无线鼠标生产线的改善

无线鼠标生产线的改善摘要近年来，随着工业4.0的推行，智能制造的大潮流下，各个企业之间竞争愈演愈烈。如何用最小的投入，获得最大的产出，得到最优的生产线产出效率，成为各企业的重要关注点。在这样的环境下，精益思想应运而生。本毕业设计选题从精益思想出发。选取公司的无线鼠标装配生产线作为研究对象，首先根据国内外的相关研究文献对生产线的平衡优化及产品质量管理进行详尽的介绍与分析，目的是运用基础工业工程方法对存在的生产效率低、产能不足等问题进行分析并加以改善。首先，运用ECRS原则，程序分析，5W1H、鱼骨图、PDCA循环等线优化分析方法及质量改善方法对其进行产线线平衡与质量改善。并优化单元线布局及建立标准化工作等，通过一系列的优化设计，解决了原来生产作业模式中作业人员之间工序内容不平均，动作浪费大，等待浪费多及作业布局混乱等情况，最后对装配流水线进行平衡分析和优化设计，使得该生产线的工作效率提高21.4%，员工人均每小时产出提高89.0%。关键词：流水线，线平衡，标准化，效率提升，单元式生产方式；

AbstractInrecentyears,withtheimplementationofIndustry4.0andthetrendofintelligentmanufacturing,competitionamongvariousmanufacturingcompanieshasbecomeincreasinglyfierce.Howtogetthemaximumoutputwiththeminimuminputandgettheoptimalproductionefficiencyoftheproductionlinehasbecomeanimportantconcernofallenterprises.Insuchanenvironment,leanthinkingcameintobeing.Thisgraduationdesigntopicstartsfromleanthinking.ThewirelessmouseassemblylineoftheDCompanywasselectedastheresearchobject.Firstly,accordingtotherelevantresearchliteratureathomeandabroad,thebalanceoptimizationandproductqualitymanagementoftheproductionlinewereintroducedandanalyzedindetail.Thepurposeistousethebasicindustrialengineeringmethodtoexist.Problemssuchaslowproductionefficiencyandinsufficientcapacityareanalyzedandimproved.First,theECRSprinciple,programanalysis,5W1H,fishbonediagram,PDCAcycleandotherlineoptimizationanalysismethodsandqualityimprovementmethodsareusedtobalancethelineandquality.Andoptimizetheunitlinelayoutandestablishstandardizationwork,throughaseriesofoptimizeddesign,solvetheoriginalproductionoperationmode,theprocesscontentbetweentheoperatorsisuneven,theactioniswasteful,waitingforwasteandthelayoutofthejobischaotic,etc.,finallyTheassemblylineisbalancedandoptimizedtoincreasetheefficiencyofthelineby21.4%andtheper-houroutputperemployeeby89.0%.Keywords:Assemblyline,linebalance,standardization,efficiencyimprovement,unitproductionmode;

目录1 绪论 绪论研究背景D公司是某台湾集团的子公司，主要业务范围包括图像产品的研发（数码相机，移动相机模块）、生产和销售，碎纸机、手机充电器、电脑输入产品（鼠标、键盘）的开发和生产。其中，电脑输入产品业务主要来自国际驰名品牌雷蛇和金士顿。近几年来，人民币升值、劳动力短缺和人工成本攀升、原材料价格上涨等因素导致整个制造业成本上升，技术标准日益严格，质量安全立法，环境保护和企业社会责任要求等。使得制造行业营运压力不断增加。这些多方面的因素使得制造业的生存环境变得十分恶劣。在此情况下，企业要想求得生存，如何有效降低生产成本成为至关重要的一点。D公司在经历了飞速发展后，一次次的质量损失成本，使公司成本高居不下的同时，也损害了公司的名誉。高成本导致公司开始面临更加激烈的竞争和日益严峻的外部宏观环境和产业环境。要想保持公司的持续生存和发展、确保实现最好的质量保证产品，企业就必须评估质量成本现状，进行质量成本改善，实施质量管理措施，重塑可持续的营运竞争力。在保证与提升产品质量的前提下对生产进行提效，将提升质量与生产线提效有机结合起来，势在必行。金士顿产品OEM每月所有产品订单总和多达12万件，是D公司长期以来比较稳定的外界业务之一。其产品具有构造复杂、制造难度高、质量要求严格的特点。同时，在客户严格的质量要求下，因质量不合格而产生的返工、退货情况也频频发生，在效益及声誉上都给公司带来了巨大损失。