【《基于IE方法的显示屏装配线改善研究》19000字】

--目录--PAGEIV-基于IE方法的显示屏装配线改善研究目前，ips显示屏生产装配线上的12个工作位存在有着生产效率过低的问题，这使得整个生产线的产能造成严重的浪费，经过对整个生产线的调查研究，选择其中的几个工作站进行优化改善，本文以工业工程的基本知识根据该装配车间生产平衡的实际需求，利用时间测定法算出生产节拍，并利用MOD法得到各个工位的标准时间，计算产能，求出生产平衡率。对于装配线中存在的问题，采用“ECRS”原则和“5W1H”提问技术，将问题改进，重新进行生产线的优化设计与改善。同时应用5S管理理论和人因工程理论，对生产现场进行改善。最后采用Flexsim仿真软件对装配线重新进行模型的建立，对改进后的ips显示屏装配线进行快速仿真，完成显示屏装配线的平衡验证，找出存在于生产流程中的瓶颈问题并进行分析提出改进方案，从而使流水线的生产效率提高，提高产能，降低生产成本。关键词：节拍mod法时间测定法改善与优化Flexsim仿真软件目录TOC\o"1-3"\h\u7943摘要 I10612目录 3170961绪论 5151271.1研究背景与意义 5102941.2国内外研究现状 5137971.3本文的研究内容及方法 7184672理论概述 8287252.1生产线平衡基本理论 8270212.2生产线平衡相关概念 9161342.2.1生产线平衡原则 9306012.2.3生产线平衡的影响要素 10273672.3IE的方法理论 1089732.3.1IE理论简介 10186982.3.25S管理理论 1172162.3.3工作研究理论 115402.3.4模特法 12261622.3.5标准时间 1473092.3.6现场管理 1594913基于IE的显示屏装配线现状分析 16200813.1京东方公司简介 16308413.2显示屏装配线节拍的确定 16315273.3显示屏装配线工艺分析 17223303.4工序时间测定 1890553.4.1时间测定 185763.4.2动作分析 19104193.5生产线平衡分析 20162203.6瓶颈工序 21113854.IPS显示屏的装配线改善研究 2518884.1确定标准工时 25106334.1.1确定宽放时间 25308824.1.2确定标准时间 26163884.2最小工作地计算 2729564.3基于“5W1H”与“ECRS的工位改善 27176334.3.1对工位的合并 285854.3.2对工步的合并 2857074.4基于人因工程的改善与优化 2972404.4.1装配车间现有问题分析 2941544.4.2焊装车间人因改善 30324714.4.3改善效果 30325324.5改善后的生产线平衡率的计算 31224815基于Flexsim的显示屏装配线的仿真 32184765.1Flexsim概述 32129505.2基于Flexsim的显示屏装配线仿真模型的建立 33325945.3显示屏装配线改善前后仿真结果分析 3766126总结 4013634参考文献 411绪论1.1研究背景与意义研究背景：装配线平衡问题自1955年Salveson首次提出以来,许多研究人员对此展开了大量的研究,并在不同程度上取得了可喜的成果。装配是产品成型的最后环节,也是制约产量的重要因素,在制造中占有重要的地位。采用流水生产线方式的企业,流水生产线平衡成为一个重要的生产管理问题。因为,只有当生产线平衡,也就是生产线各工序的生产节拍达到一致,才能最大限度地减少由于生产线各工序节拍不均衡造成的劳动力和设备能力的浪费,使生产线保持一种均衡、连续的流动状态,从而获得所希望的产出。意义和应用价值：近年来ips显示屏公司生产规模不断扩大，生产工艺不断改变，但生产设备布局却没有经过系统设计，造成了在制品迂回加工、搬运距离较长、工位布置和作业分工不合理等问题本文运用基础工业工程的方法,对于某液晶显示器的装配生产线进行了持续平衡改善研究,实现了预期的流水线平衡目标。本文的改善方法在同类的企业中也有启迪和借鉴意义。1.2国内外研究现状生产装配线是人与机器的有效组合，特别体现了设备和工装的灵活性，它将输送系统、随行夹具、生产机床和在线专机、检验设备等加工机械进行有机的组合，以满足多品种产品及半成品的生产装配要求，在企业的生产过程中有着十分重要的地位和作用。而生产装配线的平衡问题，则是要使整个生产系统中的人员之间、机器之间以及人员与机器之间的关系尽量平衡，只有这样，生产装配线的效率才能达到理想的水平，以满足现代生产的需要，因此生产装配线的平衡与否直接关系到该生产制造系统的生产效率，

因而装配线的平衡也是人们一直所研究的问题。早在

1913

年，美国福特汽车公司将汽车的总装作业分割成不同的工序，然后通过测时，确定作业的前后关系及在现行设备条件下的最优装配方法，制定出最优化得作业标准。通过购置或自行设计制造相关的生产设备，建立了第一个汽车流水生产线，包括发动机装配线、减速机装配线，使得

T

型车可以大批量的生产出来，揭开了现代化流水线的序幕，开创了机械制造的大规模生产的时代，即使在今天，这种生产方式仍然被很多企业所采用。由于在大批量生产的情况下，装配生产线各工序间互相独立，上道工序与下一道工序之间有大量的半成品，在这种情况下，当某道工序发生设备停机，质量缺陷等异常时，其他工序仍能利用大量的在制品从事生产；另外，各工序分工明确，操作者只需要熟悉本岗位的工作技能，千篇一律的重复操作一个作业组合，简化了操作内容，易于提高操作者的作业技能，所有产品被以同样的方式加工制造出来，质量稳定性和产品的一致性较高。因而至

