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生产线的平衡及优化研究

2018-10-23董雄报程茜

价值工程 2018年32期

董雄报 程茜

摘要:文章描述了电脑显示器装配的整个过程,通过收集和分析A公司装配生产线现场的详细数据,发现该生产线存在着诸如瓶颈工位、人员配备不当、机器设备不合理等现象,导致生产线严重不平衡。文章运用双手作业分析、现场机器设备改善、调整人员配备的工业工程的基本方法,对生产线进行优化,使生产线平衡率尽可能地提高,经过一系列的分析及优化,生产线平衡率由原来的59.55%提高到了71.43%。

Abstract: The whole process of computer display assembly is described in this paper. By collecting and analyzing the detailed data on the site of the assembly line of A company, it is found that the production line has such phenomena as bottlenecks, improper staffing, unreasonable machine equipment and so on, resulting in serious imbalance in production line. In order to optimize the production line, the balance rate of production line is improved as much as possible. After a series of analysis and optimization, the balance rate of production line has been increased from 59.55% to 71.43%.

关键词:生产线平衡;生产线优化;瓶颈工序

Key words: production line balance;production line optimization;bottleneck procedure

中图分类号:F273 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2018)32-0261-02

0 引言

生产线平衡即是对生产的全部工序进行平均化,调整作业负荷,以使各工序作业时间尽可能相近的技术手段与方法。以此来提高生产线的整体效率[1]。目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。

1 生产率平衡的参数

1.1 节拍与瓶颈工序

工序的“节拍”(Cycle time),是指连续完成相同的两个产品(或两次服务,或两批产品)之间的间隔时间。换句话说,即指完成一个产品所需的平均时间[1]。

“瓶颈”是指整个流程中生产节最慢的环节。流水线的改善要针对瓶颈工序,只有针对瓶颈工序的改善,才能使整个流水线的速度提高,如果是针对其他,而不是瓶颈工序的改善,只会让产品在瓶颈工序积压得更多[2],无法达到改善的目的。

1.2 生产线平衡率的计算

生产线平衡的一个很重要的评价指标是生产线平衡率。其计算公式如下:

生产线平衡率=[各工序时间总和/(C.T*工序总数)]*100%

其中C.T指生产线中耗时最长的工作工序的作业时间[3]。

2 显示器装配生产线分析

2.1 改进前的生产能力分析

A公司是一家显示器装配公司,其产品多样:FIM315机种、FIM315机种、C350、LIF机种等等,在这里对LIF机种的装配生产线进行优化研究。

2.2 改进前的生产能力分析

调查可知LIF机种由11种零部件组成,其中包括:前框、后壳、主板、LB固定板、LED灯条、背光线、反射片、导光板、cell。9个零部件分成7个工位进行组装,组装的11个工位如图1 所示。

单人操作各工序的加工能力如表1。

改善前每个工位单人操作的情况下各個工位工时分布图如图2。

生产线平衡率= =59.55%

2.3 生产线平衡改进分析

生产线的改善要针对瓶颈工序,因为只有对瓶颈工序的改善,才能使整个流水线的速度得到提高[4]。根据上述分析,我们可知整个装配生产线上,工序3、6、7为瓶颈工序,因此本文将采用动作改善、机器设备改善和调整人员配比三方面对生产线进行改善。

2.3.1 作业分析

现场观察发现,在工序3操作工人的手一直保持持住的状态,左右手明显操作不协调,通过分析,改进效果如表2所示。

左手操作动作从40次降到了27次,总操作动作减少了67.5%,右手操作动作也由原来的38次降到了25次,减少了左手的持住无效动作,使左右手基本达到平衡,改善后工位3的操作时间从20s减少到13s。

