裝配車間后罩裝配區動作研究

張斐朗

（廣西柳工機械股份有限公司中央研究院，廣西 柳州 545007）

裝配車間后罩裝配區動作研究

張斐朗

（廣西柳工機械股份有限公司中央研究院，廣西 柳州 545007）

針對薄板件公司裝配車間中的運作現狀，利用動作研究中的動作分析工具，對以往的裝配流程及動作進行分析，研究工作人員在進行各種操作的細微動作，發現操作人員的無效動作或浪費現象，刪除或增加了一些相應的步驟，尋求省力、省時、安全和最經濟的動作。改進后的薄板裝配區布局更合理，工步更科學，操作簡便有效，減少工作疲勞，降低勞動強度，提高了場地的利用率，大大提高了裝配的工作效率。

動作研究；裝配；操作；效率

企業的飛速發展發展，離不開領導者的正確決策，離不開高效的生產，更離不開高水平的管理。車間作為企業的重要的生產單位，需要科學、正確的管理方法，實現高效生產。要提高產能，效率的提高是一個重要的方面。工業工程是通過對人、原材料、機器設備組成的系統進行設計和改進，從而提高生產率并降低成本的技術。效率改善的實質，不是在肉體上、精神上提高強度，也不是靠勉強的動作來提高效率，而是通過削除無價值的作業及不均勻、不平衡等現象，通過經濟、舒適、安全的作業，來提高效率及創造價值。在效率改善過程中，通過員工自主改善來降低勞動強度、提高效率，讓員工獲得利益的同時，也讓企業獲得利益。

本文針對公司車間后罩裝配區目前原料、半成品擺放混亂、裝配效率較低、產量不均勻的現狀，通過運用工業工程的動作分析方法，在現場上發現問題、認識問題，從實際出發，重新規劃現場的布局，完成改造后，達到既優化了車間的裝配流程，改善了工作環境，又提高了生產效率的良好效果。

1 基本思想

薄板件公司為了提高薄板件的裝配能力及裝配質量，本著走向市場、做強做大的發展規劃，向現代化的裝配技術看齊，決定裝配車間必須進行工藝技術改進。本報告基于分析薄板件公司裝配車間的后罩裝配的生產能力和品質保證能力，通過運用比利時動作研究專家萬戈文先進、科學的AST動作研究方法，結合薄板件車間目前的生產情況及可利用資源，優化分析出新的后罩裝配區的裝配線方案，進而可以改變目前平鋪雜亂的裝配方式，解決生產工藝流程不暢、裝配環境不良等問題，提高裝配品質及生產效率。

2 設計原則

根據產品特點、生產綱領等條件，裝配工藝設計要合理地進行工藝布局，使車間物流順暢。在設計中采用行之有效的輥道輸送進行裝配，以提高生產效率。

2.1 裝配技術原則

確保零部件（后罩殼體、油散熱器、水散熱器、透風柵、鎖片、鎖、銘牌、燈及燈的線束的布置、水管、導風罩、防護罩、蓋板）的裝配加工、后罩殼體上所有孔的回攻。需要嚴格控制裝配節拍，便于工作現場的管理。

2.2 產能需要原則

市場需求具有一定的彈性，為適用市場需求，確保資源發揮最佳狀態，確保產能有一定的彈性。目前后罩裝配區占地面積大，優化后減少裝配區面積，加強裝配線的流轉能力，保證物流與裝配線的銜接。

3 后罩裝配車間現狀

3.1 廠房結構

薄板裝配車間為排架結構廠房，長97m，跨度為25m，面積2425m2，內有2部起重量為3 t的橋式起重機，分為3個區：

（1）后罩裝配區。長26m，跨度為25m，內有1部3 t行車；

（2）駕駛室裝配區。長57m，跨度為10m；

（3）駕駛室存放區。長51m，跨度為11m，與存放區共用1臺跨內的5 t橋式起重機。

車間主要是完成裝載機后罩和駕駛室部件的裝配工作。后罩的裝配方式還全是采用擺地攤的形式，裝配好的部件先留在場地內，有運送車來了之后，才采用行車吊上車送至裝配主線旁存放待裝。

3.2 后罩裝配

目前以ZL50C、ZL50G兩種產品的裝配為主，總的機型合計共17種。

采用平鋪式裝配生產，裝配區分成2個區域：散熱器合套區和后罩總裝區。

（1）散熱器合套區。由倉庫送料，將油散熱器（含變矩器油散熱器20C0051和液壓油散熱器20C0052）和水散熱器20C0044用叉車運送至合套裝配區旁，使用行車將油散熱器平鋪在地上，一次約20臺，再將水散吊至油散上平放，依次調整散熱器的孔位，并用螺栓、彈墊和平墊等，將散熱器組件固定好，完成合套裝配。完成的散熱器組，仍放在地上的木板上待裝到后罩座上。

