一汽大众汽车前端分装线平衡与优化研究

摘要本文针对一汽大众奥迪车前端分装线的调查与研究，提出了个人的意见。装配线作业是汽车生产的重要环节。装配线的动作高效化、时间标准化、管理可视化以及装配现场的布局合理化对于汽车前端的装配效率、装配成本、以及装配质量有着重要作用。在文中以理论联系实际，运用工业工程的知识对奥迪车前端分装线进行研究，利用MOD法得到各工位的标准时间根据生产节拍确定出操作人员，再利用生产平衡率的标准对该分装线进行评定，分析其存在的问题，对存在的问题进行改善，设计出合理的设计方案，并用FLEXSIM仿真软件对其进行仿真。在总体考虑下，层层分析，步步深入为一汽大众奥迪车前端分装线平衡与优化提出切实可行的方法，以便达到提高装配生产的能力，同时降低装配作业的生产成本的目的。关键词MOD法FLEXSIM生产线平衡生产线优化ABSTRACTTHISPAPERISTHESURVEYANDRESEARCHABOUTFAWVOLKSWAGENANAUDIFRONTREPACKINGLINE,ANDIPUTSFORWARDPERSONALOPINIONSTHEASSEMBLYLINEHOMEWORKISANIMPORTANTLINKINPRODUCTIONOFCARSTHEACTIONOFTHEASSEMBLYLINE,STANDARDIZEDTIME,HIGHEFFICIENCYMANAGEMENTVISUALIZATIONANDTHELAYOUTOFTHEASSEMBLYSITERATIONALIZATIONHASANIMPORTANTROLEFORTHECARFRONTASSEMBLYEFFICIENCY,COST,ANDASSEMBLYQUALITYINTHISPAPER,USINGTHETHEORYWITHTHEPRACTICEOFINDUSTRIALENGINEERINGKNOWLEDGEOFANAUDI,PACKINGFRONTLINEOFEACHSTATIONOFTHEMODGETSTANDARDTIMEACCORDINGTOPRODUCTIONTODETERMINETHEBEATOPERATIONPERSONNEL,RECYCLEPRODUCTIONRATEOFTHESTANDARDOFBALANCEPACKINGLINEEVALUATEDANDTHEANALYSISOFITSEXISTINGPROBLEMS,THEEXISTINGPROBLEMS,ANDDESIGNEDTOIMPROVERATIONALDESIGNSCHEME,ANDFLEXSIMSIMULATIONSOFTWAREOFTHESIMULATIONINGENERAL,LAYERUPONLAYER,CONSIDERSENTENCESFINALLYANANALYSISFORFAWVOLKSWAGENANAUDIFRONTLINEBALANCEPACKINGANDOPTIMIZATIONANDFEASIBLEMETHOD,SOASTOIMPROVETHEABILITYOFTHEASSEMBLYPRODUCTIONANDREDUCEASSEMBLYWORKOFTHEPRODUCTIONCOSTOFPURPOSEKEYWORDSMODMETHODFLEXSIMLINEBALANCELINEOPTIMIZATION目录1绪论111研究背景112研究意义113国内外研究现状114主要研究内容22一汽大众奥迪车前端分装线设计321IE的方法理论3211IE的方法研究3242IE的时间研究322一汽大众奥迪车前端分装线环境723节拍的确定724工艺流程825时间宽放12251时间宽放概述12252时间宽放的内涵与标准12253宽放时间的设定1526基于MOD法的作业分析1627平衡率计算2228一汽大众奥迪车前端分装线平衡率分析233一汽大众奥迪车前端分装线改进2431工序优化2432装配作业重组27321最小工作站数的确定27322装配工艺流程图28323工序重组28324改进后平衡率分析3033布局设计314一汽大众奥迪车前端分装线仿真3241仿真概述3242FLEXSIM简介3243FLEXSIM作用3244FLEXSIM建模步骤3345FLEXSIM应用33451改善前仿真33452改善后分析39453改善前后对比405总结4151论文提炼4152现实意义4153设计不足41致谢42参考文献431绪论11研究背景随着市场需求的紧迫性，模块化的生产方式越来越受到汽车生产商的重视，1992年，大众GOLF首次采用了“开放式”的汽车前端，并将前照灯、空调冷凝器、水冷器、发动机罩锁和其它功能件一起由一个安装支架集成为前端模块。前端模块先由模块供应商完成组装并送到整车厂总装线上的指定位置，再由整车厂组装到车身。通常采用螺栓将前端模块连接到翼子板支架车身侧外板和纵梁。从GOLF到GOLF，前端模块已连续成功地应用到大众四代车型的生产中。据HBPO内部资料统计表明，2008年前端模块占轿车年产量的比例在世界范围内已经超过25，而在欧洲更高达42。而汽车市场的日益壮大，前端模块的需求也就与日剧增。而要适应市场的需求与波动，降低生产成本，提高生产要素的利用率，提高效益才是企业追求的目标。汽车前端的生产要适应这样的市场，就应该有较高的生产能力以适应销售旺季，以较强的灵活性适应销售冷热的变化。采用流水线的装配方式，其装配线的平衡是一个重要的问题。