汽车密封条C6工位工序动作平衡与仿真

1、*大学学士学位论文0汽车密封条C6 工位工序动作平衡与仿真摘 要本文是对北京万源瀚德汽车密封系统有限公司长春分公司 audiC6 工位的实习考察的基础上，获取原始资料，在排好各工艺流程内容的基础之上，运用模特法对生产线每个工位的操作动作进行分析，以确定各操作单元的操作时间。同时，根据实际情况确定出生产线的节拍，结合操作时间和节拍确定生产线平衡率.通过对生产线进行平衡并利用“5W1H”提问法以及“ECRS”原则对生产线进行适当的改进并完成 C6 工位工序动作平衡的设计任务。本文利用 Flexsim 这一软件工具对 C6 工位的运行过程进行了仿真，找出了在生产线运行过程中出现的阻塞和等待问题并对此

2、进行了分析.关键词：生产线平衡，MOD，仿真，节拍*大学学士学位论文1AbstractThis article is Haldex Beijing Wan Yuan Changchun Automotive Sealing Systems Co., Ltd. Branch audiC6 inspection station on the basis of the internship to obtain the original information content in the line up on the basis of the process, the use of model la

3、ws on the production line for each work bit operating movements were analyzed to determine the operating units operating time. Meanwhile, according to the actual situation to determine the production line to the beat, combined with operating time and beat to determine line balance rate, through the

4、production lines to balance and use of 5W1H questions law, and ECRS principle of production appropriate to improve and complete the C6-position process Action balanced design tasks. In this paper, the software tool Flexsim C6-position of running the simulation, identified during the operation of the

5、 production line blocking and waiting for problems to occur, and this is analyzed.Keywords: line balancing, MOD, simulation, beat*大学学士学位论文2目 录1 绪论.11.1 课题研究背景.11.2 当前汽车密封条的发展形势 .11.3 汽车密封条的生产工艺 .21.4 实习公司简介.21.5 国外汽车密封条发展情况 .32 流水线及人因工程学简介.42.1 流水线的概念与特征 .42.2 流水线的节拍设定及平衡率计算 .52.3 人因工程学.52.3.1 人因工程概

6、述.52.3.2 人因工程的目的.63 C6 工位工序动作平衡分析设计.13.1 动作分析概述.13.2 动作分析方法用途.13.3 模特排时法.23.4 动作分析的应用.4*大学学士学位论文33.2 对各工序进行动作分析.63.3 计算工位的节拍.123.4 计算生产线平衡率.134 C6 工位生产线动作平衡分析改善.14.1 C6 工位问题分析.14.2 C6 工位改善方案.14.3 C6 工位节拍的计算.54.4 C6 工位改善后平衡率的计算： .55 基于 FLEXSIM 的生产线仿真.65.1 仿真软件概述.65.2 FLEXSIM 仿真软件简介 .65.3 FLEXSIM 的主要特

7、性 .65.4 FLIESIM 软件特点.75.5 C6 工位生产线改进前后的仿真分析.76 结论.12致谢.13参考文献.13*大学学士学位论文4*大学学士学位论文01 1 绪论绪论1.11.1 课题研究背景课题研究背景 汽车密封条是汽车的重要零部件之一，广泛用于车门、车窗、车身、座椅、天窗、发动机箱和后备箱等部位，具有防水、密封及节能的重要作用，隔音、防尘、防冻、保暖。它必须具有很强的拉伸强度，良好的弹性，还需要比较好的耐温性和耐老化性。为了保证胶条与型材的紧固，胶条的断面结构尺寸必须与型材匹配。其特点：汽车用密封条主要是由具有良好弹性和抗压缩变形、耐老化、臭氧、化学作用、较宽的使用温度范

8、围（-40+120）的三元乙丙橡胶(EPDM)橡胶发泡与密实复合而成，内含独特的金属夹具和舌形扣，坚固耐用，利于安装。用途：主要应用在车门门扇门框、侧面车窗、前后档风玻璃、发动机盖和行李箱盖上，起到防水、防尘、隔音、隔温、减震、装饰的作用。还可以生产用于安装客车行李仓门的橡胶铰链。 独特的配方设计使三元乙丙橡胶密封条具有优越的抗老化、耐高低温及耐化学药药品性性能，具有良好的弹性和抗压缩变形性，长期使用不会龟裂或变形，在-50 度至 120 度之间都能维持其原有的高密封性能。 胶条断面设计，系统综合设计等方面的经验保证了良好的防水、防尘、隔音、隔温、减震作用。密封条安装方便、牢固可靠、活动门开关

9、轻便。1.21.2 当前汽车密封条的发展形势当前汽车密封条的发展形势汽车密封条是汽车的重要零部件之一，广泛用于车门、车窗、车身、天窗、发动机箱和后备(行李)箱等部位，具有隔音、防尘、防渗水和减震的功能，保持和维护车内小环境，从而起着对车内乘员、机电装置和附属物品的重要保护作用。随着汽车工业的发展，密封条的美观、环保、舒适功能的重要性日益凸现。国外车业已将安装在汽车各部位的密封系统(称为汽车密封系统，Automo-bile sealing system)进行专门的研究和开发，其重要性正在日益受到人们的关注1。*大学学士学位论文11.31.3 汽车密封条的生产工艺汽车密封条的生产工艺汽车密封条的生

