模切机参数怎么调？MM公司切割机产品装配线平衡优化问题研究
模切机参数怎么调？MM公司切割机产品装配线平衡优化问题研究超佳 0.15努力系数超佳A1
摘要：
在人力成本日益上升的现今社会，人民币持续升值，市场竞争日益加剧。MM企业的利润空间持续收缩，使得企业对人力成本的关注日益增多，而装配线的人员需求又一直是企业用人的重地。目前MM企业都还停留在粗放式的管理阶段，装配线平衡率非常低，致使装配效率低下，成本增加，那么装配线的效率如何提升问题则成了一个越发突出重要并急需要解决的现实问题。
装配线的效率提升方法颇多，而线平衡分析是所有装配线效率提升中必不可少的环节，因为装配线是由一组工序将制造出的零件组合在一起，消除装配线中的瓶颈工序，提升线平衡是装配线效率提升中的关键控制指标，甚至MM企业就直接用线平衡率作为工艺优化人员的绩效考核指标。
熟练系数
努力系数
超佳
A1
0.15
超佳
A1
0.13
A2
0.13
A2
0.12
优
B1
0.11
优
B1
0.10
B2
0.08
B2
0.08
良
C1
0.06
良
C1
0.05
C2
0.03
C2
0.02
平均
D
0.00
平均
D
0.00
可
E1
-0.15
可
E1
-0.04
E2
-0.10
E2
-0.18
欠佳
F1
-0.16
欠佳
F1
-0.12
F2
-0.22
F2
-0.17
操作环境系数
一致性系数
理想
A
0.06
理想
A
0.04
优
B
0.04
优
B
0.03
良
C
0.02
良
C
0.01
平均
D
0.00
平均
D
0.00
可
E
-0.03
可
E
-0.02
欠佳
F
-0.07
欠佳
F
-0.04
现场实践中发现 努力度及熟练度对作业时间影响是很大的。特别当公司有新产品投产时 员工开始时一般是无法做到标准时间的作业速度的 经过一段时间后 普遍会提高30%~40%左右 此时已达到或超过标准时间的速度了。因此 现场评比时如无特殊情况可忽略环境因素及一致性（稳定性）的影响 只评价努力度与熟练度即可。
2.2 时间宽放
（1）时间宽放概述
作业时间中减除净作业时间外 由于“作业者的生理需要”“作业方法问题”“管理需要”等原因 经常会造成作业中断产生作业时间以外的时间 这种不可避免的必要的时间增加 即时间宽放。时间宽放是为使作业正常进行 在净作业时间以外附加的由于不可抗因素造成的作业中断及迟延或由于作业者疲劳所造成的迟延时间 简而言之 作业中所必须的停顿与休息时间为宽放时间。宽放时间多以与净时间的比率即宽放率来表述 宽放率要定义的是在一定的作业时间内允许的宽放比例 通常以百分率表示。
时间宽放的种类大致分为;一般宽放与特殊宽放（见图1-3）。一般宽放是指无论何种作业都需要的基本宽放。特殊宽放是指因作业的特殊性 如作业构成﹑管理方法造成的特殊许可的宽放。
（2）时间宽放的内涵与标准
A﹑私事宽放：是指除疲劳以外作业者在生理上的需要 如喝水﹑上厕所﹑擦汗等。当每天工作8小时 上下午无中间休息时的标准为;
对于轻松工作 为正常时间的2%~5%。
对于较重工作（或环境不良）为5%~7%。
对于举重（或天气炎热无空调）为 7%。
B﹑疲劳宽放：由于作业造成的精神及肉体上的负荷所带来的劳动机能衰退及速度减慢称为疲劳。它是客观存在于人体的自然现象 所以必段给予时间宽放 以消除这种时间的迟延。这是符合实事求是及以人为本的现代IE理念的。
设定疲劳宽放率时可参照表1-2的疲劳宽放评价项目与宽放率设定。必须认真听取现场员工与管理者的意见 解决疲劳的问题才是关键。
表1-2 疲劳宽放评价项目与宽放率
|
评价项目 |
内容 |
宽放率 % |
|
1.努力度 |
1﹑较轻松坐式作业 |
0 |
|
2﹑拿轻物上下 |
1 | |
|
3﹑重劳动﹑拿重物﹑移动﹑偶尔休息 |
1.5 | |
|
4﹑超重劳动无休息 |
1.75 | |
|
2.姿势 |
1﹑稳定的坐式作业 |
