工作研究在装配生产线改善中的应用.pdf

制造技术 工艺装备现代制造工程 M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g 2 0 1 1 年第6 期 工作研究在装配生产线改善中的应用 李琴 李泽蓉 卿馨予 文忠波 攀枝花学院机电工程学院 攀枝花6 1 7 0 0 0 摘要 针对某装配生产线生产效率低的现状 运用作业测定技术测出了各工位的作业时间 找出了其中的瓶颈工位 运 用 5 W I H 提问技术 分别从操作 工位和生产线平面布局等方面分析了存在的问题 根据取消 合并 重排和简化 E C R S 四大原则进行了改进 通过改善 使操作简化 各工位的任务安排更合理 优化了生产线的平面布局 缩短了搬 运距离 提高了生产线平衡率 进而提高了生产效率 关键词 工作研究 生产线平衡 改进 中图分类号 T H l6 文献标志码 A 文章编号 1 6 7 l 3 1 3 3 2 0 1 1 0 6 0 0 9 3 0 5 A p p lica t io no fw o r ks t u d yo nt h eim p r o v e m e n to fa s s e m b lyp r o d u ct io nlin e L IQ in L IZ e r o n g Q I N G X in y u W E NZ h o n g b o S ch o o lo fM e ch a n ica lE le ct r o n icE n g P a n z h ih u aU n iv e r s it y P a n z h ih u a6 1 7 0 0 0 S ich u a n C h in a A b s t r a ct A im in ga tt h elo wp r o d u cte f f icie n cyina s s e m b lyp r o d u ct io nlin e a p p lie sw o r km e a s u r e m e n tt e ch n o lo g yt od e t e r m in e o p e r a t io nt im eo fe v e r ys t a t io na n d f in d so u tb o t t le n e ck s t a t io n s U s in gt h e5 W 1 Hch e cklis t t h ee x is f in gp r o b le m sa r ea n a ly z e din t h eo p e r a t io n p r o ce s sa r r a n g e m e n ta n dp r o d u ct io nlin ela y o u t M a n yim p r o v e m e n t sa r em a d eb yt h ep r in cip le so fE C R S E lim i n a t e C o m b in e R e a r r a n g e S im p le T h r o u g him p r o v e m e n t t h eo p e r a t io niss im p lif ie d t h ep r o d u ct io nlin ela y o u ta r eo p t im iz e d t h e m o v in gd is t a n ceisr e d u ce d t h eb a la n cer a t eisin cr e a s e d a n dt h ep r o d u cte f f icie n cyise n h a n ce d K e yw o r d s w o r kr e s e a r ch b a la n ceo fp r o d u ct io nlin e im p r o v e m e n t 1装配线生产现状及问题分析 1 1 装配线生产现状 