10、产是一个很复杂的过程，它既有类似于流程性材料加工特点的工序，又具有离散型加工的步骤。有机械的变化，又利用了化学的效应。除基本的橡胶生产工艺，又运用了金属冷作、焊接、表面处理等多种加工方法。 橡胶密封条主要工艺流程包括炼胶、挤出硫化和后加工三个部分2。 图 2-1 骨架类密封条生产工艺流程1.41.4 实习公司简介实习公司简介 北京万源瀚德汽车密封系统有限公司是一家中外合资企业，成立于一九九六年二月一日，拥有 600 余名员工，生产面积约三万平方米。拥有全自动密封条生产线 8 条，具有年产 1500-1800 万米的生产能力，生产技术全部为从德国引进的专利技术。为提高产品质量、产品档次，增加产品

11、规格，合资公司先后从德国配套引进了密封胶条二次加工设备、PVC 塑料生产线、PVC 塑料与橡胶胶条粘合生产线、特殊工艺要求加工生产设备和炼胶生产设备等 70 余台套设备，以满足不同汽车生产厂家对汽车密封件的需求。 外方（60%股份）：GDX 汽车公司 现已成为全球第二大汽车密封系统供应商，在八个国家设有 19 家制造厂，万名员工。是世界著名品牌汽车GM、FORD、VW、DCAG、BMW、PSA、RENAULT、NISSAN 等几十家国际企业的汽车骨架导开骨架接续缓冲储存骨架表面处理预弯成型微波加热预热热冲击定型共挤出 成型加热活化植绒喷图固化和后硫化冷却牵引输送表面冷却牵引输送表面活化涂布胶粘

12、剂第一段硫化定长切割弯曲定型、矫直注入密封剂骨架折断在线钻孔*大学学士学位论文2密封系统供应商。 中方（40%股份）：中国运载火箭技术研究院 是中国航天工业发展与运载火箭技术研究基地，所研制的长征系列火箭名扬世界，具有雄厚的技术力量。现有员工 27000 人，研究所 13 个,生产工厂 7 个。 合资公司成立至今，德方陆续将原来在德国生产的“捷达” 、 “奥迪” 、 “富康” 、 “别克”等密封件生产技术、生产设备全部转入合资公司，并对合资公司原有的生产设备进行了彻底的技术改造，使合资公司逐步成为目前中国国内唯一能提供高档汽车密封产品的专业生产公司。公司已成为“奥迪” 、 “捷达” 、“宝来”

13、 、 “高尔夫” 、 “红旗” 、 “马自达 M6” 、 “富康” 、 “标致 307” 、 “别克”产品先后通过北京吉普有限公司国产化产品质量认证、一汽和一汽大众公司供货商产品质量认证、二汽神龙公司质量保证体系认证、南京依维克公司质量保证体系认证、上海通用汽车公司质量认证、上海大众汽车公司质量认证、金杯通用汽车公司的质量认证，并已批量向各厂家供货。公司晋升为一汽和一汽大众公司的 A 级供货商，二汽神龙公司的 A 级供货商，上海通用 A 级供应商。在质量管理方面与国际先进水平接轨，已通过 QS9000、ISO9001：2000、 ISO TS16949：2002、VDA6.1 质量认证及 IS

14、O14001 环境管理体系认证。1.51.5 国外汽车密封条发展情况国外汽车密封条发展情况近年来，我国汽车用橡胶密封条在研制开发和推广应用方面取得了很大发展，但与汽车工业发达国家的同类产品比较还存在很大差距，特别是在新材料的研制和应用、密封条的设计制造能力、密封条的外观质量等方面均存在一定的差距。我们应密切关注国内外对各类同类产品标准和其他相关技术资料的收集和分析，尽快建立汽车密封条各类产品的数据库，特别是对国内外各类标准体系的跟踪研究，尽快建立适合我国汽车密封条行业健康发展的技术标准体系，为自主开发设计密封条产品奠定坚实的基础。*大学学士学位论文32 2 流水线及人因工程学简介流水线及人因工

15、程学简介2.12.1 流水线的概念与特征流水线的概念与特征（一）流水生产的概念流水生产是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作中心，并按照一定的生产速度（节拍）完成作业的连续重复生产的一种生产组织形成。（二）流水生产的基本特征流水生产，又称为流水线，它的基本特征如下：1、流水线上固定生产一种或少数几种产品（零件） ，其生产过程是连续重复进行的，最大限度地减少了制品的等候时间和设备的加工间歇时间。2、工作中心的专业化程度很高，在流水线上，各个工作中心是按照产品工艺过程的顺序排列的。在制品按单向运输路线移动，每个工作中心只固定完成一种或少数几种作业。3、按照规定的节拍进行生产，所谓节拍，

16、就是流水线上相继出产两件相同产品之间的时间间隔。4、流水线上各工序的生产能力是平衡的、成比例的，即各道工序的工作中心（设备）数同各道工序单件作业时间的比例相同。设流水线上各道工序的工作中心数分别为 s1，s2，sm；各道工序的单件作业时间分别为t1，t2，tm；流水线节拍为 r。为使流水线各工序之间保持平衡，必须是：t1s1t2s2 tmsm r5、工艺过程是封闭的。在流水生产条件下，生产过程的连续性、平等性、比例性、节奏性都很高，故流水线具有提高工作中心专业化水平、提高劳动生产率、降低产品成本、稳定产品质量，以及提高生产的自动化水平第一系列优越性。但流水生产也存在一些不利的方面，如由于设备高