0 |
|
2﹑普通步行并携带物品 |
0.3 | |
|
3﹑注意力集中的干干停停 姿势不自然 |
1 | |
|
4﹑急速停止﹑起动﹑无法休息 |
1.5 | |
|
3.特殊的作业服装与工具 |
1﹑无特别处 |
0 |
|
2﹑口罩﹑长筒﹑草靴﹑手套等劳保用品有时用 |
0.2 | |
|
3﹑基本需配戴上述用品 但偶尔可以拿下 |
0.6 | |
|
4﹑不间断使用 |
0.75 | |
|
4.细致程度与眼部疲劳 |
1﹑需要细致作业 |
0 |
|
2﹑偶尔需谨慎细致 |
0.3 | |
|
3﹑需要小心细致 |
0.4 | |
|
4﹑经常需高度小心细致 |
0.7 | |
|
5.重复动作与紧张度 |
1﹑几乎很少有重复 |
0 |
|
2﹑偶尔忙碌的需重复动作 |
0.3 | |
|
3﹑繁忙且无变化的反复动作 |
0.4 | |
|
4﹑强烈反复枯燥重复 |
0.7 | |
|
6.单调性 |
1﹑有一定兴趣并非反复动作 |
0 |
|
2﹑一定程度的反复动作 |
0.3 | |
|
3﹑很单调但偶尔休息一下 |
0.4 | |
|
4﹑不停的﹑连续单调不能休息的状态 |
0.7 | |
|
7. 创造性注意力 |
1﹑不需要 |
0 |
|
2﹑需要一点 |
0.3 | |
|
3﹑必须具有 |
0.4 | |
|
4﹑高度必要 |
0.7 | |
|
8. 对责任与危险注意度 |
1﹑不需要 |
0 |
|
2﹑对他人的安全及责任需普通程度的留意 |
0.3 | |
|
3﹑对自身及他人的安全责任需特别注意 |
0.4 | |
|
4﹑超级危险作业需特别注意自己及他人安全 |
0.7 | |
|
9.环境 |
1﹑环境清洁 |
0 |
|
2﹑有少许烟尘和臭味的污染 |
0.2 | |
|
3﹑烟﹑污物﹑臭气﹑尘灰很多 |
0.25 | |
|
4﹑上述污染非常严重 |
0.4 | |
|
10.燥音 |
1﹑没有燥音 |
0 |
|
2﹑少许燥音 |
0.2 | |
|
3﹑有燥音 但有间歇 |
0.25 | |
|
4﹑持续不断强燥音 |
0.4 | |
|
11.温度 |
1﹑有空调温度正常 |
0 |
|
2﹑普通的温度变化 |
0.2 | |
|
3﹑有温度变化较大 |
0.25 | |
|
4﹑温度变化极大 对人不利 |
0.4 | |
|
12.光照度 |
1﹑光照度在标准之内 |
0 |
|
2﹑正常一般照明水平 |
0.2 | |
|
3﹑光线弱或过强 影响人的情绪 |
0.25 | |
|
4﹑非常弱的光线并且明暗变化剧烈 严重影响情绪 |
0.4 | |
|
13.地面 |
1﹑地面光洁 |
0 |
|
2﹑普通状态地面 |
0.2 | |
|
3﹑潮湿不干净 |
0.25 | |
|
4﹑潮湿容易滑倒的地面 |
0.4 |
C﹑作业宽放：作业宽放主要是由于材料﹑零件﹑机械﹑工具等生产相关物品造成的非周期性﹑不规则的准备或是清扫等类似的作业 一般在15分钟内完成。超过15分钟的不计入作业宽放之内 主要有以下几种情形：
l 作业台及场地的简单清洁与准备 包括转换产品品种时的时间消耗。
l 由于来料及零件不良造成的停顿。
l 现场监督者与检查员临时抽检及口头指示造成的偶发停顿。
l 上下工位的传递中偶发问题。
D﹑管理宽放：由于企业的管理制度所造成的管理所造成的管理时间的占用。
例如班前会及交接班会及体操时间等。总之由于管理工作及制度所造成的时间占用可以归类为管理宽放 这个问题在不同国家及企业中由于文化的差异处理上有很大差异 。笔者建议另外单独计算为好。这部分时间的分析与改善作为管理程序的改善课题单独处理相对来说更容易取得理解共识。当然有些时间是不可以节省的 例如针对职员的健康管理所用的时间 或者企业文化建设的时间。
E﹑特殊宽放：根据产品的工艺特点或生产计划周期的长短 不同的产品﹑不同的生产线根据具体情况可以设定特殊宽放 无特别原因不可以乱加特殊宽放 那样将失去标准时间的客观性与准确性。