只有装配线平衡，也就是个工序生产节拍达到一致，才能最大程度的节约资源。在这样的背景下，本文以一汽大众奥迪车前端分装线实际情况进行了相应的装配线设计、平衡与优化。12研究意义平衡生产线的意义提高作业员及设备工装的工作效率；减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；减少工序的在制品，真正实现“一个流”；在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系统；通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（LAYOUT）分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。减少物质、能源、时间和资金的占用与浪费；降低生产成本，降低员工的疲劳度。减少遭受损伤和工伤的概率，利用有限的资源求得最高的产出，提高生产效率。13国内外研究现状国内外基本研究方法有以下几种将一个实际的流水生产线以一定方式进行简化，以建立一个可以模拟实际流水线情况的数学模型，然后采用适当的方法对这个数学模型进行求解，以得出若干个理论上的可行解供流水线的设计者参考。运用运筹学中的各种算法，如线性规划法、整数规划法、动态规划法，分枝定界法等；各种启发式算法，如儿KILBRIDGEWESTER法、MOODIEYOUNG法、以及THOMOPOULOS平衡搜寻法等；计算机仿真法；运用IT算法解决装配线平衡问题，如遗传算法、禁忌搜索法、枚举树搜索法、粒子群算法、蚁群算法等。14主要研究内容了解题目技术背景，企业实际需求，掌握国内外技术发展现状。规划生产线，计算节拍，确定工位。生产线分析，利用MOD法进行工序动作分析、确定工时、人员、辅助设施及器具。利用工业工程理论和方法进行生产线平衡分析与优化。利用FLEXSIM仿真软件进行生产过程仿真。2一汽大众奥迪车前端分装线设计21IE的方法理论工业工程INDUSTRIALENGINEERING,简称IE思想最早是由科学管理之父泰勒在20世纪初提出的,它是以人,物料,设备或设施,能源和信息组成的集成系统为主要研究对象,综合应用工程技术,管理科学和社会科学等知识,使其达到降低成本,提高质量和效益的目的1,同时为科学管理提高决策依据。以工业工程为主的装配生产线平衡相关技术主要是方法研究和时间研究两大技术，主要方法包括程序分析、操作分析、动作分析、作业测定和学习曲线等。运用该技术的优点就是使企业在不投资或少投资情况下，不增加工人劳动强度甚至是降低劳动强度，通过实施一系列适合自身特点改善方法，对生产过程的作业程序、作业方法、物料配置、空间布局及作业环境等各方面进行改善，达到企业平衡装配生产线进而提高生产能力、取得经济效益的目标。211IE的方法研究IE的方法研究主要包括程序分析、动作分析和操作分析。（1）程序分析程序分析是指整体性制造过程各作业运用取消，合并，重组与简化使之合理化，即取消ELIMINATE,合并COMBINE,重组REARRANGE,简化SIMPLIFY，简称ECRS。其主要用于对生产过程进行优化，使用较少的人数及较短的时间，一面谋求作业负荷均等，一面使作业人员能舒服地完成作业。（2）动作分析动作分析是对操作者细微身体动作进行分析，删除其无效动作，提高生产效率。他是对人的作业动作进行细微的分析，省去不合理的和浪费的动作，调整操作结构与快慢节奏，使人的动作与生产设备达到最优组合，制定出安全、正确、高效的动作序列，形成最经济的作业方法。（3）操作分析操作分析是对某部分的作业分析操作者的作业方法，或与机器的关系达到改善作业方法，降低工时消耗，提高设备利用率。242IE的时间研究IE的另一个重要的研究部分是时间研究。时间研究也称为作业测定是指运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准，完成某项工作所需的时间4。时间研究的目的是为了制定标准时间,改善作业系统,制定最佳作业系统。对工作时间的研究,用于安排生产工艺流程,适当的科学方法,可使工业工程人员快速且准确地把握生产工时,并进行适当的站位分布,以适应企业生产的需求。而时间研究其中最常用的是预定时间标准法PREDETERMINEDTIMESYSTEM简称PTS法。它是指国际公认的制定时间标准的先进技术。它利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间6。而不是通过直接观察和测定来决定工作的“正常时间”，而是直接将组成工作的各动作单元顺序地记录后，按每个单元的特性逐项分析查表，求其时间值，然后累加，即为该工作的正常时间，再予以宽放即得标准时间。预定时间标准法的产生，弥补了用秒表直接进行时间研究的不足之处，它的主要特点有不需要定额；分析阶段可以同时对该作业的时间值和作业方法进行分析研究；可以正确地掌握作业方法，还可以预先设计最佳的作业方法；基本不用秒表，各工厂、车间制定的标准易保持一致。预定时间标准法的种类目前，按照同一原理发展起来的具体PTS方法已有40多种，其中较著名的且应用较广的有MTM法（方法时间测定法）、WF法（工作因素法）、WF简易法、模特法（MOD法）等。这里主要介绍模特法。模特法的基本示意图如图22所示图22模特法基本示意图1所有人力操作时的动作，均包括一些基本动作。