試析基于崗位設計的機械加工生產線設計

張莎莎 周園 王剛

(中國航空規劃建設發展有限公司,北京 100120)

試析基于崗位設計的機械加工生產線設計

張莎莎 周園 王剛

(中國航空規劃建設發展有限公司,北京 100120)

在機械加工生產的過程中,手工作業或機械作業構成了一道工序。眾多不同的工序構成了一個工作崗位。不同的工作崗位組合在一起,就形成了機械加工的生產線。本文通過具體實例,對基于崗位設計的機械加工生產線的設計進行了介紹,同時將其與傳統的機械加工生產線設計進行了比較,為生產線的優化和改進提供了參考意見。

崗位設計 機械加工 生產線設計

在企業的生產活動當中，崗位是最基本的生產單位。而傳統的機械加工生產線設計并沒有充分考慮到崗位設計，而是將工、臺時定額作為基礎，通過工人和設備的年時基數和年產量對工人和設備的數量進行計算。這樣就導致了設計當中人時和機時混合在了時間定額當中，使得設計和實際生產不符，也無法進行有效的管理，為工廠的效益和發展造成了一定的困難。下面以某機械加工生產線的一個崗位為例，對具體的設計方式和設計步驟進行闡述。

1 生產線的基本概況

該生產線生產某種機械零件，其采用的是U形布置方式，平均年產量在十萬件左右。以其中四臺相鄰的機床為例，這四臺機床均為半自動化機床，負責完成生產的四道工序。工作人員只需要對其進行上料和下料的工作即可，而不需要在其工作時進行看管。各個機床之間是通過滑道來輸送工件。

這條生產線采用的是兩班倒的倒班制度，每班的工作時間為8小時，全年工作時間為280天。生產線設備的年時基數為4200小時，工人的年時基數為2030小時。由于該生產線采用的是傳統機械加工生產線的設計方式，因此其中設備數量=(年產量*單件臺時定額)/設備年時基數，工人數量=(年產量*單件工時定額)/工人年時基數。按照這個計算方式，最終計算得出的設備平均負荷率是75.2%，工人平均負荷率為77.8%。但是在實際生產中，機床在加工時并不需要工人進行看管，因此工人實際的負荷率僅為14.4%。

2 基于崗位設計的機械加工生產線設計方法與步驟

根據上述生產線的實際情況和具體的計算數據可以看出，傳統的機械加工生產線設計存在著很多弊端，無法將生產線的生產率更好的發揮，也沒有實現對工人及設備的有效利用[1]。因此，應當基于崗位設計來進行機械加工生產線設計，才能更好的提高生產效率。具體的設計方法和步驟如下:(1)生產節拍的確定。在該生產線每班的8個小時工作時間當中，通過調查和計算得出了由于各種因素而損失的時間大約為74分鐘，而設備的運轉率大約為95%。因此，具體的生產節拍=(每班有效工作時間*班次*年工作天數)/年產量*設備運轉率。帶入具體數據進行計算，最終確定該生產線的生產節拍為130秒。(2)手工作業時間的確定。在確定手工作業時間標準之前，應當先進行合理化的動作分析，將各種浪費動作消除。然后可以使用模特預定動作時間法來對各項手工作業的事件標準進行確定。通過具體操作，計算出了開門取件的時間為4.26秒，換位的時間為7.87秒，上料、關門、操作按鈕的時間為6.58秒。總計時間為18.7秒。(3)確定機器作業和機手并動的時間。在進行機器作業和機手并動作業的時間時，可以在實際生產活動當中，對實際的切削速度、切削深度、走刀量等相關的生產工藝時間參數進行統計和計算。(4)估算生產線崗位數量。對于崗位數量的設計，可根據上面步驟中確定的生產節拍、手工作業時間、機器作業及機手并動作業時間，來進行先期的粗略估算。由于該生產線的生產節拍為130秒，其中四個機床為一個生產崗位，配備一名工人。將這些信息與上述數據相結合，就能夠大概估算出生產線崗位的大體數量。(5)對各個崗位進行詳細設計。在進行崗位設計的過程中，要以工人為中心，將其手工作業和輔助作業的時間作為設計基礎。然后在生產節拍的限制之下，在人機作業圖當中對手工作業、輔助作業和機器作業等步驟進行繪制。在該條生產線的130秒的人機作業圖當中，除去工人行走和等待的時間，可以計算出機器的平均工作負荷率是73.1%，工人的平均工作負荷率是67.5%。(6)進行各個崗位的最終組合。在完成上述所有工作之后，確認各個步驟準確無誤，就可以按照機械生產的實際流程，將設計好的各個工作崗位進行整合。同時協調各個崗位之間的位置和聯系，最終完成機械加工生產線的設計[2]。

3 基于崗位設計的機械加工生產線設計與傳統設計之間的區別

將上述基于崗位設計的機械加工生產線設計的相關設計結果與計算數據和傳統設計進行對比，我們可以清晰的發現，在單班人數減少的情況下，新的設計方案在崗位生產率和工人作業率等方面較傳統設計方案仍然有著很大的提高，體現出了很大的優越性。

在設計方面具體的不同之處則體現在很多的方面，其中最為主要的一點就是設計的出發點不同[3]。新的設計方案是以工人為中心，在進行生產線設計的時候，對各類與工人相關的因素進行了全面考慮，對于崗位的設計是以工人的作業時間和輔助時間等數據作為基礎，并且考慮到了生產節拍的限制。而傳統設計方案則是以設備為中心，在計算工人數量的時候參照的是設備數量。而對于時間定額的考慮，新的設計方案將不同工序的機動時間和手動時間分開進行考慮，而傳統方案卻是將其混在一起。對于機床設置的位置，基于崗位設計的方案顯然將處在相同崗位的機床放置的更近，使得工人在操作機床的時候浪費的時間更短。而傳統方案由于沒有考慮到崗位設計的問題，因此機床的放置位置可能會存在不合理的現象，對生產效率具有較為不利的影響。

此外，基于崗位設計的方案在進行生產時是按照一定的生產節拍來進行的，對提高生產線的整體效益十分有利。而傳統的設計方案卻只注重單臺設備的生產效率，對于整條生產線缺乏整體性的把控[4]。新的設計方案中對生產方式、生產組織和生產管理等相關方面考慮的十分全面，操作性很強。而傳統的設計方案對于這些問題考慮不周，往往會給生產方帶來很多的困擾。從兩種設計方案的目標來看，新的方案顯然注重的是生產方的整體效益，通過對資源和人員的合理規劃安排，力爭以更少的投入，換取更高的收益。而傳統設計方案只注重滿足生產綱領，對于經濟效益的重視程度不高，導致了生產率無法有效提高。

4 結語

在機械生產加工工作當中，基于崗位設計的生產線設計是目前十分先進的設計方法。這種設計方法對于各方面問題和因素的考慮較為周全，能夠兼顧各種情況。因此，我們應當大力發展和應用這種設計方案，不斷進行優化和完善，使其能夠發揮更大的作用。

[1]叢大綱.淺談機械加工生產線發展狀況[J].中小企業管理與科技, 2012(4):18-20.

[2]王志宇.解析機械加工生產線的現狀及前景[J].民營科技,2013 (2):71-72.