合生产需求才能获得最佳的生产效益。据资料显示，在产品的整个生产周期中，传输和等待的时间所占的比例达到90%-95%，而在制造过程中将近20%-50%的费用花费在物料运输中，因此好的车间布局可以使传输和等待的费用减少10%-30%，这样可以减少制品的停留时间，可以减少缓存区的容量，减少制造系统的建设费用，提高企业的生产效率。因此生产线的平面布置是企业提高经济效益不可忽略的环节。2.1.1设备布局的形式67设备布局形式取决于生产类型和生产组织形式，因此设备布局形式与组织车间一致。在机械制造车间，一般把设备布局基本形式分为：设施布置的常规布局形式和单元生产布置方式设施布置的常规布局形式包括工艺布置、产品布置、固定工位布置和成组布置。(1)工艺布置又称功能布置，是同类设备和人员集中放置在一个地方的布置形式。(2)产品布置又称流水线布置，这种布置是为特定的产品或服务对象所设计的。产品布置的基础是标准化和作业分工。 (3)固定工位布置，指加工或服务对象位置固定，而加工或服务围绕着该固定位置移动的一种布置方式。这种布置方式主要用在制造业中大型或特大型产品的生产，这类产品很大很重不易移动，如船舶制造、飞机的总装配等。 （4）成组布置，是按成组技术的相似性的原则，将中小批量的产品及零部件根据其工艺分成不同的工艺族，然后按照不同的工艺族来布置设备。 单元生产布置方式的形态包括单人方式、分工方式、巡回方式。 （1）单人方式。单元内以作业者为核心，配备零件和加工工具，由一名作业者完成所有的加工装配工作，不再进行分工。 （2）分工方式。单元内的工序由多人完成，即每个人分担若干道工序。 （3）巡回方式。巡回方式，也称“追兔方式”，即单元内的若干个工人，顺序排列，依次完成单元内的全部工序，它可以在不增加单元内的作业面积，不增加作业人员的数目的情况下达到迅速增加产量的目的。2.1.2设施布置的内容设施布置包括两个内容，既工厂总体布置和车间布置。工厂总体布置设计要解决工厂各个组成部分，包括生产车间、辅助生产车间、仓库、动力站、办公室、露天作业场地等各种作业单位和运输线路、管线、绿化及美化设施的相互位置，同时要解决物料的流向和流程，厂内外运输的联结及运输方式。 车间布置设计要解决各生产工部、工段、服务辅助部门、储存设施等作业单位及工作地、设备、通道、管线之间的相互位置，同时也要解决物料搬运的流程及方式2.1.3布置的原则在新建工厂（或工序）时，布置对整体效益起着决定性的作用，在允许的条件下，应作最好的布置。由于技术进步，原有的生产方式不符合现在的需求，需要改变现在的工序时也要重新进行布置。在进行布置时，需要考虑以下的原则：1、统一原则：把工序中的四要素“人、机械、材料、作业方法”有机统一起来，并充分保持平衡。2、最短距离原则：配置时要使搬运距离、时间最短。3、物流顺畅原则：使工序没有堵塞，物流顺畅。应仔细考虑生产批量的大小，用地面积的限制等，并把直线式和L字型、U字型、S字型、星形等进行比较研究，再做出综合判断。4、利用立体空间原则：为有效利用空间，利用立体空间。5、安全满意原则：布置使工作人员既能安全又能轻松作业。6、灵活机动原则：面对工序的变化、增减等变化，尽可能随机应变，采取灵活措施。2.1.4生产线设备布置的类型8 生产线布置的类型分为直线形布局、U形布局和单元式布局直线形流水式布局是指加工的零件具有几乎完全相同的工艺路线时，设备可按固定的工艺路线顺序排列，形成一条好似单一对象的生产线，当然设备布局的形状也不是绝对的的直线的，只是按照顺序延伸，零件在生产线上单项流动，没有迂回，流动畅通，运输路线最短，在制品最少。U形布局是待加工的零件虽然所用的设备相同，但是具有不同的工艺路线时，为了缩短零件的运输距离和便于组织多机床看管，事宜用U形布置，设备在U形线中按照零件族的典型工艺进行排序。