通过大量的试验研究，模特法把生产实际中操作的动作归纳为21种（详见后面介绍）。2不同的人做同一动作（在条件相同时）所需的时间值基本相等。表21为人体各部位动作一次的最少平均时间。这里所说的条件相同，是指操作条件相同，例如，手在无障碍物时的移动和在有障碍物时的移动，以及有不同高度的障碍物时的移动，其时间值是不同的。这里所说的的不同的人做同一动作所需时间值基本相等，是指大多数人而言，对于少数特别快、特别慢的人不包括在内。表21人体各部位动作一次最少平均时间动作部位动作情况动作一次最少平均时间（秒）直线007抓起动作曲线022克服阻力072手旋转动作不克服阻力022直线036脚克服阻力072直线066腿脚向侧面072145弯曲072162躯干倾斜1263使身体不同部位做动作时，其动作所用的时间值互成比例（如模特法中，手的动作是手指动作的两倍，小臂的动作是手指动作的3倍），因此可以根据其手指一次动作时间单位的量值，直接计算其它不同身体部位动作的时间值。模特法在人体工程学实验的基础上，根据人的动作级次，选择以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位，即1MOD0129S。模特法的21种动作都以手指动一次（移动约25CM）的时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。MOD时间单位1MOD0129S1S775MOD1MIN465MOD模特法具有很多优点易懂、易学、易记模特法将动作归纳为21种，不像其它方法有几十种、甚至100多种。它共有21个动作，分为两大类。其中基本动作11种，分为三大类即移动动作（M）、抓取（G）、放置（P）。每个动作右边的数字表示模特的时间值。另一类的10个动作表示了身体及其它方面的动作，同时也反映了时间值。用一张模特法基本图就可以全部表达出模特分析的基本动作，“一看就懂”，如图所示。模特法把动作符号与时间值融为一体。如G3表示复杂的抓取动作，而且也同时表示了3MOD30129S。如果是移动小臂去抓放在零件箱中的一个小螺钉（抓时要同时扒开周围的其它零件），在模特法中用M3G3表示，其中M3表示小臂的移动，G3表示复杂的抓取，M3G3时间值是6MOD（其中M3为3MOD，G3为3MOD），因此只要知道动作的符号，也就知道了时间。在模特法的21种动作中，不相同的时间值只有“0、1、2、3、4、5、17、30”8个，且都是整数。这样只要有动作表达式，就能很快计算出动作的时间值。实用用模特法不需测时，亦不要进行评比，就能根据其动作决定正常时间。因此使用它来分析动作、评价工作方法、制定标准时间、平整流水线，都比其它PTS法容易，且见效快。实际使用中，还可以根据企业实际情况，决定MOD的单位时间值的大小。如1MOD0129S000215MIN正常值、能量消耗最小动作；1MOD01S高效值、熟练工人的高水平动作时间值；1MOD0143S包括恢复疲劳时间的1075在内的动作时间。模特法基本动作的分类一般最常见的手工操作，其操作动作有95以上是以上肢为主的动作，并且上肢动作的最基本特点是由成对出现的“移动动作”和“终结动作”结合而成的。一个操作动作的完成就对应着“移动终结”动作及一些其它少量的附加因素的组合。因此它的动作分类如表23所示。表中每个动作代表符号后面的数字即表示模特值，如M1代表1MOD，P2代表2MOD，B17代表17MOD，如此类推。表22模特法的动作分类M1手指动作M2手腕动作M3小臂动作M4大臂动作移动动作M5伸直的手臂移动动作反复多次M1/2M1M2M3G0碰、接触G1简单的抓在工厂中上肢动作基本动作终结动作接触动作抓握动作G3复杂的抓独其他动作停止时独立进行；往往复动作或反复重复动作P0接触放置P2简单放置放置动作P5复杂放置F3足踏板动作下肢动作W5走步动作附加因素L1重量因素E2（独）目视R2（独）校正D3（独）单纯的判断和反应A4（往）按下C4旋转动作B17（往）弯体动作常见的操作动做其它动作其他动作S30（往）起身坐下22一汽大众奥迪车前端分装线环境随着近几年来我国的汽车行业发展迅猛，汽车销售行业也随着汽车行业的发展进入了旺季。总体来说中国的汽车领域还有很大的发展空间。2010年上半年,中国汽车产量达89274万辆,同比增长4885；销量达9016万辆,同比增长4765。乘用车产量为66836万辆，同比增长512；销量为67209万辆，同比增长482，说明了乘用车的前景是非常乐观的。以上数字也证明了中国汽车销售的崛起。我国汽车行业已经有了50年的发展历程，这五十年对中国的汽车行业来说已经是一个很长的发展时期，中国的汽车市场到了崛起的时候，其汽车前景是空前的，也是开阔的。一汽大众生产的奥迪车在近几年的需求越来越大，导致一汽大众不得不加以改善，提高生产能力，很多生产线已经开始扩建，对于汽车前端分装线来说，自己的生产能力急需提高，一汽大众奥迪车汽车前端之前每日的订单量仅仅在500左右，而目前已经大约在1000左右，将来还会增加，面对如此形势加强自身的生产能力变得十分必要。通过对现场的观察发现在汽车前端分装的过程中，存在着很多问题，作业单元分配不合理、时间标准无参照、操作不规范、供应不及时等，为了解决这些问题，本文通过对分装线的工艺流程分析、动作分析、平衡率分析后对出现问题的地方提出改善的方法。