（3）宽放时间的设定
设定宽放时间方法不只一种 最重要的原则是实事求是 世界上100%准确设定疲劳宽放的方法几乎没有 因为人群的体质特征不同 本书介绍的是日本的相关标准 因为体质特征接近 可以借鉴 若是欧美的标准会有一些偏差。请使用者多加留意。
确定宽放率基本有以下几步;A﹑确定宽放项目B﹑确定各宽放项目的具体比率。C﹑累计这项比率。D﹑在正常时间中追加宽放时间。
宽放时间=正常时间*（1 宽放率）
1.1.3 线平衡的定义
（1）流水线生产线平衡理论
术语名词定义：
工位：为了完成某一产品的各道工序，在装配线指定一个工作位置，工人在其中进行操作，这个位置即称为工位。
工序：将操作划分为一个一个操作单元，这些操作单元一般不能再分。
总作业时间：从产品整个装配流程来说，装配一个产品需要的时间，即装配一个产品所有作业工序的作业时间总和。
先后顺序约束：工序之间加工的先后顺序。在装配线的作业分配中，当且仅当一个工序的所有前工序被分配完毕，这个工序才能被分配。
节拍：是流水线生产最重要的工作参数。节拍指流水线上连续生产两个相同在制品的间隔时间，它表明流水线生产速度的快慢或生产率的高低。运用生产节拍的概念，将作业划分为数个工位，每一个工位要完成的工作由多个作业基本单元组成，使每个工位在节拍内都处于繁忙状态，以完成规定的操作量，从而使各工位的闲置时间最少，作业达到平衡，效率较高。生产线各站作业的不平衡，会造成无谓的损失外，还会造成大量半成品的堆积，严重时甚至会造成装配线的中止。要使产线能够顺畅高效率地运作，就必须使各站的负荷均衡化，即尽量使分配到各站作业总时间相等，避免或尽量减少等待时间。生产线的平衡状况反映了生产组织是否合理，这与产品的产量，质量及成本皆有很大关系。生产线节拍的公式定义如下：
生产线节拍=每天的生产时间/每天的计划产量
目前，对于装配线平衡的研究主要分为以下3个方面：
1）给定装配线的最小节拍，求最小工位数，通常在装配线的设计与安装阶段进行；
2）给定装配线的工位位数，使装配线的节拍最小，对已存在的生产线进行调整优化；
3）在装配线的工位数和节拍得到优化确定的条件下，均衡工位上的负荷，给工作人员一种公平感。
（2）生产线平衡定义
又称工序同期化，是对于一定生产节拍下的装配线，所需工序的工作地与作业人员数量最少的方案。生产线平衡是衡量生产线工序水平的重要指标之一，生产平衡率越高，则产线发挥的效能越大。
生产线平衡率=[各工序时间总和/（CT*工序数）]*100%（1-1）
CT：生产线工序中最大标准工时，即生产线节拍
根据定义可以看出，生产线平衡需满足以下两个条件：
1）生产线节拍≧工序时间
2）Σ（生产线节拍-工序时间）最小
（3）生产线平衡原则
1）调整工序组成各工序的作业时间不超过生产线节拍，又不违反工序先后顺序，并使工序数目尽可能减少。
2）各工序损失时间尽可能少，且较均匀，使装配时间损失率最小。
1.2 装配线平衡分析与优化的作用
装配生产线平衡的最主要目的就是使装配生产线的组织从时间上得到优化，通俗地讲就是将每个工位的空闲时间降到最少。根据相关数据统计，即使在美国这样的工业化发达的国家，在工业装配生产中也要有5%~10%的生产时间是浪费在平衡延迟上的。而像我国这样一个还处在发展中的国家，工业装配生产线还处于手工和半自动化的阶段，由于手工作业的复杂性和不确定性，进行装配生产线哼就显得尤其迫切和必须。分析与研究装配生产线平衡问题主要有以下几个意义：
1）进行装配生产线平衡，有利于提高作业人员以及设备工装的工作效率。而提高效率，增加利润永远是企业最求的目标。通过装配生产线平衡，制定出合适的作业标准，安排合适的作业人员，可以缩短产品生产周期。
其次，进行装配生产线平衡，有利于减少单件产品的工时消耗，降低生产成本。通过合理安排和组合生产工序，使得每个工位的空闲时间都趋向于零，最终降低了用于单件产品的工时消耗，也就降低了产品的成本，间接提高了利润。