按照U形布置，设备比较集中，便于看管，也便于不同零件便于在U行线上进行跳跃和迂回流动，以最短运输距离，完成各自的工艺过程。在U形布局下，生产单元的作业人员可以在U形线的两边之间同时操作两台相邻的机床，提高工人分利用率，另外采用U形的设备布置方式，便于工件制品之间的传递，减少工件的运输时间和成本，有助于单件生产和传递。实践证明，U形生产线，对于提高生产线的弹性，员工的满意度和士气，减少工作人员的单调乏味，提高产品的质量和劳动率是十分有效的手段。单元式生产是指在一条生产线或一个机器设备单元内，由一个或者几个人组成的团队连续进行，多道工序操作，完成某一项产品组装的生产方式。单元式布局下，工作内容是指多项工作内容合并在一个单元里完成。在一个单元里边，存在多项作业，在同一个单元里边通常只设立少量缓存甚至不设立缓存，而在单元和单元之间设立足够的缓存，而只在单元与单元之间设立足够的缓存。根据经验证明，企业在选择布局方式的时候可以按照自己的实际情况选择符合自身特点的布局方式，当产品单一或者批量较少的时候，选择U形布局方式能获得较好的收益，当产品品种较多或者批量较大的时候，选择单元式布局方式能够较快完成生产，以满足不断变化的顾客需求。2.2U形生产线介绍2.2.1 U形生产线定义U型生产线-即是指生产线之布置呈U型的形状 在此机台之布置型太下，系统中每一位之作业人员皆可负责数台机器之操作，如此不但可以缩减人力之成本且可使生产线更具弹性来因应突发性之变化。 该产品由线棒及标准连接配件组合而成,具有拆卸方便,组装灵活,提高生产效率等特点. 适用于多品种小批量，频繁插线和变线的产品生产使用。2.2.2两种简单的U形装配线下图所示的生产线为三条简单的生产线结合在一起的产物，这条生产线由两个操作工负责。显而易见，该生产线的布置具有足够的柔性以至于在产量被迫减小的时候一个工人就能操作整条U型装配线，而当需求的加大的时候能够通过往该生产线补充额外的工人来达到生产计划。图2-2 简单U型线B图2-1 简单U型线A3生产线设计3.1 PU工位生产线分析 一个工位的布局合理与否将会直接影响的工位的生产效率，一个好的合理的布局能够保障物料运输畅通，节约占地面积，降低工人的劳动强度，进而提高生产效率，获得更大的效益。因此，无论是建立新工厂还是改建车间，设备布局的设计都是必需的。3.1.1PU工位的现有布局分析PU工位是由剪切、10450硫化、10450检验、301大压机硫化与39.8638检验工位组成，其中还有休息区和垃圾摆放区，大体的布局图3-1所示。 图3-1PU工位的布局3.1.2PU工位的搬运路线PU工位的大体搬运路线为：剪切货架10450硫化货架10450检验装箱。另一条搬运路线为：301大压机硫化货架39.8368检验装箱。搬运的路线如图3-2所示。 图3-2PU工位的搬运路线图通过对该工位的布局以及物料搬运现状的分析发现，该工位的设备摆放并不合理，由于设备摆放的不合理造成了物料搬运线路的过长，这样就浪费了时间，也增大了工人的劳动强度。所以该工位的布局需要进行改善。这样的搬运路线是需要我们进行考虑改进的。3.2 PU工位节拍的确定所谓的节拍9就是指各工序完成分配给他的作业指导工作可以往下进行所容许的最大时间。节拍决定一个生产线一定时间内的产量，从作业时间可知此装配线的工序最大值，它决定了可能的产量范围。节拍的公式定义如下 CT=F/Q （1-1） 在（1-1）公式中，CT-流水线节拍(s/件)；F-计划期有效工作时间(s)；Q-计划期内产品产量(件)； 根据该密封条生产公司给出的PU工位的日生产量310，以及按照每天工作7.5小时,则密封条的节拍为： 生产节拍=7.5*3600/310=87s/件。