在保证与提升产品质量的前提下对生产进行提效成为公司一大重点关注内容。研究意义任何产业的进步都离不开改善。在目前的国内形势下，企业为确保企业稳步快速发展，有必要引进更加先进的生产管理技术，来合理优化企业资源配置，减少浪费，提高经济效益。装配线作为企业生产系统中最基本的生产单位，其生产能力的高低往往决定着公司运营的水平。做好装配线的设计与优化，也就成为了制造企业的重中之重。金士顿产品OEM作为D公司最大外界业务之一，在其整个生产过程中所用作业人员共计200余人，机器共计90余台。其中，金士顿无线鼠标每月大概有2万的订单量，约占金士顿客户订单总和16.6%，但占到金士顿OEM业务营业额的44.3%，该产品的收益占公司在此业务上的收益的一大部分，故对其进行优化改善，提高其效益对公司具有重要意义。通过前期对样品的拆解组装，该款无线鼠标具有产品复杂、组装繁琐以及客户极为严格的质量要求的特点，因此存在着线体平衡率低、生产空间利用率低等问题，因质量不合格被金士顿客户索赔、锁定（停止装运）和退货也经常发生。因此该生产线存在极大的改善空间，而对其的改善也对整个D公司的运营、盈利及名誉具有重大意义。为了提高无线鼠标产品的生产效率，降低其库存水平，提升产品质量，降低不良质量成本，车间亟需引入工业工程等现代生产管理理论及方法，来助其提高生产水平，为公司产生更大效益。国内外研究现状装配线平衡的国外研究现状1913年，福特汽车公司（FordMotorCompany）建造了世界上第一条汽车零部件生产线。通过将零件运送给工人，汽车底盘的装配时间从12小时缩短到1.5小时。汽车的生产方式彻底改变，生产能力和效率大大提高[1]。福特汽车装配生产线的现世以及带来的成果，这是人类第一次深刻认识到标准生产线对于大规模生产的重要性。在生产方式发展的过程中，人类逐渐突破了传统的手工作坊生产，使装配线成为大规模生产的主要形式。从总体上讲，生产线是一种复杂的离散系统和多模块制造系统。国内外数据显示，在制造过程中，从原材料进厂到成品出厂，材料加工和检验的实时时间仅占生产周期的5%~10%，而90%~95%的时间停滞不前和运输，严重影响了企业经济效益的提高[2]。在制造业中，总运营成本的20％~50％是材料处理成本。优秀的生产线规划设计和生产设备布局可以将此成本降低至少10％~30％。它还将为企业赢得效率和利润，从而在激烈的竞争中占据领先地位[3]。装配线平衡是合理安排装配线中每个子任务的顺序并合理组合，使每个任务的工作时间尽可能均匀分布。装配组装线的不平衡因素不仅会给生产效率带来一定的影响，而且还会对产品的质量带来不确定的因素。这是因为生产线的不平衡会引发作业人员的劳动强度不同，这使得劳动强度高的操作者经常不得不忽略装配质量以赶上装配线的运行节奏。为了尽量消除生产线装配过程中由于产线不平衡造成的浪费，人们多年来一直关注这个问题。装配线平衡问题的研究从20世纪50年代就开始了。1954年美国西北大学Bryron的硕士论文是第一篇有关线平衡问题的分析文章，提出了一种“收敛过程”方法，其中在站之间交换操作元件，直到每个站的总操作时间收敛到公共值，从而可以使空闲时间最小化。这种方法的缺点是搜索方法笨拙并且只能获得局部最优。第一篇公开发表的关于生产线平衡的论文由SALVESON于1955年在工业工程学会期刊上发表。他提出使用线性规划来建模和解决问题。他提出了用线性规划来建模和求解，但由于计算量太大而无法付诸实施。1956年Jackson提出了“穷举法”（Exhaustiveandenumerativealgorithm），从理论上证明可以求得最优解，但由于计算量太大而难以广泛使用。后来不少研究者如Mitchell、Burgeson、Haffman、Bowman、Helgeson以及Birmie等先后又提出了不少解法,但都因各有缺陷而没有得到广泛有效的使用。1962年，Kelbridge和Wester同时提出了启发式(Heuristic)平衡搜寻方法才得到比较实用的算法。这是因为装配线平衡的问题本质上是NP问题，没有求得最优解的有效算法[4]。装配线平衡（也称为过程同步）是在给定节奏之后找出装配线的最小工作场所和工人数。在装配线上组装产品的过程通常可以分为许多操作单元或步骤，其中一些是顺序的，另一些是顺序的。如何根据生产节奏和步骤顺序将步骤组合成流程，将它们合理分配到所在工位，用来平衡各个工位的作业负荷，是生产过程中需要重视并解决的一个重要问题。装配线平衡的问题可以分为：1、单个对象装配线平衡问题（SALBP）；单个对象装配线平衡问题（SALBP,simpleassemblylinebalancingproblem）只考虑任务之间的优先级的限制[5]。一型单一对象装配线平衡问题(SALBP-1)是指将工作任务分派到各工作站，在给定生产速率的情况下使工作站数目最少；类型2单个对象装配线平衡问题（SALBP-2）是指在给定数量的工作站下最大化生产率或最小化总空闲时间。更一般的装配线平衡问题（SALBP-G）是获得不同生产率和工作站的最小总空闲时间。[6]。2、U型装配线平衡问题（UALBP）；U型装配线平衡问题(UALBP,U-linebalancingproblem)主要考虑单一产品在U型布置的情况[7]。由于工作站安排在比较窄小的U型空间，因此工人可以在U型线的两边工作，所以可以同时承担前面和后面的工序[8]。3、混合产品装配线平衡问题和混合装配线排序问题（MALBPandMSP）；混合产品装配线是在同一条装配线上以混合的顺序装配多个品种的产品。混合产品装配线平衡问题（MALBP,mixedmodelassemblylinebalancingproblem）是考虑不同产品的任务时间将任务分派给各个工作站。而混合模型排序问题（MSP,mixmodelsequencingproblem）具有更重要的意义。