17、度专用化，对产品的变化缺乏适应性；一旦流水线上某台设备发生故障，就可能导致整条线停工，系统的可靠性较差；还有也是很重要的一点，就是从社会心理角度来看，流水线上的操作工人长时间重复简单而单调的操作，容易感到乏味、疲劳、对工作缺乏满足感。所以如何充分发挥流水线的优越性和克服某缺陷，将是现代生产与作业管理面临的一个主要课题3。*大学学士学位论文42.22.2 流水线的节拍设定及平衡率计算流水线的节拍设定及平衡率计算 流水线节拍 r 设计r = F(1-)N(1-) F:计划总工作时间 :工具准备/工人休息占总共时的百分比N:计划期内产量 :容许废品率 流水线某工序设备数量 Si 计算Si = Tir

18、 Ti: 某道工序的时间 流水线人力计算 PP =(1+b%)( Pi g Fi)b: 后备工人百分比 Pi: 某工位人数, g: 班数, Fi: 某道工序每人看管设备数 传送速度 =L /r L:工位距离流水线的平面布局流水线能力评估流水线产出能力计算 Cp:Cp= (Tw-T I )rTw:总工作时间 T I:线上所有工位的标准时间之合.r : 流水线节拍流水线平衡率计算B% = T I / (rxn)T T I:线上所有工位的标准时间之合. r : 流水线节拍. n:流水线工位数流水线平衡率要求 多大的平衡率是合适的, 至今尚无定论. 迎接和公司的工艺能力和管理水平来确定.通常而言如果平

19、衡率低过 70%, 应考虑优化. 可将 85%5%作为控制标准. 平衡率超过 90%一般是很优秀的流水线.2.32.3 人因工程学人因工程学2.3.1 人因工程概述人因工程学是一门新兴的正在迅速发展的交叉学科，涉及多种学科，如：生理学、心理学、解剖学、管理学、工程学、系统科学、劳动科学、安全科学、*大学学士学位论文5环境科学等，应用领域十分广阔。因此，在本学科的形成和发展过程中，各学科、各领域、各国家的学者从不同角度给该学科下定义、定名称，反映不同的研究重点和应用范围，至今仍未统一6。2.3.2 人因工程的目的（1）使人工作得更有效; （2）使人工作得更安全; （3）使人工作得更舒适.;我认为

20、在具体应用：（1）强化人员培训，提高章法意识，提高操作技能，提高预测风险的能力，是防止人为差错的有效措施。 。（2）灯光，噪音要控制得当，冰柜，风扇要做到真正能够被每个人用到,享受到。（3）提倡无惩罚主动报告制度。如果当事人报告所面临的是处罚时，就很难从当事人那里得到真实的情况，因而也就很难发现差错的苗头。我们了解和调查的根本目的是防止类似事件的再次发生而不是别的目的。*大学学士学位论文6*大学学士学位论文03 3 C6C6 工位工序动作平衡工位工序动作平衡分析设计分析设计3.13.1 动作分析概述动作分析概述动作分析是方法研究的另外一个内容，主要研究分析人在进行各种操作时的身体动作，以消除多

21、余的动作，减轻劳动强度，使操作简便更有效，从而制定出最佳的动作程序。通过研究作业动作中以下不合理现象，通过排除、组合、重排、简化的方法优化作业过程，提高作业效率、质量： 1、 停滞 2、 无效动作 3、 次序不合理 4、 不均衡（如：太忙碌、太清闲等） 5、 浪费 程序分析是从大处着眼，根据程序图分析生产过程的种种浪费，从合理安排程序中去寻求提高工作效率的方法。而动作研究则是在程序决定后，研究人体各种操作动作之浪费，以寻求省力、省时、安全的最经济的方法。 动作分析的实质是研究分析人在进行各种工作操作时之细微动作，删除无效动作，使操作简便有效，以提高工作效率。其内容为：发现操作人员的无效动作或浪

22、费现象，简化操作方法，减少工人疲劳，在此基础上制定出标准的操作方法，为制定动作时间标准作技术准备。它包括：动素分析、影象分析、动作经济原则等内容。动作分析是按操作者实施的动作顺序观察动作，用特定的记号记录以手、眼为中心的人体各部位的动作内容，把握实际情况，并将上述记录图表化，以此为基础，判断动作的好坏，找出改善着眼点的一套分析方法4。3.23.2 动作分析方法用途动作分析方法用途（1）目视动作观察法：分析者直接观测实际的作业过程，并将观察到的情况直接记录到专用表格上的一种分析方法。（2）影像动作观察法：通过录像和摄影，用胶卷和录音带记录作业的实施过程，再通过放影、放像的方法观察和分析作业动作的

