工作研究在汽车内饰与底盘装配 线平衡中的应用

1、 JIANGSU UNIVERSITY继续教育学院2013届本科毕业论文论文题目：工作研究在汽车内饰与底盘装配 线平衡中的应用专业名称： 工业工程 班级学号： 014711253021 学生姓名： 陆春娇 指导教师： 周富林 论文题目（宋体小二号字，粗体，居中）工作研究在汽车内饰与底盘装配线平衡中的应用摘要内容至少300字。内容格式要求：字体为宋体；字号为四号；字间距为标准字间距；行间距为单倍行间距。摘要（宋体三号字，粗体，居中）（单独占一页）随着汽车市场竞争日趋激烈,提高劳动效率、降低成本一直是汽车制造厂家非常关心的问题。工作研究是一种只需要很少投资或者不需要投资的情况下，通过改进作业流程和

2、操作方法，挖掘企业内部潜力，提高企业生产效率、降低成本，增强企业竞争力的有效方。工作研究包括方法研究和作业测定。本文以某企业汽车内饰与底盘装配线为研究对象，运用作业测定技术中的时间研究方法,测定了流水线各工位的作业时间,找出了影响流水线生产能力的瓶颈工位；运用“5W1H”提问技术分析流水线存在的问题；根据ECRS(取消、合并、重排、简化)原则及流水线平衡理论设计了流水线平整方案。最后简要介绍了工作研究未来的应用趋势。关键词： 宋体四号字，顶格（句首不空格）。“关键词”加粗。数量（3到5个，逗号分隔）关键词：工作研究，汽车装配线平衡，应用趋势ABSTRACTKey Words：（字体为Arial

3、；字号为小四号；逗号分隔） “contents”（字体为Arial；字号为小四号）ABSTRACT（Arial Black三号字体，粗体，居中）（单独占一页）With the increasingly competitive auto market, improve labor efficiency, reduce costs has been of great concern for car manufacturers. Work study is a only need very little investment or no investment through improved ope

4、rational procedures and methods of operation, and tap the potential of the enterprise, improve production efficiency, reduce costs, and enhance the competitiveness of enterprises effective.Work study method study and work measurement. In this paper, an enterprise automotive interior and chassis asse

5、mbly line as the research object, use work measurement technology in research methods, determination of the pipeline operating time for each station to find out the impact of assemb- ly line production capacity bottleneck station; use "5W1H" questions technical analysis pipeline problems;

6、according to ECRS (to abolish, merge, rearrange, simplify) design principles and assembly line balancing theory assembly line formation program. Brief introduction to the work study future applications.Key Word ：Work Study，Assembly line balancing，Application trends目录第一章 引言- 1 -第二章 工作研究在国内的应用情况及存在的问题

7、- 2 -2.1 国内工作研究发展状况- 2 -2.2 国内工作研究的应用主要存在的问题- 2 -第三章 工作研究的原理与意义- 3 -3.1 方法研究- 3 -3.2 作业测定- 3 -3.3 工作研究的意义- 4 -第四章 工作研究在汽车内饰装配线上的具体应用及其效果评价- 5 -4.1 内饰工段装配线的现状调查- 5 -4.2内饰工段存在的问题- 6 - 4.3改善方案设计及实施- 9 -4.4效果评价- 10 -第五章 工作研究在汽车底盘装配线上的具体应用及其效果评价- 11 -5.1 底盘工段装配线的现状调查- 11 -5.2底盘工段存在的问题- 13 -5.3 改善方案设计及实施-

8、 13 -5.4效果评价- 14 -第六章 工作研究未来的应用趋势- 15 -结论- 16 -致谢- 17 -参考文献- 18 - “正文部分”（另起一页）论文题目（宋体二号字，粗体，居中）工作研究在汽车内饰与底盘装配线平衡中的应用第一章 引言 “正文部分”所有正文内容格式为：宋体小四号字、单倍行距、标准字距；段首为右缩进两个汉字（含段落标题）。所有注释： （宋体五号字、加粗、居左）宋体五号字一级标题（宋体三号字、加粗，居中）汽车是集材料、电子、能源制造等多个领域高新技术成果于一体的高技术密集型产品,是现代制造业中的支柱产业。随着现今产品向个性化、多样化、全球化、小批量方向发展,流水装配线式的

