攤鋪機裝配線平衡改善研究

張瑞恒

摘要：針對某公司攤鋪機生產過程中產能不足的問題，分析攤鋪機的結構與裝配關系。根據攤鋪機各作業單元的作業時間和裝配約束關系，繪制裝配優先順序圖，計算裝配線平衡率。建立數學模型對裝配線平衡問題進行研究，通過Lingo軟件進行求解，得到優化后的8個工位與各工位的作業單元分配結果，最終實現攤鋪機裝配線產能與裝配線平衡率的提高。

Abstract： The structure and assembly relationship of a paver are analyzed for the problem of insufficient production capacity in the production process of the paver. According to the working time and assembly constraint relationship of each working unit of the paver， an assembly priority map is drawn and the assembly line balance rate is calculated. The mathematical model is established to study the assembly line balance problem. The Lingo software is used to solve the problem. The optimized 8 work stations and the work unit assignment results of each station are obtained， and finally the paver assembly line capacity and the assembly line balance rate are improved.

關鍵詞：攤鋪機；裝配線平衡；Lingo求解

Key words： paver；assembly line balance；Lingo solution

中圖分類號：U415.52+1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）33-0277-02

0 引言

隨著社會經濟的快速發展，工程機械制造業規模不斷擴大。“一帶一路”國家戰略的提出，增加了道路機械的需求量，但是隨著市場競爭日益激烈，原材料以及人力等成本增加，使得產品利潤空間變得越來越小。

本文通過對攤鋪機裝配線平衡研究，改善裝配流程，提高作業人員及設備的工作效率，實現裝配效率的提升，降低生產成本，提高企業的經濟效益。

1 攤鋪機裝配線現狀

1.1 攤鋪機結構概述

攤鋪機的結構包括：底盤、發動機和工作裝置三部分。其中工作裝置包括：推滾、料斗、刮板輸送裝置、螺旋分料裝置和熨平裝置五個部分。

1.2 攤鋪機裝配作業單元

1.3 工序優先順序圖

裝配優先順序圖表示在裝配過程中各個作業單元的先后順序，也表示了在裝配中各個環節的約束邏輯。

根據攤鋪機各作業單元的裝配順序，畫出優先順序圖，如圖1所示。

1.4 裝配線平衡率

裝配線平衡率是評價裝配線的一個重要指標，平衡率能反映出裝配線線各工位的作業時間均衡情況。工位四時間最長為1126min，通過計算裝配線平衡率為82.16%，求出的此平衡率處于中低等水平可以進行進一步優化。

2 裝配線平衡優化

2.1 裝配線平衡線性規劃模型

裝配線平衡問題主要分為兩類，第一類問題已知裝配線節拍，求最小工位數；第二類為確定裝配線工位數量，求最小生產節拍。

2.2 裝配線平衡模型求解

本文關于攤鋪機裝配線平衡分析的線性規劃數學模型采用了Lingo軟件求解。將編寫的程序寫入軟件運行程序，其程序界面如圖2所示。

通過計算求解，求得滿足裝配線產能的最小工位數為8，線性規劃模型的結果窗口如圖3所示。

2.3 裝配線平衡模型結果分析

由程序運行結果可知，攤鋪機裝配線平衡問題的裝配線最小工位數為8個，優化后的各作業單元分配情況以及各工位裝配的總時間如表1所示。

由表1可知攤鋪機裝配線為8個工位，總作業時間為6476min，生產線平衡率為6476/（893×8）×100%=90.65%。

經過模型求解平衡優化后，裝配線產能得到提升，可以滿足增長的市場需求。并且攤鋪機裝配線的平衡率提高到了90%以上。

3 結論

本文通過裝配線的分析并采用建模求解，把各個工作單元分配到相應工位，實現了裝配線的平衡，并將該方案與改善前的裝配線平衡率進行對比，以驗證方案的可行性和有效性。

通過改善縮短了節拍以提高產能，并且改善了攤鋪機裝配線平衡率，提高企業生產效率和提高企業競爭力。通過對攤鋪機裝配線平衡研究，改善裝配流程，提高作業人員及設備的工作效率，實現裝配效率的提升，降低生產成本，提高企業的經濟效益。

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