MSP是所有产品的排序，以最大限度地减少效率损失（过载，离线维修）[9-10]。装配线平衡的国内研究现状我国在生产线平衡这方面起步较晚，但到目前也取得了一定的成绩。在我国，宋华明等人在启发式算法对生产线平衡研究上，利用禁忌搜索对单一，确定的生产线进行了改善，并根据不同的目标。运用了多种不同的搜索规则，是我国在生产线平衡方面的领军人物。条件为按订单生产，多产品并行的情况下，卢炜等人针对此情况作出了相关研究，他运用混合遗传算法，对以上问题建立了研究模型。此外，周亮等人也对生产线平衡问题采用了遗传算法用于求解线平衡问题。周金应等人则对于混流装配线作出了相关研究。2002年，鲁建厦、兰秀菊等对于生产线平衡研究则是从工业工程理论的工作研究出发，通过工作研究对企业生产线进行分析，找出瓶颈工序及找出生产线生存在的多余动作，并针对这些问题给出了改善方法。但总的来说，在我们国家，工作研究的应用还处于起步阶段，人们对效率和标准化的认识相对较弱。论文研究内容本文选择了D公司中金士顿无线鼠标装配线作为研究对象，旨在保证与提升质量的前提下，对该产品生产的最重要也是最终环节总装装配线进行优化改善。从而为D公司解决燃眉之急，得到最大的效益。本文首先对D公司的无线鼠标装配线的现有情况进行介绍与分析。然后，针对该生产线现有的生产线平衡率低下、物流不通畅、存在大量等待浪费的问题。首先运用ECRS原则，程序分析，5W1H、鱼骨图、PDCA循环等线优化分析方法及质量改善方法对其进行产线线平衡与质量改善，然后在此改善基础上对生产线进行单元式生产方式改造，进一步提升生产线平衡率与效率。

装配线优化线体基本理论方法研究方法论研究是指在一定的生产技术和组织条件下，采用科学有效的方法系统地记下和下解析目前活动的管理科学，找到最科学，合理，高效的作业程序和操作法门，以达到最高的生产水平效率和最低的成本。它的主要特点是科学系统性的实施，努力实现工作方法的标准化和发展企业的内部潜力。方法研究的涵盖有程序分析、作业分析以及动作分析。1.程序分析。程序分析大都以当前的生产过程为对象，研究和分析一个完整的过程程序，从第一个工作地点到最后一个工作地点，全面研究和分析是否存在冗余或重读工作，程序是否合理、搬运是否太多、等待是否太长等，进一步改善工作程序和工作方法。程序分析中常用的分析技术是5W1H问题技术和ECRS四个原则。5W1H提问技术是在目的，理由，时间，地点，人员和方法方面提出有关研究工作和非预期活动的问题。它可以连续多次提问，以进一步探索改进的可能性。详情见表2.1所示。表2.15W1H提问表Why着眼点明了现行情况，确定是否需要提出新的建议目的第一次问题第二次问题第三次问题What做什么为何需要做能不能不做明确工作性质和内容Where何处做为何需此处做有没有更合适的地点明确工作条件和设备When何时做为何需此时做有没有更合适的时间明确工作时间和安排Who谁来做为何要这个人做有没有更合适的人员明确员工的要求How如何做为何需如此做有没有更合适的方法明确工作程序和要求在应用ECRS的四项原则时，如果不能取消和必要，我们应首先考虑取消流程并合并，重新安排和简化流程，具体内容如表所示2.2所示。表2.2ECRS内容表符号原则内容效果E（Eliminate）取消消除浪费消除不必要的行为根本改观C（Combine）合并配合作用同时作用合并作用减少辅助时间、工作环节、提高负荷R（Rearrange）重排更改作业顺序更改使用其他方法更改使用别的东西使作业秩序更加流畅、有序S（Simple）简化简化连接更合理的操作删除冗余动作更短的操作时间2.作业分析。通过作业员手头的操作工序进行详细研究，让作业员，操作对象，操作工具三者科学有效地布置和安排，使得作业的工序合理，降低作业强度，降低不必要的随时工时损耗，缩短整个作业流程的操作时间，达到提升产品质量和产量的最终目的。作业分析主要分为人机作业分析、联合作业分析以及双手作业分析。3.动作分析。通过对作业员操作时身体动作的研究，达到消除冗余动作，减轻作业员工作的劳动强度，让作业过程更加简易高效，从而制定出一套最佳的动作程序。一般在动作分析中有以下四大原则。减少动作的数量缩短动作的距离双手同时进行动作轻松作业作业测定工作测试是一种用于确定合格工人按照规定的工作标准完成工作所需时间的方法。工作测试是将工作划分为合适的单位，然后使用时间来衡量，评估和改进。其目的是找出完成作业所花费的时间与影响因素之间的关系，尽可能减少甚至消除无效时间，从而建立合理的时间标准，并构建合理的工作流程具有任务量和花在家庭作业上的时间的系统[13]。根据不同的采集方式，工作确定方法可分为两类：直接法和合成法。直接测定方法包括秒表法，图像分析法和工作取样法。合成中最常用的方法是预定动作时间的标准方法，如模型计时方法，工作因子方法等。在本文中，图像分析方法用于确定操作员在标准状态下以正常速度完成特定任务所需的时间。其主要步骤如下：1.获取充足的资料。收集与分析与工序操作相关的信息资料，包括相关的操作方法、产品或者零件的信息、设备的参数以及作业环境的要求。2.作业分解—划分操作单元。作业分解是指为便于观测和分析而将某一作业加以细分成若干个操作单元。所有个别单元的时间之和等于整个操作时间。3.确定观测次数。时间研究是一个抽样观测的过程，为了得到科学的时间标准，需要有足够的样本容量。样本越大，得到的结果愈准确。4.测时。测时是指研究人员采用记时工具对操作人员的操作及所需时间进行实际观测、与记录的过程。本文中采用的测时方法为影像连续测时法。即在整个影像的时间段中，将每个操作单元的终点时间读出，记录在表格中，最后将相邻两个操作单元的终点时间相减，即得到操作单元实际持续时间。5．计算正常时间。装配工在实际的操作过程中可能会偏离正常的速度，因此要根据实际操作过程来考虑操作者的评定。