9、大批量生产方式因为其自身的原因(在相对固定生产时间段中进行重复生产的方式)而限制了产品种类的多变性,所以已经不能适应快速反应的市场和商品的多样化需求。工作研究(Work Study)是工业工程的经典内容,是工业工程体系中最重要的基础技术。19世纪末起源于泰勒提倡的“作业测定”和吉尔布雷斯提出的“方法研究”,并在欧洲、日本等西方国家广泛应用和迅速发展。20世纪,它对各工业化国家的调整发展做出了重大贡献,被公认是建立企业基础标准、提高生产力的重要手段,在工业发展体系中起着举足轻重的作用。其中的作业测定（工作平衡）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的过程；方法研

10、究是运用各种分析技术对现有的工作（加工、制造、装配、操作、管理、服务等）方法进行详细的记录、严格的考察、系统的分析和改进，设计出最经济、最合理、最有效的工作方法，从而减少人员、机器的无效动作和资源的消耗，并使方法标准化的一系列活动。生产线平衡就是对生产线的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法。平衡生产线的方法有很多，而工作研究中方法研究和作业测定是两种非常有效的手段。一级标题（宋体三号字、加粗，居中）所有一级标题(如“第×章”) 另起一页。第二章 工作研究在国内的应用情况及存在的问题2.1 国内工作研究发展状况二级标题（宋体小三号字、加粗，顶格（标

11、题前不空格）工作研究在我国的应用可以追溯到八十年代中期从1985年开始,汽车行业部分企业推行了工作研究。根据10个企业,12条生产线试点统计企业一次投入76万元,每年净增收入28150万元,劳动生产率提高16%一18%投入效益比为1:3例如, 北京机械公司运用工作研究,改造三条生产线,产量翻番,增产值1165万元新增利税349万元；成都自动化设备有限公司推行MOD法,改进20个工序,仅投入9930元就使年增值840万元,净增利税和节约材料费达36356万元,投入效益比为1:366；大连机械制造公司应用工作研究,改进总装配线,效率从42.7%提高到83.78% 旧产量翻一番,由102台提高到20

12、4台；上海金陵制造厂应用工作研究,改造生产经理,投入0.36万元,获经济效益81万元；广东科龙汽车制造股份有限公司,推行工作研究,一辆车的生产节拍从48秒减少到36秒,全员劳动生产率达到43万元。冶金行业推行工作研究,也取得了类似效果如鞍山钢铁公司在炼钢厂、机械厂、选矿厂等20个单位进行试点,通过推行方法研究,改进生产工艺,已取得53 92.1万元的经济效益。目前，工作研究机械电子、冶金、航天航空、轻工、化工、建筑等部门的应用已经起步,有的正在深入普及。然而,工作研究在我国的应用尚不能和西方工业化国家同日而语。目前我国大部分工作研究的实施,基本上还处于手工的和凭经验估计的状态,由人工进行测绘、

13、记录、分析、评价和改进这样形成的基础数据,其准确性、及时性、规范性和可靠性一般都比较差,很难为各种管理决策提供可靠的支持。2.2 国内工作研究的应用主要存在的问题段落编号:文中段落编号不能用“1”、“2”、“3”等序号，否则就变为一级标题了。例：通常用的段落编号层次是应该：（1）1）.文中段落编号都要缩进2个汉字。(l) 标准意识薄弱,工作研究不成体系。我国一直沿用前苏联的工业体系,人们对效率、标准化的意识比较薄弱。相当数量的企业存在:作业方法缺乏科学性、系统性、标准化,主要凭经验和个人意愿行事；作业方法的改进一般来源于工人自发进行的个人行为；仍然采用粗略的经验估算方法制定时间定额,时间定额标

14、准很不统一等些状况导致企业基本数据的实用性和准确性差,无法起到为企业上层提供可靠的决策支持作用。(2) 工作研究技术处于手工状态, 限制了工作研究的普及。随着科学技术的进步,生产和不断发展的计算机技术在工业工程领域内的应用,必然要求提高方法研究和定额工作的效率和质量,但由于工作研究技术长期以来依赖于人的技术程度,作业方法设计一直由工作研究人员凭借其工作研究知识和生产实践经验,设计各种作业流程并计算其相应工时定额。工作研究人员在设计作业方法和制定工时定额过程中,需要进行大量的信息处理、思维决策、数据计算和繁复的文字处理。工作随着时代的发展,这枯燥繁琐的重复性工作方式逐渐暴露出人工设计的很多缺点:

