《基于IE方法的某企业车灯厂装配生产线优化设计案例报告》10000字

基于IE方法的某企业车灯厂装配生产线优化设计案例报告摘要：针对我国汽车零部件制造业生产效率低，生产成本高的问题。本文以H车灯厂为例，主要介绍了H车灯厂生产现状，运用了5W1H及ECRS对生产中效率低下的问题进行分析，找出了生产中存在的生产不平衡及现场布置的不合理的问题。然后结合实际，运用工业工程的方法改善了车灯生产线中的瓶颈工序及生产现场不合理的部分。经过改善，最终制定出优化后的车灯生产方案，提高了企业的生产效率。新的车灯生产方案与之前相比，生产周期降低了83s，生产平衡率提高了21%。最后，对改善后的车灯生产线效果进行了总结并提出了自己的改善中没有采用人因工程及标准工时制定的方法对人的因素进行分析的不足之处。关键词：工业工程方法；车灯生产；生产平衡目录1绪论 [15]。图3.3H公司改善前车灯生产流程简图在了解了每一个工序的操作后，就可以制作出车灯生产的工艺程序图了。得到的H车灯厂的车灯工艺程序图为“合成式”工艺程序图，它由多个配件完成之后，再将所有配件进行组装加工而成。然后根据车灯生产的工艺程序图，分析整个生产过程中的加工和检查工序。图3.4H公司车灯生产工艺程序图由改善前车灯生产的工艺程序图可知:整个车灯生产过程中，一共进行了19次加工工序和13次检验工序，可以发现加工和检验工序过多，证明影响整个车灯生产效率的关键在于如何减少加工及检验工序的数量。对于加工和检验工序，可以采用5W1H进行提问，并用ECRS原则分析其是否可以合并，取消，或用机器替代，以减少生产过程中的时间浪费，提高生产效率。由图中可以发现许多工序都是可以合并的，比如加工1与操作1，可以在设置的同时检查，还有许多取出工件的操作也可以和它的检查工序合并。针对H公司车灯生产的整体流程，我们主要从以下方面进行分析：首先，从整体上，整个流程中的时间，距离，人数以及各个工序的用时，移动距离，人数中找出要改善的方面；分析在整个流程中是否有可以取消的或者同时进行的工序；整个生产过程中是否有可以通过更换工序顺序来取消的工序。然后，针对加工工序，需要先观察流程程序图中是否有花费时间相对其他工序过长或者过短的时间，将其作为改善的重点；在加工的工序中是否有可以通过提高设备的工作能力的工序，以减少该工序所用时间；在加工工序中，是否有可以通过改变工序的顺序来对生产进行改善。其次针对搬运工序，我们首先要分析是否可以通过减少搬运的次数来达到改善的效果；然后研究某些搬运工序是否可以和加工同时进行，以合并工序，减少时间上的浪费；对于搬运中的搬运距离，要观察是否可以缩短，比如通过改变工位之间的距离，改变工序顺序等方法减少搬运的距离；对于一部分搬运工作，是否可以采用传送带或改变工作场所来取消；在搬运的工序前后，是否有不必要的工序浪费了时间。对于检查工序，首先要分析的也是是否有可以减少的检查工序，比如不检查或者与其他工序合并，将有些检查与加工工序合并；或者改善检查的方法，缩短检查所需要的时间。图3.5H企业车灯生产线路图由图中车灯生产的线路图我们可以得知整个车灯生产的过程中搬运的过程距离过远，次数较多，各工序的位置布置不够合理，如搬运3与搬运4的搬运过程路线相似方向相反，容易在搬运的过程中发生碰撞，应当对工序的位置进行调整，以避免搬运冲突。通过对各个工序作业时间的测定，我们最终得到以下各工序的用时表。表3.1车灯生产各工序总用时通过对上表的数据进行处理得到现行的生产线平衡分析图图3.6现行生产线平衡分析图通过对各个工序用时进行分析，可以得到现阶段整个车灯生产线生产平衡率。平衡率=43+38+82+56+76+76+71+103由此可见整个车灯生产过程生产平衡率过低，需要分析在生产过程中是否存在冗余工序及瓶颈工序，针对这两类工序进行优化以提高整个车灯生产线的效率。3.3本章小结本章主要介绍了H公司的现状，通过生产流程图绘制出车灯生产的工艺程序图，并通过5W1H分析代表产品组合前照灯的生产工艺程序图、线路图，找出了在生产过程中出现的主要问题，生产流程不合理，发现要对生产流程进行改善。其次，介绍了如何运用ECRS分析找出这些生产中的问题改善的重点和方向。最后，通过对整个生产中工时进行分析，找到了整条生产线中存在的生产不平衡的现象，确定了应当对整条生产线的平衡率进行改善。