2）进行装配生产线平衡，可以有效减少在制品的数量，为真正实现“一个流生产”奠定基础。一般来说，当装配生产线的平衡率在50%~60%时，进行的是一种没人和科学管理意识的粗放式生产；当平衡率在60%~70%时，生产过程存在人为平衡的因素；当平衡率在70%~85%时，对装配生产线的控制基本是在科学管理的原则下进行的；而当平衡率大于85%时，生产过程就是按照“一个流”的方式进行的。所以说，装配生产线平衡时实现“一个流”生产的前提。
3）进行装配生产线平衡，能有效的提高产品的质量。由于每个工位的负载都比较平均，工人能按照预定的节拍进行生产，不会“赶”也不会“等”，避免了由于“赶”而加快生产而产生的疏忽或者擅自取消检验时间而引起质量问题；也避免了因为“等”而放松注意力，没有适当的紧张或者关注度而引起的质量问题。
4）通过平衡装配生产线，可以综合应用到程序分析、动作分析、规划分析、搬运分析、时间分析等全部IE手法，提高全员素质。
1.3 MM公司在切割机产品线中存在的装配线平衡问题
装配线平衡问题在MM公司切割线中显得尤为严重。
1）每个小时的产出不均等，往往是上班前2个钟的产出效率高，而快下班时产出效率低，效率产出随着上班时间的延长呈负相关关系。
2）人员间忙闲不均。有的员工忙得满头大汗，而有的员工则还有时间与别人闲聊，嘻嘻哈哈，甚至还一边玩手机，一边操作。
3）皮带线上的产品间隔不均，有时2~3M才有一个产品，员工时忙时闲，导致精神极度紧张，抱怨很大
4）每个月的单位产品人工成本波动大。年初制度的预算并不能得到有效控制，致使公司的效益未能得到有效的保障。
5）客户最近又有要求降低人工成本的要求，因为劳动法规定工人最低工资要提升10%，而客户则要求要降低5%，让MM公司高层感到进退两难，也考虑过将工厂由现在的东莞搬迁到内地去，但这样又增加了公司的运输成本。
第二章 切割机装配线平衡现状调查
2.1 装配线生产现状了解
2.1.1装配线工艺了解
MM公司的装配线生产的产品是切割机，主要是为客户进行代工，也就是常说的EMS工厂，产品的研发与销售由客户负责，而采购与制造侧由MM公司负责，MM公司主要是负责生产工艺的设计与安排，详细的装配工艺安排见表2-1
表2-1 MM公司切割机装配线工艺路线
|
序号 |
工序名称 |
作业人数 |
|
1 |
工作盘与马达吊架组立及装驱动滑 |
2 |
|
a1 |
底座箱装摇杆固定夹片 |
1 |
|
a2 |
底座箱帖胶纸 |
1 |
|
a3 |
电源线贴标贴 | |
|
2 |
底座箱与补强板锁固 |
1 |
|
3 |
电源线入开关盒并插线 |
1 |
|
4 |
装角度把手 |
1 |
|
5 |
锁电线压垫 | |
|
6 |
锁地线 |
1 |
|
7 |
锁角度把手 |
1 |
|
8 |
锁开关盒 | |
|
9 |
锁压线垫 |
1 |
|
Z |
指针架组合 | |
|
10 |
锁指针架 | |
|
S |
手轮组立 |
1 |
|
11 |
手轮装入 | |
|
12 |
驱动手轮组定位 |
1 |
|
13 |
涂黄油 | |
|
14 |
装劈刀 |
1 |
|
15 |
装锯片 |
1 |
|
16 |
钮止付螺丝 | |
|
17 |
锁止付螺丝 |
1 |
|
18 |
量锯刀平面度 | |
|
19 |
锁劈刀螺丝及测间隙 |
1 |
|
20 |
臂刀座螺丝扭力确认 | |
|
21 |
测马达吊架扭力 |
1 |
|
22 |
装锯片护板 | |
|
23 |
马车螺丝调整 | |
|
J |
锯片护板组立 |
1 |
|
24a |
锯片与工作盘45度90度调整 |
1 |
|
24b |
指针归零 | |
|
24c |
测锯片高 | |
|
1a |
压紧把手装弹簧梢 |
2 |
|
2a |
压紧把手与托架盘组立 | |
