动作分析法在生产线平衡中的应用_高广章

1、*来稿日期:2006-10-17*基金项目:航空基础科学基金项目(05J55004郑州航空工业管理学院青年科研基金项目(Q05E025"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""

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3、quot;""""$【摘要】从生产线平衡的基本概念出发,分析了某笔记本电脑企业一手工生产线作业能力及其平衡状况,针对整条生产线上的瓶颈,提出动作分析的改良措施,降低了其作业时间,从而提升了整条生产线的平衡性。最后指出动作分析法在提高生产线平衡率及操作动作标准化。关键词:生产线平衡;生产线平衡率;动作分析【Abstract 】Based on the concept of streamline balance,analyses the production capability andbalance status of an streamline in a

4、 notebook personal computer board company,discusses its bottleneck,points out some improvements of program analysis.All these measures can reduce the job time and enhance the whole streamline balance.At last,that motion study has been one of the most important methods of process design and job stand

5、ardization is pointed out.Key words:Streamline balance;Streamline balance ratio ;Program analysis中图分类号:O231文献标识码:A动作分析法在生产线平衡中的应用*高广章孙建华(郑州航空工业管理学院,郑州450015The application of program analysis method in streamline balanceGAO Guang-zhang ,SUN Jian-hua(Zhengzhou Institute of Aeronautical Industrial Man

6、agement,Zhengzhou 450015,China 1生产线平衡率的原理要衡量工艺总平衡状态的好坏,我们必须设定一个定量值来表示,即生产线平衡率或平衡损失率,它在定量上表示了生产线的平衡性,通常以百分率表示。生产线平衡率或生产线平衡损失率通常可以使用以下两个公式给予确定:生产线平衡率=各工序的时间总和人或机器的数目*C.T*100%=ni=1&ti人或机器的数目*C.T*100%(1生产线平衡损失率=各工序的损失的时间总和人或机器的数目*C.T*100%=1-生产线平衡率(2其中C.T (Cycle Time 指生产线最长作业时间(PitchTime ,即周程时间。在数值上可

7、以由每小时的平均产量,求得一个产品的Cycle Time :Cycle Time (C.T =Pitch Time=3600Q 注:该公式所计算的时间单位为秒,其中Q 为每小时的产量。2生产线平衡率的计算下面以某笔记本电脑企业Notebook PCBA (personal com-puter board 制造的手工作业段为例来说明公式的使用。如表1所示的一系列作业,并附有每个工作站的作业时间。由公式(1计算表1Notebook PCBA 制造的手工作业段流程的生产线平衡率为:各工序的时间总和由公式(2可得到其生产线平衡损失率为:1-平衡率=100%-76.48%=23.52%周程工时损失=ni

8、=1&|C.T i-C.T|=C.T*人或机器数-ni=1&C.T i-=57.73*7-287.64=116.47秒假定手工作业一天工作20小时,工时利用率=0.95,产品良率=0.95,该手工段作业的产能计算如下:日产能=日作业时间*工时利用率*产品良率生产线周程时间=1125(件表1Notebook PCBA 制造的手工作业段流程表Tab.1Notabook PCBA manufacturingoperations manual of flow charts3动作分析与改善3.1动作分析的应用动作分析是在程序决定后,研究并减少甚至消除人体各种动作的浪费,以寻求省力、省时、

9、安全和最为经济的动作。其实质是研究分析人在进行各种操作时的细微动作,删除无效动作,使操作更加简便有效,提高工作效率。特别需要注意的是要想从动素的基础上寻求改善空间,就必须要贯彻人机工程的理论和“动工作站C.T 耳机插座的插入和锡焊38.9USB 和1394连接器官的插入和锡焊45.27audio EM I plate 的插入和锡焊42.27开短路检查40硬盘guideholder 的插入和固定30.53port frame 的插入和固定36.9plate C/S bay 的插入和固定53.73第7期-204-2007年7月Machinery Design &Manufacture 机械