15、 设计时间长,设计效率低；作业标准的一致性差；作业文件缺少定量分析,不能有效的指导生产过程。(3) 缺乏工作研究软件系统。目前,国内外众多软件商在中国投入的软件系统大多集中在CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等热门软件上,而工作研究软件的投入与开发却寥寥无几，究其原因,固然有软件商对这一领域的忽视,但其主要原因却暴露了国内企业对基础数据的摸视态度,对工作研究软件缺乏系统的认识。工作研究的计算机化跟不上,导致了企业基础数据发展的滞后,致使整个生产系统效率低下。第三章 工作研究的原理与意义 工业工程为制定工作标准提供了最有力的工具,即工作研究,包含“方法研究”和“作业测定”两项技术。3.1

16、方法研究方法研究是寻求完成任何工作的最经济合理的方法，以达到减少人员、机器、无效动作和消耗,并使方法标准化。方法研究的主要内容:程序分析、操作分析和动作分析。方法研究的主要分析工具有:提问技术5W1H、“ECRS”(取消、合并、重排、简化)四大原则和动作经济原则。本文主要应用了提问技术5W1H和“ECRS”(取消、合并、重排、简化)这两种分析工具。 （1）提问技术5W1H的主要内容见表1。 所有“表格” 要有编号和表格名称，宋体、五号字、加粗；并放在表格上面，居中。表格内的内容文字：宋体、五号字。不能断（同一表格不能分布在两页）。若需要分布在两页，应在表头上标注“续页”。表1 5W1H提问表观

17、察现行方法时进行的第一次提问考察分析时进行的第二次提问目的是什么为什么要做在哪里做为什么要在这里做什么时候做为什么要在这时做谁来做为什么要由他来做怎样做为什么要这样做 （2）ECRS的主要内容包括：取消。取消不需要的操作或作业事项。这是四项原则中首选的原则，也是最重要的改进；合并。将一些可以合并的操作或作业事项加以合并。譬如将由两名操作者在不同工位完成的工作合并在一起，由一名操作者在同一工位完成。合并本身就意味着简化，意味着资源的有效利用；重排。操作活动或作业事项先后顺序的改变。通过重排为取消、合并和简化创造条件；简化。指操作活动和作业事项本身的简化，包括操作方法和使用工具的改进等。3.2 作

18、业测定作业测定(也叫时间研究)是制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准, 达到减少人员、机器设备的空闲时间。作业测定的直接目的是制订和贯彻先进合理的劳动定额,从而提高劳动效率,提高经济效益。作业测定技术包括4种方法: 即秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准和标准资料法。我国企业常用的方法是秒表测时法（简称测时）和标准时间。从统计的角度观察，测时实质是对工序操作活动的一次密集抽样。要提高测时的正确性和可靠性，关键是要提高样本的代表性。研究人员通过现场记录工人操作动作,可直接计算正常时间；加上宽放时间后,即可求出标准时间。目前,任何一个企业都存在着大量的时间浪费,因为在生产制造某产品时, 由于

19、产品设计的缺陷、工艺操作的不合理以及工人的动作与规范或管理的不完善, 增加了产品的多余时间或无效时间,导致了生产总时间的增加。方法研究是排除或减少上述因素的管理技术, 通过对现有的工作方法和工艺过程进行系统的调查研究和开发,制定新的工作方法。方法研究主要是靠消除物料或操作人员的非必要活动,用合理方法代替不合理方法；工作测量则是着重调查、研究、减少以及最后消除无效时间。3.3 工作研究的意义工作研究是一门实用性很强的先进管理技木,是技术与管理相结合的应用科学,它应用人类工程学和行为科学等的原理, 对现有的各项工艺、作业、工作方法等进行系统分析, 用方法研究技术进行工作程序、操作程序的分析、研究,

20、改进工作流程或工作方法,消除、减少多余的非生产性的动作(如寻找、选择、逗留等) ,制定合理的工序结构, 确定标准的工作方法。除此之外,“工作研究” 根据人体活动的特点,对所涉及的工作地布置、工位、器具、劳动组织等进行综合研究和分析,使人员、材料、设备三个生产要素形成一个理想、优化的组合, 使工人在省时、省力、安全、可靠、便利的条件下工作。它不是单纯地追求和解决局部的效率问题,而是强调系统分析,把提高工作效率建立在整个系统的效率基础之上。第四章 工作研究在汽车内饰装配线上的具体应用及其效果评价三级标题（宋体四号字、加粗，顶格（标题前不空格）二级标题（宋体小三号字、加粗，顶格（标题前不空格）一级标

