白冰冰 郭文强

摘要：经济的发展推动了制造业高速运行，当前，在制造业竞争激烈的今天，如果企业拥有一套优良的生产系统，这对于降低企业的生产成本，提高企业市场竞争力来说至关重要。然而几乎每个企业都存在生产线不平衡的问题。因而为了提高生产线的产出率，提高产出品的品质，必须要解决生产线平衡问题。

关键词：生产线;平衡;改善措施

引言

通过运用工业工程技术与方法，对生产流程进行设计和改造，在保证产品质量的前提下提高生产能力尤为重要。調研发现，我国传统制造业中有85%的中小型企业作业方式粗犷，生产状况不容乐观，生产线效率低下，不平衡问题严重;10%的企业通过运用一定的IE技术进行改造，生产能力明显提升;5%的企业大力推广IE技术，具备强大的技术团队，产能充足，效益可观。因此，对数量庞大、产能不足、作业方式粗犷的中小型制造企业生产线进行合理改善，提升自身竞争力具有重要意义。

1标准流程设计

对生产线进行设计与改善，首先掌握企业目前生产状况，了解生产线加工工艺及工艺分布;然后采用“5W1H”提问技术：What、Why、When、Where、Who、How，与“ECRS”原则：取消、合并、重排、简化，对生产系统中人、机、料、法、环进行分析，找到目前生产线的问题所在;最后针对问题，结合企业现状，制定合适的改善方案。改善过程要求由大及小，由面及点，从生产线布局到劳动者动作分析过程，逐步实现精细化，直到取得良好的效果。

2生产线平衡及平衡率计算

生产线平衡率是指将产线所包含的必要作业工序分配至各个工位的平均程度，是用来衡量生产线平衡的优劣标准，生产线平衡率越高，说明生产线生产的越合理、高效，而提髙生产线平衡也是企业提升其生产能力及效率的重要方法之一。

3产线平衡优化

3.1瓶颈工位改善

针对瓶颈工位，即气缸阀盖板组装及上线工位，气缸阀盖板组装及上线工位由两个小工序组成，每个工序由一人操作，分别是气缸阀盖板支架螺钉装配以及垫圈的装配。第一个工序即操作员1取出工件并安装四个螺钉，然后交至操作员二安装四个垫圈完成第二道工序，并移至机器，最后上线。改善后将工序一安装螺钉与工序二安装垫圈合并，工位由1个人完成。双手同时作业，安装螺钉与安装垫圈同时进行，分别循环四次，完成本工序。

3.2无刷伺服电动机生产线建设

无刷伺服电动机生产的主要问题为：绝大部分工序采用手工操作，质量一致性和稳定性不易保证;测试过程数据量大，自动化程度低，人工处理数据效率低;电动机装调生产现场未严格进行合理的工艺布局，生产现场各工艺装备主要针对单一产品装调要求进行配置，整体分布比较离散，不便于有序合理安排生产，整体生产效率不高。根据无刷伺服电动机制造工艺流程和工作内容，结合伺服电动机类产品装调特点，配备相应的自动化设备，利用信息化手段进行过程控制，同时贯彻数字化制造理念，实现生产单元的优化配置、装调过程管理的数字化、生产现场的可视化及质量数据的电子化，解决该类无刷伺服电动机制造水平低、生产效率低与质量不稳定的问题，形成无刷伺服电动机生产的数字化生产线。1）通过项目建设，优化工艺流程，定子生产单元所有辅助环节均放置在配套库房中，包括零件清洗、外观检查及配套均在该库房配套操作岗位上进行，将配套的零件发放至各生产模块的相应操作岗位上，生产模块中的各工位只进行生产操作。2）利用自动化设备代替部分手工操作，提高生产质量和效率。如自动化绕线设备、槽绝缘成形设备、激光去漆设备、自动剥线机、自动焊接机、自动浸漆设备、伺服电动机综合测试系统。3）原焊接工序中，包含去漆包线绝缘漆层、剥引线和焊接3个工步，其中去漆包线绝缘漆层为手工操作，耗时较长，缺少过程质量的把控，现将去漆层单独作为一道工序，采用自动化去漆设备进行生产加工。4）定子包扎、整形难度大，目前没有成熟的设备可以替代手工操作，开发专用的包扎、整形设备投入大，性价比不高，经过项目组讨论，采用设计专用的整形工装和检测工装提高生产效率。

3.3针对防护安全人因的改进策略

在防护安全方面，不规范的动作会增加人体的疲劳程度从而增加安全隐患。依据帕累托原则挑选重点关注产品，选定齿轮箱组件生产线为研究对象，并针对组装区各工位进行分析。接下来采用JACK仿真姿势变更数据和RULA方法对齿轮箱组件生产线操作者作业情况进行仿真分析。其中，RULA方法用于评估操作者相关身体部位在作业时的不同角度和力度所产生的风险，且分值越高表明风险越高。

3.4基于遗传算法的凸轮轴生产线设备布局优化

随着国民经济不断提升，汽车越来越普及，国内汽车发动机生产商面临巨大的挑战，而凸轮轴作为汽车主要零部件，其生产线状况对国民经济至关重要。传统的生产线依据工艺顺序排布，车间设备布局混乱，成为制约凸轮轴生产效率的重要因素。车间的设备布局直接影响着工艺流程、车间物流、空间利用率及生产效率，改变车间内设备的布局，使设备尽可能科学、合理的布置，可有效减少搬运时间和降低物流成本。传统的布局设计采用系统布局规划（SLP）法，针对车间内各作业单位间的物流和非物流关系密切程度进行定量化，并计算出评分值，借助图解为平面布局提供依据。由于该方法人工判断各设备之间的逻辑关联，对车间布局进行模糊规划，受主观经验、自身知识及能力限制较大。遗传算法用于求解设备布局优化，具有解集性能优、计算速度快等优点。合理的设备布局可以减少运输环节，缩短物料运送时间和生产周期。

结语

随着市场的不断变化与外部竞争的日益加剧，生产效率越发成为企业的赖以生存的根本，如何提升效益减少成本成为每个企业日思夜想的难题。在质量为先前提，最少的投入获取最大的效益是每个企业苦苦摸索追求的。企业在实行精益生产时不光要运用其中的一些工具和方法，更要重视精益生产理念本身，需要结合各部门、生产车间面临的实际问题，切实开展精益文化宣导与培训，建立完善的精益系统，并彻底贯彻执行、跟进、坚持。

参考文献：

[1]李成洋.精益生产在单件小批量生产企业中的应用研究[D].吉林大学，2015.

[2]刘利吉.加快发展我国SMT产业[J].世界电子元器件，2002.

[3]张晨威.某装配车间生产线平衡问题研究[D].沈阳工业大学，2017.

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