常用的几种评定方法包括有速度评定法、平准化法、和客观评定法。正常时间的表示方法为：正常时间=观测时间x评定系数6.确定宽放时间。宽放时间指在生产过程中进行非纯作业所消耗的附加时间，以及补偿某些影响作业的时间。它是标准时间的组成部分之一，而非指所消耗的时间。宽放时间一般分为以下五种：私事宽放、疲劳宽放、延迟宽放、偶发宽放和政策宽放。宽放率的表示方法如下所示：宽放率=宽放时间/（净时间+宽放时间）7.确定标准时间。标准时间包括正常时间和宽放时间两部分，即：标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间x（1+宽放率）无线鼠标装配线现状研究无线鼠标产品简介与生产概况金士顿Aero无线鼠标是金士顿新系列的主打产品，具有外表精美时尚、操作手感强，可支持有线和无线两种模式的切换等特点。其主要由PCBA与塑料制品组成，作为高档产品定位的它定价较高，也为金士顿带来较大的利润收入，该款无线鼠标由三部分组成：鼠标，Dongle和Adapter。金士顿Aero无线鼠标的外观及如图3.1所示图3.1金士顿Aero无线鼠标外观示意图Dongle和Adapter作为预装件装载在工装车上运送至总装生产线旁边的暂存区。Cable线、泡壳、说明书、包材等其他材料均为外购件，存放于原材料仓库中。原材料仓库也位于总装生产线旁边的暂存区内，外加了一层阁楼货架，因此占地面积较小。经过总装加工后即成为成品，成品需要按1:1比例配箱码垛、打包后，运送至成品仓库等待出货。无线鼠标的装配组成现状金士顿该款无线鼠标全部制成工艺总共需要37种不同的物料，它在厂内的加工方式包括人工组装，功能测试和包装。它的各个零部件都由RD部门完成设计，由IE对其进行组装流程的工站排布，人员分配以及作业指导。无线鼠标的组装物料BOM表3.1如下：表3.1物料BOM表序号物料名称数量/pcs序号物料名称数量/pcs01主PCBA120扶手B102Lens121Cable线103下盖122Adapter104线圈123Dongle105开关124彩盒106螺丝A225内卡1073D滚轮126彩盒标签108电池127下盖标签109电池支架128保护膜110泡棉129说明书A111FPC排线130说明书B112DPIPCBA131说明书C113螺丝B232泡壳114上盖133PE袋115螺丝C434外箱116脚垫A135外箱标签117脚垫B136GW标签118脚垫C137封口标签119扶手A1无线鼠标的装配流程图3.1如下：图3.1无线鼠标装配流程图无线鼠标总装共有17道工序，现有的人员配置数量为20人，其中包括线长一名、物料配送员一名，品保员一名以及17名操作员工；其零部件及原料的周转主要通过物料配送员人工拉运，而且线上并未设置物料看板，未实现目视化管理，物料短缺时全靠操作工人大喊通知，经常因为物料补充不及时而导致生产线停线。无线鼠标装配线由于其加工工序的先后关系，采用的是直线型流水皮带线，操作人员与加工材料都分布于线体一侧的加工方式。采用这种方式是由于可以方便物料运输以及新厂区规划时道路宽度预留不足。无线鼠标装配线的现场工站分布示意图如图3.2所示，人员配置表如表3.1所示。图3.2无线鼠标装配线工站分布示意图表3.2无线鼠标装配工序人员配置表工序号工序描述工位数人员配置工序号工序描述工位数人员配置1PCBA测试，撕传感器保护膜，装Lens于PCBA热熔压合。129成品手动功能测试112下盖拆除PE袋，将拨动开关，线圈，PCBA装于下盖并锁螺丝*21110Cable线配对，暗箱測試113焊接线圈，电池撕背胶粘于电池支架上，贴电池泡棉于电池中心，1111外观目检与擦拭，汽枪吹灰尘，平整度测试114插排线，PCBA充电测试1112折内卡，彩盒成型115锁电池支架螺丝*2，装DPIPCBA并锁螺丝*2固定，半品测试1113贴下盖标签，保护膜Cable线插适配器线入内卡116上下盖合并，锁螺丝*41114放说明书*3到内卡，泡壳拆包，成品入泡壳，入内卡,再入外盒117ATE测试，贴脚垫*31115彩盒入PE袋，贴封口标签,118撕离型纸，贴左右扶手，压合1116外箱成形，入箱，贴纸箱标签,封箱,称重,打栈板12总工位数16总用人数20无线鼠标方法研究与作业测定1、无线鼠标工艺程序分析无线鼠标总装过程共有16道工序，线上作业共16道工序，但是许多工序中含有物料拆包拆袋的工序。物料拆包拆袋为附加工序，所耗时间与线上作业时间极度不匹配；在Lens与PCBA热熔压合之后，有较大概率会出现不平整的现象，在后面的成品手动功能测试站出现Fail的情况；另外，在ATE自动测试站附加有贴鼠标脚垫的动作，但是成品功能测试站没有通过的产品都需要重新撕掉脚垫进行重工，对脚垫的材料造成了较大的浪费。因此进行生产线改善应该重点关注的内容。故此利用如表3.3的分析提问表来探寻这些工序的意义以及改善它们的方向。表3.3分析提问表问答为何要物料拆包？在周转过程保护中工件之间不相互接触，从而防止造成表面刮花Cable线可以不配对吗？不可以，客户要求半品测试可以取消吗？不可以，防止不良品流出平整度测试取消吗？不可以，防止不良品流出配件入内卡的时候可以取消点数吗？不可以，防止缺漏配件贴完左右扶手之后的压合可以取消吗？不可以，防止质量不达标通过表3.2的提问分析后，发现拆包与检验工序均是为了保证产品质量而存在的工序，因此不能取消，应该从其他方向入手，利用合并重排的方式来对生产线进行改善提效。2、无线鼠标生产流程程序分析利用流程程序分析表来对生产线进行流程程序分析，如表3.4所示。