23节拍的确定装配线节拍是指流水线上前后出产两个相同制品的时间间隔。可以按下式78计算（21）QFCE式中流水线节拍计划期内有效工作时间E计划期内应完成的产量一汽大众奥迪车汽车前端目前每日的订单量大约为1000左右，班制为一班制，每天有效时间为75小时，因此合适的节拍为秒2710657每天的产量每天的有效工作时间SQFCE24工艺流程前端装配的过程主要是零部件的安装、压合、卡扣、紧固、检查等基本操作。通过对装配现场工艺过程的观察分析，结合装配线的操作卡，整理得到汽车前端的装配工艺见表21所示表23工艺流程图工序一查看装配指令单序号操作步骤操作方法注意事项1查看装配指令单查看装运车上的装配指令单上的PR号获取装配信息工序二放置水箱序号操作步骤操作方法注意事项1取水箱走2米到水箱装运车前取水箱检查水箱来件是否有划损坏，有无防沉帽2放置水箱走2米将取来的水箱放到分装台上一定要放平稳工序三分装水箱序号操作步骤操作方法注意事项1安装密封条取密封条并安装在水箱下部一定要卡到位2安装缓冲块取水箱下部缓冲块安装在水箱下部底座上3安装底座支架取水箱底座支架和胶垫垫圈，用螺钉紧固在水箱下部4翻转水箱翻转水箱180度5安装胶垫取胶垫，安装在水箱上部要使用专用工具工序四安装风扇序号操作步骤操作方法注意事项1取风扇走2米到转运车上取风扇检查风扇来件是否有损坏2安装风扇走2米回到分装台面前，将取来的风扇安装到水箱上检查8个卡是否都卡到位工序五安装左侧支架序号操作步骤操作方法注意事项1取螺栓和电枪走2米取电枪和螺母2固定左侧支架取左侧支架对准框架上的卡把支架卡住3安装左侧支架左手拿螺栓右手拿电枪对准支架与框架的螺柱把螺栓打进去，听到咔的一声即可工序六安装右侧支架序号操作步骤操作方法注意事项1固定右侧支架走1米取右侧支架对准框架上的卡把支架卡住2安装右侧支架左手拿螺栓右手拿电枪对准支架与框架的螺柱把螺栓打进去，听到咔的一声即可工序七固定水箱总成序号操作步骤操作方法注意事项1取件走2米取定位销和水箱总成2固定水箱底部支架走2米到装运车前把底部支架固定在前端框架上检查卡扣是否卡到位3安装定位销对准框架和水箱上部的胶垫，插入定位销定位销一定卡到位工序八紧固底部支架和增冷器序号操作步骤操作方法注意事项1取件走1米取螺栓和另一把电枪2紧固水箱底部支架走1米回到转运车前左手拿螺栓右手拿电枪对准水箱底部支架的工艺孔把螺栓打进去，听到咔的一声即可左右相同工序九安装冷凝器序号操作步骤操作方法注意事项1取件走3米放回电枪到转运车前取冷凝器检查来件是否划伤损坏2安装冷凝器走3米回到转运车前双手拿冷凝器对准水箱上的卡用力向下按检查4个卡是否扣卡到位工序十安装散热油管序号操作步骤操作方法注意事项1取件走1米到转运车前取散热油管检查来件是否划伤损坏2安装散热油管走1米到转运车前双手拿散热油管对准冷凝器上的卡向前推检查4个卡是否都卡上工序十一安装右侧导流板序号操作步骤操作方法注意事项1取件走1米到转运车前取右侧导流板检查来件是否划伤损坏2安装导流板双手拿住导流板对准水箱上的工艺孔从下到上用力按下去检查3个卡是否都卡上工序十二安装防护栅栏序号操作步骤操作方法注意事项1取件从转运车上取防护栅栏和4个螺栓检查来件是否划伤损坏2安装防护栅栏把防护栅栏上的螺孔对准导流板上的工艺孔转身拿电枪把两个螺栓打进去取左侧导流板对准防护栏上的螺孔把螺栓打进去左侧导流板不要卡到水箱上只要搭在上边即可工序十三车灯分装序号操作步骤操作方法注意事项1取件从转运车上取左右车灯支架和左右车灯2装配将支架与车灯放入模具中，从转运车上取8个螺钉，左右分别打入2个后将两模具水平翻转，再分别打入2个螺钉3放入货架将装配好的车灯组取出，放入与主线中间的货架中工序十四安装车灯组序号操作步骤操作方法注意事项1取件从货架上取车灯组2固定车灯组将两车灯分别对准框架上的卡卡好检查4个卡是否都卡上3安装车灯组走2米取电枪和螺母，左手拿螺栓右手拿电枪将螺栓打进去工序自检十五序号操作步骤操作方法注意事项1自检1水箱总成的卡扣2定位销3冷凝器的卡扣4散热油管的卡扣5增冷器卡扣散热油管卡扣2推转运车推转运车走1米到下一工位3回到原点走1米回到原点25时间宽放251时间宽放概述时间宽放是指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。9它是为使作业正常进行在净作业时间以外附加的由于不可抗因素造成的作业中断及迟延或由于作业者疲劳所造成的迟延时间。宽放时间多以与净时间的比率即宽放率来表述宽放率要定义的是在一定的作业时间内允许的宽放比例通常以百分率表示。时间宽放的种类大致分为一般宽放与特殊宽放见图21。一般宽放是指无论何种作业都需要的基本宽放。特殊宽放是指因作业的特殊性如作业构成管理方法造成的特殊许可的宽放。私事宽放疲勞宽放人的生理宽放作业宽放由于材料零件工具及作业外因造成一般宽放管理宽放小批量的宽放奖励宽放不同作业人群特质机械干扰宽放特殊宽放宽放图21宽放的构成252时间宽放的内涵与标准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25。对于较重工作或环境不良为57。对于举重或天气炎热无空调为7。