20

世纪

50

年代，大批量生产已经将制造业推向了新时期。随着经济的发展，人们生活水平提高后，

对产品的要求也开始向多样化的方向发展，福特时期的一款

T

型车就可以风靡全美国的神话在当今市场已不适用。为了适应市场的需要，企业需要不断的变更生产管理方式以获得订单，取得足够的利润来生存发展。50

年代以后，出现了以日本丰田公司中一批以大野耐一为中心的管理人员，在研究了市场需求情况以及从财力、物流、市场环境等多个方面对丰田汽车公司与福特的处境做了详细的对比分析，提出了丰田特有的生产方式，这种生产方式始终坚持客户第一为导向，在企业外部及时满足客户的订单需求，在企业内部树立‘下道工序是顾客’的思想观念。其通过对企业生产过程的研究，将制造过程中的浪费分为

7

类，而丰田生产方式的核心思想就是尽可能地减少乃至杜绝这七类浪费，以后工序拉动的方式而非生产计划指示生产，实现减少在制品资金占用，避免生产过程中大量的在制品掩盖问题，导致问题实际上得不到解决。通过丰田生产方式的实施，丰田汽车的利润率一直高于行业平均水平。同时，生产线的组织形式也不再是福特时期的大批量生产方式，生产线的类型上也出现了

U

型生产线，S

型生产线等。而由于各工序连线生产，工序之间不再有大量的在制品堆积，这就要求各工序的作业时间必须尽可能的一致或接近，才能保证整条线的效率最大化。做生产线平衡，实现产品的平准化生产是实现精益生产最终目标的一个很重要的因素。从上世纪

80

年代初开始，受益于改革开放的政策，我国的制造企业得以购进大量的自动化设备或设备的制造技术，发达国家制造企业在中国投资建厂时，车间的设备、生产线的组织形式，物流模式等一般是直接原样复制其全球化的样板工厂。这些都使得中国制造业的自动化程度得到迅猛的提高。许多制造企业购置并使用了自动化的制造系统，在生产方面发挥了不可比拟的优势，以柔性制造系统为例：其具有很大的柔性，能够实现多品种、小批量的生产，提高生产效率；但是，由于我国的劳动力密集的特点，

人工成本较低，企业在自动化系统的一次性高投资和人力的低成本之间倾向于选择人力，这就导致生产过程的全自动化的实现还需要很长一段的时间。因此，为了能够更好的解决生产过程的优化重组问题，就非常有必要进行装配线的平衡研究.1.3本文的研究内容及方法本文通过对ips显示屏装配车间进行实地考察，收集生产平衡实际需求以及装配工艺的相关资料；采集相关数据，并对生产场地进行测量；计量装配线生产时间；了解生产现场的环境后，根据显示屏装配车间生产平衡的实际需求，进行ips显示屏生产工艺分析。运用时间研究方法对显示屏生产线进行工序时间测定，利用生产线平衡理论分析影响生产效率的原因，同时采用5W1H提问技术和ECRS原理进行生产线优化改善。应用人因工程知识进行作业现场改善，并利用Flexsim软件进行改善前后的显示屏生产线仿真。具体步骤如下：显示屏的工艺流程分析。显示屏生产工序动作分析，时间测定。进行显示屏生产线平衡分析，找出存在的问题。根据产量计算节拍和最小工作地，完成显示屏生产线的优化和改善。基于人因工程的装配工作台设计和改善。显示屏生产线进行布局优化设计。基于Flexsim的显示屏生产线仿真。2理论概述2.1生产线平衡基本理论生产线平衡是平衡生产的全部工序，对各作业的生产负荷进行调整，使作业时间尽可能的相近[2]。生产线平衡相关定义如下：1.生产线理论：生产线是按照顺序完成规定生产流程的作业线，是一种可以配置作业人或工业机器人的机械系统。2.作业元素：把操作划分为一个一个不能再分的操作单元，这些单元即为作业元素。3.工作站：在完成某产品的各道工序时，装配线中指定作业人进行操作的工作位置就是工作站。4.总作业时间：装配一个产品的所有作业单元的时间总和。5.装配负荷率：是一种用来衡量装配线是否平衡的标准，是装配任务分配给各个工作站的平均程度。6.空闲时间：在工作时间内没有进行有效工作任务的时间就是空闲时间。7.节拍：节拍就是各工序完成规定的作业，生产可以继续进行所容许的最大时间[3][4]。节拍的公式定义如下：CT=F/Q（2.1）式中：CT一一流水线节拍(s/件)；F--计划期有效工作时间(s)；Q--计划期内产品产量(件)；8.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\o"生产线"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\o"生产线"生产线的作业周期的工序时间只有一个，即最长工序时间Pitchtime，也就是说Pitchtime等于节拍（cycletime）。另外一种计算方法同样可以得到cycletime，即由每小时平均产量，求得一个产品的CT（Q，每小时产量）生产线平衡率=（各工序时间总和÷（工位数×CT））×100%=（∑ti÷（工位数×CT））×100%（2.2）CT：即生产线节拍2.2生产线平衡相关概念2.2.1生产线平衡原则（1）“节拍”、“瓶颈”、“空闲时间”、“工艺平衡”的定义

流程的“节拍”（Cycletime）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。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。

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。

与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idletime）。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。这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的\o"生产线"生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业\o"生产线"生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使\o"生产线"生产线能顺畅活动。

“\o"生产线"生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。\o"生产线"生产线工艺平衡的目的是通过平衡\o"生产线"生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cellproduction）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

2.2.2\o"生产线"生产线平衡的意义

1、提高作业员及设备工装的工作效率；

2、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\o"生产线"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\o"生产线"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。2.2.3生产线平衡的影响要素1.工序的作业内容工序的作业内容是根据工艺的具体要求，在规定的工作站需完成的任务。任务的多少直接影响完成作业的时间。2.操作者的技术水平和积极性不同的作业人员由于经验积累及个人身体状况存在差异，因此即便是同样的的工序，测试时间也有所不同；提升作业者的技术水平与积极性能提高企业的竞争力。3.工序设备的生产能力。设备的生产能力是由一定时间内装配产品的数量的能力决定的。同样的工序内容，操作的设备型号不同，也会存在数量与品质的差异；流水线作业条件时，如果由于设备不良而处理不当，就会使整条流水线停产。除了以上三点外，其它的一些因素也会影响生产线的平衡。