10、设计与制造文章编号:1001-3997(200707-0204-02综述(作经济性”原则。可以清楚地看出,在该手工作业制程中,plate C/S bay的插入和固定为瓶颈(bottle neck工位,且不易与其它工位进行ECRS四大原则的处理,在这种情况下动作分析是可以选择的优化工具。为原来“plate C/S bay的插固”工位的平面布置图如图1。图1原工位的平面布置图Fig.1Position of the original lagout plans按照“动作经济原则的三类十条”对该工位作业的每个动素进行审察,发现了以下一些不符合“动作经济原则”地方:(1人体动作应尽量以最低级别而又能得到

11、满意结果为止。具体体现为,电动起子放的有些远,作业者需要4级动作才能拿到电动起子。(2工具物料应置于固定场所及工作者前面近处,并依据最佳的工作顺序排列。具体表现为,物料没有按作业顺序(plate C/S bay螺丝电动起子排列;且电动起子在平滑的工作台面上经常发生滚动现象,导致再作业时需用一个E2动作搜寻电动起子的位置,找到电动起子的位置后,还需再加一个E2的动作用来把眼睛聚焦于电动起子的手柄上。这样以来由于电动起子没有定置,导致了2个E2的动素浪费,损失时间为2*E2=2*2M OD=2*2*0.129=0.516秒。(3应有适当的照明设备,工作台及座椅式样及高度应使工作者保持良好的姿势并感

12、觉适宜。具体表现为工作台台面设计的过高,超过人的上肢自然放松时肘关节的高度。(4手指分别工作时,各指负荷应按其本能予以分配;手柄的设计,应尽可能与手的接触面积大;机器上的杠杆、手轮的位置,尽可能使工作者少变动其姿势。具体体现为,电动起子的手柄设计不合理,其开关由大拇指控制,不仅工作时大拇指肌肉容易酸痛,且作业时影响手部用力,特别是当电动起子的扭矩较大时,常常会发生“滑手”现象。(5工具及物料应尽可能预放在工作位置(事前定位。具体表现为螺丝和电动起子没有事前处于预备状态。结合以上分析,为达到高效、安全、舒适生产之目的,现利用人机工程的理论和动作经济原则来寻求“最经济的动作”以缩短操作时间,同时减

13、轻劳动负担,特做如下改进:(1将所有工具及物料都放在3级动作范围以内(以肘关节为中心的前肢动作;(2排放好料盒及工具的顺序,从左至右为plate C/S bay螺丝电动起子,且电动起子用“伸缩绳”悬挂于螺丝盒的正上方,以达到预定位之目的,同时还能降低动作的级别;(3调整工作台的高度,使作业人员坐在工作椅上且上臂自然放松时肘关节的高度与工作台的高度相等;(4电动起子的开关改为由除大拇指以外的四个手指控制,解放出大拇指,这样更符合人手的生理结构,且便于用力;(5螺丝盒的结构应该改良,以使螺丝盒出口出来的螺丝处于头朝上螺纹朝下的预定位状态,便于电动起子吸取后直接作业。按照这5点对“plate C/S

14、 bay的插固”工位进行改善,改善后的工位平面布置如图2所示。图2改良后的工位平面布置图Fig.2Lmopoved public spaces lougout plans3.2改善前后的对比方法改进后,作业的动作更为经济,提高了工作效率和工作质量、简化了操作、增加了作业的准确性、提高了劳动生产率;让企业真正做到以人为本,尊重人性,同时满足了人们的价值需要,如提高了安全性、减少工作时的疲劳、减少动作过程中的浪费,增加舒适感、提升员工的满意度。同时进行生产线平衡率计算如下:生产线平衡率=各工序的时间总和人或机器的数目*C.T*100%=272.737*45.27*100%=86.06%生产线平衡损