表3.4无线鼠标装配工艺流程分析表图号：页号：总页数：统计地点：对象：操作人：--日期：制表人：日期：审定人：--日期：--方法：现行方法活动次数时间/s距离/m操作○15687.56搬运→0等待𝐃0检查□142.9存储▽0说明距离/m时间/s符号备注○→𝐃□▽1PCBA测试，装Lens于PCBA热熔压合-76.522下盖拆除PE袋，将拨动开关，线圈，3D和PCBA装于下盖并锁螺丝-37.24（续表（续表3.4）3焊接线圈，电池撕背胶，粘于电池支架上，贴电池泡棉于电池中心，43.184插排线，PCBA充电测试-44.65锁电池支架螺丝*2，装DPIPCBA并锁螺丝*2固定，半品测试-47.26上下盖合并，锁螺丝*4-31.387ATE测试，贴脚垫*3-39.948撕离型纸，贴左右扶手，压合55.99成品手动功能测试82.9810Cable线配对，暗箱測試23.1811外观目检与擦拭，汽枪吹灰尘，平整度测试42.912折内卡，彩盒成型-69.4413贴下盖标签，保护膜，Cable线插适配器线入内卡30.314放说明书*3到内卡，成品入泡壳，入内卡,再入外盒-54.7815彩盒入PE袋，贴封口标签,21.6616外箱成形，入箱，贴纸箱标签,封箱,称重,打栈板-29.26合计-730.46151（续表3（续表3.4）本次改善行动主要通过秒表法对无线鼠标装配线进行工时测定。首先将无线鼠标以工站为单位进行区分并对工站操作进行具体描述。接着利用秒表计时，每次连续测验工站完成5次完整操作所需时间计算得该工站每次操作所需时间，连续测量5次，取其平均值。最后得到的时间即为工站所需时间。具体工时测定如表3.5所示。表3.5工时测定表序号工序名称作业内容作业时间(S)总作业时间工站数人数12345平均1PCBA测试，装Lens于PCBA热熔压合1.取PCBA放入机器，下压把手，盖上屏蔽箱10.112.311.410.811.211.1676.52112.按住复位按钮，再点击鼠标开始测试18.420.218.919.419.419.263.打开机器，取出PCBA24.用镊子撕下IC保护膜25.将Lens安装到PCBA上86.放入热熔治具，下压把手进行热熔5s，22.423.720.624.821.922.682下盖拆除PE袋，将拨动开关，线圈，3D和PCBA装于下盖并锁螺丝1.拆除PE袋，取出下盖放入治具837.24112.取线圈，撕下背胶，贴在下盖，取拨动开关安装至下盖。13.514.815.612.814.214.183.取3D安装至PCBA，安装至下盖锁螺丝*217.616.818.515.817.217.183焊接线圈，电池撕背胶粘于电池支架上，贴电池泡棉于电池中心1.焊接线圈26.824.328.827.526.926.8643.18112.取电池，撕下背胶贴于电池支架9.68.510.211.610.710.123.贴电池泡棉于电池中心4插排线，PCBA充电测试1.插FPC排线33.830.229.531.633.231.6644.6112.PCBA充电测试12.314.513.212.811.912.945锁电池支架螺丝*2，装DPIPCBA并锁螺丝*2固定，半品测试1.将电池支架用2pcs螺丝固定47.2（续表（续表3.5）112.装DPIPCBA锁螺丝*2固定63.插上Cable线，打开拨动开关64.手动按键测试23.622.324.823.822.623.425.测试结束，关掉拨动开关66上下盖合并，锁螺丝*41.理线31.38112.取上盖，与下盖合并83.将鼠标放到锁螺丝治具上，锁螺丝*419.320.419.818.819.219.57ATE测试，贴脚垫*31.插上cable线，打开开关239.94112.放入测试治具，开始测试23.取出鼠标，贴脚垫*330.432.628.632.531.431.18撕离型纸，贴左右扶手，压合1.取扶手，撕背胶，贴合鼠标34.836.235.434.332.434.6255.9112.放入治具压合定型20.822.421.520.421.321.289成品手动功能测试1.Dongle和Adapter接好cable线12.611.813.412.411.512.3482.9811.52.打开鼠标开关，进行功能测试60.362.461.259.861.3613.拔下Dongle和Adapter，鼠标关上开关和配件一起流下去9.510.49.6410Cable线配对，暗箱測試1.鼠标插上cable线进行暗箱测试623.18112.测试完成后，接上配套cable线15.616.817.214.615.415.9211外观目检与擦拭，汽枪吹灰尘，平整度测试1.检查是否有污渍22.321.423.624.818.622.1442.9112.摇晃是否有异音83.查看底部是否平整12.311.913.812.610.812.2812折内卡，彩盒成型1.折内卡32.633.231.830.633.732.3869.44112.折彩盒38.437.535.336.837.337.0613贴下盖标签，保护膜，Cable线插适配器线入内卡1.下盖贴标签，保护膜16.815.714.816.215.415.7830.3112.Cable线插适配器线入内卡14.315.614.5214放说明书*3到内卡，成品入泡壳，入内卡,再入外盒1.鼠标入泡壳，入内卡40.641.441.1254.78112.表面放上本说明书*3.装入彩盒615彩盒入PE袋，贴封口标签,1.彩盒入PE袋10.511.610.6621.6610.52.贴封口标签10.711.310.412.410.21116外箱成形，入箱，贴纸箱标签,封箱,称重,打栈板1.外箱成形12.611.213.411.612.412.2429.26112.产品称重，入箱3.封箱，贴标签。12.211.813.412.511.212.22（续表（续表3.5）无线鼠标质量评价指标与质量现状1、D公司内部质量评价指标与质量现状目前，D公司内部使用的质量评价指标是比较传统的返工率。由于该产品本身具有的由多部件构成的特性，报废率极低而返工率较高。另一方面，为适应金士顿客户极高的质量要求，D公司在质量方面的检验也非常严格。也正因为此，生产线上才会出现如此繁多的检验工序，虽耗费了巨大的人力物力，可也实属无奈之举。D公司的质量检验流程如图3.3所示。图3.3D公司质量把控流程图这样严格的质量检验体系虽然在一定程度上可以保证出货产品质量，但带来的代价是居高不下的返工率。采用“只堵不疏”的方法，无法从根源上提升质量、解决问题，而是把不良质量损失控制在公司内部，治标不治本。无线鼠标作为D公司代工的一款时间较长的产品，各个方面都已经趋于稳定下来，遗憾的是，质量问题也随之稳定下来，且并没有得到妥善地改善。如表3.6是D公司2018年11月无线鼠标返工情况记录表。