2.2.4\o"生产线"生产线工艺平衡的改善原则方法

平衡率改善的基本原则是通过调整工序的作业内容来使各工序作业时间接近或减少这一偏差。实施时可遵循以下方法：

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、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；

5、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。2.3IE的方法理论2.3.1IE理论简介工业工程是一门设计、改进和实现人、物、设备、能源和信息集成系统的学科。它利用数学、物理学和社会科学的专业知识和技术，结合工程分析和设计的原理和方法，对系统的成果进行确认、预测和评价。工业工程分为传统工业工程和现代工业工程，传统工业工程是通过时间研究和行动研究、工厂布局、物料搬运、生产计划和调度来提高劳动生产率。现代工业工程以运筹学和系统工程为理论基础，以计算机为先进手段。它与许多新兴学科和高新技术工业工程相兼容，具有最突出的功能。它是一种能够有效地协调各种生产技能、各种资源和各种系统，从而获得超越其他竞争对手的独特能力的集成技术。对于一个企业来说，它可以形成企业的核心竞争力。对于一个国家来说，有利于增强综合国力，增强国家竞争力。有利于提高军事力量，改善军事技术和战略物资的生产和供应，为战争胜利打下物质基础。第二次世界大战期间，美国利用自身的资源优势和先进的生产组织，制造了大量的运输船，保证了对欧洲战场的军事补给；随着曼哈顿计划的实施，原子弹的发展领先于希特勒等，这些都体现了系统管理的作用和资源整合的力量，这是工业工程最突出的功能。2.3.25S管理理论5S管理是指对生产现场中的人员、材料、方法等进行有效的管理,包括整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(SeiSo)、清洁(SeiketSu)、素养(ShitSuke)5个要素,因其日语的罗马拼音均以“S”开头,因此简称为“5S”。

(1)整理是指将生产现场的任何物品区分为必要物和不必要物,除了必要物留下来,其他都消除掉。其目的是合理利用空间,打造清爽的生产现场。

(2)整顿是指把留下来的必要物按照规定位置摆放整齐并加以标示。其目的是营造整齐的生产现场,使生产现场一目了然,节省寻找物品的时间。

(3)清扫是指将生产现场内看得见与看不见的地方清扫干净,使生产现场保持干净。其目的是打造干净的生产现场。

(4)清洁是指贯彻“不要放置不用的东西、不要弄乱物品、不要弄脏环境”的“三不要”要求,将前面的3个“S”制度化、规范化。其目的是通过制度、规范维持成果,使现场始终保持完美和最佳状态。从管理学的角度讲,企业要想有好的做法并长期贯彻,应当将有关的方法和要求总结出来并形成制度与规范。

(5)素养是指通过制定一系列管理制度,专门举办培训班对员工进行5S知识和班组管理制度的学习,促使员工养成守标准、守规定的良好习惯。其目的是提升员工素质,使之具有积极主动的态度。素养是5S中的一项独特要素。制度是外在的、强制性的,将外在的要求转化为员工主动的、发自内心的行动才是有效的。因此,企业应注重把制度、要求转换为员工的意识、习惯。