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2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24疲劳宽放评价项目与宽放率表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01015175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0031015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00206075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0347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03407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033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407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0020407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0030407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0202504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00202504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00202504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00202504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00202504C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。由于来料及零件不良造成的停顿。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。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。253宽放时间的设定设定宽放时间方法不只一种，最重要的原则是实事求是，世界上100准确设定疲劳宽放的方法几乎没有，因为人群的体质特征不同，本书介绍的是日本的相关标准，因为体质特征接近，可以借鉴，若是欧美的标准会有一些偏差。请使用者多加留意。确定宽放率基本有以下几步A确定宽放项目B确定各宽放项目的具体比率。C累计这项比率。D在正常时间中追加宽放时间。宽放时间正常时间1宽放率（公式31）确定私事宽放4、疲劳宽放7、作业宽放9、管理宽放2。根据现场观察分析，工人工作比较轻松，不会消耗过大的体力，私事宽放取为4，根据疲劳宽放的评价项目，我认为工人的工作内容的评价应为拿轻物上下、普通步行并携带物品、口罩长筒草靴手套等劳保用品有时用，但偶尔可以拿下、需要小心细致、几乎很少有重复动作、一定兴趣并非反复动作、创造性注意力需要一点、对他人的安全及责任需普通程度的留意、环境清洁、少许燥音、普通的温度变化、正常一般照明水平、地面光洁。宽放率为7。作业台及场地的简单清洁与准备，由于来料及零件不良造成的停顿，临时抽检等情况，考虑这些方面将作业宽放率定为9。工段长有时会将该工段工人召集在一起布置一下工作内容，这些时间应该算为管理宽放，管理宽放率选为2所以宽放率应取为479222。26基于MOD法的作业分析模特法是当今世界上普遍采用的，以提高工作效益，减轻工人劳动强度为目的，通过对作业内容的分析和研究，提出合理、经济、有效的操作方法与适应的时间值的一种管理技术，六十年代中期由澳大利亚学者GC赫德教授发明的模特法，其原理是，以劳动者最简单的手指动作所消耗的时间为基准，计算人体所有有形动作所需时间，进而计算一个工序，一条作业线以至一种产品生产所需的时间消耗，通过分析、研究、对比，找出不合理的、多余的动作；改进、改造操作方法和工位器具；改善作业环境，从而实现动作经济的目的，减轻劳动强度，提高劳动生产率，模特法诞生后，很快收到发达工业国家的重视，并且学生得到推广应用那个，并不断完善和发展。对汽车前端分装线的MOD法，是要改进传统的管理方法与劳动定额估工人法，是劳动定额科学化、合理化，充分调动工人的积极性，提高劳动生产率。对装配工序和工步在工艺规范允许的前提下，采用模特法预置作业时间。因为标准时间正常时间1宽放率）改善后装配线的作业次序和内容会发生变化，为了让工人有一个适应过程，同时根据宽放标准和实际装配生产情况，确定私事宽放4、疲劳宽放7、作业宽放9、管理宽放2。模特法中标准1MOD0129秒，那么考虑宽放因素22后可以改写为1MOD01291220157秒对于工位人员的安排，根据工序时间与节拍的比值，并向上取整数求得。