4H企业车灯生产线优化方案4.1工艺程序优化方案在车灯的工艺流程程序图中，我们采用5W1H及ECRS对其中的“加工”和“检查”工序逐个进行分析，得到如下结果。设置压装机和其之后的检查可以合并，且不能取消；去固定螺钉的过程和检查可以同时进行，可以合并；装固定螺钉的工序也可以和检查合并同时进行；取出导线的同时也可以进行检验可以合并；装导线总分成和之后的检查可以合并，检查不能取消；取出反射镜的同时也可以检查反射镜，可以合并；安装远近光反射镜的同时也可以进行检查工作，可以合并；取远近光反射镜的同时也可以进行检查，可以合并；反射镜灯壳合装的工序不能取消，也不能合并；取出转向反射镜的同时也可以进行检查工作，可以合并；装转向反射镜为必须步骤不可取消；取配光镜的同时也可以检查配光镜，可以合并；安装转向配光镜的同时不可以安装前照灯配光镜，不可取消；安装前照灯配光镜的同时也可以进行检查，可以合并；取配光镜的同时也可以进行检查，可以合并；设置冷胶机为必须工序不能取消；冷胶为必须工序不能取消也无法合并；最后检查无法合并也无法取消。经过上述分析，得到改善后的车灯生产工艺程序图如下。图4.1改善后的车的车灯生产工艺程序图通过上面的改善后的工艺流程图，我们可以发现“加工”和“检查”工序一共减少了12步，其中只有“检查”减少了12步，说明仅仅分析加工和检查是不够的，接下来将对车灯生产的流程程序图进行分析。4.2流程程序优化方案根据上一章的改善前车灯的工艺程序图，我们可以得到车灯生产的流程程序图。结合5W1H及ECRS对整个流程中的“加工”“检查”“等待”“搬运”“存储”进行分析。图4.2现行车灯生产流程程序图首先，对整个流程程序图进行整体分析，我们可以发现加工用时最长，需要寻找是否有可以取消的工序或者采用机械化替代的方法；搬运所需要移动的距离最长，需要将部分搬运流程合并，采用机械化替代或者改善车间生产流程布局；整个生产过程中没有等待时间；检查的次数过多，应当想办法取消或者合并；存储只有最后的一步，不是分析的重点；整个生产流程一共需要8人，要分析是否有可以合并的，取消的或者采用机械化替代的工序；在整个流程程序图中，我们可以发现压装调节螺钉及装固定螺钉所用的时间要远小于其他工序所需要的时间，因此，我们考虑将其合并。针对加工工序，通过对时间的计算我们可以发现压装调节螺钉和转固定螺钉的时间相对于其他工序过短，在实际观察之后我们将其合并为一个工序，让同一个工人做这两项工作。针对检查工序，基本上大部分的检查工作都可以与前后的加工工序同时进行，所以需要将其合并到加工工序中，在工序1和工序2中可以同时在拿取灯壳，调节螺钉，固定螺钉的同时进行检查；在工序3中，可以同时进行取导线束和检查导线束的工作；在工序4中，可以在取远近光反射镜的同时进行检查，在安装导线束时可以边安装边检查；在工序5中，可以在取出远近光反射镜的同时检查；在工序6中，可以在进行取出转向反射镜的同时进行检查，在安装转向反射镜时边安装边检查；在工序7中，可以在取出配光镜的同时进行检查，也可以在安装前照灯配光镜时边安装边检查；在工序8中，可以在取出配光镜的同时进行检查。针对搬运，在整个生产过程中，搬运工序共进行了7次，搬运次数较多，且搬运距离过长，应当通过合理地布置生产现场来减少搬运次数，同时通过改变工序的顺序来减少搬运次数；如进行1、2工序的合并可以使生产线的符合平衡，减少搬运次数；以及将装转向反射镜的工序与反射镜灯壳合装的工序位置互换，以减少搬运的距离；将装配远近光反射镜的工序移动到装配光镜的右边，因为不会影响整个的生产，所以也可行。针对等待，生产流程图中虽然没有，但是经过计算可以发现整个车灯生产线等待时间较长。