3.3时间宽放3.3.1时间宽放的定义 作业时间中减除净作业时间外由于“作业者的生理需要”“作业方法问题”“管理需要”等原因经常会造成作业中断产生作业时间以外的时间这种不可避免的必要的时间增加即时间宽放3.3.2宽放率的确定 A私事宽放是指除疲劳以外作业者在生理上的需要如喝水上厕所擦汗等。当每天工作8小时上下午无中间休息时的标准为对于轻松工作为正常时间的2%到5%。对于较重工作(或环境不良)为5%到7%。对于举重(或天气炎热无空调)为 7%。 通过对该公司现场的实习，了解到该公司的对于员工来说在私事宽放为处在轻松工作和较重工作之间，故在此项宽放中宽放率定在5%； B疲劳宽放由于作业造成的精神及肉体上的负荷所带来的劳动机能衰退及速度减慢称为疲劳。它是客观存在于人体的自然现象所以必段给予时间宽放以消除这种时间的迟延。这是符合实事求是及以人为本的现代IE理念的。 设定疲劳宽放率时可参照表3-1的疲劳宽放评价项目与宽放率设定。必须认真听取现场员工与管理者的意见解决疲劳的问题才是关键。表3-1 疲劳宽放评价项目与宽放率评价项目内容宽放率 %努力度1较轻松坐式作业2拿轻物上下3重劳动拿重物移动偶尔休息4超重劳动无休息01.01.51.75姿势1稳定的坐式作业2普通步行并携带物品3注意力集中的干干停停姿势不自然4急速停止起动无法休息00.31.01.5特殊的作业服装与工具1无特别处2口罩长筒草靴手套等劳保用品有时用3基本需配戴上述用品但偶尔可以拿下4不间断使用00.20.60.75细致程度与眼部疲劳1需要细致作业2偶尔需谨慎细致3需要小心细致4经常需高度小心细致00.30.40.7重复动作与紧张度1几乎很少有重复2偶尔忙碌的需重复动作3繁忙且无变化的反复动作4强烈反复枯燥重复00.30.40.7单调性1有一定兴趣并非反复动作2一定程度的反复动作3很单调但偶尔休息一下4不停的连续单调不能休息的状态00.30.40.7创造性注意力1不需要2需要一点3必须具有4高度必要00.30.40.7对责任与危险注意度1不需要2对他人的安全及责任需普通程度的留意3对自身及他人的安全责任需特别注意4超级危险作业需特别注意自己及他人安全00.30.40.7环境1环境清洁2有少许烟尘和臭味的污染3烟污物臭气尘灰很多4上述污染非常严重020.250.4燥音1没有燥音2少许燥音3有燥音但有间歇4持续不断强燥音00.20.250.4温度1有空调温度正常2普通的温度变化3有温度变化较大4温度变化极大对人不利00.20.250.4光照度1光照度在标准之内2正常一般照明水平3光线弱或过强影响人的情绪4非常弱的光线并且明暗变化剧烈严重影响情绪00.20.250.4地面1地面光洁2普通状态地面3潮湿不干净4潮湿容易滑倒的地面00.20.250.4 在此项宽放中13项中分别为：1.努力度：1%；2.姿势：1%；3.特殊的作业服装与工具：0.75%；4.细致程度与眼部疲劳：0.3%；5.重复动作与紧张度：0.4%；6.单调性：0.4%；7.创造性注意力：0%；8.对责任与危险注意度：0.3%；9.环境：0.25%；10.噪音：0.4%；11.温度：0.2%；12.光照度：0.2%；13.地面：0.2%；宽放率：1%+1%+0.75%+0.3%+0.4%+0.4%+0%+0.3%+0.25%+0.4%+0.2%+0.2%+0.2%=5.6% C作业宽放作业宽放主要是由于材料零件机械工具等生产相关物品造成的非周期性不规则的准备或是清扫等类似的作业一般在15分钟内完成。超过15分钟的不计入作业宽放之内主要有以下几种情形1.作业台及场地的简单清洁与准备包括转换产品品种时的时间消耗。2.