以水箱分装为例，水箱分装工序是第三工序，从现场的初步观察，这道工序是比较复杂的工序之一，针对此工序工人进行分析得到下表23所示表25水箱动作分析分装水箱（2人）序号左手动作动作式次数右手动作动作式次数MOD值时间1安装密封条空闲BD1从分装台边取密封条M3G316094辅助H1将密封条定位到水箱底部右尖端M3P518126辅助H1用力按下M1A415079辅助H1向左移动10CM用力按下M2A41060942安装缓冲块空闲BD1从分装台边取缓冲块M3G316094辅助H1将缓冲块定位到水箱底部右端M3P518126辅助H1将缓冲块按上M1A415079空闲BD1从分装台边取缓冲块M3G314063空闲BD1传递给左手M3P115079抓缓冲块M3P01辅助H13047将缓冲块定位到水箱底部左端M3P51辅助H18126将缓冲块按上M1A41辅助H150793安装底座支架空闲BD1取水箱底座支架和胶垫垫圈M3G316094辅助H1将二者对准安装位置M3P518126扶住支架H1拿两个螺钉依次对准按入孔（M3P5）2216252辅助H1拿螺丝刀将两螺钉旋入（M3G1M3UT10）2234535辅助H1将螺丝刀放在分装台上M3P013047辅助H1从分装台取水箱底座支架和胶垫垫圈M3G316094空闲BD1传递给左手M3P114063抓水箱底座支架与胶垫垫圈M3P01辅助H13047将二者对准安装位置M3P51辅助H18126拿两个螺钉依次对准按入孔（M3P5）22辅助H116252拿螺丝刀将两螺钉旋入（M3G1M3UT10）22辅助H134535将螺丝刀放在分装台上M3P01辅助H230474翻转水抓住水箱M3G11抓住水箱M3G114063箱旋转水箱W52M3P21旋转水箱W52M3P21152365安装胶垫转回身W52110157空闲BD1从分装台取胶垫M3G316094扶住H1对准安装位置M3P518126辅助H1拿专用工具M3G316094辅助H1对准胶垫用力按下M1A415079空闲BD1将工具放在分装台上M3P013047空闲BD1从分装台取胶垫M3G316094空闲BD1传递给左手M3P114063抓胶垫M3P01辅助H13047拿专用工具M3G31辅助H16094对准胶垫用力按下M1A41辅助H15079将工具放在分装台上M3P01辅助H13047合计2944627同理对其它各工序进行分析得出各工序标准时间及人员安排如下如下表24所示表26各工序动作分析一、查看装配指令单人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1行走两米查看指令单W53E2D312020315二、放置水箱人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走两米弯腰取水箱（检查水箱）W53B17M3G1D31392走两米放置水箱W53P512059929三、分装水箱（见详细分析）人数22944627四、安装风扇人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走两米弯腰取风扇（检查风扇）W53B17M3G1D31392走两米将风扇安装在水箱上（检查八个卡位）W54M3P5D3131701102五、安装左侧支架人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走两米取电枪、螺母W53M3G11192取左侧支架对准框架上的卡把支架卡住M4G1M4P51143左手动作拿螺栓，把螺栓对准螺栓孔（M3G1M3P5）右手动作拿电枪对准螺栓按下开关听咔声停（M3G1M3P5M1H20P0）M3G1M3P5M1UT20P0133661039六、安装右侧支架人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走1米取右侧支架对准支架卡住W52M3G1M3P51222左手动作拿螺栓，把螺栓对准螺栓孔（M3G1M3P5）右手动作拿电枪对准螺栓按下开关听咔声停（M3G1M3P5M1H20P0）M3G1M3P5M1UT20P013355866七、固定水箱总成人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走2米取定位销和水箱总成W53B17M3G11362走2将底部支架固定在前端框架上用力W53M4P5A41283对准框架插入定位销M3P518771133八、紧固水箱底部支架和增冷器人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走1米取螺栓电枪W52M3G1114走1米回到转运车前W521102左手动作拿螺栓，把螺栓对准螺栓孔（M3G1M3P5）右手动作拿电枪对准螺栓按下开关听咔声停（M3G1M3P5M1H20P0）M3G1M3P5M1UT15P02852818九、安装冷凝器人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走3米放回电枪到转运车取冷凝器（检查）W56M3P2M3G1D31422走3米拿冷凝器对准水箱上的卡用力按（检查）W56M3P5A4D3145W56M3P5A4D31451322077十、安装散热油管人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走1米到转运车前取散热油管（检查）W52M3G1D31172走1米到转运车前拿散热油管对准冷凝器上的卡向前推（检查W52M3P5A4D312542661十一、安装右侧导流