工業工程法在手電鉆裝配線平衡改善中的運用

彭玲玲 曹婷婷 杜倩 田亞鳳 劉展宏 馮柔 徐丹

【摘要】本課題以裝配計算機鍵盤為例，為其設計一條裝配作業線。裝配線設計主要運用工業工程的知識，對研究對象進行了分解和操作單元劃分，再通過秒表時間研究法計算操作時間，得到最終的工位劃分，最后畫出裝配線的平面圖。

【關鍵詞】裝配作業線 秒表時間研究法

1背景介紹

本論文以某企業T87型號手電鉆的裝配作業線作為研究對象，對該裝配線進行分析改善。該裝配線是手工裝配流水線，采用的是工作臺的方式。該裝配線由一個U型排布的裝配工作臺和相應的工人組成。裝配線共設有14個工位，每個工位上安排一位工人，完成規定的一部分裝配任務。另設有一個裝配輔助工，主要負責加料、搬運產成品。該裝配線日生產計劃為400臺，規定一天工作8小時。

通過對現有的工作方法、生產布局、人員操作過程進行系統的調研和嚴格的測量，反映出來的問題主要有：手電鉆裝配線不平衡，存在操作時間差異大、生產不平衡現象，各工位分配的作業不均等、作業時間相差大，其主要體現在有的工人忙閑不均，造成等待的浪費。

2裝配線平衡方案

裝配線平衡的基本思想就是將所有作業單元分派到各個工位，以求得各工位的生產周期均衡。但是，將作業單元向各個工位分派的過程并不是能夠隨意進行的，作業單元之間必須滿足一定的邏輯，這樣才能確保裝配線能夠裝配出符合質量要求的產品。

2.1繪制裝配網絡圖

裝配網絡圖是執行每個作業單元可能順序的一種直觀表示方式，它表達了裝配過程的可能步驟及各步驟之間的內在邏輯關系，網絡圖上作業單元間的先后順序關系可以看作為一種前接和后接關系。

2.1.1作業單元次序關系表

裝配網絡圖主要是體現了各作業單元的邏輯關系，因此制作裝配網絡圖首先應該分析作業單元之間的邏輯關系，得出作業單元邏輯關系表。

2.2.2繪制裝配網絡圖

根據作業單元次序優化表得出裝配網絡圖。可以得出，手電鉆裝配線具有如下特點：。，作業單元的數量較多，共有53個作業單元；b.作業單元之間關系先后關系簡單。

2.2計算節拍

生產線節拍是指生產線上連續生產出兩個相同產品的間隔時間，是生產線最重要的參數，是設計生產線的基礎。節拍，=計劃期內有效工作時間/計劃期內應完成的產品產量=8*60/400=72s/臺。

2.3計算最少工作地數

工作地至少承擔生產過程中的一個作業單元，分工要用最少的工作地完成產品的生產過程。因為工作地數越少，工作地上的負荷越飽滿，生產線的利用效率或負荷率也就越高。最少工作地數的計算公式如下：s=[T/r]式中S為最少工作地數；T為裝配網絡圖上所有作業時間之和；r為生產節拍。則S= [796.07/72] =12

2.4作業分配

作業分配的規則如下：1.不違反作業的先后順序；2.各工作地的單件作業時間不大于生產節拍；3.先分配后續作業多的作業；4.先分配后續作業時間長的作業應用表上作業的方法并結合裝配順序對作業進行分配，根據裝配線平衡設計后的工位由原來的14個變為12個，最終的生產布局如圖1所示。

裝配線平衡率K=裝配線上各作業時間之和/（實際工作地數N*節拍r）*100%=799/（12*72）×100%=92.48%。通過裝配線平衡處于好的狀態，，達到了預定的提高生產率和資源利用率的效果。

3裝配線的改善效果評價

通過優化重組與平衡設計，裝配線取得良好的效果，主要有以下幾個：

（1）最直觀的效果是提高的生產效率。在不增加工人的基礎上，以前每天都需要靠加班3小時才能完成的產量，現在不需要加班就能完成，這在很大程度上降低了生產成本。

（2）裝配線的生產布局由原來的U型布局變為圖1所示的布局，可明顯的看出，改善后的生產布局消除了原裝配過程中的搬運、移動動作，使生產現場整潔有序。

（3）裝配線的工位數由原來的14個減少到12個，操作工由原來的15位減少到13位。工位數的減少節省了生產線的占地面積，操作工的減少降低了公司在人力方面的開銷，這些都非常直觀且快捷的降低了公司的生產成本。

（4）在不影響工藝流程的基礎上改變出油機的類型、調整某些裝配工序的順序，改善了裝配流程，使得裝配周期減短。

（5）對物料箱進行調整，使得操作工在裝配過程中易于取物、減少疲勞。

（6）改善后各工位的作業時間趨于一致，消除了改善前不平衡作業的現象。

4總結

本文以鍵盤裝配為研究對象，根據鍵盤制造廠商提供的參考資料，為鍵盤的裝配重新設計了一條裝配線。新的生產系統依據鍵盤的按鍵的分布設置工序的先后順序，裝配線最大限度地保證平衡，提高生產效率。

參考文獻：

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