某公司是一家专业生产潜水电泵的民营企业 生 产的潜水电泵用途广 需求量大 组装车间中有一条 流水线为公司新上的生产线 在运行的过程中暴露出 许多问题 致使其生产效率较低 不能满足公司发展 的需要 该流水线主要负责产品的组装和包装 共2 7 道工序 在1 3 个工位完成 作业人数为1 5 人 改善前 组装流程程序如图1 所示 其中每道工序的操作时间 采用秒表测时方法 对在线情况进行多次测试再取平 均值 并由此得出改善前各工位作业时间柱状图 如图2 所示 1 2 生产线问题调查及分析 由图2 所示可计算出该生产线的平衡率 计算公 式旧1 为 作业时间总和 最长作业时间x 工位数 3 3 5 6 3 7 1 3 6 9 8 由此可见有3 0 2 的时间 四川省教育厅教学改革研究基金资助项目 P 0 9 4 2 6 由于生产线的不平衡而损失掉 由图2 所示还可看 出 造成生产线不平衡的原因主要由于1 9 3 1 9 4 T 0 6 1 9 7 T I O 瓶颈工位所需作业时间与其他工位相差太 大 而T 1 1 工位出现能力过剩现象 因此 只要能将 瓶颈工位的时间降下来并能将一些工序做适当调整 整个生产线的平衡率就会提高 根据实际情况 运用 5 W lH 提问技术H 1 分别对 目的 方法 人员 时间 地点及原因进行逐项提问和 分析 发现现行生产线存在以下问题 1 存在单手作业的浪费 2 存在不必要的操作和等待 3 工位任务安排不均 造成一些工位产能过剩 4 平面布局不合理 有些工位之间的距离太长 导致移运距离长 从而浪费大量时间 2 改善方案设计 针对以上问题 利用取消 合并 重排和简化 9 3 2 0 11 年第6 期 现代制造工程 M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g E C R S 四大原则 减少不必要操作 等待 合理安 2 1 操作改善 排各工位间距离等 从而达到提高生产效率的目的 1 在对热保护器安装过程中 T 0 3 工位 存在单 加T搬运等待储存检查 I 序譬r 位号I J 午名 距离 mI r J I h J s人数 V T A 0 l 转子J K 装 I 9 2 T A 0 2T O l 巾蒿压装 0 8 1 T A 0 3 骨架油封琏装 7 1 传递至F T 位 二 1 24 T A 0 4T 0 2 机械密封安装 f 1 4 4 J T A 0 5 油室盖安装 之 1 2 传递至F 上位 1 2 4 T A 0 6电缆线安装 r 8 T A 0 7 装热保护器 1 3l T 0 3 T A 0 8 接电容 接线 弋 1 1 5 传递至F T 位 一 O 82 7 T A 0 9 压接线端了 扎扎带 1 7 1 T 0 4l T A lO 热保护器焊接 弋 1 3 3 传递至卜I 一 何 一 1 5 5 T A llT 0 5坝盖安装 1 91 传递举卜 工位 t2 48 T A l2T 0 6 试气堰枪验 叫 一3 5l 一一 一 传递垒卜IiJ 位 一一 1 24 T A l3吹水 I r 1 0 T A l4锁放 气螺钉 丫 7 2 T A l5 叶轮安装 丫 1 l T 0 7 T A l6 泵体安装 9 1 一 1 86传递争下上何 T A l7 沣油锁密封螺钉 f 1 3 7 T 0 81 T A l8 挂泵 之 1 2 4 传递至下 T 位 卜1 24 T A l9 烘l 喷漆 2 4l T 0 9 等待 3 0 传递至F r 位 卜31 2 I T A 2 0 提手安装 I ll T A 2 l f lj 水口安裟 了 1 3 1 T lO 1 A 2 2 刚罩安装 乞 8 传递全下工位 O 82 7 1 A 2 3 贴警告标识 f 3 1 A 2 4T I 贴质量安全标识 丫 3 1 T A 2 5贴条形码 弋 8 传递垒下 工何 I 卜1 24 1 A 2 6T 1 2出J 检验 L 1 8 l f 递车F L 位 一 一一 0 82 7 T A 2 7 T 1 3 