基于作业测定技术的流水线平价方案研究

基于作业测定技术的流水线平价方案研究

1研究的基本内容由于生产能力设计的缺陷，各生产线的工作能力和效率低下现象非常普遍。这不仅存在于已经运行多年的老生产线,对于一些新安装运行的生产线也同样存在,严重影响了企业的生产能力。如何解决这类问题呢?本文以某中外合资汽车有限公司的轿车生产线为例,说明解决这类问题的思路和方法。该企业的轿车生产线是近几年才投入生产的。随着产品的不断改进,市场占有率不断提高。但企业的生产能力始终达不到设计要求。其原因是总装车间的生产效率低,车间装配流水线的实际生产节拍明显高于设计节拍,而且在作业过程中,流水线常有停线现象,已经影响到轿车的正常生产。因此,平整总装车间流水线、提高生产效率,成为整个改善的重点。总装车间流水线分为内饰、底盘和尾线三个主要工段。由于影响总装车间生产能力的主要工段是内饰工段,所以本文的研究重点是提高内饰工段生产效率。在改善过程中,主要应用工作研究中的方法研究和作业测定技术,以及流水线平衡分析方法。方法研究是对现有的或拟议的工作(加工、制造、装配、操作)方法进行系统地记录和严格地考察,作为开发和应用更容易、更有效的工作方法,以及降低成本的一种手段。作业测定(工作衡量)是运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准,完成某项工作所需要的时间。2研究对象的确定内饰工段的主要任务是车身上线,及进行电线束、工艺堵塞、顶棚装饰板、仪表板、后行李箱等部件的装饰工作。共63个工位,分为两个班组(前35个工位为一个班组)。由于各工位时间的改善目标为设计节拍,为表述方便,本文提供的是以问题比较多的前35工位为研究对象的分析过程。在这些工位中,共有25个工位在线,其余是缓冲工位和离线工位。由于影响节拍的工位主要是在线工位,这里主要对在线工位进行分析(并单独排序)。2.1生产线平衡率计算作业时间是核算产线平衡率的基础数据,也是找出瓶颈工位的依据。本研究采用秒表测时方法对生产线25个在线工位进行测定,结果如表1所示。从表1可以计算出内饰工段的产线平衡率(流水线负荷系数)。计算公式如下:W=∑ti×sit0×a×100%W=∑ti×sit0×a×100%其中,W——产线平衡率;ti——第i工位作业时间;si——第i工位定员数;t0——流水线节拍;a——流水线定员数。W=[5522/(158×43)]×100%=81.3%W=[5522/(158×43)]×100%=81.3%这意味着在生产过程中,有18.7%的时间由于产线配置不平衡而损失了。该工段的设计生产节拍为138s,如果能够按照设计节拍配置流水线,则产线平衡率可以达到93%。由表1中数据可以看出,导致产线平衡率低的主要原因是瓶颈工位(第15、4、8工位)的作业时间与其他工位的作业时间相差较大,同时有些工位(第3、20)的能力存在过剩现象。如果能将瓶颈工位的作业时间降下来,且将过剩的生产能力降下来,生产效率自然会提高。2.2工作流场操作分析根据工段实际状况,运用“5W1H”提问技术,对各工位完成任务的目的、方法、人员、时间、地点及原因等方面进行提问,逐项进行分析。(1)右前后护板、前车标、abs第4工位定员为2人,在流水线两侧作业。左侧作业人员的作业内容是安装左前后护板、后车标、后左右字牌、行李箱气弹簧、填写流程卡;右侧作业人员的作业内容为安装右前后护板、前车标、ABS线束。该工位联合操作图分析图如图1所示。从图1及对第4工位进行分析提问,发现两侧工人的作业内容分配不均衡,左侧工人是满负荷工作,而右侧工人的作业时间仅为该周程的84%,有23s的空闲,需要改进。(2)安装卡子、卡子第8工位定员为2人,分布在流水线两侧作业,左侧作业人员完成的作业内容为安装发动机舱盖侧定位缓冲块、螺母、自检;右侧作业人员完成的作业内容为安装卡子。图2为该工位联合操作图。通过图2及对第8工位进行分析提问,发现该工位和第4工位存在相同问题,即左右两侧工人的作业内容分配不均衡。左侧工人是满负荷工作,而右侧工人的工时利用率为56%,这表明右侧能力过剩。(3)来源作业中的时间浪费第15工位有两名工人,根据实际测得的数据,分别绘制作业人员的流程程序图。图3为左侧工人的流程程序图,右侧工人的流程程序图省略。依据该工位两侧工人的流程程序图,利用“5W1H”提问技术逐项提问,发现第15工位存在以下问题:1)右侧工人存在不必要的等待。该工人在完成了车尾螺丝的安装后行至车身处准备顶棚的安装。此时,左侧的工人在取顶棚的过程中,造成了右侧工人的等待,产生了不必要的时间浪费。2)顶棚货架摆放不合理。左侧工人在取顶棚的时候,所走的路程较长,顶棚的货架摆放不合理。3)拆包装浪费时间。左侧工人从货架拿下顶棚后,必须拆掉塑料包装,这项工作在一定程度上延长了工人取顶棚的时间,同时也增加了右侧工人的等待时间,给流水线生产带来时间浪费。