“5S”看似简单，却蕴含着深厚的管理理念和企业文化。在传统的管理理念中，管理制度首先由企业最高管理者制定，然后层层下达指令，员工遵照执行。这种管理的通病是员工很难心甘情愿地实施，也很难长期坚持“5S”的创新理念是建立在实行全员管理的基础上的。首先，让员工从简单的事情做起，一旦养成习惯，就可以自觉执行操作规程。“5S”实施后，员工可以亲身体验到工作环境的改善和工作压力的减轻。同时，还可以提高工作效率和健康水平，改善人际关系和员工素质。2.3.3工作研究理论工作研究包括方法研究和工作测量：方法研究主要包括程序分析、任务分析和动作分析。是一种经济有效的工作方法。工作测量主要包括秒表时间测量、工作采样、预定动作时间标准法和标准数据法。它是确定各种作业合理工时定额的一种方法。这些技术用于生产和管理调查研究影响生产效率和成本的各种因素，并不断改进，从而达到降低成本、提高生产率的目的。1.“5W1H”技术。“5W1H”提问技术是指对研究工作及每项活动从目的、原因、2-12-1“5W1H考察点第一次提问第二次提问第三次提问目的做什么（what）是否必要是否有更适合的对象原因为何做（why）为什么这样做是否不需要做时间何时做(when)为什么此时做是否有更合适的时间地点何处做(where)为什么此处做是否有更合适的地点人员何人做（who)为什么此人做是否有更合适的人方法如何做（how）为什么这样做是否有更合适的方法和工具2.ECRS分析法，是\t"/item/ECRS%E6%B3%95/_blank"工业工程学中程序分析的四大原则，用于对生产工序进行优化，以减少不必要的工序，达到更高的生产效率。ECRS，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、调整顺序（Rearrange）、简化（Simplify）。取消（Eliminate）：“工作要素能完成什么，完成的是否有价值？是否有必要采取动作或行动？为什么要完成？”此作业的取消是否会影响其他作业或操作。合并（Combine）;如果无法取消该工作或操作，请考虑是否可以将其合并到其他工作，或者可以将该操作或工作的一部分合并到其他可以合并的操作或操作中。重排（Rearrange）：将作业的顺序进行有效的重新排序。简化（Simplify）：指作业内容和操作的简化，以及动作的简化和节能。2.3.4模特法动作分析是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，本文主要利用MOD法。MOD是以手指动弹的时间作为基本单元，其他动作以手指动作的整数倍表示，1MOD=0.129s，即手指移动2.5cm左右的距离时间，MOD法主要包括以下3类21种动作：移动动作①M1手指动作，用手指第三个关节前部分进行的动作，每动一次时间值为1MOD，相当于手指移动2.5cm左右的距离。②M2手腕动作，用腕关节前部分进行的动作，也包括手指的动作，每动一次时间值为2MOD，相当于手指移动5cm左右的距离。③M3小臂动作，表示用肘关节前部分（包括手指、手、小臂）进行的动作，每动一次时间值为3MOD，相当于手指移动15cm左右的距离。④M4上臂动作，伴随肘的移动小臂和大臂作为一个整体在自然状态下伸出的动作，每动一次时间值为4MOD，相当于手指移动30cm左右的距离。⑤M5伸直手臂动作，在胳膊自然伸直的基础上再尽量伸直的动作用M5表示，每动一次时间值为5MOD，相当于手指移动45cm左右的距离.。终结动作，由抓取和放置两种动作组成①G0接触，用手、手指去接触目的物的动作。②G1简单的抓，在自然状态下用手或手指去抓取目的物的动作。③G3复杂的抓，需要注意力的动作，是G1所不能实现的。④P0简单放置，把抓着的物体运送到目的地直接放下的动作。⑤P2需要注意力放置，放置物体时需要用眼睛观察，以确定物体的大致位置。⑥P5需要注意力的复杂放置，将物体准确的放在所需位置，或进行配合的动作。身体及其他动作①F3脚踏动作，F3是单程动作，如果踏一下又回来，足胫动了两次，为两个F3。②W5步行动作，向前迈一步，向后退一步，向左右移动一步，或用足使身体转动及用脚支配身体作水平方向移动等动作，都用W5表示。③B17身体弯曲动作，从站立、弯曲身体或蹲下、单膝触地等状态，恢复到原状态的往复动作。④S30站起来再坐下动作，从坐着的椅子上站起来或与此相反的动作用S30表示。⑤L1搬运动作的重量因素，有效重量<20N不考虑，有效重量为20~60N重量因素为L1，有效重量为60~100N重量因素为L2，以后每增加40N时间值增加1MOD。⑥E2目视动作，包括眼移动和调整焦点，每进行一次移动或调整，为一个E2。⑦R2矫正动作，修正抓取物体时所发生的动作，用R2表示。⑧D3判断动作，动作与动作之间所出现的瞬间判断及反应的时间用D3表示。⑨A4施加压力，为了克服反作用力而对物体施加力的动作用A4表示。⑩C4旋转动作，为使目的物做圆周运动，而回转手或手臂的动作即以手腕或肘关节为轴心旋转一周的动作用C4表示。2-1图2-1模特法分析2.3.5标准时间标准时间＝正常时间+宽放时间＝观测时间*(1+熟练修正数+努力修正数)+观测时间*宽放率私事宽放时间：这是考虑操作者生理上的需要，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。

疲劳宽放时间：疲劳是指操作者在一段时间的连续工作后，有疲劳感或劳动机能衰退的现象，称为工作疲劳，所以必须给予“宽放”时间，以恢复疲劳。

干扰宽放时间：一人操作多台机器，当在这台机器操作时另一台机器已停止，等待来操作。

临时宽放时间：对可能发生而不能确定会发生的事件发生时，给予临时宽放时间，通常规定此类宽放时间不得超过正常时间的5%。

在节拍管理线平衡管理的过程中必须考虑宽放时间，增加宽放时间的原因：操作过程中的周期疲劳，需要休息。操作者个人的需要，如喝水、上厕所、擦汗、更衣等。操作者听取班长或车间主任的指示，或本人指示助手等，而使本身工作停顿。操作者领材料、工件、物件及完成件、工具的送走等。操作中等待检验、等待机器的维修、保养、等待材料等。操作者从事操作前的准备工作，如清理工作场所、擦拭机器、所需物件的准备和操作操作完后工作场所、机器、物料及工具的清理工作。从事刀具的刃磨、更换皮带、调整机器等工作。2.3.6现场管理1.现场这个说法,有广义和狭义两种。广义上,凡是企业用来从事生产经营的场所,都称之为现场。如厂区、车间、仓库、运输线路、办公室以及营销场所等。狭义上,企业内部直接从事基本或辅助生产过程组织的结果,是生产系统布置的具体体现,是企业实现生产经营目标的基本要素之狭义上的现场也就是一般大家默认的。