包装 y 1 7 2 图1改善前组装流程程序 李琴 等 工作研究在装配生产线改善中的应用2 0 1 1 年第6 期 4 0 3 0 童2 0 b 1 0 2 6 4 2 1 9 2 4 1 4 45 78 工位序号 1 3 图2 改善前各工位作业时间柱状图 手作业的浪费 目前的做法是右手一直拿着气动工 具 左手先拿热保护器放好 接着再用左手拿两颗自 带垫片螺丝并将其放好 最后用右手的气动工具将螺 丝钉拧紧 改善方法 将气动工具用弹簧吊好 高度 调整为最适合操作的高度 操作时 双手同时拿取物 料 右手拿取热保护器 左手拿两颗自带垫片螺丝 右 手先把热保护器放好后 顺手拿起气动工具将螺丝拧 紧 这样会节省5 s 的操作时间 2 在对热保护器焊接工序中 T 0 4 工位 存在不 必要的操作和等待 该工位操作人员在焊接完成后 会等待2 3 s 的时间待焊锡冷却后 用手提拉一下焊 接线 检查是否焊接牢固 通过多次试验发现 在工 人熟练掌握焊接技术的情况下 一次焊接就可以保证 焊接质量 改善方法 指定一名掌握焊接技术的熟练 工人来操作 取消操作过程中的等待以及用手提拉焊 接线的动作 动作简化后操作时间由以前的1 3 3 s 降 为8 3 s 同时也减轻了操作者的疲劳 3 在试气压检验工序中 T 0 6 工位 存在操作先 后顺序安排不合理的现象 当潜水电泵到达该工位 时 检验人员先把泵搬起放在试气台边上 再把电缆 线整理好 然后将水泵的注油孔和密封螺孔与试气设 备的气嘴对准 按动启动开关 水泵自动充气后潜入 水里进行密封性检验 完成后再将泵搬上生产线 此 过程中搬运和整理电缆时间较长 经常会造成产品在 此工位处积压较多 改善方法 在试气台的右侧作一 个潜水电泵电缆线放置盒 在搬泵到试气台的同时将 电缆线放到该盒内 然后直接将潜水电泵搬到试气工 装里进行试气压检验 经改善后该工位的操作时间 由原来的3 5 s 缩短到现在的2 6 s 2 2 工位改善 1 I 0 7 工位中的吹水工序是不必要的操作 潜水 电泵在试气压检验之后 其表面会附着一些水滴 因 为水滴会影响喷漆效果 导致出现喷漆不合格品 这 时 由一专人负责用空气清洁器吹去泵表面的水滴 但是由于在后面喷漆之前已安排一自动烘干机来烘 干其表面的水滴且效果很好 因此T 0 7 吹水工序不必 要 可以取消 从而减少一个工人 2 在烘干 喷漆工位中 T 0 9 工位 存在3 0 s 的等 待浪费 在喷完漆后 须让泵表面的漆干后才能进入 下一道工序 目前采用自然风干的方式 因而会有较 长的等待时间 为了缩短等待时间 使生产过程更加 流畅 所以要投入成本 在喷漆工位的后面安放两个 电风扇使其快速风干 从而使产品在喷漆后较快地进 入下一道工序 消除了该处的等待时间 3 在T 1 1 工位出现产能过剩现象 造成等待浪 费 根据所测出的数据可知 在T 1 0 工位所需工时为 3 2 s 而T 1 1 工位只需1 4 s 两个工位的工时相差较大 从而造成T 1 I 工位有较长时间的等待 因此在不影 响产品质量和其他任何操作情况下 对两个工位的工 序进行重组 把T 1 0 工位中的网罩安装移到T 1 1 工 位 调整后T 1 0 工位的工时由3 2 s 降为2 4 s T 1 1 工位 的工时由1 4 s 变为2 2 s 从而使生产线的平衡率得到提 高 2 3 生产线平面布局改善 有些工位的布局不合理 工位之间的距离太长 导致产品移动距离长 从而浪费大量时间 该流水线 为直线型布置 经过仔细地测算与试验 本流水线工 位之间的距离在8 0 e r a 最合适 因为生产线上每个工 装板的宽度为4 0 e r a 在工位与工位之间保持有两个产 品的生产缓冲 这样既能保证生产过程的连贯性和流 畅性 还可以缩短半成品在生产线上的移动时间 由 于 1 0 6 试气压检验 工位和T 0 9 烘干 喷漆 工位的 设备较大 占地面积较多 要移动此两处设备实际操 作起来比较困难 因此在保持T 0 6 和T 0 9 工位间距 离不变的情况下 其余工位都可以按8 0 cm 布置 