23、方法。 高速摄影分析法（细微动作影像分析） 常速摄影分析法 慢速摄影分析法 VTR*大学学士学位论文1分析法动作分析的用途动作分析有以下几点用途： 1、为减轻作业疲劳，提高工作效率而找出动作存在的问题 2、探讨最适当的动作顺序、方法和人体各部位动作的同时实施3、探讨最适合于动作的工夹具和作业范围内的布置 4、比较动作顺序、方法改进前后的情况，预测和确认改善的效果 5、用记号和图表一目了然地说明动作顺序和方法 6、改善动作顺序和方法，制定最适当的标准作业方法 7、提高能细微分析动作和判断动作好坏的动作意识 动作分析的目的生产活动实际上是由人和机械设备对材料或零部件进行加工或检验组成的，而所有的检

24、验或加工又都有是由一系列的动作所组成，这些动作的快慢、多少、有效与否，直接影响了生产效率的高低。 许多工厂对工序动作的安排，往往是在产品刚开始生产时安排一次，此后除非出现重大问题很少进行变更。效率的提高一般视作业者的动作熟练程度而定，随着动作的逐渐熟练，作业者对作业动作习以为常，完全在无意识中进行操作。实际上，这样的作法潜藏着极大的效率损失。 许多人们认为理所当然的动作组合，其实都存在: 停滞 无效动作 次序不合理 不均衡（如：太忙碌、太清闲等） 浪费 等不合理现象。这些动作对产品的性能和结构没有任何改变，自然也不可能创造附加价值，使生产效率因之降低。吉尔布雷斯曾说过：“世界上最大的浪费，莫过

25、于动作的浪费。 ” 以日常生活中的动作为例：一个熟练的厨师，可以同时用两个甚至更多的炉子炒菜，快速而且不会出差错。而平常人则可能用一个炉子炒菜都会出现在中途发现某一种材料还未准备好的状况，所耗费的时间也更长。究其原因，就是因为动作安排合理与否造成的。 动作分析就是对作业动作进行细致的分解研究，消除上述不合理现象，使动作更为简化，更为合理，从而提升生产效率的方法。3.33.3 模特排时法模特排时法模特排时法（简称模特法或 MOD 法）是澳大利亚预定时间标准研究会开发，属通用型和功能型第二水平。该法主要依据美国人西格（A.B.Segur）所创立的*大学学士学位论文2动作时间分析（MTA）法，动素划

26、分及时间表示方法比较容易学习和应用。MOD法主要基于以下假设（基本原理）5。所有人力操作时的动作，均包括一些基本动作。模特法把生产实际中的操作动作归纳为 21 种基本动作。不同的人做同一动作（在条件相同时）所需的时间基本相等（误差在 10%左右） 。这样，可以不用通过实际操作测量，只需对作业进行分析、计算，便可以确定作业所需要的时间值，编写作业规程。人体的不同部位做动作时，其最快速度所需要时间与正常速度所需要的时间之比，大体相似。人体不同部位做动作时，其动作所需时间互成比例。MOD 法在人体工程学实验的基础上，根据人的动作级次，选择一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的手指一次动作的时

27、间消耗值，作为它的时间单位，定为 1MOD。相当于手指移动 2.5cm 的距离，平均动作所需要的时间为 0.129s，即 1MOD=0.129s。MOD 法动作分类(1)移动动作 M(5 个) 移动动作为手指的动作 M1、手腕的动作 M2、前臂动作M3、上臂动作 M4 及伸直手臂的动作 M5。(2)终结动作(6 个) 指移动动作(即移动手指一手臂)的终结动作。移动手或手臂，不是去拿物件就是放置物件，所以终结动作由抓握(G)和放置动作(P)两种动作组成。（1)抓握动作(G) 根据其动作的特点分为：接触 G0；简单地抓 G1；复杂地抓 G3（注意力） 。（2)放置动作(P) 根据放置的特点又分为：

28、简单放置 P0；较复杂的需要注意力的放置 P2（注意力） ；复杂的需要注意力的放置 P 5（注意力） 。(3)其它动作(11 种) 其它动作共分为：1)下肢动作 又分为：足踏动作 F3；走步动作 W5。2)重量因素 L1 考虑重量对时间值的影响。3)其它动作 又分为：*大学学士学位论文3目视动作 E2(独立)；校正 R2(独立)；单纯地判断和反应动作 D3(独立)；按下动作 A4(独立)；旋转动作 C4；弯体动作 B17(往复)；坐下起身动作 S30。注：需要注意的动作 独：只有在其它动作停止的场合独立进行者； 左右手同时动作时，取两者中较大的 MOD 值作为该步骤的 MOD 值。动作分析时使

29、用的其他符号：延时 BD，表示一只手进行动作，另一只手什么也没做。有效时间 UT，指人的动作之外的机械或其他固有的时间，例如电动扳手拧螺母、焊锡等。一道工序的标准时间就是动作分析的时间与有效时间 UT的总和，即标准时间=0.129*总 MOD 值+UT3.43.4 动作分析的应用动作分析的应用1C6 工位的工艺流程工艺是将原材料或半成品加工成产品的方法、技术。也就是一个过程中用到的方法和技术，通常从概念到实物或从原材料到产品的过程里所用到的方法和技术都可称为工艺7。北京万源瀚德汽车密封系统有限公司长春分公司成型车间的 C6 工位的工艺过程为：第一道工序，定长工序，工人将 360 米的挤出半成品