板人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1走一米到转运车前取右侧导流板（检查）W52M3G1D31172双手拿住导流板对准水箱工艺孔从下到上有力按下去M3P5A4334259929十二、安装防护栅栏人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1取防护栅栏和4个螺栓（检查）M3G322122把防护栅栏上的螺孔对准导流板上的工艺孔转身拿电枪把两个螺栓打进去，取左侧导流板对准防护栅栏上的螺孔把螺栓打进去P5M3P5UT20D32272841322十三车灯分装人数3序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1将支架放入夹具中W54M3G3W54M3P51542将车灯放入夹具中W54M3G3W54M3P621103将支架与车灯进行装配W52M3G1W52M3G1M3P5M3P5M1H20P04M3G1M3P2M3G1M3P5M3P5M1H20P0413615258262/3十四安装车灯组人数2序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1从货架上取车灯组W54M3G3W541542将两车灯分别对准框架上的卡卡好M3P5183走2米取电枪和螺母，左手拿螺栓右手拿电枪将螺栓打进去W54M3G3UT60P01861481449十五、自检人数1序号动作分析分析式次数工步MOD工位MOD工位时间1检查1水箱总成的卡扣2定位销3冷凝器的卡扣4散热油管的卡扣5增冷器卡扣散热油管卡扣B172D351492推转运车走1米到下一个工位W52M3G11143走1米回到原点W52110731149总计2413427平衡率计算平衡率对于每一条流水生产线来说都是非常重要的，流水线想要达到“流水”生产，其生产平衡是必不可少的，只有生产线平衡率高了才能称之为流水生产。当中“生产线平衡”是指对生产的全部工序进行平均化，调整个作业负荷，以使个作业时间尽可能相近的技术手段与方法。10通过生产线的平衡可以提高作业员及设备工装的工作效率；减少单件产品的公式消耗，降低成本；减少工序的在制品，真正实现“一个流”；在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系统；通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员综合素质。生产平衡率的计算公式如下10CT10I人或机器数目人或机器数目各工序时间总和生产线平衡率根据该生产线现有的数据，我们可以得到各工序时间为24134S，工人数量IT为20人，C27S，所以742013生产线平衡率平衡损失率1平衡率1447553，分析图如图22所示图22一汽大众奥迪车前端分装线平衡分析图28一汽大众奥迪车前端分装线平衡率分析一般情况下，当生产线的平衡率在5060之间的时候，进行的是一种根本没有任何科学管理的粗放式生产，而现在的平衡率连50都没有达到，说明生产线存在很大的问题。主要存在以下问题作业单元分配不合理前端分装线没有进行严密的作业单元安排，只是按照前端生产的工艺顺序依次的排列装配，出现了工作量不均衡的情况，有的工位一直不停的干仍然跟不上节拍，有的工位有一半的时间是空闲的。装配线中出现了空闲工位的人到工位忙的人那帮忙，现场出现了人员交叉流动协助的现象。时间无参照标准装配现场，每个工序没有明确的时间标准，而是凭借多年来的生产经验来生产，工作标准不能真正的成为标准。操作不规范工人的操作水平好坏，决定了生产产品的好坏，工人的操作技术水平直接影响了装配线的效益。出现问题时返修的时间要远大于正常标准下的时间，产生了时间的浪费、资源的浪费、利益的损失。零件供应不及时多数工位的零件都是在所剩不多时，通知组长，组长再用对讲机通知物流组送零件，由于物流组要负责很多分装线的零件供应，总会出现工位零件全部用完时，补充零件还没有送到所要工位上，出现了不必要的等待。零件摆放不合理一些工位的工人在装配过程中因为零件的摆放位置问题，需要弯腰、行走等动作的浪费。有的零件放的低，有的零件放的有些远。3一汽大众奥迪车前端分装线改进31工序优化为了能尽最大可能达到人员的精简，资源的有效利用，减少不必要的时间、人力、空间等的投入，将一汽大众奥迪车前端分装线上的工序加以精简，以分装水箱为例。从对水箱分装操作工人的动作分析可以发现以下可以改进的地方安装水箱左右缓冲块时，工人先对右侧缓冲块进行安装，然后再对左侧缓冲块进行安装，零件箱在操作工人的右手边，在安装左缓冲块时需要由右手传递给左手，在安装左右支架的操作过程中，也可发现此类问题。在翻转水箱的操作中，可以发现，工人在分装水箱的过程中需要将水箱180翻转，在翻转的过程中需要手工操作，易产生工人的身体疲劳和操作工时的浪费。工人操作时是站立操作，极易产生身体上的疲劳。根据动作经济的原则，对分装水箱工序的操作进行改善将零件存放处设计在操作台中间的位置，使操作工人在取零件时直接从手的上方取到，而且在装配时可以进行双手同时作业。这样在第二个步骤安装缓冲块，由原来的44MOD值缩减为19MOD值，第三个步骤安装底座支架141MOD缩减为101MOD，减少了65MOD值，缩减比例为35。