通 过缩短工位间的距离 使整个生产线的长度缩短 结 构紧凑 减少对车间空间的占据 并使产品移动距离 缩短 提高了生产效率 2 4 改善后的流程程序 经过以上改善后的组装流程程序如图3 所示 改 善后 产线平衡率 各工序时间总和 最大工时x 工 位数 3 0 6 6 2 7 5 1 3 8 5 8 3 效果评价 改善前后的数据比较如表l所示 经过改善达到 了如下效果 9 5 2 0 1 1 年第6 期现代制造工程 M o d e mM a n u f a ct u r in gE n g in e e r in g 加工搬运等待储存检查 序号工位号 工序名 距离 m时间 s 人数 V T A 0 1 转子雉装 I 9 2 1 A 0 2T 0 1 中盖压装 8J 1 A 0 3 骨架油封压装 7 1 传递至F 一工位 0 8 2 7 T A 0 4T 0 2 机械密封安装 f 1 4 4 l 1 A 0 5 油室盖安装 乏 1 2 1 0 82 7 传递至卜 工位 T A 0 6 电缆线安装 8 T A 0 7 装热保护器 丫 8 l T 0 3 1 A 0 8 接电容 接线 1 5 传递至卜一工位 0 82 7 T A 0 9 压接线端子 扎扎带 f T 0 4 I 1 7 1 l T A lO 热保护器焊接 8 3 传递至下一T 位 0 82 7 T A llT 0 5 顶盖安装 1 9 1 传递至下一工位岭0 82 7 一 T A l2T 0 6 试气压检验 2 61 一一 传递至卜一工位 一 I 24 T A l3 锁放气螺钉 广 7 V T A l4 T 0 7 叶轮安装 I 1 11 T A l5 泵体安装 毒9 1 传递至下一T 位 1 86 T A l6 沣油 锁密封螺钉 1 3 7 T 0 8 I l T A l7 挂泵 1 2 4 一 传递至下一工位户 1 24 T A l8T 0 9 烘干 喷漆 2 41 传递至F 一下位 O 82 7 c T A l9 提手安装 I 1 1 T A 2 0T 1 0 出水口安装 181 传递军卜 工位 一一 O 82 7 一一 T A 2 6T 1 3 包装 7 2 图3 改善后组装流程程序 下转第1 3 3 页 李书伟 等 电动客车空压机设计2 0 1 1 年第6 期 了设计与试验 电动客车采用的电池为磷酸铁锂电池 单体电池额定电压为3 2 V 电池容量为1 5 A h 电池 组总电压为5 4 4 V 容量为1 5 A h 驱动电动机额定功 率为1 0 0 k W 测得结果如下 1 机组工作后 空压机排气 压力值在0 6 2 0 7 0 5 M P a 之间变化 符合汽车用空气 压缩机技术条件b 2 连续泵气1 0 r a in 空压机缸盖处 最高温度为9 8 C 符合汽车用压缩机技术条件 3 电 动机额定转速为9 6 0 r m in 时 空压机转速为7 0 9 r r a in 空压机的噪声值为8 1 8 3 d B 满足车外噪声要求 4 结语 影响电动客车空压机容积效率的主要因素有余 隙容积系数占 压力比a 和多变过程指数 其中s 与叼成线性关系 在设计中主要应考虑增加连杆和曲 柄的长度 O 与卵近似成线性关系 在设计中主要从 进 排气阀的结构上考虑来增加进气压力 减小排气 压力以实现减小仅 从而实现提高叼的目的 对电动 客车驱动机组进行的实车试验证明设计的空压机符 合汽车用压缩机技术条件 参考文献 1 傅烈虎 汽车空调用压缩机交转速工况容积效率研究 J 制冷学报 2 0 0 8 2 2 9 3 2 2 柯常忠 周运义 汽车空压机转速及气阀结构参数的匹 配研究 J 压缩机技术 2 0 0 4 5 1 0 1 5 3 金海军 车用空压机性能试验装置的研制 D 合肥 安 徼农业大学 2 0 0 8 4 缪道平 活塞式制冷压缩机 M 北京 机械工业出版 社 1 9 9 2 5 Q C T2 9 0 7 8 1 9 9 2 汽车用空气压缩机技术条件 s 作者简介 李书伟 高级工程师 学士 研究方向为机械设计与制造 E m