2.现场管理就是指用科学的管理制度、标准和方法对生产现场各生产要素,包括人(工人和管理人员)、机(设备、工具、工位器具)、料(原材料)、法(加工、检测方法)、环(环境)、信(信息)等进行合理有效的计划、组织、协调、控制和检测,使其处于良好的结合状态,达到优质、高效、低耗、均衡、安全、文明生产的目的。现场管理是生产第一线的综合管理,是生产管理的重要内容,也是生产系统合理布置的补充和深入3基于IE的显示屏装配线现状分析3.1京东方公司简介2019年，京东方营业收入突破1000亿元，达到1160.6亿元，同比增长19.51%；归属于上市公司股东的净利润为19.2亿元。目前，京东方在北京、成都、绵阳、合肥、鄂尔多斯、重庆、福州、武汉等地拥有14条半导体显示器生产线，包括世界上最高一代——京东方合肥第10.5代TFT-LCD生产线和中国第一条第6代柔性AMOLED生产线——京东方成都第6代柔性AMOLED生产线。此外，京东方的子公司分布在美国、德国、英国、法国、瑞士、日本、韩国、新加坡、印度、俄罗斯、巴西和阿联酋等19个国家和地区，服务体系覆盖欧洲、美国、亚洲和非洲。3.2显示屏装配线节拍的确定该企业显示屏车间生产现状：采用U型生产线，日产量达1100台，年产24万台，每年365天，除去节假日等休闲节日，实际工作时间为每年218天，由于装配数目过多，所以装配线是两班制作业，并且每班采用8小时工作制。除去装配线工人休息时间，实际每班工作按照7.5小时计算。CT=（218*2*7.5*60）/240000=0.81min=50s根据企业目前生产需求计算生产节拍为50s，3.3显示屏装配线工艺分析显示屏结构大体上分为“背光源模组”和“液晶面板模组”两个部分。如图3-1和图3-2图3.1图3.2显示屏工艺分析大致有12步，以下列出：1.安装驱动板2.安装偏光板3.安装彩色滤光片4.安装共通电极˙透明导电膜5.安装薄膜电晶体6.安装像素电极˙透明导电膜7.安装导向膜8.安装发光二极管9.安装扩散片10.安装扩散板11.安装电源板12.安装玻璃外壳3.4工序时间测定显示屏生产工序共有12道，本文采用秒表法。3.4.1时间测定秒表法是在一段时间内利用秒表或电子计时器对作业者的动作执行情况进行直接连续的观测，把作业时间和有关作业的其他参数以及特殊情况下的数据一并记录下来，并结合企业所制定的宽放比例，来确定作业作者完成某项动作所需标准时间的方法。使用秒表法进行测时，通常采用连续测时法，归零测时法和周程测时法等，本文采用的是归零测时法。归零测时法，在观测过程中，每遇一作业单元结束，即按停秒表读取数值，并立即将秒表归零，在下一作业单元开始时重新启动。由于上一作业单元结束点，即是下一作业单元的开始点，所以秒表归零后需立即启动。进行台式电脑主机装配流水线实验数据的采集,经过多次测时,得到完成各步骤的时间如表3-1所示。-1秒表测试1序号工序名称测量工时（S）平均值（S）一次加工产品CT（S）工序人力平衡工时123451安装驱动板2020202020201201202安装偏光板1918162017181181183安装彩色滤光片3637383737371371374安装共通电极透明导电膜2929292929291291295安装薄膜电晶体1212141012121121126安装像素电极透明导电膜4042414141411411417安装导向膜3030312930301301308安装发光二极管242628252926.413126.49安装扩散片25252525252512512510安装扩散板35343230343313313311安装电源板101461281011011012安装玻璃外壳4645484640451451453.4.2动作分析生产线动作分析MOD法如表3-2所示表3-2MOD法计算值序号工站名称动作分析MOD值总时间(S)一次加工产品工序人力平衡工时1安装驱动板(M5M4M3M2M1)*4S30G1M1W5W5M1E2M3P0S3014518.81118.82安装偏光板(M5M4M3M2M1)*4S30M4W5W5M3G1M1M2M3P0S3013617.51117.53安装彩色滤光片(M5M4M3M2M1)*4S30M4M3M2G1M1W5W5E2M1M4M2M1P5S3028436.61129.64安装共通电极透明导电膜(M5M4M3M2M1)*4S30M4M3M2W5W5G1M1G3R2E2M1M2M3M4M2M1P5S3022028.41128.45安装薄膜电晶体(M5M4M3M2M1)*4S30W5W5M4M3M2G1C3M1G3R2E2P2M1M1M2M3M4M3M2M1P5S3012916.61116.66安装像素电极透明导电膜(M5M4M3M2M1)*4S30M5M4M3M2M1G3M2M1E2P5M4S30M21M1E2P5M4M3M2A4M4M3M1G3S3031640.81126.87安装导向膜(M5M4M3M2M1)*4S30M4M3M2G1M1G3R2E2D3M1M1M1M2M2G3M3M4M2M1P5S3023029.71129.78安装发光二极管(M5M4M3M2M1)*4S30M3M2M1G1M1M1E2M3M2M1P5S302022611269安装扩散片(M5M4M3M2M1)*4S30M4M3M2G1M1G3R2E2M1E2M3M4M2M1P5S3019124.71124.710安装扩散板(M5M4M3M2M1)*4S30M4M3G1M1M1E2M3P2S3025432.81132.811安装电源板(M5M4M3M2M1)*4S30M4M3G1M1M1P5E2M3P0S3010613.71121.312安装玻璃外壳(M5M4M3M2M1)*4S30M3M2M1W5W5G3M1M1P5E2M1E2P5M3M2M1P5S3034544.51113.5表3-3MOD法与秒表法差异序号秒表测时值MOD值计算差异值差异百分比%12002188337842935156497300826.4260.41.51925010331112451由表中数据可知，秒表时间测定值与MOD法计算值存在差异，秒表法测定在设备封闭条件可能存在微小误差，MOD法计算值通过工序动作分析研究进行，由差异百分比可知，基本所有工序差异百分百均大于0，所以每道工序都有改进的可能，接下来会对生产线进行平衡分析并找到瓶颈工序，利用ECRS原则进行改善，目标是使得工序动作趋于标准化，流程趋于简单化，节省时间成本，减少节拍时间。