由于来料及零件不良造成的停顿。3.现场监督者与检查员临时抽检及口头指示造成的偶发停顿。4.上下工位的传递中偶发问题。 D管理宽放由于企业的管理制度所造成的管理所造成的管理时间的占用。例如班前会及交接班会及体操时间等。总之由于管理工作及制度所造成的时间占用可以归类为管理宽放这个问题在不同国家及企业中由于文化的差异处理上有很大差异。笔者建议另外单独计算为好。这部分时间的分析与改善作为管理程序的改善课题单独处理相对来说更容易取得理解共识。当然有些时间是不可以节省的例如针对职员的健康管理所用的时间或者企业文化建设的时间。E特殊宽放根据产品的工艺特点或生产计划周期的长短不同的产品不同的生产线根据具体情况可以设定特殊宽放无特别原因不可以乱加特殊宽放那样将失去标准时间的客观性与准确性。 在C D E三个选项中，根据在现场的观测和对该公司的整体生产管理等方面的综合了解，得到该三项的整体宽放率为6%。故: 总宽放=5%+5.6%+6%=16.6%3.4生产线平衡103.4.1生产线平衡的定义生产线平衡即是对对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使个作业时间尽可能的相近，它是生产流程设计与作业标准化必须考虑的重要的问题。生产线平衡的目的是通过平衡生产线使得现场更加容易理解“一个流”的必要性以及“单元生产”的编制方法，它是一切新理论、新方法的基础。生产线平衡率= （各工序时间总和（工位数CT）100% = （ti（工位数CT）100% (1-2)CT:生产线工序中最大标准工时,即生产线节拍根据定义可以看出,生产线平衡需满足以下两个条件：1)生产线节拍工序时间2)(生产线节拍-工序时间)最小3.4.2生产线平衡改善方向生产线平衡改善主要以下四个方面作为改善方向：1)改进工艺设备与操作设备方面生产线节拍的构成表明,若要缩短生産過程的节拍,一方面可以利用加工零件自身结构的特点,通过机械结构的科学设计,使作业过程中某些时间进行重叠,以缩短作业时间,另一方面缩短过程中部分或全部动作所耗用的时间,同样可实现缩短整条线节拍。通常改善设备往往需要较高的费用,不少公司出于对成本的考量往往不太愿意进行此方面的变更,这与人们的思维方式有关。人们往往会产生误解,对每日每时发生在生产线上的费用认为很少,不在乎,但对为了改进生产线一次性发生的费用自理却认为很高,这种认识是不正确的。放弃对连续发生的浪费进行排除,结果造成损失的情况很多,对于降低工时和降低成本要追求其经济性,正确的判断是很重要的10。需以科学的计算方式,且根据外界环境的变化,合理地进行评估。2)改进工艺方面通过调整生产工艺来控制节拍,在国内外也有大量研究和应用。如对于某冰箱厂一条冰箱生产线的两道工序-箱体装配与发泡的节拍相差较大的问题,采取在它们之间增设一个缓冲环节-储存线的方法解决11。3)改善产品本身的设计随着科技的发展,越来越多的产品,尤其是电子类产品出现在人们的日常生活中,改善人们的生活品质。为了抢占市场,产品自研发到投产的时间是受限制的,而通常产品本身也存在一个自不成熟到成熟的发展过程,当然也就会有一些不符合最佳工艺的设计结构出现。故工厂在生产过程中,应积极与研发设计单位进行沟通,根据自身的生产经验,对于影响生产工艺的设计,提供建议,请设计者在可能的情况下进行修正。这样的生产模式,通常称为DFM(Design For Manufacture),即当产品处于正式投产前以及正式生产中,通过FMEA(Failure Mode Effective Analysis)方法对实际生产的品质状况,以及人员作业方便性等方面进行分析,对产品本身的设计提出改善要求,使生产适合工艺的生产,这种设计改善也是公司持续发展的重要内容。