对操作台放置水箱的部位进行改进，将桌面添加一个可水平旋转的平台，这样在翻转水箱时只需轻轻推动一下，即可实现，在第四个步骤中MOD值由原来的19MOD缩减为9MOD值，缩减比例为526。对分装水箱的操作工人设计一个座椅，按照人因工程的理论方法进行设计，使工人可以以坐姿完成水箱的分装。改善后的水箱分装动作分析如表31所示表31改进后水箱分装动作分析分装水箱（改进后）序号左手动作动作式次数右手动作动作式次数MOD值时间1安装密封条空闲BD1从分装台边取密封条M3G316094辅助H1将密封条定位到水箱底部右尖端M3P518126辅助H1用力按下M1A415079辅助H1向左移动10CM用力按下M2A41060942安装缓冲块从分装台上方取缓冲块M3G31从分装台边取缓冲块M3G316094将缓冲块定位到水箱底部右端M3P51将缓冲块定位到水箱底部右端M3P518126将缓冲块按上M1A41将缓冲块按上M1A4150793安装底座支架取水箱底座支架和胶垫垫圈M3G31取水箱底座支架和胶垫垫圈M3G316094将二者对准安装位置M3P51将二者对准安装位置M3P518126拿两个螺钉依次对准按入孔（M3P5）21拿两个螺钉依次对准按入孔（M3P5）2216252辅助H1拿螺丝刀将两螺钉旋入（M3G1M3UT10）2234535拿螺丝刀将两螺钉旋入（M3G1M3UT10）21辅助H134535将螺丝刀放在分装台上M3P01辅助H230474翻转水箱抓住水箱M3G11抓住水箱M3G114063旋转水箱M3P21旋转水箱M3P2150795安装胶垫空闲BD1从分装台取胶垫M3G316094扶住H1对准安装位置M3P518126辅助H1拿专用工具M3G316094辅助H1对准胶垫用力按下M1A415079空闲BD1将工具放在分装台上M3P013047从分装台取胶垫M3G316094拿专用工具M3G31辅助H16094对准胶垫用力按下M1A41辅助H15079将工具放在分装台上M3P01辅助H13047合计2123336总之通过以上改善使分装水箱由原来的294MOD缩减为212MOD，缩减比例为279，时间由原来的4627S缩减为3336S。对第二工序放置水箱进行分析工人在取风扇时，需要弯腰拿取，耗费了体力的同时，也增加了工位消耗的时间。对第二工序放置水箱进行改进在水箱存放处设计一个底座，水箱运来时，水箱直接用叉车放在底座上，使工人不必弯腰直接从身边拿起。从而第二工序放置水箱工序中可以减少17MOD值，减少时间268S。对第四工序安装风扇进行分析工人在取风扇时，需要弯腰拿取，耗费了体力的同时，也增加了工位消耗的时间。对第四工序安装风扇进行改进在风扇存放处设计一个底座，风扇运来时，风扇直接用叉车放在底座上，使工人不必弯腰直接从身边拿起。从而第四工序安装风扇工序中可以减少17MOD值，减少时间268S。对第七工序固定水箱总成进行分析工人在取水箱总成时，需要弯腰拿取，耗费了体力的同时，也增加了工位消耗的时间。对第七工序固定水箱总成进行改进在水箱总成存放处设计一个底座，水箱在上一道工序装配完后直接用放在底座上，使工人不必弯腰直接从身边拿起。从而第七工序中可以减少17MOD值，减少时间268S。对第十三工序车灯分装进行工序分析工人在装配完后需要将车灯组拿起放到货架中，耗费了体力的同时，也增加了工位消耗的时间。对第十三工序车灯分装工序进行改进在第十三工序车灯分装和第十四工序安装车灯组两工序之间加辊子传输带，从而减少了两工序之间的人工搬运。从而第十三工序车灯分装工序中可以减少9MOD值，减少时间142S，对于第十四工序安装车灯组可以减少54MOD值，减少时间787S。工序改进后的时间见表32表32改进后工序时间工序名称一、查看装配指令单二、放置水箱三、分装水箱四、安装风扇五、安装左侧支架六、安装右侧支架七、固定水箱总成各工序前的时间3159294454110210398661133改进后的时间31566132428341039866866八、紧固水箱底部支架和增冷器九、安装冷凝器十、安装散热油管十一、安装右侧导流板十二、安装防护栅栏十三车灯分装十四安装车灯组十五、自检81820776619291322826223291149818207766192913228121479114932装配作业重组321最小工作站数的确定上一章已经确定了节拍为27S，下一步是如何合理组织流水线上工作地的任务分工。这种分工将形成流水线的工作站数。工作站也叫工作地，它们分别承担产品生产过程中至少一个或多个无法再分解的作业单元。工作站中需完成的作业单元及其工时总额，分别称作站工作含量，及站工作含量时间。流水线中所有站工作含量时间的总和为总工作含量时间，亦即制造单位制品所需全部作业元素加工时间的总和，以表示。，为作业WJTJ的加工时间。J装配线工作站分工的合理性体现在用最少的工作站数来完成制品的生产过程，即完成所有的作业单元。因为工作站数越少，工作站上的负荷越饱满，成本也越低，装配线的利用效率或负荷率也就越高。在给定了节拍时间后，最少工作站数应为CWN式中的表示向上取整数流水线的最少工作站数可以作为衡量装配线利用程度的一个标准，用来检查工作站任务分工组织的合理性。根据一汽大众奥迪汽车前端装配节拍C27秒，得工作站数74627614秒秒装配线节拍各作业的时间总和CWN在完成任务的前提下，工作站的个数越少，成本越低，所以尽可能选择最小工作站数。322装配工艺流程图依据