3.5生产线平衡分析对显示屏生产线的平衡率进行计算如下：生产线平衡率=（各工序时间总和÷（工位数×CT））×100%=（(∑ti÷（工位数×CT））×100=（20+18+37+29+12+41+30+26.4+25+33+45+10）/(12*50)*100%=326.4(12*50)*100%=54.4%通过计算与实际的考察分析，发现装配现场影响装配线平衡和效率的因素主要有以下几点：1.现场没有可参照的标准工时在装配现场，各个工序工位没有明确的时间标准，而是凭历来生产时间和经验估计，不是用时间确定装配数量，反而是以装配数量来确定装配时间，严重影响了整条装配线的装配效率。2.工作站的工位分配不合理该装配线虽然进行了细致的作业单元编排，但仅仅只是简单的依据装配工艺顺序依次排列装配，所以存在工作站的作业任务分配的不合理的现象，有些工作站很忙，有些则显得很轻松，空闲时间很多。3.有些工位的加工时间明显小于节拍我们根据分析发现发动机装配线工位三、工位四、工位八、工位九、工位十六、工位十七的工人加工时间明显小于节拍，这样的工位很明显的影响整个装配线的平衡率。4.工位器具摆放不合理（动作浪费严重）现场工人装配过程中经常需要走步、转身、抬举等动作，由于器具位置的不合理，并且工具摆放比较随意。5.空间的浪费现场的零件没有经过整理，存在许多不必要的或是使用频率不高的零件，占用现场空间；现场没有进行合理规划，使原本可以用来做其他用途的空间被浪费掉。3.6瓶颈工序瓶颈工序是指制约整条生产线产出量的那一部分工作步骤或工艺过程，广义上瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。瓶颈工序主要是针对生产流程而言，我们通常把一个流程中作业时间最长的工序称为瓶颈工序。因而，对瓶颈工序的改善就尤为重要。瓶颈工序改善方法：1.首先利用工业工程的相关方法如程序分析、动作分析、生产线平衡等找到瓶颈工序;分析瓶颈工序的原因;利用ECRS进行瓶颈工艺改善;重新计算生产线平衡;衡量效益，总结显示屏生产工艺流程。以电脑显示屏生产线为例，该生产线生产电脑显示屏，其工艺流程:安装驱动板安装偏光板安装彩色滤光片安装共通电极透明导电膜安装薄膜电晶体安装像素电极透明导电膜安装导向膜安装发光二极管安装扩散片安装扩散板安装电源板安装玻璃外壳。最后显示屏生产的12个工作场地流水线工时分析如表3-4所示：表3-4流水线工时分析表序号工位工时/秒工人数/人作业时间1安装驱动板201202安装偏光板181183安装彩色滤光片371374安装共通电极透明导电膜291295安装薄膜电晶体121126安装像素电极透明导电膜411417安装导向膜301308安装发光二极管26.4126.49安装扩散片2512510安装扩散板3313311安装电源板1011012安装玻璃外壳45145主要技术指标：产品产量：日产量1500台；生产平衡率：达到85%以上。作业时间：每天工作8h,两班制，休息30min，实际工作时长7.5h;工位数12个，人员配置12人，流水线节拍CT=（218*2*7.5*60）/330000=35.7s生产线工序瓶颈分析要找出工艺中存在的问题，首先要找出瓶颈工序。瓶颈工序由表3-4可以看出安装彩色滤光片作业时间为37s，安装像素电极透明导电膜作业时间为41s,安装玻璃外壳作业时间为45s。节拍时间为35.7s，安装彩色滤光片，安装像素电极透明导电膜，安装玻璃外壳,都超出节拍时间，均为瓶颈工序。用鱼骨图分析影响瓶颈工序的因素。用鱼骨图，从人员、物料、工装设备、方法及环境逐项列出影响安装彩色滤光片，安装像素电极透明导电膜，安装玻璃外壳的因素。如图3-3图3-4图3-5所示。环境物料人员现场凌乱物料缺陷尺寸误差人为造成产品磕碰布局不合理切割循环时间长方法设备图3-3环境物料人员。现场凌乱物料缺陷尺寸误差动作复杂布局不合理液晶灌注动作复杂方法设备图3-4环境物料人员现场凌乱物料缺陷尺寸误差动作复杂布局不合理磨边缺乏控制手段方法设备图3-5导致以上步骤成为瓶颈的原因，安装彩色滤光片超出时间不长，主要体现在工人安装不熟练，根据动作分析可以得出，工人有多余的停顿，多余的动作，在对准滤光片上不熟练，需要加强培训可以解决问题，使得该工位总作业时间降到33s。由于流水线的滚轴上方是集电板，集电板下方与通电垫子(中段测试和写入数据时需要给显示器通电)连通，每块集电板上方放一块静电垫，静电垫上面放一台显示器。安装共通电极透明导电膜，安装薄膜电晶体，安装像素电极透明导电膜步骤中包含了较多的拔插电源线作业，占用了不少作业时间，因此取消了该工位操作过程中电源线的拔插动作，给通电垫子接上高压电源，使集电板流动到该工位时直接与高压电源相连接，这样使得该工位的总作业时间降至30s。安装玻璃外壳主要问题出现在需要点胶上，所谓点胶就是为了让显示器外壳和显示器背光板能紧密连接在一起而在显示器外壳的母模面涂抹的一种工业胶。这种工业胶不能涂得太多也不能太少涂抹量误差控制在5范围之内。一般情况下该工序采用点胶机完成工人只需将液体胶灌入点胶机内调节好出胶速度即可但是由于点胶机性能老化经常会出现出胶速度不均匀现象。为了保证后面工序的顺利进行工人往往会将涂胶不好的半成品进行手工补胶或去胶占用了大量时间所以要想提高生产线的平衡率必须改进点胶工序，购买新的点胶机，使得该工位总工作时间降到33s。