表3.6D公司2018年11月无线鼠标返工情况记录表品名总生产数量返工原因返工情况返工数量返工率无线鼠标15000漏放说明书成批全检返工25014.96%漏放配件成批全检返工300手感不良成批返工更换200侧键空隙过大成批返工更换115底部保护膜溢胶成批返工更换460卡片位置放反成批返工更换120内盒入盒方向不统一成批返工更换180部件外观不良返工更换216其他原因返工更换403返工总数量2244统计D公司往期返工记录数据，可得到无线鼠标的返工率稳定在15%左右，在90%的置信区间内，我们可以认为无线鼠标的返工率为15%。又由数据可得到图3.4无线鼠标返工原因比例图。图3.4无线鼠标返工原因比例图无线鼠标装配线现状小结无线鼠标装配线各工站时间统计柱状图如图3.5所示。图3.5无线鼠标各工站时间统计柱状图经过上文对无线鼠标装配线的现状分析，可得无线鼠标产品生产现状存在以下问题：1、各工位节拍时间相差较大，流水线平衡率低，等待浪费严重。2、作业人员不增值取放动作多，空闲率高，作业不均衡，产生停工待料和在制品堆积过多。3、存在大量为了满足质量要求而产生的不增值工序。4、质量问题严重，公司内部与外部均遭受巨大质量损失。5、现场物料与产品的放置无规划、混乱。6、线体长，占地面积大，生产场地利用率低。 无线鼠标装配线优化流水线的平衡率（LB）是评价一条流水线的生产率的重要指标，其计算公式如下[9]：平衡率=∑t代入数据，可计算得无线鼠标装配线平衡率：=55.8%在计算得到生产线平衡率后，对照生产线平衡效果评判标准便可以了解生产线的平衡性。平衡效果评判标准见表4-1：表4-1平衡效果评判标准生产线平衡率评判效果LB≥90%优80%≤LB<90%良LB<80%差实施时流水线平整改善时可遵循以下方法：1、对瓶颈工站分析然后进行作业改善；2、分析完成后将瓶颈工站的作业内容分配给其它工站进行完成；3、增加作业员，提高平衡率，提高人均产量，单位的成本也会下降；4、合并相关工站，重新排布生产工站；5、分解作业时间较短的工站，把该工站安排到其它工站当中去。装配线优化改善为了让无线鼠标装配的每个工序工作负荷均匀，使生产线平衡率达到一个理想的水平，需要对产品工序进行优化。优化的方法遵循“ECRS”原则，对工序以拆分、取消、重排及合并操作，达到平衡生产线的目的。首先进行工站改善：通过现场观察无线鼠标装配线的生产，观察到第1、第2、第3、第7、第8及第9道工序中，产品加工材料放置于操作人员的左右两侧，而第12与第14道工序中使用了含有置物架的工作台（如图4.1所示），操作人员无需转身、只需伸手就可以取得产品加工材料。图4.1含置物架工作台现场调查发现D公司仓库有充足的置物架工作台，故将第1、第2、第3、第7、第8及第9道工序中摆放于操作人员的左右两侧的产品加工材料全部更改为放于置物架上，从而消除了转身动作，减轻了工人操作负荷，符合动作经济原则。下面进行无线鼠标装配线详细的工序优化叙述：第1道工序（PCBA测试，撕传感器保护膜，装Lens于PCBA热熔压合）时间为76.52秒。PCBA测试时需要先将把手抬起，然后将PCBA放入槽内，但是现状为放置槽与上表面pin针距离过近，导致PCBA很难准确的放进指定位置，而且有时还会磕到手（如图4.2所示）。故和设备组反应情况，对该测试治具进行改进。改进后取放PCBA的动作比原先流畅并且节省了4.6秒时间；并且RD对测试程序进行了改进，下压测试治具把手，关上屏蔽箱之后将自动运行测试程序，无需再用人工手动点击开始按钮，该步骤节省了14.3秒钟；另外上次生产期间出现了压合过后的Lens出现不平整的现象，导致组装完成后出现了侧键间隙过大的问题导致出现了很多不良品。经过RD部门的分析过后发现机构设计存在一点问题，可以通过改变设计来解决侧键间隙过大的问题并且可以将压合Lens与PCBA的步骤去掉，压合步骤总计22.68秒。故改进后的第一工序工位时间为76.52-4.6-14.3-22.68=34.94秒。图4.2PCBA测试治具第3道工序（焊接线圈，电池撕背胶粘于电池支架上，贴电池泡棉于电池中心）时间为43.18秒，但是焊接线圈所耗费的时间仍然比较长26.86秒。在现场观察到焊锡与焊枪的摆放位置不利于作业员的操作，需要作业员侧着身体去取焊锡。现今将焊锡悬挂于左边置物架，焊枪放置于桌面右手边，从而消除了转身动作，节省了7.2秒的时间，同时也减轻了工人操作负荷，符合动作经济原则，作业时间变为35.98秒。第4道工序（插排线，PCBA充电测试）时间为44.6秒。根据现场观察，作业员在整理电池的供电线的时候先将电池供电线端口插到线槽，然后在将排线压到电池支架下面，这样作业会让线弹起来改变位置，影响下面工序DPIPCBA的组装。反复理线会浪费不必要的时间，故需要改进作业方式，作业的时候先把线缠绕一圈卡进电池支架旁边的凹槽内，再将引出来的线头插到槽内，这样可以节省9秒时间，作业时间变为35.6秒。第5道工序（锁电池支架螺丝*2，装DPIPCBA并锁螺丝*2固定，半品测试）所用时间47.2秒。