基于MTM-UAS的柴油發動機裝配線的優化設計

吳克紹　徐昭

摘 要：本文以J公司B系列柴油發動機裝配過程為研究對象，通過調查掌握了其裝配線各工位生產作業所需要的時間及裝配線存在的瓶頸工序。通過對瓶頸工序進行工序流程分析以及動素研究，采用MTM-UAS法，針對連續雙人作業的工位進行了優化改善，最終達到了減少工位以及員工的目的，并使得瓶頸工序的時間降低到預定生產節拍的時間附近，達到了優化裝配生產線的目的。

關鍵詞：MTM-UAS;柴油發動機裝配線;優化設計

1 引言

在制定柴油發動機裝配線平衡時，要解決的關鍵問題是使得各個工位上的作業時間相同，而且不斷接近于預定的生產節拍，防止工位與工位之間的生產時間相差過大導致某些工位生產時間不足、以及某些工位在生產過程中出現等待而浪費大量生產時間的情況。

本文通過對J公司B系列柴油發動機裝配線的瓶頸工序進行分析，借助MTM-UAS法對其裝配線進行改善。MTM-UAS是指方法時間之通用分析系統，是為了描述和決定被工人影響的操作程序的標準時間，通用于系列產品的預先時間數據的制定。該分析系統包括取放、放置、使用輔助設施或工具、操作等基礎性動作。

2 柴油機裝配線瓶頸工序

該廠B系列發動機每天制造100臺，按每天工作8小時計算，平均每小時12.5臺，生產節拍應該為288s。經過實地調研發現，其生產節拍遠大于288s，在裝配線平衡問題上有很多的地方需要改善。首要解決的問題是找出整條生產線的生產瓶頸工序，并加以改善。改善前裝配線的作業時間見表1。

以工位節拍時間圖的形式繪制的改善前的裝配線各工位時間，如圖1所示。

從圖中可以看出，工位6和工位11遠大于正常節拍時間，雙人操作工位為工位14到工位18，可以運用雙邊操作技術來刪減工人的數量。

3 柴油機裝配生產線整體優化方案

3.1 優化瓶頸工序

上面講到裝配線上工位6和工位11在生產中存在不足，這些不足對生產線整體的平衡都會產生影響，特別是瓶頸工序導致根本跟不上預定的生產節拍。

工位11的工序11為“把26個螺栓放到需要放的地方”。在實際工作中，該工序花費了大量的時間，對這個過程采取MTM-UAS中的動素分析進行優化，改善前工位11的作業過程動作時間分析，見表2：

由表2可見，最后TMU=56.16+2.16+56.16+2.16+56.16+56.16=228.96s

即改善前所需的總時間通過公式計算為228.96s，而我們通過手動計算所得的時間為272s。這表示我們可以通過改善之后的MTM來說明裝配所需時間。

通過現場觀察得知，工人是通過用一個小鑷子來夾取螺栓，耗費了很多不必要的時間。所以，改善的方案是同時夾取4個螺栓放入防錯工裝。該方法也運用到將螺栓放置到缸蓋上，并將上一步取消的移動整合到一起，最終得出的動作時間，見表3。

改善后，工作時間由原來的228.96s縮短為198.72s，縮短率為13.21%，由此可見改善后的現場作業時間從272 s變成了236s。再通過計算得出工位11的時間為236+（398-272-41）=321s。

最后，改善之后該工序的節拍時間為321s。

3.2 裝配生產線的最終改善

3.2.1 工序14到16的概述

在這三個工位上共6位員工。假定生產線節拍不變仍為288s，這里可以通過刪掉工人數量的方式來加快生產。

我們重新分析了這三個工位，以工位4的核心工序為例，重新定義的工序編號見表4。

同時，我們通過利用雙邊裝配線平衡進行分析得到了它們各自應有的裝配位置和次序，確定了其作業順序圖;根據雙邊裝配線的特點對裝配線平衡進行分析，明確了其必須受到的條件約束和要求。

4 實施效果評價

改善之后的山積表如圖2所示，相對于改善前，可以很明顯看出它更符合企業的需要。它比改善前的工位更均衡，生產線節拍為288s左右，還刪減了一個操作位，以及兩位工人。

5 結語

本文通過對J公司B系列柴油機裝配線的瓶頸工序分析，借助MTM-UAS對其裝配線進行了改善，使得瓶頸工序得到優化，降低該生產運營成本。

基金項目：本文系2019年度江西省教育廳科學技術研究項目“基于MTM-UAS主導的柴油發動機裝配線優化設計研究”（項目編號：GJJ191328）的階段性成果，項目主持人：吳克紹。

參考文獻：

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