15、失率=100%-平衡率=100%-86.06%=13.94%改善前后相关数据指标如表2所示。周程工时损失=C.T*人或机器数-ni=1!C.T i=45.27*7-272.73=44.16秒日产能=45.27=1435(件表2工位改善前后产线指标对比表Tab.2Before and after work to improve theproduction line indicators comparative table 可见经过动作分析的改进后,生产线的平衡率提升了近时间项目改善前改善后Plate C/S bay插固的C.T53.73s38.37s产线平衡率76.50%86.06%日产能112

16、51435工人疲劳度高较轻第7期-205-高广章等:动作分析法在生产线平衡中的应用*10个百分点(即平衡损失率降低了近10个百分点,周程工时损失减少了72.31秒,日产能提升了310件,按照每片N/B PCBA 的市场价5000元人民币计算,则每日可以增加收人约155万元。因此,通过对作业动作中不规范的操作方法进行改进,主要涉及到对一项具体操作的动作顺序是不是合理、单手作业是不是可以改进为双手作业等提高瓶颈工序的产能进而达到生产线平衡的目的。甚至在有些时候企业单单是为了提高产能也可以运用动作分析方法,不引进新的生产线,在原有生产线的基础上进行改进,无意中也是进行了生产线平衡,进而完成了自己提高

17、产能的目的,为企业带来巨大的效益。4结论综上所述,平衡生产线重要意义在于实现均衡生产,有利于保证设备、人力的负荷平衡,从而能提高设备和工时的利用率,同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序,以保证产品质量和安全生产;均衡的进行生产还有利于节约物资消耗,减少在制品,加速流动资金的周转,从而降低生产成本,提高了生产能力。而动作分析法通过对瓶颈工序操作的动作简化和动素优化,不仅能达到提高生产线平衡率的目的,而且还能提高操作者的综合素质,培养员工的在每一个生产的细小环节进行改善的意识。参考文献1马钦海,关志民,何志明.工作研究方法在生产作业过程优化中的应用J.人类工效学,2000(6:2628.2张景

18、霞,王润孝.面向装配顺序规划的产生式规则应用J.组合机床与自动化加工技术,2004(1:7980.3范中志,张树武,孙义敏.基础工业工程M .北京:机械工业出版社,2001.4孙建华,高广章.程序分析法在产线平衡中的应用J.机械设计与制造,2005(5:148150.*来稿日期:2006-09-16*基金项目:国家自然科学基金(50275066;江苏省自然科学基金(BK2006077""""""""""""""""""

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20、t;"""""""$%$""""""""""""""""""""""$【摘要】磨削淬硬是一种将表面淬火集成到磨削加工中去的新工艺,它不仅具有显著的经济效益,而且符合绿色加工的要求,具有显著的社会效益。文章对国内外磨削淬硬方面的研究现状以及各国学者的主要研究成果进行了详细的介绍和论述,最后指出了磨削淬硬研究中尚

21、存在的问题和不足以及今后的发展方向。关键词:磨削淬硬;表面淬火;绿色加工;仿真【Abstract 】Grinding hardening is a new process that integrates surface quenching into grinding.Itmeets the requirements of green manufacturing and will bring not only distinct economic,but also great social benefits.The paper introduces the present situation on

22、 grinding hardening and discusses the main research findings of researchers at home and abroad in detail.Finally,the remaining problems and deficiencies in grinding hardening are pointed out and the probable development tread isKey words:Grinding hardening ;Surface quenching ;Green manufacturing ;Simulation中图分类号:TG15,TH16文献标识码:A一种绿色的表面淬火工艺-磨削淬硬*张金煜王贵成张春燕裴宏杰(江苏大学精密工程研究所,镇江212013A green surface quenching process-grinding hardeningZHANG Jin-yu ,WANG Gui-cheng ,ZHANG Chun-yan ,PEI Hong-jie(Institute of Precision Engineering of Jiangsu University ,