2.3.2 人员配比

在装配生产线上,对于手工和半自动操作工序,作业者的操作技能决定了装配生产线的生产能力。因此为了提高生产线的生产能力,必须提高生产线上所有工人的操作技能,只有操作技能熟练的工人才能提高生产线的整体生产能力[5]。工序6操作人员的主要工作内容是卡前框和锁前框螺丝,锁螺丝需要工人有熟练的操作技能。从现场观测的情况来看,工序6常采用新旧人员结合的方式进行人员配备,这样势必会在这一工序中增加操作时间,影响这条生产线的进度。为了保证工序生产节拍的均衡,针对工人技术水平不同的情况,将技术熟练的操作人员,调配到操作复杂,生产节拍低的工序。同时,为了减少在固定操作岗位的单调感,可以对员工进行多岗位培训,在不影响产品质量、产品生产效率及工人的正常作业的前提下不断培养员工的多岗位技能。不仅可以员工在固定岗位的单调感,而且还可以根据产量的需求,对各工位岗位人员进行较大的弹性调整。综合上述分析,各工序调整前后的人员如表3所示。

将技术熟练程度高的操作人员,调配到操作复杂,生产节拍低的工序6,通过秒表测时法可得出,虽然减少了在工序6的操作人员,但是人均操作时间由原来的20s减低到14s。不仅减少了操作时间,而且降低了企业的用人成本,扩大了企业的利益。

2.3.3 机器设备改善

现场观察发现,在瓶颈工序7,工人的在进行画质检测时,每检测一个产品就需要员工站立起来将电源线与显示器进行连接,以此检测显示器是否符合出厂标准。多次反复坐立起身,不仅会使工人产生过度的疲劳而且也会增加工人的操作时间,从而影响整条生产线的进程。改进前工厂内的座椅都是采用统一标准,没用考虑到各个工序实际操作环节的具体需求,因此,适当增加座椅高度减少工人起身的动作。由原来的21s减低到18s。在工人检测过程中工人需要双手一直保持持物状态,左手需要一直持住显示器进行观测,右手需要控住鼠标对显示器进行初步的检测,因此在整个画质检测阶段,双手一直保持工作状态,容易造成双手疲劳,长时间工作也会降低工作效率,因此可以设计一个可以摆放显示器的三脚架,放松左手,使左手的疲劳进行缓解[6]。同时也降低了工人的操作时间,由原来的21s降低到16s。

3 改善效果分析

经过上手作业分析改善后,工序3的操作时间从20s减少到13s,减少了30%的时间。工序6由原来的20s减少到14s,并且减少两名操作人员来减少公司的用人成本,扩大企业利益。对工序7机器设备的改善,使工序7由原来的21s降低到13s。综上,组装显示器的生产周期由原来的131s减少到110s,改善后的生產线平衡率如下:

生产线平衡率= =71.43%

4 结论

针对A公司显示器装配生产线存在的问题,本文通过整体分析,从作业分析、人员配备、设备改善三个方面,定量的分析了产线的问题,并提出改进方案。自此过程中,使我们知道,生产线平衡的问题关系到整条生产线的运行效率,只有不断的去调整生产线工序的均衡,才能使生产线的生产效率到达最大化,使每件产品得到最大利益。使生产过程中的浪费降到最少,使A公司得到最大的利益,不断增加其在行业中的竞争力。因此生产线平衡是值得我们不断去探索的问题。

参考文献:

[1]曹伟华,梁艳.工业工程技术在纵梁钻孔生产线平衡改善中的应用[J].汽车工艺与材料,2009(1):7-13.

[2]顾萍萍,杜敏.基础IE在生产线平衡中的应用研究[J].物流科技,2013(10).

[3]杜运普,杨月新.装配生产线的平衡问题研究[J].机械设计与制造,2003(2):35-46.

[4]杨洁丹,李伟荣.生产线平衡的手段与方法研究[J].绿色科技,2011(03):180-183.

[5]易树平,郭伏.基础工业工程[M].北京:机械工业出版社,2006.

[6]曾敏刚,李双.电源适配器生产现场改善与装配线平衡[J].工业工程,2010,13(4):122.