当然,也不是仅要求所有的产品都按照实际生产能力来设计,而是发挥设计的潜能,使产品的工艺与工厂实际生产能力尽量达到一致,降低生产单位的负担,让公司利益最大化。4)改进节拍计算方法生产节拍方面,以往大都凭经验估算出来,现在则可以通过公式计算节拍,最小工作站位数,生产效率等,更科学有效。3.4.3 PU工位的生产线平衡率我们在工作现场测得的PU工位的工作时间如表3-2所示。表3-2PU工位的时间汇总工位名称剪品区硫化10450检验301大压机硫化39.8368检验总加工时间总时间15s24.9s46.8s86.2s70.3s243.2s 由3.3.2节，我们确定了公司的宽放率为16.6%，那么，我们可以确定PU工位的总时间。总时间=总加工时间*（1+宽放率） =总加工时间*(1+16.6%)=243.2*1.166=283.6s。那么我们根据公式1-2可以确定PU工位的生产平衡率。PU工位的生产平衡率=（各工序时间总和/（工序数*CT）*100% =（286.3/（5*87）*100%=65.8% 3.5PU工位的程序分析11 程序分析的概念及特点 程序分析是依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，全面的分析有无多余、重复。不合理的作业，程序是否合理，搬运是否过多，每延迟等待是否太长等问题通过对整个工作过程的分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产效率。也可以说，程序分析是通过调查分析现行工作流程，该进流程中不经济、不均衡、不合理的想象，提高工作效率的一种研究方法。 程序分析的主要有以下特点（1） 同时对生产过程的宏观分析，不是针对某个生产岗位、生产环节，而是以整个生产系统为分析对象。（2） 它是对生产过程全面、系统而概略的分析。使用程序分析，自然离不开程序分析符号，程序分析符号如表3-3表3-3程序分析常用符号符号名称表示的意义例如加工指原材料、零件或半成品按照生产目的承受物理、化学、形态、颜色等的变化车削、磨削、炼钢、搅拌、打字等都属于加工检查对原材料、零件、办陈品、成品的特征和数量进行测量。或者说将某目的物与标准物进行对比，并判断是否合格的过程对照图样检验加工尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转情况搬运表示工人、物料或设备从一处向另一处在物理位置上的移动过程物料的搬运、操作工人的移动D等待或暂存指在生产过程中出现的不必要的时间耽误等待被加工、被检验、被运输都属于等待储存为了控制目的而保存货物的活动物料在某种特权下存入仓库 3.5.1PU工位的工艺流程现状为了便于我们对PU工位进行研究，我们对PU工位的工艺流程现状进行分析如图3-3所示。图3-3PU工位的工艺流程图3.5.2PU工位的流程程序分析我们对PU工位进行流程程序分析，分析过程如表3-4与3-5所示。表3-4PU工位的10450线流程程序分析工作名称：PU工位的10450线研究者：xxx研究日期：2011-5-21 统计项别次数时间/s距离/m加工234.9检查142.8搬运4710等待D0储存1工作说明距离/m时间/s人数工序系列加工检查搬运等待储存1剪切142D2.搬运到货架211D3.搬往下一道工序321D4.10450硫化20.91D5.搬运到货架221D6.搬往下一工序321D7.10450检验42.801D8.装箱D 表3-5PU工位的301线流程程序分析工作名称：PU工位的301线研究者：xxx研究日期：2011-5-21 统计项别次数时间/s距离/m加工183.2检查169.3搬运346等待D0储存工作说明距离/m时间/s人数工序系列加工检查搬运等待储存301大压机硫化83.21D2.