同时对于生产现场的流程布置，我们可以根据上述的分析进行优化，主要有以下具体改动：首先，将装配转向反射镜的作业区和反射镜、灯壳合装的作业区对换，以减少移动的路程；其次将装配远近光反射镜的作业区安排到装配镜的右边，这样并不会影响震颤的流程，但是却会缩短在生产中移动的距离。最终得到的改善后的生产流程布置图如下。图4.3改善后生产流程图在对生产流程图进行改善后，总的搬运距离由原来的29m减少到了16m共减少了13m，极大的改善了搬运的距离，优化了搬运路线。在搬运时间上，搬运次数由原来的7次减少到了6次，搬运时间也由58s减少到了32s，极大的减少了生产过程中的搬运浪费。根据上述分析我们得到优化后的车灯生产流程程序图图4.4改善后的车灯生产流程程序图首先，整体上减少了总作业的数量，由原来一共40个作业减少到了27个，一共减少了13个作业，其中“检查”减少了12个，“搬运”减少了1个，极大的简化了生产流程；其次，减少了“检查”所用的时间，“检查”的数量由13个降低到了1个，极大的减少了流程中的“检查”用时；在“搬运”方面，“搬运”次数由原来的7次减少到了6次，总的“搬运”时间由58s减少到了32s，节省了26s，“搬运”距离由原来的29m减少到了16m，极大的缩短了移动路线的距离，提高了生产效率。4.3瓶颈部位优化及其它方面优化最后针对整个生产工序中的瓶颈工序P8，我们通过对P8作业的现场观察，我们可以发现P8主要由人机共同作业组成，因此我们主要对P8采用人机作业分析，以提高该工序中的人机利用率，以提高生产平衡率。图4.5P8人机作业分析图由上图人机作业分析图可得：整个P8工序的人机操作时间由原来的80s降低到了50s，结合整个生产过程加上优化后的搬运时间是64s，极大的缩减了整个工序所需要的时间。针对生产中的其它工序，如对于装导线总分成，我们可以将所有的导线都放在同一个料架上，方便一次性取到所有需要用的导线。对于在作业过程中需要用到多个小的零部件的工序，如工序P1，P3，可以将这些小零部件统一放在手边的盒子中，方便取用和区分。对于一些需要定期取用的工具，应当对其采用定置管理，方便每次取用和放回，以提高生产效率。图4.6定置管理示意图针对工序P5，对操作者的工作台优化后如下，考虑到大部分人时右手操作灯泡和螺钉这一类只需拿取的东西放在左边，气动起子这种要随时使用的将其挂放在工作台上方，方便取用且不会使电源线与其它工具钩住，手套则直接挂在右手侧可以快速取用。图4.7P5工序改善后现场布置图最后，我们重新测量整个车灯生产过程每个工序的用时，得到如下表格表4.1改善后各工序用时通过计算此时生产线的生产平衡率得平衡率=72+76+54+58+68+70+64可以发现整条生产线的生产平衡率由原来的66%提高到了87%，提高了21%，极大的提高了整条生产线的生产平衡率。4.4改善效果总结通过对H车灯厂的生产过程分析和优化研究，整条生产线在改善后取得了良好的效果。主要有以下的几个方面：首先我们可以直接看到整个生产的工位由原来的8个减少到了7个，所需要的工人数量也由8人降低到了7人降低了生产的人力成本。其次整条生产线的搬运距离由原来的29m减少到了16m，减少了搬运的次数也由原来的7次减少到了6次，搬运时间也由原来的58s减少到了32s极大的缩减了生产线上的搬运浪费，提高了生产效率。图4.8改善前后各工序搬运距离对比在各工序用时方面，由于合并了1、2工序，整个生产流程由原来的8道工序减少为7道，各工序用时也进行了优化，针对1至7号工序主要采用了优化现场布置，对工夹具采用定置管理以提高生产效率，针对工序8主要采用了人机作业分析，分析人机作业利用率低的问题，得到的改善后的各工序用时如下。图4.9改善前后各工序用时对比通过上述生产流程优化，最终发现整个生产流程由原来的545s降低到了462s，最短生产节拍由原来的103s降低到了76s，生产线平衡率由原来的66%增长到了87%，使整条生产线的平衡得到了极大的改善。