30、剪为所需尺寸，然后是对撞工序，操作者经过一系列的动作将密封条的两端相接在一起，再者就是修边工序，操作者将密封条的接头处的多余的胶布撕去，撕去胶布之后，操作者对其进行检验，检验完成之后将其装箱。该生产工艺流程如图 3-1：挤出半成品定长剪断对撞硫化修边检验装箱*大学学士学位论文4图 3-1 C6 工位生产流程图根据以上流程表，可得出密封条的工艺流程表，如表 3-2 所示：表 3-2 C6 工位工艺流程表工艺流程编号工艺名称工作地点或作业名称1定长定长板2对撞对撞硫化机3修边大支撑架4检验大支撑架5装箱包装区通过对基础工业工程理论的学习，结合调研结果，对北京万源瀚德密封系统有限公司长春分公司成型车

31、间 C6 工位的各个工序进行动作分析，然后计算出节拍，生产线平衡率等。现在的各工位的布局图如图 3-2.区纸盒子区配电柜挤出半成品区支架半成品定长板半成品对撞机凳子挤出半成品半成品区成品区包装*大学学士学位论文5图 3-2 C6 工位工序位置图3.23.2 对各工序进行动作分析对各工序进行动作分析在该工位上一共有五个工序，占地面积大约是 140 平方米，再次工位上一共有两个定长板，七台硫化机，供修边，检验用的有两个大支撑架.5 个工序分别是定长（2 机器 4 人）对撞（7 机器 7 人）修边（2 放置竿 2 人）检验（修边的俩人）装箱（1 人）该工位一共分为五个工序，分别为定长，对撞，修边，检

32、验，装箱；对这五个工序分别进行动作分析，结果如下：第一道工序，有俩个工人共同合作完成：表 3-1表 3-1 定长工序两个人动作分析左手动作标记符号右手动作标记符号时间MOD总时间序号工人 A工人 B工人 A工人 B工人 A工人 B工人 A工人 B工人A工人B1拿起剪子向前两步 拿条子M3G1W5*2M3G0将条子递给 B等待W5*1M5G0BD313162顺条子退回两步放条子M2G0W5*2P0顺条子等待M2G0BD210103顺条子定长M2G0M2P0顺条子拿笔M2G0M2G02224等待等待BDBD剪断标记M3G0M2P03235等待放条子BDM3P0放条放条M3P0M3P03336重复以

33、上操作 119 次40467拿起条子放进框里拿起条子放进框里W5*3G0W5*3G0W5*3G0W5*3G0151515*大学学士学位论文68将条子放在框里将条子放在框里M3P0M3P0M3P0M3P03339重复 10，11 两步操作 5 次9010将半成品移到半成品区将半成品移到半成品区M3W5*15P0M3W5*15P0将半成品移到半成品区将半成品移到半成品区M3W5*15P0M3W5*15P078787811拿一筐挤出半成品到定长处拿一筐挤出半成品到定长处M3W5*20P0M3W5*20P0拿一筐挤出半成品到定长处拿一筐挤出半成品到定长处M3W5*20P0M3W5*20P0103103

34、10312弯腰捡起半成品走回工作位置B17M2W5*5等待BD19252513挂条子等待M5P0BD等待等待BDBD5514拿着条子一端回到工作台等待W5BD等待等待BDBD55合计34123674244911294352该工序的工作时间=4046+90+78+103+25+5+5=4352在该工序上完成了 120 件的定长所消耗的时间是 4352MOD，则一件所用时间为：4352*0.129120=4.678s第二道工序：对撞硫化 ，表 3-2表 3-2 对撞工序的动作分析序号左手动作动作分析式右手动作动作分析式时间 MOD1弯腰拿条子B17M3G0等待BD202将条子挂在硫化机上的支撑杆上

35、M4P0将条子挂在硫化机的支撑杆上M4P04*大学学士学位论文73抓起左端的两头M3G0等待BD34等待BD拿钳子M3G035抓住一端M3G2拔一条中钢芯M3G2506抓住一端M3G2拔另一条中的钢芯M3G2507放下条子走一步至另一端拿起条子6P0W5M3G0等待BD88抓住一端M3G2拔一条中的钢芯M3G2509抓住一端M3G2拔另一条中的钢芯M3G25010走一步至左端拿起两条子将其一放在模具中W5M3P5抓住其中一根M3G01311将另一条插入模具M3P5等待BD812等待BD将模具压一起M3P2513等待BD擦一下模具两端M2*2414步行至另一端拿条插入W5M3P5抓住其中一根M3

36、G01315将另一条也插入M3P5等待BD816等待BD将模具合一起M3P2517转身一步撕胶布W5M2G1转身撕胶布W5M2G1818回一步到机W5M3P0等待BD8*大学学士学位论文8子旁将胶布贴到条子的端口19等待BD贴胶布M3P0320将模具台合在一起M3P2合模M3P2521弯腰拿条子B17M3G0等待BD2022将条子挂在硫化机的支撑架上M4P0挂条子M4P0423卸条 左端M3G1等待BD424等待BD卸条 右端M3G1425将条子放在支撑板上M3P0放条M3P0326等待BD拿笔标记M3G0327等待BD放笔M3P0328重复以上操作 5 次，然后该工人将半成品移到修边处，动作

