LED電簡裝配線擴能方案設計

馬志鵬 鄧婷

本文將運用工業工程中流程程序分新技術，對已經存在的組裝線的工作進行詳細的記錄、系統的分析和改進，提出更加經濟、合理、有效益的工作方案，從而減少人員和資源的消耗，使組裝線整體得到優化，提高裝配線的生產效率。

流程程序分析 裝配線擴能

工業工程綜合運用數學、物理學和社會科學，結合工程分析與設計的原理和方法來確定、預測以及評價從由人員、物料、設備、能源和信息組成的系統中獲得的結果，通過對生產線的作業流程、作業方法、空間布置等各方面的改善，以達到平衡生產線、提高產能的目的。

目前，市面上所銷售的家用便攜式LED手電筒大多為每只十幾塊錢，只有擁有專業功能的為幾十塊錢乃至上百，利潤并不高。在此種情況下，擁有市場的LED手電筒只有降低生產成本，提高生產效率，增加生產量，以“多銷”來換取利潤。

LED電簡裝配線現狀

（1）產品及其特點

LED手電筒是以LED（LightEmitting Diode，發光二極管）為光源的一種新型手電筒，其剛剛踏進中國，便使用了多項世界領先的技術。電筒筒身：手電筒外殼的原料采用的是做安全帽、高爾夫球桿頭和車身零件的工業用耐用塑料粒。為了做成手電筒上醒目的顏色，再加入黃色塑料粒，通過料斗，混合均勻，后用滾筒攪拌，加熱到四百度。將從筒子里噴出來的軟化的塑料灌進巨大成型機，做成電筒外殼。之后將電池組件和滑動插頭組合，做成電筒筒身。夜光旋轉蓋：旋轉蓋的材料是含磷的特殊塑料。當它被光線照射的時候，可以吸收儲存能量，再用儲存下來的能量在黑夜里發光。鏡片的材料是聚碳酸酯。沖床把夜光塑料直接壓在鏡片的周圍。

LED燈泡：這種形式的燈泡不管是在結構或者是在發光的情況，都和我們正常用的燈泡有著較大的不同。二極管有PN結兩個電極，具有單向導電性，通常用砷化鎵、磷化鎵等半導體材料制成。相比之下，LED燈泡具有節能、長壽、環保等眾多優點。

（2）裝配線現狀

整個裝配線按照作用類別可分為兩個區域：總裝區和檢驗區。總裝區主要為將各組裝部件總裝工序；檢驗區主要分為防水試驗和抗震試驗兩個部分，分別在兩個不同的區域進行，每個區域即為一個工位，每個工位配一個工人?？傃b區和實驗區之間為小貨車運輸軌道。第一工位裝配所需零件將由物料提供區提供，并分配至現在的位置，完成后放入小貨車，由小貨車通過軌道運往第二工位，即防水實驗區；第二工位工人將前面裝配好的貨品進行防水試驗，合格后再運往下一工位；第三工位工人進行抗震試驗，合格后運往成品擺放區。

目前該裝配線具有一定的自動化程度，但主要還是手動裝配。在整個裝配線的3個工位中，第一工位工人的工作內容最為復雜，主要有：裝壓力閥、套0型圈、尾端裝繩子、側面裝開關、裝LED燈泡、裝夜光旋轉蓋及檢查等；第二、三工位工人的工作內容分別是將成品進行防水試驗和抗震試驗，工作內容簡單但動作量大、耗費時間較長。

據實際調查，該裝配線目前的年產量大約為每班75000只，日產量大約為每班300只（一年按250個工作日計算）。據現有的市場條件，該裝配線的產出量明顯不足。

裝配線主要問題分析

（1）裝配線流程程序分析

為了進一步分析整個裝配線的隱藏成本，了解LED電簡裝配全過程，獲得生產流程、時間等方面的資料，我們將對裝配線進行流程程序分析。

經過觀察與測量可以得出：

1.整個裝配過程共21道程序；

2.裝配線運輸距離總計為17.3米，沒有重復路線；

3.裝配線加工、檢查、搬運、等待、儲存的次數分別為9次、4次、3次、1次和4次，分別占項目總次數的42.9%、19.0%、14.3%、4.7%和19.1%，所需時間分別為152秒、12秒、9.6秒、1800秒和268秒；

4.生產周期為2241.6秒。

依照我們的記錄情況，使用“5WIH”的提問技術，從整體上從操作、檢查、等待、儲存及搬運五個方面來研究，發現生產線主要存在下面的兩個問題：

暫時放置時間過長。經調查發現，第一次暫時放置是因為運輸到下一工序的是小貨車，第二工序試驗是8只手電筒同時進行試驗，為了第二工序能成批進行，在此之前只能是裝配好8只過后一起運輸。第三次暫時放置同樣如此。

等待中的人員浪費。在進行防水試驗中，由于工序的需要，必須打開手電筒放人加壓的水中30分鐘。盡管工人操作著3只防水試驗桶（每只桶試驗8只手電筒），但在這30分鐘里，工人還是基本處于空閑狀態，大大降低了生產效率。

LED電簡裝配線改善及擴能方案

（1）基于流程程序分析的整體改善方案

通過對主裝配工序雙手作業改善及各工位調整后，在整體上進行以下兩個操作：

1.取消原第10道、第15道、第19道暫時放置工序；

2.取消原第16道搬運工序，合并第二、三工位。

對LED手電簡裝配線進行流程程序分析，

改進后，整個裝配過程共17道程序，運輸距離總計為6.3米，無重復路線；加工、檢查、搬運、等待、儲存的次數分別為9次、4次、2次、1次和1次，所需時間分別為145.5秒、12秒、4秒、1800秒和0；生產周期總計為1961.5秒。

LED電簡裝配線擴能方案效果及評價

（1）裝配線擴能方案整體效果評價

基于以上的改善方案，分析改善后的整體效果如下：

1.改進后，工作數由原來的21項減少為現在的17項，減少了4項，減少了19%：

2.取消了3次暫時儲存，減少時間總計268秒；

3.取消了1次搬運，改進了1次搬運，縮小搬運距離達11米，節省時間共5.6秒；

4.改進后，產品生產周期由原來的2241.6秒減少到現在的1961.5秒，節省時間2 80.1秒。

可見，改進后平衡率有了很大的提高，較改進之前提高了72.1%。按現在的節拍，計算其裝配線年產量為（每班工作時間為420分鐘，一年按250個工作日計算）：

S=250×420×60÷32.6=193251（只/班）

與改進之前相比較：

n=S÷S=193251÷78455=2.46（倍）

[1]王麗.基于工作研究的電腦連接器裝配線平衡研究[D].上海：上海交通大學，2012.

[2]邵晉.變速器裝配線的節拍提升及其平衡改善研究[D].上海：上海交通大學，2014.

[3]高飛.轎車發動機生產線平衡優化研究及應用[D].上海：同濟大學，2008.