PAGE19PAGE19PAGEPAGE184IPS显示屏的装配线改善研究确定标准工时标准时间＝正常时间+宽放时间＝观测时间*(1+熟练修正数+努力修正数)+观测时间*宽放率4.1.1确定宽放时间该生产线中：显示屏生产线规定有休息时间，所以私事宽放定为正常时间的2%；疲劳宽放为正常时间的8%；由于生产线的运行需要各环节等人为或非人为因素的影响，延迟宽放为正常时间的3%；因为该生产线运行相对稳定，政策宽放不予计算。宽放率为10%，取评定系数为110%。总宽放时间=正常时间*宽放率=观测时间*评定系数*宽放率=299.4*110%*10%=32.91s以此法即可算出各工位宽放时间如表4-2所示：表4-1瓶颈工序改善后作业时间序号工位工时/秒工人数/人作业时间1安装驱动板201202安装偏光板181183安装彩色滤光片331334安装共通电极透明导电膜291295安装薄膜电晶体121126安装像素电极透明导电膜301307安装导向膜301308安装发光二极管26.4126.49安装扩散片2512510安装扩散板3313311安装电源板1011012安装玻璃外壳33133表4-2工位宽放时间汇总表序号工位工位操作时间s工人数/人宽放时间s1安装驱动板2012.22安装偏光板1811.983安装彩色滤光片3313.634安装共通电极透明导电膜2913.195安装薄膜电晶体1211.326安装像素电极透明导电膜3013.37安装导向膜3013.308安装发光二极管26.412.909安装扩散片2512.7510安装扩散板3313.6311安装电源板1011.1112安装玻璃外壳3313.634.1.2确定标准时间标准工时制定的精准度越高，对企业的帮助就越大，它可以用来正确的评估生产线或者车间的产能，从而准确的计算人员成本；以及设法对现有的生产线或生产车间加以改进；也可以合理安排工作计划，计算标准成本等。根据标准时间计算公式计算出：标准时间=观测时间×评价系数×（1+宽放率）=实际时间×（1+宽放率）=299.4*110%*（1+10%）=362.274s（这里取评价系数为110%，宽放率为10%）以此可算出各工位标准工时如表4-3所示：表4-3工位标准时间汇总表序号工位工位操作时间s工人数/人标准时间s1安装驱动板20124.202安装偏光板18121.783安装彩色滤光片33139.934安装共通电极透明导电膜29135.095安装薄膜电晶体12114.526安装像素电极透明导电膜30136.307安装导向膜30136.308安装发光二极管26.4131.949安装扩散片25130.2510安装扩散板33139.9311安装电源板10112.112安装玻璃外壳33139.93最小工作地计算作站也叫工作地。工作站中需要完成的作业单元与工时总额，分别称作站工作含量和站工作含量时间。流水线中所有的站工作含量时间的总和为总工作含量时间，以W表示。Wtj,tj为作业j的加工时间。用最少的工作站数来完成制品的生产过程，可以体现出装配线工作站分工的合理性。工作站数越少，负荷越饱满，成本就越低，装配线的利用效率也就越高。在给定了节拍时间后，最少工作站数应为：作业总时间/装配线节拍，并且取整。流水线的最少工作站数可以用来检查工作站任务分工组织的合理性。根据显示屏生产线生产节拍为40秒，得工作站数：最小工作地数=标准作业总时间/节拍=（27.59+21.78+39.93+35.09+14.52+36.30+36.30+31.94+30.25+39.93+12.1+39.33）/40=9.1取整数，确定最小工作地数为10。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基于“5W1H”与“ECRS的工位改善本节将基于工作研究的方法中“5W1H”以及“ECRS”四大原则对显示屏生产线中不合理的作业进行改进。根据MOD法对作业单元的分析，我们可以发现，在显示屏生产线中有很多工位的工作时间大大低于节拍，这样会影响生产线的平衡率，我们要依照“5W1H”提问技术和“ECRS四大原则”对不合理的工步、工位进行合并、以及工位顺序的调整。对工位的合并问：如果将工位2与工位5合并，这样是否可行？答：可行。工位2、工位5加工时间之和为36.3s，接近于生产节拍。合并后的作业单元只是将有些工序转移到上一个工位进行操作，并不影响工人的操作，简单的工位合并，只是能加工人的作业时间所占得比例，不影响装配的速度和质量，是可以考虑合并的所以这样的合并是合理的、可行的。问：工位1与工位11是否可以合并？答：可以。工位八与工位九的加工时间之和为36.3s，合并之后均更接近于生产节拍。工位也很接近，并且不影响生产的工艺流程，是可以合并的。问：工位6与工位7是否可以合并？答：不可以。虽然合并之后均更接近于生产节拍。但是两个步骤之间关联性不大，合并到一起后可能反而会增加工时.4.3.2对工步的合并问：在整个加工过程中是否可以进行工步的合并与拆分？答：否。经过分析，在显示屏生产线上各个工位的每一个工步都设计的比较合理，非常具有独立性，不需再进行工步的合并，由于各个工位都是在完成一道独立的任务，因此也不能再进行拆分。基于上述条件，我们对显示屏生产线工位改善后的结果如表4-4所示：表4-4改善后工位时间汇总表序号工位工位操作时间s工人数/人标准时间s1安装驱动板，电源板30136.32安装偏光板，安装薄膜电晶体30136.33安装彩色滤光片33139.934安装共通电极透明导电膜29135.095安装像素电极透明导电膜30136.306安装导向膜30136.307安装发光二极管26.4131.948安装扩散片25130.259安装扩散板33139.9310安装玻璃外壳33139.93基于人因工程的改善与优化4.4.1装配车间现有问题分析1.