搬运到货架321D3.搬往下一道工序211D4.39.8368检验69.301D5.搬运到货架111D6.装箱D3.6 PU工位生产线的优化3.6.1PU工位存在的问题根据流程程序分析，我们发现PU工位存存在很多问题，大体如下 （1）搬运过多。如剪切工位加工完成后，需要工人把剪切条搬运到货架，而下一个工人还需要来到这个货架进行搬运，这样增加了工人的搬运距离，且增加了工人的劳动强度，需要改进 （2）有些工位的加工时间明显小于节拍。根据3.2节，我们知道PU工位的理论节拍是87s/件，但是我们在工作现场实际测得的剪切，10450硫化，10450检验的工作时间都明显小于节拍，而只有301大压机硫化与39.8368检验的加工时间与节拍接近，这样的工位大大的影响生产线的平衡，是需要改进的。 （3）设备摆放不合理。我们基于3.1节工位的现场布局可以发现，工位摆放不尽合理，剪切与10450硫化之间的货架摆放不合理，垃圾及废料区只有一个，工人需要走动很远才能将垃圾和废料进行处理。3.6.2PU工位生产线的改进3.6.2.1“ECRS”原则11 删减(Eliminate),合并(Combine),重组(Rearrange),简化(Simplify),简称ECRS,用于对生产过程进行优化。 删减(Eliminate)的目的是排除浪费，排除不必要的作业，一般采取的方法是合理布置，减少搬运。取消不必要的外观检查。 合并(Combine)的目的是配合作业，同时进行，合并作业。一般采取的方法是把几个印章合并一起盖。一边加工一边检查。使用同一种设备的工作，集中在一起 重组(Rearrange)的目的是改变次序，改用其他方法，改用别的东西。一般采取的方法是把检查工程移到前面。用台车搬运代替徒手搬运。更换材料。 简化(Simplify)的目的是连接更合理，使之更简单，去除多余动作。一般采取的方法是改变布置，使动作边境更顺畅。使机器操作更简单。使零件标准化，减少材料种类。3.6.2.2“5W1H”提问技术11“5W1H”提问技术是指对研究工作及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，具体内容如表3-6所示。表3-6“5W1H”提问技术表考察点第一次提问第二次提问第三次提问目的做什么（what）是否必要有无其他更适合的对象原因为何做（why）为什么要这样做是否不需要做时间何时做(when)为何需要此时做有无其他更合适的时间地点何处做(where)为何需要此处做有无其他更合适的地点人员何人做（who)为何需要此人做有无其他更合适的人方法如何做（how）为何需要这样做有无其他更合适的方法和工具 3.6.2.3对PU工位的改善 基于3.6.2.2节，我们知道PU工位有许多问题需要我们进行思考和改善，因此我们应用 “5W1H”提问技术和“ECRS”原则对其改进如下。 （1）搬运问题的改善。我们知道，工作现场存在大量的搬运活动。问：搬运是必要的么，能否用别的方法进行取代？答：搬运是为了进行下一道工序的加工，但是很浪费时间，我们可以考虑用传送带代替搬运，实现自动搬运，减少工人的移动，减少劳动强度。 （2）节拍的改善。我们根据现场的调研和分析，可以发现能够真正接近节拍的工位很少，只有301大压机硫化与39.8368检验的加工时间与节拍接近。问：我们可否考虑将这两个工位增加操作人员，使工位的加工时间减少，从而减小PU工位的节拍，提高生产效率？答：可以增加操作人员，由操作人员配合完成，这样可以减少这两个工序的加工时间，这样就可以重新确定工位的节拍，提高PU工位的平衡率。