21、题（宋体三号字、加粗，居中）所有一级标题(如“第×章”) 另起一页。由于生产线的设计缺陷而导致的生产线各工位能力不平衡、效率低的现象非常普遍。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? 本文以苏州优通自动化设备有限公司的生产线为例,说明解决这类问题的思路和方法。该企业的汽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,已经影响到汽车的正

22、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。本文研究重点是提高内饰和底盘工段的生产效率。4.1 内饰工段装配线的现状调查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2。表2 各工位工作时间工位序号定员人数作业时间1391048914613813913414313011210611612313921158112911132136213818521382136212731062136 从表2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

23、如下:W=(ti×si /to×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 = 5 522/(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2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

24、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。4.2内饰工段存在的问题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)。瓶颈工位作业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

25、及原因等方面进行提问,逐项进行分析。(1) 对第4工位进行联合操作分析。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。左侧工人时间/s右侧工人时间/s安左前后护板45安右前后护板40安装后车标31安装前车标32安装后左字牌15安装ABS线束 51安装右字牌13安装行李箱气弹簧34写流程卡8空闲23统计项目左侧工人右侧工人空闲时间/s023工作时间/s146123周程时间/s146146工时利用率/10084 图1 第4工位联

26、合操作分析图所有“图” 要有编号和图名称，宋体、五号字、加粗，并放在图下面，居中。图不能断（同一图不能分布在两页）。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) 对第8工位进行联合操作分析第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为该工位联合操作分析图。左侧工人时间/s右侧工人时间/s装定位缓冲块18安装卡子81安装螺母123自检2空闲62统计项目左侧工人右侧工人空闲时间/

27、s062工作时间/s14381周程时间/s143143工时利用率10056.6图2 第8工位联合操作分析图 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) 对第15工位进行流程程序分析第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

28、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

29、。步骤工作说明距离/m时间/S 符号至工具箱1011拿工具2.5至货架2.54.34去后室内灯25.4拿至车内24.23至货架611.4取车顶棚4.17折塑料包装5.43至车尾57.42顶棚放入车内6.76至车后门处2.53.49安装车顶棚18.6装左右室内灯23.6刮左右门密封条15安装左右扶手39.6装左右室灯罩6.97安装右后灯27.9刮右后门密封条13.0安装右后扶手36.0装右后室灯罩4.11装个顶棚扣39.4 图3 第15工位左侧工人流程程序图通过分析可知,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

30、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。4.3改善方案设计及实施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。第4和第8工位改善方案设计第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

31、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。第15工位改善方案设计根据“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“

32、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2)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

33、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

34、重新分配。改善工具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。4.4效果评价(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3和表4。由表3和表4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

35、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=(tisi/to×a)×100=5538.18/139.4×43=92.4%改善后生产能力提高水平：q=(t1t2/t1)×100%=(158139.4/158)×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。表3

36、第4工位改善前后效果对比表改进前改进后项目左侧工人右侧工人项目左侧工人右侧工人作业时间/s146123作业时间/s133136空闲时间/s023空闲时间/s30周程时间/s146146周程时间/s136136利用率/10084利用率/97.8100表4 第8工位改善前后效果对比表改进前改进后项目左侧工人右侧工人项目左侧工人右侧工人作业时间/s14381作业时间/s12699空闲时间/s0s62s空闲时间/s0s27s周程时间/s143143周程时间/s126126利用率/10057利用率/10078.6第五章 工作研究在汽车底盘装配线上的具体应用及其效果评价5.1 底盘工段装配线的现状调查目前

37、,汽车制造业的总装车间的生产线的布局由立体式布局和平面式布局两种。而该企业总装车间的生产线布局属于平面式布局,有底盘总装配线一条, 其余四条分装线(发动机分装线、驾驶室内饰分装线、前后桥分装线及轮胎分装线) 嵌套于总装线中。底盘装配线中落装发动机总成工段是整条线的瓶颈工段,该工段示意图如图4所示。图中方框内的元素集为该工位的作业元素。图4 某汽车底盘双边装配线示意图 作业元素时间的测定是用秒表从实际装配过程中多次反复测得的,测试对象是长期从事装配该工作站的熟练工人,工作强度中等,经过多次测试再取平均值。该工段的作业顺序及作业时间的统计分析如表5所示表5 现行作业顺序及作业时间的统计分析工位号元