37、分析如下179529抓起密封条扛在肩上M4G1L1抓起扛在肩上M4G1L11230转身步行八步至修边处M3L1W5*5转身步行八步至修边处M3L1W5*54031将条子挂在支撑架上M4LIP0将条子挂在支撑架上M4L1P0532回到硫化机旁W5*5回到硫化机旁W5*525合计20561642223620+4+3+3+50+50+8+50+50+13+8+5+4+13+8+5+8+8+3+5+20+4+4+4+3+3+3+1795+12+40+5+25=2236，这是干完 12 件所用的时间，则干一件用的时间为：2236*0.12912=24.037s第三道工序：修边表 3-3表 3-3 修边工

38、序的动作分析序号左手动作动作分析式右手动作动作分析式时间*大学学士学位论文9MOD1握住密封条M3G0等待BD32持住H拿镊子M3G033持住H修左边M3P0154持住H修右边M3P0155持住H用镊子蘸旁边的胶M4G046持住H粘裂了的条子M3P257持住H放镊子M3P03合计34548干完一件的时间为 3+3+3+3+4+5+3=48MOD=48*0.129=6.192s第四道工序：检验 表 3-4表 3-4 检验工序的动作分析序号左手动作动作分析式右手动作动作分析式时间1伸手抓住条子M3G0拿镊子M3G032往上撑条子M4P0撑条子M4P043握着条子M3G0蘸胶M3P034等待BD粘裂

39、的M3P2155重复操作 2,3,4 共 5 次1206放下手M4P0放下手M4P04合计64148148完成以上操作的时间为：3+4+3+5+60+4=89MOD，一共检验五件，则每件所需时间为：148*0.1295=3.818s第五道工序：装箱 表 3-5表 3-5 装箱工序的动作分析序号左手动作动作分析式右手动作动作分析式时间 MOD1步行八步走到纸盒边抓起纸板W5*8M3G0等待BD43*大学学士学位论文102来到铁箱处放下纸板W5*8P0等待BD403将纸板折成纸盒子形状与铁箱壁相靠 折四次M3G1P0帮忙左手M3G1P0164将一块纸板放于铁箱底部M3G0P0等待BD35步行三步到

40、支撑架旁取条子W5*3M3G0取条子W5*3M3G0186拿五条回到铁箱处将其放入箱中，且使其呈一定形状W5*3M3P2拿五条回到铁箱处将其放入箱中，且使其呈一定形状W5*3M3P2207步行三步取条子W5*3M3G0步行三步取条子W5*3M3G0188走到箱子对面装条W5*5M3P2走到箱子对面装条W5*5M3P2309在上面放一块纸板M3G0等待BD310走到架子旁取条W5*5M3G0走到架子旁取条W5*5M3G02811回来放条W5*5M3P2回来放条W5*5M3P23012走到架子旁取条W5*5M3G0走到架子旁取条W5*5M3G02813走到对面放条W5*3M3P2走到对面放条W5*

41、3M3P22014在上面放纸板M3P0等待BD3*大学学士学位论文1115取条W5*3M3G0取条W5*3M3G01816放条W5*3M3P2放条W5*3M3P22017取条W5*3M3G0取条W5*3M3G01818放条W5*5M3P2放条W5*5M3P23019盖盖M4P2盖盖M4P2620取胶布将其封装W5*8M3P2取胶布将其封装W5*8M3P24521将其推至成品区M4W5*6P0将其推至成品区M4W5*6P03022回到原处W5*6回到原处W5*630合计49740549743+40+16+3+18+20+18+30+3+28+30+28+20+3+18+20+18+30+6+45

42、+30+30=497MOD,他一共完成 30 件成品的包装，则每件成品所需时间为:497*0.12930=2.1371s表 3-6 总结各工位的总 MOD 值工序工号12345左手 MOD值34122056364497右手 MOD值2449164245148405综合分析值4352223648148497表 3-7 每个工序生产一个产品所需时间工序名称时间人数机器数定长2.33942对撞3.43477修边3.09622检验1.90922装箱0.71213.33.3 计算工位的节拍计算工位的节拍流程的“节拍” （Cycle time）是指连续完成相同的两个产品之间的间隔时*大学学士学位论文12间

43、。换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍8。 而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈“（Bottleneck） 。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。正如“瓶

44、颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移” ，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。 空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间根据调研情况可知，该工位的有效工作时间 7.5 小时，每天的产量为 1800 件，则节拍为：CT=7.5 x 60 x 60 1800=15s3.43.4 计算生产线平衡率计算生产线平衡率要衡量生产线总平衡状

45、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，以百分率表示。 首先，要明确一点，虽然各工序的工序时间长短不同，但如前所述，决定生产线的作业周期的工序时间只有一个，即最长工序时间 Pitch time，也就是说 Pitch time 等于节拍（cycle time） 。另外一种计算方法同样可以得到 cycle time，即由每小时平均产量，求得一个产品的 CT（Q，每小时产量） 。 cycle time（CT）=Pitch time=3600/Q 1、产线平衡计算公式 平衡率=（各工序时间总和/（工位数*CT） ）*100%=（ti/（工位数*CT） ）*100% 2、生产

46、线的平衡损失率计算公式 平衡损失率=1-平衡率 二、平衡生产线的意义 1、提高作业员及设备工装的工作效率； *大学学士学位论文132、减少单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量） ； 3、减少工序的在制品，真正实现“一个流” ； 4、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； 5、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.9生产线平衡率=(4.678+24.037+6.192+3.818+2.137) （5x15）=55.55%本章小结：通过对北京万源瀚德