其中测试时间受到测试程式及要求限制，内容包括：测试3D滚轮的红绿蓝三种颜色，左右按键，侧键以及滚轮的功能；手动测试部分需要23.42秒的时间无法缩短，但是第6道工序（上下盖合并，锁螺丝*4）时间需要31.38秒，现对第5道工序进行拆分，将最后的工序测试完成后关掉拨动开关的动作3.56秒的时间挪到第6道工序，故改进后的第5道工序时间变为43.64秒。第6道工序锁螺丝的动作过于重复机器化，可以引进自动锁螺丝机（如图4.2所示）；手动打螺丝*1需要时间为3.5秒，导入的螺丝机打螺丝*1只需要1.5秒，打四颗螺丝累计节约了8秒时间，减少了作业员的作业负荷；调整工序以及导入自动锁螺丝机的第6道工序的所用工时为26.84秒。图4.3自动锁螺丝机第8道工序（撕离型纸，贴左右扶手，压合）所用时间55.9秒，根据现场观察，左右扶手的来料方式为PE袋装，扶手背面贴着离型纸，每次取扶手都需要一个一个拆袋子，扶手背面的离型纸也不是那么的好撕，影响作业的流畅度。根据这种情况，向供应商进行反映，改变来料方式，将扶手的来料放入托盘中运送代替PE袋的包装，另外在扶手的离型纸上加上个小耳朵，方便作业时候的撕取。贴扶手的时间由原来的34.62秒节省了19秒，故改进后的第8道工序时间变为36.9秒。第9道工序（手动功能测试）所用时间82.98秒，远远超过了节拍时间。为了可以更加高效的的提升线上的工作效率，让Adapter和Dongle上料之前就配对好，在线上测试的时候就可以将配对时间由12.34秒降至4.3秒，节省8.04秒。另外在不影响生产品质的前提下，对前面半瓶已经测试过的RGB颜色功能以及滚轮滑动功能在此站位取消，测试时间节省32秒；调整后该工序的最终作业时间为42.94秒。第11道工序（折内卡，彩盒成型）所用时间69.44秒。内卡以及彩盒的成型方式是按照客户的要求设计制作的，其成型方法的工序无法再继续改进；但是这道工序所花费的时间已超过节拍时间，故对其进行工序的拆分，变为折叠内卡的工序32.38秒和彩盒成型的工序37.06秒；第14道工序（放说明书*3到内卡，成品入泡壳，入内卡,再入外盒）用时54.67秒，对该工序进行分析，成品入内卡的工序还含有折内卡动作的一部分（将左右纸带卡在一起）（如图4.4所示），将这个多余动作归为折内卡工序的动作内容，该工序时间节省3.6秒，折内卡调整后的作业时间为35.98秒；将产品入彩盒的动作7.16秒转移至下一工位完成；故该工序的最终时间为43.91秒。第15道工序（彩盒入PE袋，贴封口标签）原本用时22.66秒加上产品装入彩盒的动作7.16秒，调整后的工序时间为29.82秒。图4.4产品入内卡多余动作示意图作业要素拆分及重组生产线对组装流程的作业重新进行系统的设计，首先对作业要素进行拆分并列出作业时间，然后对各作业要素做出作业优先图，最后利用节拍时间对其重新整合，得出优化后的作业顺序及作业工位。首先将装配线的作业流程进行拆分，如表4.1表4.1流程动作拆分表序号作业要素时间/s序号作业要素时间/s1取PCBA放入机器4.5642插上cable线3.322下压把手1.243打开开关23盖上屏蔽箱0.844鼠标放入测试治具3.524启动测试4.9645取出鼠标4.15打开机器3.3246贴脚垫A96取出PCBA347贴脚垫B97用镊子撕下IC保护膜9.4248贴脚垫C98将Lens安装到PCBA上7.6849扶手撕背胶4.629拆除PE袋250贴合鼠标1110下盖放入治具3.8851放入治具压合21.2811线圈撕背胶4.552Dongle,Adapter接线4.312贴在下盖4.853打开鼠标开关2.513拨动开关安装至下盖4.8854手动功能测试29143D安装至PCBA5.3855拔下Dongle和Adapter4.6415PCBA安装至下盖4.856鼠标关上开关2.516锁螺丝3.557鼠标插上cable线1.517锁螺丝3.558暗箱测试5.7618焊接线圈19.6659接上配套cable线15.9219电池撕下背胶560检查是否有污渍22.1420电池贴于支架5.1261摇晃是否有异音8.4821贴电池泡棉于电池6.262查看底部是否平整12.2822插FPC排线22.6663折内卡35.9823PCBA充电测试12.9464折彩盒37.0624固定电池支架1.565下盖贴标签725锁螺丝2.566贴保护膜8.7826锁螺丝2.567Cable线插适配器线10.0227装DPIPCBA3.3668入内卡4.528锁螺丝2.569鼠标入泡壳3.529锁螺丝2.570入内卡26.7530插上Cable线371放说明书A2.1631打开拨动开关2.3672放说明书B2.1632手动按键测试23.4273放说明书C2.1833关掉拨动开关3.5674装入彩盒7.1634理线4.675彩盒入PE袋10.6635取上盖376贴封口标签1136上下盖合并4.2877外箱成形12.2437鼠标放入治具5.478产品称重2.538锁螺丝1.579入箱2.339锁螺丝1.580封箱1040锁螺丝1.581贴标签2.2241锁螺丝1.5（续表（续表4.1）无线鼠标加工的装配优先图如图4.5，结合优先图得出各动作要素的优先顺序，明确各动作要素优先关系，序号为上表的工序号。 图4.5装配动素优先图无线鼠标每月订单稳定在2万套左右，按每月工作26天，每天工作10小时计算，无线鼠标的需求节拍为46.8秒（3600*10*26/20000=46.8秒）。在无线鼠标总装的所有作业中，时间最长的为82.98秒。若以83秒作为玻璃柜的生产节拍，则鼠标的日产量可达到433台，每月可生产11258台，不能满足客户订单需求，所以亟需改善无线鼠标生产线，拟定46.8秒为无线鼠标装配线的生产节拍。考虑到操作的可行性，瓶颈工序，以及对平衡率的控制，将各个动作要素进行重新组合，各工站重新排布的动作要素如表4.2所示。