4)工作量大。流水线上各工位任务分配数量决定了工位时间,15工位作业内容多,导致该工位作业时间过长,有时工人为了不落线,必须小跑到下一辆车。因此,必须对各工位作业内容进行平衡,使作业能力过剩的工位承担作业紧张工位的部分作业内容。2.3设计规模竞争力通过分析可知,如果能将生产线的实际节拍由158s降到设计生产节拍138s,就可使每条生产线的总体生产能力提升12.6%。使生产线原有生产能力得到充分的发挥,从而降低企业的生产成本,增加市场竞争力。3生产线平衡理论在对生产线存在问题进行分析基础上,利用ECRS(取消、合并、重排、简化)四大原则,结合动作经济性原则和生产线平衡理论,对生产线的瓶颈工位进行改善,减少闲余能量,并重新布置生产线,提高生产能力。3.1第4工况作业内容的改进方案第4和第8工位存在的问题主要是作业内容分配不均衡。针对此问题,将其作业内容进行重新分配,使工位两侧的作业内容尽量均衡,具体的改进方案如下。(1)针对第4工位,把左侧安装后右字牌的工作分配给右侧来做;(2)针对第8工位,把左侧安装发动机舱盖侧定位缓冲块的工作分配右侧来做。通过以上作业内容的调整,可以使第4工位的作业时间由原来的146s降到136s,小于设计生产节拍(138s);使第8工位的作业时间由原来的143s降到126s,也小于设计生产节拍。3.2重新分配方案根据“ECRS”四大原则以及生产线平衡改善原则,对15工位提出以下改进建议。(1)将15工位左侧拆包装的工作取消,改为物流部门的运输人员来做,或者改善顶棚货架的设计,使已拆包装的顶棚在货架上不会被损坏,从而可以在顶棚运到工作地之前便可以拆掉包装。(2)将顶棚货架重新摆放,以减少工人的行走路程,节省时间。根据不同车型的产量,将相应的顶棚货架有序地摆放。(3)重新分配任务,把一部分工作分配给其它用时较少的工位。通过“5W1H”提问可以发现,第15工位的很多工作内容都是以顶棚的安装为前提的,也就是说,只要顶棚安装完成,其它的工作就可以进行,而这些工作不一定要在15工位,它们可以移至15工位后面工作量较少的工位。另外,第15工位右侧安装车尾螺丝的工作在工艺要求上不受其他条件的制约,因此可考虑把它分配到第15工位之前的工位。具体方案如下。1)重新分配右侧“安装车尾螺丝”工作。对第15工位前的各个工位进行研究,从各工位作业时间表(表1)可以看出,15工位之前有多个工位的作业时间小于设计生产节拍。但是,在分析了每个工位的工作内容后发现,只有第11工位比较合适加入这项工作,因为11工位左侧作业人员有在车尾完成的工作,加进车尾螺丝安装工作后,作业时间由原来的106s增至125s,虽然作业时间增多,但是仍然在流水线的设计生产节拍内,没有影响流水线的正常生产。2)重新分配右侧工人“车内右前扶手”安装工作。第20工位时间最小,只有85s,存在明显的能力过剩。通过对第20工位的分析,发现在本工位中,限速孔堵塞的安装工作是在车的前门处进行的,因此考虑把第15工位右侧“车内右前扶手”的安装移到第20工位,从而减少第15工位右侧工人的作业内容。改善后,第20工位的作业时间由原来的85s增至124s,时间仍在流水线设计节拍之内,不会影响生产的正常进行。(4)工位内部作业重新分配。对第15工位两侧剩余的工作内容进行重新分配。将左侧的“车内右后扶手”的安装分配给右侧工人。3.3缩短了作业时间将目前使用的枪式气动扳手更换为电动扳手。电动扳手噪音较小,动力源为充电电池,克服了气动扳手的缺点,减少了噪音污染的同时也使得作业现场无气管缠绕,工人在行走过程中不必再留意脚下,缩短了工人行走的时间。4主要工况改善前后生产线运行效率(1)通过对作业任务进行内部调整,第4、第8工位左侧工人的作业时间有所减少,两侧工人的作业内容也较以前均衡。具体对比情况见表2和表3。由表2和表3可以看出,第4、第8工位周程时间明显减少,作业时间均在流水线的设计生产节拍(138s)以内,已不是“瓶颈”工位。(2)第15工位按照改进后的工作流程进行安装后,作业时间从158s减少到139.4s。同时,左右两侧人员的作业时间基本平衡。(3)经过以上几个主要工位的改善,生产线节拍由原来的158s降到139.4s。产线平衡率由原来的81.3%提升为92.4%,提高了生产能力。改善后的产线平衡率计算如下:W=∑tisit0×a×100%=5538.18139.4×43=92.4%W=∑tisit0×a×100%=5538.18139.4×43=92.4%改善后生产能力提高水平:q=t1-t2t1×100%q=t1−t2t1×100%=158-139.4158×100%=11.8%式中,t1为改善前节拍,t2为改善后节拍。虽然本文是以总装车间流水线内饰工段中的一段为研究对象进行流水线平整,但是这为整条流水线的改善提供了思路和方法,具有借鉴意义。5提高生产线生产能