47、汽车密封系统有限公司长春分公司的成品车间 C6 工位的实习考察，现场对工人在正常工作状态中动作以及所需数据进行记录，而后运用模特排时法对其进行拆解分析，为每个工位建立标准作业工时，对各个工序的操作时间进行汇总，依据实际产量计算出节拍，然后计算出改进前的生产平衡率 *大学学士学位论文04 4 C6C6 工位生产线动作平衡工位生产线动作平衡分析改善分析改善4.14.1 C6C6 工位工位问题分析问题分析生产线工艺平衡的改善原则方法 1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等 IE 方法与手段； 2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序； 3

48、、增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降； 4、合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易拉平衡； 6、分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中去10。在对 C6 工位进行分析时，运用 5W1H 提问技术对个工位的作业内容，作业方法，操作者，作业地点，作业时间进行提问分析，结果发现以下问题：（1）各工位任务分配不合理，存在瓶颈工位和冗余工位。从表 3-2 可以看出，对撞的时间为 24.037MOD，操作时间长，为瓶颈工位。各工位存有大量半成品，修边检验的两人也负责装箱，偶尔还去定长。这两人的工作量比较大。而对撞的员工存在大

49、量的休息时间。这两个工位需要改进。（2）作业缺乏标准化。通过现场观察，分析发现，操作人员操作方法不合理，元件未按动作经济原则合理摆放，胶片桌子在工作人员身后，操作人员取胶片时需要转身撕胶片，然后在回来贴到半成品端部，身体协调不方便，对撞操作人员在用工具取半成品内的铁芯时需要很长时间，有时为了协调性还需要转身来操作，延长了动作时间，易产生疲劳。（3）标准工时不合理，存在人力资源浪费现象。IE 部门没有进行方法研究情况下，确定了工人的工时定额。致使工时定额中含有许多无效时间。使用的人力数大于标准产量所需人数，造成人力资源浪费。4.24.2 C6C6 工位工位改善方案怎样提高生产线的平衡率？1：减少

50、耗时最长的工序（第一瓶颈）的作业时间a:作业分割将此作业的一部分分割出来移至工时较短的作业工序*大学学士学位论文1b:利用或改良工具、工装、机器将手工改为工具、工装、机器或在原有工具、工装做改善，以提升效率，缩短作业工时。C:提高作业者的技能通过工作教育，提升作业者的技能。D:调换作业者调换效率较高或熟练作业人员（如需要较大力气的作业须由男员工作业）E:增加作业者上面的几项都做了，还未达到效果，就得考虑增加此工序的忍受。2：从作业方法改善A:运用改善四要法（ECRS）进行作业方法的改善剔除( Eliminate )：将不必要的动作或工序去掉，如检验，弯腰等。合并(Combine)：将两个动作或

51、工序合并重排 (Rearrange )：将作业的工序或动作重新排次序简化(Simplify )：复杂的动作简化B:对于有妨碍的布置或环境进行改善。如三定，(定名称、定位置、定数量)10 在坚持动作原则和 ECRS 四大原则基础上对工位进行改善。具体包括以下方面：（1）重新分配任务。在对撞员工对撞完成后，其半成品件由检测员工运到检验处。装箱员工负责半成品的流动.（2）将对撞时放胶片的桌子放在操作人员的左前，使其 M3 就能拿到。在用工具取贴芯的时候，先把密封条固定在机器上，这样不用双手操作。节省时间。（3）合并后 3 个工序。（4）进行作业改善，实施标准化作业。运用动作经济原则改进操作方法和工作

52、台布置，制定标准化作业，并对操作员进行培训，使其具备必要的意识和技能。使对撞员工的 M4 动作变成 M3 动作。第二道工序：对撞硫化 表 4-1 改进后对撞工序的动作分析序号左手动作动作分析式右手动作动作分析式时间 MOD1弯腰拿条子B17M2G0等待BD192将条子挂在硫化机上的支撑杆上M3P0将条子挂在硫化机的支撑杆上M3P03*大学学士学位论文23抓起左端的两头M2G0等待BD24等待BD拿钳子M2G025等待BD拔一条中钢芯M3G2806放下条子走一步至另一端拿起条子6P0W5M3G0等待BD87等待BD拔一条中的钢芯M3G2808走一步至左端拿起两条子将其一放在模具中W5M3P5抓住

53、其中一根M3G0139将另一条插入模具M2P5等待BD710等待BD将模具压一起M3P2511等待BD擦一下模具两端M2*2412步行至另一端拿条插入W5M3P5抓住其中一根M3G01313将另一条也插入M3P5等待BD814等待BD将模具合一起M3P2515转身一步撕胶布W5M2G1转身撕胶布W5M2G1816回一步到机子旁将胶布贴到条子的端口W5M3P0等待BD817等待BD贴胶布M3P03*大学学士学位论文318将模具台合在一起M3P2合模M3P2519弯腰拿条子B17M3G0等待BD2020将条子挂在硫化机的支撑架上M3P0挂条子M3P0321卸条 左端M3G1等待BD422等待BD卸