表4.2调整后工位所含动素表工位作业内容时间/s11234567834.9429101112131415161737.2431819202135.984222335.6524252627282930313243.64633343536373839404126.8474243444546474839.94849505136.99525354555642.941057585923.181160616242.9126335.98136437.06146566676830.31569707172737443.9116757629.8217777879808129.26改善小结经改善，无线鼠标装配线工序变为17道，第15道工序（放说明书*3到内卡，成品入泡壳，入内卡）作业时长为43.91秒，成为新的瓶颈工序。改善后，无线鼠标装配线的平衡率=606.4317×43.91根据返工原因比例加以分析，计算得上述对生产线所做改善可解决58%的返工问题，即可把返工率从15%降低至8.7%。其中手感不良，侧键间隙过大，漏放配件，漏放说明书的现象改善明显。调整工序后，可以使整体的作业效率（UPPH）有所提升，效率提升幅度为89%。表4.1改善前后效果对比—改善前改善后效率对比线平衡情况55.8%81.2%25.4%↑单件工时耗用730.46s606.43s17.0%↑UPPH2.554.8289.0%↑注：UPPH=工作量/(投入时间*投入人力)经改善后，无线鼠标装配线改善后各工站统计图（图4.5）及工艺流程图（图4.6）如下所示：图4.5无线鼠标装配线改善后各工站时间统计图图4.6无线鼠标装配线改善后工艺流程图标准化的建立在等RD部门、工程部门、质量部门等部门确立了新的生产方式之后，就要建立相应的标准去维护新的作业方式，对优化后的方案进行标准化的建立，以便正式替换旧方案。标准化的定义标准化作业是企业想用现有的技术和工艺，以及安全、简捷、高效的方法，生产出合格产品的基础。可以在以下方面体现出来：标准化就是代表可重复性，就是一致性；在生产管理过程中的许多概念都跟标准化有关，比如：标准工时、标准动作、标准流程，以及产品的质量标准，验收标准……；ISO9000就是强调标准化的经典体系。几乎所有企业都通过ISO9000的认证，但是真正切实做到位的企业不多；标准化的目的提高效率，减少变异。标准化就是减少变异、减少波动。标准化是流水线生产的基础。假如说一条流水线上有几十个工位，如果每一个工位都有可能产生变异，流水线就流不起来，生产效率就根本没法保证。保证质量，特别是可追溯性。标准化也是为了保证质量，这么多工序，如果每一个工序都有“创造性”或者变异，那最后累加起来变异就非常大。同时，标准化也是为了保证可追溯性。如果工艺，过程，动作，物料等没有标准化，出现了问题以后，我们就很难回来追溯哪一个环节有问题。如果做到了标准化，就可以让问题“复现”，这是分析问题和解决问题的重要基础。降低人员培养的难度。因为有了标准化，每个人的作业培训起来相对比较容易。如果没有标准化，像作坊一样，要师傅带徒弟，这个难度就很大，时间也会很长，特别是现在员工的流动性很大，我们要非常快速的培养员工上岗，标准化就尤为重要了。标准化也是实施自动化的基础。现在很多企业都要做自动化，要机器换人。如果工艺、动作没有标准化，怎么可能实行自动化？所以说标准化也是自动化的基础。通过标准化以及相关技术政策的实施，可以整合和引导社会资源，激活科技要素，推动自主创新与开放创新，加速技术积累、科技进步、成果推广、创新扩散、产业升级以及经济、社会、环境的全面、协调、可持续发展。标准化的实施输入端、过程要标准化，就是人、机、料、法、环各个环节都必须做到标准化，才能保证结果的标准化，也就是产品的标准化。在这里，特别要强调的一点就是人的标准化。因为设备的标准化是比较容易的，人的标准化是最难的。所以对员工来说，一定要有一个强化训练，形成记忆的过程。SOP的制定SOP是企业中规范员工作业标准的重要体系之一，简单来说，SOP就是根据企业的实际情况，尽可能地将作业工序步骤进行量化、细化及优化，做出一份让各个员工都看得懂能理解且不会产生歧义的作业指导文件。根据无线鼠标产品生产的工艺，绘制如下图为产品的新的SOP文件（图5.1），如下：图5.1PCBA测试SOP标准工时标准作业时间由工艺过程决定，主要为直接增加产品价值的人工/机器时间消耗。对标准工时的降低只能通过工艺改善和辅助时间降低。对新的作业方式进行重新的工时标准化，如下表表5.1改善后作业内容及标准工时工序工序名称作业内容工站时间（s）1PCBA测试，撕传感器保护膜，装Lens于PCBA1.取PCBA放入机器，下压把手34.942.按住复位按钮，开始测试3.打开机器，取出PCBA4.用镊子撕下IC保护膜5.将Lens安装到PCBA上2下盖拆除PE袋，将拨动开关，线圈，3D和PCBA装于下盖并锁螺丝1.拆除PE袋，取出下盖放入治具37.242.取线圈，撕下背胶，贴在下盖，取拨动开关安装至下盖。3.取3D安装至PCBA，安装至下盖锁螺丝*23焊接线圈，电池撕背胶粘于电池支架上，贴电池泡棉于电池中心1.焊接线圈35.982.取电池，撕下背胶贴与电池支架3.贴电池泡棉于电池中心4插排线，PCBA充电测试1.插FPC排线35.62.PCBA充电测试5锁电池支架螺丝*2，装DPIPCBA并锁螺丝*2固定，半品测试1.将电池支架用2pcs螺丝固定43.642.装DPIPCBA锁螺丝*2固定3.插上Cable线，打开拨动开关4.手动按键测试6上下盖合并，锁螺丝*41.测试结束，关掉拨动开关（续表（续表5.1）26.842.理线3.取上盖，与下盖合并4.鼠标放锁螺丝治具上，锁螺丝*47ATE测试，贴脚垫*31.插上cable线，打开开关39.942.放入测试治具，开始测试3.取出鼠标，贴脚垫*3