4.5本章小结首先采用5W1H及ECRS对整条生产线的工艺程序及流程程序的分析，改善了生产工艺程序中多余的工序，将大部分的检查工序与加工工序相结合，极大的减少了整条生产线中的工序数量，对于随后的流程程序改善中，将工序一，二进行了合并，考虑到整体流程与搬运距离问题，同时对整体的生产流程与布局进行了改善。然后运用人机作业分析解决了导致生产中生产线不平衡的瓶颈工序，并以P5工序为例对生产中现场布置进行了优化，改善了生产现场混乱，浪费时间的现象。最后，对整个优化后的流程进行了总结，并得到了最终的优化方案与结果。

5总结与展望5.1总结本文通过采用IE方法对H车灯厂的生产线进行问题分析和优化研究，找出了车灯生产线中不平衡，影响生产率的部分，并对这些部分提出了改善方案，并总结了改善效果。针对生产线中不合理，不平衡，的现状，采用5W1H及ECRS原则对车灯生产的工艺程序图、流程程序图及作业现场布置进行分析，找出改善的重点，并提出改善后的方案。同时对生产中各个工位的时间进行测量，找出在各工位之间时间上的生产不平衡问题，分析生产工位中的冗余工序和瓶颈工序。针对冗余工序采取合并的方式，针对瓶颈工序采用人机作业图的方法找出工序中的浪费，并提出最终改善后的效果和方案。在解决生产线不平衡的问题的同时，提高了生产效率，降低了生产中的浪费。针对车灯生产现场的布置，分析发现大部分的工具摆放不规范，使用完后随意放置，我们针对其中的问题运用定置管理的方法将生产现场的布置重新进行了优化，改善了生产中工夹具的放置不合理的问题。5.2展望由于工业工程研究的内容过多，过于复杂，本文所提出的优化方案还有不足之处，针对车灯生产线的改善只是从作业流程，流程程序，现场布置，瓶颈部位等方面进行了分析。对于生产线，还需要进行动作分析，标准时间制定，现场管理及从工人的角度出发，考虑人因工程方面的因素。在工作效率方面，影响工人效率的不仅仅只是工作台现场的布置，工作通道的流畅程度，还有工作现场的噪音，需要从人因工程的方面来考虑。在对时间的测量及标准时间的制定上，要考虑到各种宽放时间以及工人在工作的操作水平等方面的影响因素。在现场管理方面，现场管理还有许多方面，如“5s”管理，目视管理等，要从多个方向分析工作现场的问题，找到实际适合该生产线的现场管理方案。生产线中的问题直接影响生产的效率，生产效率影响着企业的产量，因此对生产中的问题的改善是十分必要的。工业工程的任务就是持续改善，要持续不断地对生产线进行优化，不断改良，找到更优的方案。参考文献易树平,郭伏.基础工业工程[M].第二版.北京:机械工业出版社,2013.胡宗武.工业工程:原理,方法与应用[M].上海:上海交通大学出版社,2003.薛伟,蒋祖华.工业工程概论[M].第二版.北京:机械工业出版社,2015.陈勇,汤科峰,林飞龙,等.企业CD段流水线的瓶颈分析与平衡改善[J].工业工程与原理,2008,13(1):112-115.施培阔,方叶祥,黄秀玲.玩具厂装配流水线的瓶颈分析与平衡改善[J].工業工程,2009,12(6):127-130.周康渠,樊磊磊,赵慧真,等.程序分析在摩托车头装配改善中的应用[J],重庆理工大学学报自然科学报:自然科学版,2014,28(11):6-11.蒋越.N公司流水线规划设计及其优化研究[D].长沙:湖南大学,2012.张传新.基于IE技术的Q企业的装配线优化研究[D].青岛:山东大学,2014.张明,原丕业,王岐昌,刘晓伟.基于IE方法的K公司优化改善研究[J].科学技术创新,2019(30):10-11.张新媛.浅谈工业工程在国内外的发展[J].发展,2007(07):122-122.温丹卓,常浩,谢羽佳.浅析工业工程的发展及在中国应用中存在的问题[J].商品与质量,2012(S3):31-32.池海文,池海琦.中国汽车制造业基于精益生产的成本管理模式研究[J].广东财经职业学院学报,2009,8(6):10-15.罗华,陶晓庆.工业工程方法在发动机装