38、素符号作业单元内容操作方法作业时间/s工位作业时间/s前接元素工位定员/人N-11吊底盘架上线E5454-1N-22穿线束E115160113装发动机右前后悬置支架及悬置软轴、软垫R451N-34装发动机左前后悬置支架及悬置软轴、软垫L4794115装传动轴护圈E1216装散热器支架E351N-47装消音器吊架R26180118落装前桥总成E1453,49装右前减振器总成R358N-510装左前减振器总成L362128111落装后桥总成E134512装左前减振器总成L5411N-613装右前减振器总成R5612511114装燃油箱托架R571315翻转底盘180度E6813N-1616装燃油箱

39、L9292142N-1717落装发动机总成E1682573,4218装前部制动总成E8915总计1268126810表5中,操作方位L表示该工序在装配线的左边工位上装配,R表示该工序在装配线的右边工位上装配,E表示该工序在装配线的左边或右边均可。从表5中可计算出该工段的产线平衡率。计算公式如下W=(ti×si)/(to×a)其中,W为产线平衡率;ti为第i工位作业时间；si为第i工位的定员数；t0为装配线的节拍；a为装配线的定员数。W=62.9这意味着在生产过程中,有37.1%的时间由于产线配置不平衡而损失了。由表5中数据可以看出,导致产线平衡率低的主要原因是各工位的作业时

40、间相差较大, 相对于瓶颈工位(第8工位),有些工位(第1、3、7工位)的能力存在过剩现象。如果能将各工位的作业时间均衡,且将过剩的生产能力降下来,生产效率自然会提高。5.2底盘工段存在的问题根据工段实际状况,运用“5WlH”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。在位置1,工位2的作业内容受其伴随工位1内的前序任务的作用而产生54s的等待时间,其操作工人必须等待底盘架上线后才能进行此工位的作业内容；同时工位1的操作工人在整个节拍内一直处于空闲状态,其闲置时间长达203s(即257s-54s)。在位置2,同样由于伴随工位内的前序任务的作用而产生

41、不必要的等待时间,同时受其操作方位的约束,在工位3中也存在163s的空闲时间。在位置3,表面上看,似乎装配线两边工位的作业内容都能在节拍内完成,但由于作业任务优先顺序的影响,装配后减振器总成必须在落装后桥总成后才能开始,从而导致工位6的部分作业内容超出了节拍时间,使得装配线无形中存在不必要的等待现象。在位置4,由于操作方位要求的约束以及作业内容的时间的限制,工位7中的操作工人存在大量的空闲时间。以上分析的具体情况见图5所示(图中阴影部分表示等待或空闲时间,无阴影部分表示作业元素的作业时间)。图5 由于等待时间而造成的不平衡现象5.3 改善方案设计及实施在对装配线存在问题进行分析基础上,利用EC

42、RS(取消、合并、重排、简化)四大原则,结合动作经济性原则和装配线平衡理论,对装配线的瓶颈工位进行改善,减少闲余能量,并重新布置装配线,提高生产能力。然而,由于双边装配形式的特点,装配线的平衡也有新的约束和要求:分配任务时,需按操作方位的要求, 分配到对应一边的工位上；分配任务时,不仅要考虑其自身作业时间对平衡的影响,而且还要考虑因其前序任务(伴随工位内)的作用而使其产生的等待时间对平衡的影响。具体平衡方案如下。(1) 位置1改善方案设计装配线位置1存在的问题主要是作业内容分配不均衡。针对此问题,并考虑工位1的作业内容不受操作方位要求的约束,故取消工位1,将其作业内容合并于工位2,同时将工位3

43、中的作业元素6移到工位2中,任务重新分配后的工位2记作新装配线中的工位1。实施效果: 减少一名工人,闲置时间由原来的203s降低到现在的8s。(2) 位置2改善方案设计此时,工位3中只剩作业元素4和5,将其重新分配位置,移到工位1的伴随工位2,由于工位2中大量的空闲时间,且工位4中的作业元素8不受操作方位的约束，故考虑将其分配到工位2中,至此新装配线中位置1的作业分配完毕。实施效果:闲置时间由原来的163s降低为54s。(3) 位置3改善方案设计保持工位5中的作业任务不变,将任务11放于任务10的前面执行,这样做是为了保证其伴随工位中任务13尽可能早的开始。取消工位6,将其中任务13和14重新