（2）后罩總裝區。裝配工具與標準件靠墻放置，除工具和標準件有定置區域外，各種待裝配的零部件擺放，較隨機和雜亂。操作者已經習慣于先將后罩殼體一字排開成兩列，然后將透風柵、鎖等零件，全部逐一擺放到后罩殼體旁邊，其中包括透風柵、燈組件、散熱器組件、鎖片、鎖、導風罩、防護罩、水管、銘牌等；擺放完畢后，到標準件區將標準件也逐一擺放到各后罩殼體上，而后到工具區拿風動扳手，到各臺后罩殼體隨機進行裝配。

圖1 合套裝配區現狀

以上平鋪的裝配方式，沒有特定的裝配工藝流程，特別是后罩裝配區，零部件相對散熱器合套區較復雜，而且量較大，極易出現漏裝和錯裝的可能，零部件雜亂無序，不便管理與統計。

圖2 后罩裝配區現狀

4 優化方案

4.1 方案總述

為了徹底解決后罩座平鋪式的裝配方式，規范生產現場的管理，經薄板件公司領導與制造技術部領導共同商量決定，對裝配車間后罩裝配區進行生產裝配線的改造。整條生產線由一條全長22.5m的主線，4m的裝配臺架組成，占地225m2。主線完成后罩座的裝配，合套區完成油散熱器和水散熱器的合套，為主線服務。全線由4個工位組成，合理分布在線的兩側，線上配置懸臂吊等起重設備，每個工位配備相應的工位器具及工具小車。

現行平鋪式裝配方式的工藝流程不清晰，各零部件的裝配順序不明確，現場混亂，優化過后的裝配線將徹底改變目前的這種局面。

4.2 目前裝配生產現狀的數據收集

通過對目前裝配現場的錄象從而進一步的時間分析，可直接測出現階段每個裝配工序的時間（見表 1）。

表1 現場裝配時間數據收集

由現狀分析的數據可以得出各工序的現行時間，其中裝燈工序含裝燈組件及布線束的工序，吊裝散熱器的時間不含油散與水散合套的時間。

從各工序的時間可知，現在的各工序時間上不能形成節拍生產，所以必需將各工序重新劃分工步，形成更科學、更合理的裝配線。

4.3 優化的AST數據

萬戈文是從事動作研究的比利時專家，曾在瑞典沃爾沃汽車制造廠擔任技術及管理職務，他曾訪問過國內12家工程機械行業企業，曾在廈工工作過兩三年。

柳工公司自從引進了萬戈文的動作研究方法，就廣泛應用到公司的規劃與改造項目中去，并取得了顯著的效果，為合理配置資源，提高產能和效率提供了可靠的科學依據。

針對后罩裝配的工序，我們提出了新的裝配線方案，并做出了優化的AST數據分析。見表2。

表2 優化的AST動作研究數據與實測裝配時間比較

AST的數據中上、下線工序考慮用吊車完成，散熱器的安裝包括了油、水散的合套時間，燈的安裝包括了燈組件的組裝及燈線束的布置工序。

表2中數據是在優化后的裝配線上，假設各種零部件分布在裝配線的兩旁合理布局，標準件及工具都擺放在工位上極易取到的位置上而賦值到AST公式中生成的標準時間。

通過與現狀時間比較，優化前裝配一臺需時25.9 min(即1553.63 s，該時間不含各種長距離吊運零部件時間)，優化后裝配一臺后罩座需時 20.68 min。

優化的回牙時間為所有孔（共29個孔）都要回攻的標準時間，而現場的回牙工序存在很大的隨機性，裝配工人憑經驗做此工序。

通過對表中數據的分析，將各工序重新組合成新的工位，見圖3。

圖3 各工序AST時間比較圖

在優化工位時，要考慮到以下問題：

（1）后罩上、下裝配線的工位已確定，分布在裝配線的兩端；

（2）散熱器合套的工位已定；

（3）透風柵上的鎖扣一定要在裝好透風柵之后裝；

（4）蓋板一定要在裝好散熱器之后裝；

（5）水管、導風罩、防護罩一定要在裝好散熱器之后裝；

（6）防護罩一定要在導風罩裝好之后裝；

（7）線上后罩的流轉采用人推，暫定10 s。

4.4 優化工步

從以上的AST數據及各工序的先后順序的確定，優化組合出以下的工位，各工位時間對比見表3，生產節拍為S=5.79min。

表3 優化的AST工位

由于回牙時間現在操作比較機動，所以回牙的時間要重新考慮。

由圖4可以看出，各工位生產時間大體上保持一致，以保證產品可以流轉形成裝配生產線。

圖4 優化的各工位時間比較

4.5 行車分析

現在后罩裝配車間裝配后罩區基本上由一臺行車服務，主要負責將由物流叉車運送來的油、水散等散熱器的卸裝，合套過程中的使用；各種零部件的流轉；后罩成品的裝運等；50C、50G駕駛室的上下流轉小車。雖然說行車的工作沒有完全飽和，但還是存在后罩裝配過程中出現較多的等待時間，影響了裝配的效率。

在優化的裝配線中，總的吊裝時間為：

由于優化的裝配線上的總的吊裝時間，大過裝配線的生產節拍，所以一臺行車已經不能滿足裝配線的要求。由于裝配線的上、下線工序都需要吊裝，且距離分布在線的兩端，所設計裝配線的兩端，設置兩臺懸臂吊車，線中點的散熱器裝配區，工序相對獨立，且合套工序、吊裝合套組件工序都需要行車，在此工位也設置一臺懸臂吊車，才較為合理。所以，裝配線上共設置3臺起重量為1 t、行程為5m的懸臂吊（如圖 5）。