|
3a |
档料杆与托架组立 | |
|
4a |
拉紧杆与档料杆组立 | |
|
5a |
拉紧杆松紧度调整 | |
|
6a |
平行度检查 | |
|
7a |
表尺指针打螺丝 | |
|
F |
手轮附件加工 | |
|
24 |
贴标尺寸 |
1 |
|
25 |
检查护目板及装胶袋 | |
|
a |
护盖托架组立定位梢 |
1 |
|
b |
护盖帖标签 | |
|
c |
装护盖把手 | |
|
d |
左右护盖锁入托架 |
1 |
|
f |
左右护盖扣卡簧 | |
|
e |
左右护盖贴标签 |
1 |
|
26 |
机台测电 |
1 |
|
27 |
装手轮盖 | |
|
29 |
零件盒封口 |
1 |
|
30 |
零件入零件盒 | |
|
28 |
握把附件装胶袋 |
1 |
|
31 |
说明书入安全锁扣封口 | |
|
32 |
分度盘压中心梢 |
1 |
|
33 |
分度盘装把手、铁滑杆、指针 | |
|
34 |
挡料杆入胶袋 | |
|
35 |
开口扳手加工 |
1 |
|
36 |
零件盒放零件，称重，封口 | |
|
C1 |
钮簧入夹片座 |
1 |
|
C2 |
止回爪组立 | |
|
37 |
止回爪检查 |
1 |
|
38 |
清洁前机身 | |
|
39 |
清洁工作台面 |
1 |
|
40 |
45及90度检查 | |
|
41 |
升降检查 |
1 |
|
42 |
刀入底座箱 | |
|
43 |
外观检查 |
1 |
|
44 |
工作盘平面度检查 |
1 |
|
45 |
帖盒身标签规格牌 | |
|
46 |
贴工作台标签，放说明书 | |
|
47 |
机身盖泡沫 |
1 |
|
48 |
止回爪入盒，马达入泡沫、机台入彩盒 | |
|
H1 |
彩盒帖标签 |
1 |
|
H2 |
彩盒封底口 | |
|
49 |
零件包、上身泡沫、放连杆 |
1 |
|
50 |
放付件定位 |
1 |
|
51 |
成品打带称重 |
2 |
|
合计 |
42 |
2.1.2 测量装配线工序工时
运用时间研究的方法对各工序进行作业测定，详细数据见各工序作业时间测定表- 表2-2
表2-2 各工序作业时间测定表（单位：秒）
|
序号 |
工序名称 |
作业人数 |
工序实测时间 |
工序标准时间 |
工位平均标准时间 |
|
1 |
工作盘与马达吊架组立及装驱动滑 |
2 |
78.00 |
93.60 |
46.80 |
|
a1 |
底座箱装摇杆固定夹片 |
1 |
40.18 |
48.22 |
48.22 |
|
a2 |
底座箱帖胶纸 |
1 |
19.05 |
20.96 |
43.51 |
|
a3 |
电源线贴标贴 |
20.50 |
22.55 | ||
|
2 |
底座箱与补强板锁固 |
1 |
40.25 |
44.28 |
44.28 |
|
3 |
电源线入开关盒并插线 |
1 |
35.56 |
39.12 |
39.12 |
|
4 |
装角度把手 |
1 |
12.75 |
14.03 |
36.64 |
|
5 |
锁电线压垫 |
20.56 |
22.62 | ||
|
6 |
锁地线 |
1 |
27.54 |
30.29 |
30.29 |
|
7 |
锁角度把手 |
1 |
2.53 |
2.78 |
33.10 |
|
8 |
锁开关盒 |
27.56 |
30.32 | ||
|
9 |
锁压线垫 |
1 |
15.34 |
16.87 |
40.87 |
|
Z |
指针架组合 |
6.00 |
6.60 | ||
|
10 |
锁指针架 |
15.81 |
17.39 | ||
|
S |
手轮组立 |
1 |
12.60 |
13.86 |
60.95 |
|
11 |
手轮装入 |
42.81 |
47.09 | ||
|
12 |