44、分配到工位4中,与工位4中剩余的任务7和9合并,任务15移到后面的工位中去执行。重新分配后的工位记作工位3和工位4,且各作业任务满足优先顺序关系和操作方位要求。实施效果:减少一名工人,等待时间从170s降低为73s,闲置时间由原来的33s降低为10s。(4) 位置4改善方案设计将伴随工位7和8中的任务进行重排。具体措施是将任务18放于装配线的左边执行,考虑其前序任务15的影响,故将任务15放于装配线的左边优先执行。实施效果:闲置时间由原来的165s降低为89s。至此所有的作业任务分配完毕,平衡结果具体见图6所示。图6 平衡结果5.4效果评价经过工位的重新分配,产线平衡率由原来的62.9%提升为

45、82%,提高了生产能力。改善后的产线平衡率计算如下W= ( 249×1+ 204×1+ 174×1+ 224×1+ 168×2+ 249×2) / ( 257×8) = 82%平衡前后结果对比见表6。从表中可以更直观地看出平衡后和平衡前对比的差距, 这些数字表明其平衡效果是显而易见的。表6 平衡前后的有关数据对比表项目 平衡前平衡后变化量变化率 平衡率 62.9 82 19.1 30.4 工位数 8 6 -2 -25 工位定员 10 8 -2 -20第六章 工作研究未来的发展趋势工作研究自19世纪末被创立以来,在西方工业化国

46、家就有着快速的发展和广泛的应用。1976年美国工业工程杂志与博通公司联合对1500家企业工业工程应用情况的调查表明,98%的企业应用工作研究；英国应用工作研究的情况大体与美国相似,据1979年哈里斯对英国401家企业的调查,其中有84%的企业应用工作研究, 占应用工业工程各项技术的首位；1981年,路特(Reuter)对企业工业工程应用情况的调查表明,美国90%以上的企业应用工作研究, 其中94.1%写企业应用方法研究,96.3%的企业应用作业测定,企业的生产率提高51%；日本、前联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术,其为企业提高生产率达5

47、0%以上。60年代以后,西方发达国家开始将计算机技术应用到工作研究领域,出现了一些进行流程分析、动作研究和时间标准制定与管理的计算机软件系统软件技术、网络技术和多媒体技术的进一步发展,使得工作研究技术已从最初的现场手工记录工作过程发展到可以借助数码相机或摄像机等设备辅助纪录,一些研究机构还利用3D人体模型或机器人来进行动作轨迹的研究工作，研究软件更是层出不穷,而且功能越来越强大,操作简单,研究人员无需额外的培训,这是新一代工作研究软件的特点，网络化和分布式工作研究系统也成为了重要趋势，有的系统还配有便携手持终端采样系统,为亲临现场的研究人员提供了很大的方便,同时也提高了采样数据的准确性和高效性

48、。国外的工作研究软件公司和机构非常多,其产品的功能和应用范围也各有特色。如Interval Systens公司的Accu Study是一个运行在手持平板电脑,用来替代手写板和妙表的动作时间研究软件系统,曾一度被称为“The biggest advancement in time study since the stopwatch”；Applied Com puter Services Inc公司的Business Pro是基于windows平台的一系列工作研究模块的集合,包含流程记录和控制、作业测定、标准开发、评价和引用、MRP/ERP支持等,覆盖了作业数据开发和维护的各个方面；MTM协会开发的MTM一LINK系统是应用MTM方法, 辅助工业工程师完成工作研究的系统，它主要用于作业标准时间的开发和作业标准数据库的维护。从以上来看,在国外,信息技术已经全面介入到工作研究各个应用领域计算机辅助工作研究已经成为工作研究发展和应用的趋势。结论装配线的设计水平直接影响生产能力,一些装配线常常因为一个或几个瓶颈工位影响了生产线整体生产能力。因此解决瓶颈工位,提高生产线生产能力是企业重点关注的问题。本文针对汽车内饰和底盘总装配线瓶颈工段的理论方法进行