54、条 右端M3G1423将条子放在支撑板上M3P0放条M3P0324等待BD拿笔标记M3G0325等待BD放笔M3P0326重复以上操作 5 次，然后该工人将半成品移到修边处，动作分析如下116527抓起密封条扛在肩上M3G1L1抓起扛在肩上M3G1L11128转身步行八步至修边处M3L1W5*5转身步行八步至修边处M3L1W5*54029将条子挂在支撑架上M3LIP0将条子挂在支撑架上M3L1P0430回到硫化机旁W5*5回到硫化机旁W5*525合计85415021958则改善后所需时间为 1958MOD每件的生产时间为 1958x 0.129/12=21.0485s总的改善后，如表 4-3表

55、 4-3 改善后各工序的总 MOD 值工序序号12345左手 mod值3252854245477右手 mod值2168150239127389综合分析值4071195842127477*大学学士学位论文4（5）确定宽放时间休息宽放时间是在工作班中为消除疲劳，恢复体力所必需的短休息时间。在生产劳动过程中，任何一项劳动总是伴随着一定的能量消耗。随着能量的不断消耗，人体产生疲劳现象，就需要进行适当休息。能量消耗越大，不仅会引起工作效率工作质量下降，还会导致事故率增高。由此可见，休息宽放时间是劳动过程中不许的一种保健时间，先进合理的劳动定额应不超过劳动者所能承受的劳动负荷限度。因此，休息宽放时间的确定

56、，对于制定先进合理的劳动定额，保障劳动者的身心健康，提高工作效率具有十分重要的意义。我们这里取宽放率为 20%. （6）每个对撞人员 252 秒对撞完成出 12 根成品，七台机器生产 84 根，同时给到检验处，此时检验人员开始修边检验，再过 21 秒后，检验人员共检验了59 根。但是对撞人员又运来了第二批半成品。依次下去，会有更多的半成品堆积在检验处。检验了检验修边处加一个架子，加一个工作人员。减少各工序的生产时间，增加瓶颈工作的人数。若改进后日生产 2500，重新计算生产平衡率4.34.3 C6C6工位节拍的计算工位节拍的计算根据调研情况可知，该工位的有效工作时间 7.5 小时，每天的产量为

57、 2000件，则节拍为：CT=7.5 x 60 x 60 2000=13.5s4.44.4 C6C6工位工位改善后平衡率的的计算：生产线平衡率=（4.3763+21.0485+5.418+3.2766+2.051) （3x13.5）=89.31%表 4-4 改善前后生产线平衡率的对比改善前改善后生产线平衡率55.55%89.34% 本章小结：运用工业工程专业的相关知识，依据 ECRS 原则及动作经济原则等方法，以提高生产平衡率为目标，来设法平衡整条生产线中的各个工位，主要方法就是重新分配任务，进行工人培训，通过对办成品堆积地方多的检验修边工位加机器和人员,最后在提高产率的前提下，重新计算节拍和

58、生产线平衡率。*大学学士学位论文55 5 基于基于 FLEXSIMFLEXSIM 的生产线仿真的生产线仿真5.15.1 仿真软件概述仿真软件概述系统仿真是现代企业科学管理技术之一,是将对象系统模型化,把模型作为实验装置,用来分析已存在的系统或计划系统的一种技术 。系统仿真是工程师、经理和决策人对有关操作、流程、或是动态系统的方案进行试验、评估、以及视觉化的工具。 5.25.2 FLEXSIMFLEXSIM 仿真软件简介仿真软件简介FLEXSIM 是一个基于 Windows 的面向对象的仿真环境，用于建立离散事件流程过程，像是制造业，物料处理和办公室工作流的三维虚拟现实环境仿真软件.FLEXSI

59、M 是美国 FLEXSIM 公司开发的软件，目前世界上第一个在图形环境中集成了 C+IDE 和编译器的仿真软件。在这个软件环境，不但能够直接用来定义模型，而且不会在编译中出现任何问题。 这样，就不再需要传统的动态链接库和用户定义变量的复杂链接。 FLIXSIM 作用于深层开发对象，这些对象代表着一定的活动和排序过程。 要应用模板里的某个对象，只需要用鼠标把该对象从库里拖出来放在模型视窗即可。对象可以创建、删除，而且可以彼此嵌套移动，它们都有自己的功能。 这些对象的参数能将任何制造业、物料处理和业务流程快速、简洁、高效的描述出来。同时 FLEXSIM 软件，可以从 Excel 表读取资料和输出资

60、料，可以从生产线上读取现时资料以作分析功能。FLEXSIM 也允许用户建立自己的模拟对象来满足用户自己的要求。5.35.3 FLEXSIMFLEXSIM 的的主要特性主要特性FLEXSIM 是工程师、管理者和决策人对于操作、流程、动态系统进行的试验、评估、视觉化的工具。它具有完全的面向对象性，超强的 3D 虚拟现实环境。简单易懂的用户接口，柔韧性极好，即具有可伸缩性。FLEXSIM 是世界唯一的在图形的模型环境中应用 C+ IDE 和编译程序的仿真软件。定义模型逻辑时，可直接使用，而且可立刻编译到 FLEXSIM 中。因为 FLEXSIM 具有高度的开放性和柔韧性，所以能为几乎任何产业定制特定