驱动手轮组定位 |
1 |
13.66 |
16.39 |
32.21 |
|
13 |
涂黄油 |
13.18 |
15.82 | ||
|
14 |
装劈刀 |
1 |
17.56 |
21.07 |
21.07 |
|
15 |
装锯片 |
1 |
30.00 |
36.00 |
45.71 |
|
16 |
钮止付螺丝 |
8.09 |
9.71 | ||
|
17 |
锁止付螺丝 |
1 |
6.44 |
7.73 |
27.00 |
|
18 |
量锯刀平面度 |
16.06 |
19.27 | ||
|
19 |
锁劈刀螺丝及测间隙 |
1 |
19.99 |
23.99 |
34.22 |
|
20 |
臂刀座螺丝扭力确认 |
8.53 |
10.24 | ||
|
21 |
测马达吊架扭力 |
1 |
11.47 |
13.76 |
42.28 |
|
22 |
装锯片护板 |
9.69 |
11.63 | ||
|
23 |
马车螺丝调整 |
14.07 |
16.88 | ||
|
J |
锯片护板组立 |
1 |
28.00 |
30.80 |
30.80 |
|
24a |
锯片与工作盘45度90度调整 |
1 |
20.00 |
24.00 |
39.26 |
|
24b |
指针归零 |
5.00 |
6.00 | ||
|
24c |
测锯片高 |
7.72 |
9.26 | ||
|
1a |
压紧把手装弹簧梢 |
2 |
7.62 |
8.38 |
52.09 |
|
2a |
压紧把手与托架盘组立 |
8.57 |
9.43 | ||
|
3a |
档料杆与托架组立 |
15.97 |
17.57 | ||
|
4a |
拉紧杆与档料杆组立 |
28.19 |
31.01 | ||
|
5a |
拉紧杆松紧度调整 |
5.00 |
5.50 | ||
|
6a |
平行度检查 |
3.00 |
3.30 | ||
|
7a |
表尺指针打螺丝 |
8.35 |
9.19 | ||
|
F |
手轮附件加工 |
18.00 |
19.80 | ||
|
24 |
贴标尺寸 |
1 |
20.00 |
24.00 |
50.44 |
|
25 |
检查护目板及装胶袋 |
22.03 |
26.44 | ||
|
a |
护盖托架组立定位梢 |
1 |
4.91 |
5.40 |
36.34 |
|
b |
护盖帖标签 |
6.07 |
6.68 | ||
|
c |
装护盖把手 |
22.06 |
24.27 | ||
|
d |
左右护盖锁入托架 |
1 |
23.04 |
25.34 |
37.38 |
|
f |
左右护盖扣卡簧 |
10.94 |
12.03 | ||
|
e |
左右护盖贴标签 |
1 |
27.75 |
30.53 |
30.53 |
|
26 |
机台测电 |
1 |
11.24 |
12.36 |
16.62 |
|
27 |
装手轮盖 |
3.87 |
4.26 | ||
|
29 |
零件盒封口 |
1 |
12.00 |
13.20 |
29.70 |
|
30 |
零件入零件盒 |
15.00 |
16.50 | ||
|
28 |
握把附件装胶袋 |
1 |
5.00 |
5.50 |
11.00 |
|
31 |
说明书入安全锁扣封口 |
5.00 |
5.50 | ||
|
32 |
分度盘压中心梢 |
1 |
5.00 |
5.50 |
35.34 |
|
33 |
分度盘装把手、铁滑杆、指针 |
21.60 |
23.76 | ||
|
34 |
挡料杆入胶袋 |
5.53 |
6.08 | ||
|
35 |
开口扳手加工 |
1 |
3.00 |
3.30 |
19.80 |
|
36 |
零件盒放零件，称重，封口 |
15.00 |
16.50 | ||
|
C1 |
钮簧入夹片座 |