照明环境不佳装配车间的照明效果不合格,首先车间内的灯具布置不合理，车间主要采用吊灯照明，但在吊灯的分布下，有的工位太亮了，不需要那么高的亮度，而检查站附近的亮度则达不到要求,影响工人的工作效率,也浪费了资源。除此之外,车间的工作机台和灯具的位置设计不合理,安装玻璃外壳工位的机台和灯具的位置平行,使投射到机台上的作业产生了多重阴影,影响正常工作。还有相当一部分灯具保养不善，灯具表面积灰严重，照明亮度明显不足。2.生产噪声污染严重装配车间内焊接作业的噪音主要有三个方面：点胶机内（如降温风扇等）的噪音；焊接半导体时敲击焊缝及清渣的噪音；还有辅助设备（如抽风机等）的噪音。大致在100分贝左右，超出国家标准的80分贝噪声。3.色彩环境不合理装配车间内生产厂房的墙壁大多涂有白色的灰浆,地板是冷色调的浅绿,焊装车间内的生产设备绝大多数也是白色的,焊接所用到的原材料大多呈现棕褐色的压抑色彩,整个车间的基调基本呈现出颓废的冷色调。这样的色彩环境会大大伤害员工们的劳动积极性,在这种环境呆久了不但会影响员工们的正常工作状态,甚至有可能影响工作人员的心理健康,进而影响生产效益。4.工位布置不合理各个工位内的布置不合理，主要有以下几点：工位附近工具与物料摆放杂乱、还有机器的线路裸露在外面，杂乱的物料摆放与散乱的线路不但严重影响了工作效率，同时也是巨大的安全隐患，威胁着员工们的人身安全。4.4.2装配车间人因改善1.照明环境改善调整灯具布局，使得各个工位的照明亮度更合理。更换过于老旧的灯泡，并安排专门的员工对灯泡进行定期保养。制定装配车间照明标准，对员工进行相关的培训，并对其学习情况进行不定期的考察。选择灯光更柔和的高效节能灯，不仅有利于员工视力健康同时也能节省电能。2.装配车间噪声改善采用噪声更低的原材料在各个噪声源头设立隔声材料所制作的墙壁板给员工分发耳塞、耳罩、防护罩等器具用于防护噪音3.色彩环境的改善色彩环境的改善主要是对客车焊装车间墙壁进行涂色上的改善，车间墙面应采用具有调节神经、镇静安神作用的蓝色作为主色调，便于放松工人们因为高精度的安装作业和紧绷的神经,。此外还需要在车间内增加色彩搭配和设置有效色彩、我们应该讲机床涂刷成给人以温暖、明快、柔和感觉的黄色,明快的黄色能够激发工人们的工作热情,提高工人的工作效率。4.工位布置的改善设置固定的工具、物料存放位置，并安排人员不定期检查。加强员工安全知识的教育，并定期考核。将机器的线路埋入墙内或者固定在平常不易碰触的地方。4.4.3改善效果生产车间的作业环境影响着工作人员的效率,在这次车间作业环境改善中我从照明环境、色彩环境、工位布置、噪声环境四个方面分析了先后显示屏装配车间作业环境现状,并针对性的提出了一些解决方案,这些建方案在实施之后不仅能够帮助员工改善工作环境,减少劳动强度疲劳、降低作业风险以及提高员工的工作效率,更有利于工作的4.5改善后的生产线平衡率的计算经过改善研究后，此生产线的节拍为40s，所以改善后的显示屏生产线的平衡率，结合上述工位的操作时间分析可得：生产线平衡率=（各工序时间总和÷（工位数×CT））×100%=（(∑ti÷（工位数×CT））×100%=（27.59+21.78+39.93+35.09+14.52+36.30+36.30+31.94+30.25+39.93+12.1+39.33）/(10*40)*100%=362.274/(10*40)*100%=90.57%从以上数据可以得出，该生产线的生产线平衡率比优化前的高，这正是我们想得到的。生产线平衡率满足了大于85%，可以认为生产线基本实现了“一个流”的生产。在改善过程中由于对工位进行了合并使得整个装配线面积减少了，工人人数也减少了，这样将会提高生产效率，并且可以实现年产量33万台。5基于Flexsim的显示屏装配线的仿真5.1Flexsim概述FlexSimC++IDE\h\hC++3D(3D的、易懂的\h用户接口，卓越的柔韧性(可伸缩性)。定义模型逻辑时，可直接使用C+FlexsimFlexsim具有高度的开放性和柔韧性，所以能为几乎所有产业定制特定的模型[13]。使用Flexsim进行仿真可以达到以下几个方面的效果：提高资源利用率有效分配资源解决物料发送问题展示新的工具设计和性能研究降低成本计划决定零件经过的时间减少等待时间和排队长度消除缺货问题研究可替换的投资概念尽力最有批量和工件排序解决物料发送问题管理日常运作决策研究设备预置时间和改换工具的影响优化货物和服务的优先次序和分派逻辑从历史运行中得到经验和教训5.2基于Flexsim的显示屏装配线仿真模型的建立通过前文对显示屏装配线的研究，我对发动机的装配过程有了很深的研究，现在就基于Flexsim仿真软件对显示屏装配线进行仿真，仿真的具体过程如下：（1）打开Flexsim仿真软件，点击进行实体的创建，建立12个处理器，1个发生器，1个暂存区，1个吸收器，具体的模型如图5-1所示：图5-1（2）对建立的实体进行连接。连接时用A键进行连接，A连接用Q进行断开连接.连接后的模型如图5-2所示图5-2（3）对建立的实体进行参数设置一汽解放卡车发动机装配线的节拍是50s，那么我们对发生器的到达时间间设置为50s，如图5-3所示:图5-3（4）对触发器进行参数设置，点击创建触发，创建实体的颜色和类型，我们对临时实体类型设置参数为（1，1），这样表示发生器只能创建一类实体。然后点击应用，确定。如图5-4所示:图5-4（5）对暂存区的参数的设置。暂存区相当中转区，那么我们要对其容量进行设置，使暂存区的货物既能保证供应，又能不积压很多，为此我们设置暂存区容量参数为20。设置过程如图5-5所示:图5-5（6）对建立的模型点击图标重置，然后点击图标运行。模型运行情况如图5-6所示：图5-6（7）仿真后运行结果如图5-7所示:图5-7观察运行的结果我们可以发现，大多数工位生产效率并不高，存在着严重的不平衡状态，要对其进行改善。5.3显示屏装配线改善前后仿真结果分析本次设计的