圖5 總裝廠在用的懸臂吊

4.6 優化的裝配線

綜合以上分析，可以得出后罩裝配區的布局（見圖 6）。

圖6 優化的后罩裝配線

生產線由一條主線及散熱器合套區組成，主線是后罩座的總裝配線，合套區是完成油散熱器與水散熱器的組件裝配。

主線在原廠房的后罩裝配區自西向東展開，由一條寬0.8m，長22.5m，高0.2m的無動力輥道成，由操作者推行零件，可同時供12臺后罩殼體在線上裝配，每臺間隔0.5m。目前后罩座流轉正采用這種方式，輥道如圖7。

圖7 在用的無動力輥道

后罩殼體采用豎直放置，裝透風柵一面朝南，底部用木板墊住，保證工件防磕碰及順利流轉。線上工位1至4依次排開，工位1、工位3、工位4位于線的北側，工位2位于線的南側，在工位1、工位3、工位4各設置1臺1 t懸臂吊車。各工位上分別設置重新設計的標準件架及工具架，零部件的工位器具仍延用原來使用的。每位操作者配風動扳手一把，氣源就近采用。

工位3的合套區，主要是配合主線的散熱器裝配，完成合套工序，由寬0.7m，長4m，高0.5m的裝配臺架組成，可同時供3臺散熱器組件裝配。G系列散熱器也在此裝配合套，合套組件用懸臂吊吊上主線進行裝配，總成的支撐板等零件也在工位3進行裝配。

在主線的工位1，即主線的西頭的北側，設有一個后罩殼體存放區，可存放12臺，保證主線的裝配生產；在工位4，主線東端的南北兩側設置后罩成品存放區，可存放14臺，保證物流的順暢（運送總裝的物流流量，12臺/小車，16臺/大車）。

其余機型（有后罩殼體裝配的）上線、流轉的情況，大致與50 C后罩裝配相同，即從工位1上線，順序經過工位2、3、4完成裝配。G系列的散熱器總成，則在工位3上線，再到工位4完成裝配。

4.7 資源配置

優化線上的資源配置如表4所列。

表4 優化裝配線所需的資源配置

總裝分廠的油箱輸道（長6m）購買價為3047.22元，由鏈條廠制造；由于現在鋼材價格變動，且廠家也有所變動，以上價格僅供參考。

4.8 產能分析

現行的后罩裝配：50臺/d。每天一班，每班7人

優化的裝配線：按每天一班，每班6 h計，每班5人，其中1人為拆箱并校正散熱器片，余下4人在線上工作。

5 優化數據資料（備查）

標準件架及工具架小車圖紙1套；

散熱器臺架圖紙1套；

車間平面布置圖。

6 結束語

新裝配線的產能，有效保證了生產的需求，簡化了場地，一改從前后罩裝配的混亂情況，作業更富條理性，增強了現場管理，使裝配工序完整、有效，生產工藝流程順暢，改善了生產的環境，保證了裝配的品質，提高了裝配效率。

通過動作研究方法在后罩裝配區的運用，分析并改善了裝配流程，合理配置了車間內的資源，優化了工作環境，同時這次裝配區的成功改進，也為“動作研究”這一先進的分析工具在柳工公司的成功推廣，作出了表率。

[1]蒙代爾.動作與時間研究 提高生產率[J].董 靖，譯.現代管理譯叢，1985，（1）:23-50.

[2]郭 芬.論泰羅的“時間—動作”研究及其理論發展[J].廣東經濟，2002，（10）：1-2.

[3]曾 娟.繼電保護裝置動作時間測試的新方法[J].農村電工，2008，（1）：26-28.

[4]黨新民，蘇迎斌.制造業效率提升技法——工廠IE應用手冊[K].北京：北京大學出版社，2008.

[5]張貴賢，左志誠.預定動作時間標準法[J].中國勞動，1989，（12）：73-87.

Operation Research of Back Hood Assem bling Area in Assembling Shop

ZHANG Fei-lang
（Guangxi Liugong Machinery Co.,Ltd.,Liuzhou Guangxi545007,China）

This thesis aims at operation actuality of assembling shop in sheet facility company,makes use of operation analysis tools in operation research,analyzes past assembling process and operation,studies various minor actions of operators while they are working,identifies ineffective operations or extravagancy,deletes or adds some corresponding steps,and seeks for energy and time saving,safe,and most economical operations.After the improvement,the layout of sheet assembling area ismore reasonable,the steps aremore scientific,and the operations are simple,convenient,and effective.What’s more,labor fatigue is reduced,labor intensity is decreased,utilizing rate of fields is increased,and assembly efficiency is much improved.

operation research；assembling；operation；efficiency

F406.2

A

1672-545X（2011）09-0127-05

2011-06-13

張斐朗（1976—），女，廣東揭西人，工程師，研究方向為工程機械的工藝裝備制造、工藝管理與項目管理。