1 |
5.00 |
5.50 |
31.90 |
|
C2 |
止回爪组立 |
24.00 |
26.40 | ||
|
37 |
止回爪检查 |
1 |
19.81 |
23.77 |
30.37 |
|
38 |
清洁前机身 |
6.00 |
6.60 | ||
|
39 |
清洁工作台面 |
1 |
10.00 |
11.00 |
27.54 |
|
40 |
45及90度检查 |
13.78 |
16.54 | ||
|
41 |
升降检查 |
1 |
11.53 |
13.84 |
37.55 |
|
42 |
刀入底座箱 |
21.56 |
23.72 | ||
|
43 |
外观检查 |
1 |
10.00 |
11.00 |
11.00 |
|
44 |
工作盘平面度检查 |
1 |
25.00 |
30.00 |
46.13 |
|
45 |
帖盒身标签规格牌 |
7.15 |
7.87 | ||
|
46 |
贴工作台标签，放说明书 |
7.51 |
8.26 | ||
|
47 |
机身盖泡沫 |
1 |
5.80 |
6.38 |
22.36 |
|
48 |
止回爪入盒，马达入泡沫、机台入彩盒 |
14.53 |
15.98 | ||
|
H1 |
彩盒帖标签 |
1 |
15.00 |
16.50 |
32.08 |
|
H2 |
彩盒封底口 |
14.16 |
15.58 | ||
|
49 |
零件包、上身泡沫、放连杆 |
1 |
20.56 |
22.62 |
22.62 |
|
50 |
放付件定位 |
1 |
24.00 |
26.40 |
26.40 |
|
51 |
成品打带称重 |
2 |
25.00 |
27.50 |
50.00 |
2.1.3 装配线平衡状况了解
通过上述标准工时的测量，测可以通过以下公式计算出装配线平衡率，具体如下：
工位平均标准时间=
其中S（K）：为一个工位的工序集合；
n：为各工位实际安排的作业人数；
：为工序标准时间
通过测量各工位的标准时间后，要评估目前的生产线平衡率（Balance Rate）。当工位数（N）和生产线节拍（C）都不相等的方案时，平衡结果应用平衡率来衡量，平衡率越大，平衡效果则越好，平衡率（
）的计算公式为：
通过表2-2可知：
为：1429.87。
N*C为：42*60.95（N=42，C=max（工位平均标准时间）=60.95）。
则，
通过上式的计算结果可知，目前产线的平衡率仅为55.9%，从另一侧面可知由于线平衡率低导致的生产线的效率损失为：1-55.9%=44.1%，也即意味着42位作业人员的时间利用率仅为55.9%，基本相当于8个工作小时利用率为一半，改善的空间非常大。同时我们也可以通过线平衡图的方式来展示下线体的平衡率状况，详见图2-1
图2-1 切割机装配线平衡图
2.2 现场数据收集
2.2.1 收集装配线效率数据
通过收集装配线效率数据，从而了解目前生产线的效率状况，为制定项目基准线与目标线作好准备，只有明确了项目的基准线与目标线，才能更好地确定项目范围，项目成员及后续的项目计划等内容。详细内容见表2-3及图 2-2。
表2-3 切割机装配线效率数据收集
|
项目 |
一月 |
二月 |
三月 |
四月 |
五月 |
六月 |
七月 |
均值 |
|
生产数量 |
5573 |
9735 |
9421 |
7000 |
10667 |
12287 |
10072 |
9863.67 |
|
生产工时 |
4714.00 |
8936.00 |
8396.00 |
6600.00 |
9742.50 |
10908.00 |
9728.00 |
9051.75 |
|
损耗工时 |
0.00 |
38.00 |
0.00 |
268.00 |
172.00 |
145.50 |
304.00 |
154.58 |
|
每台耗用工时 |
0.85 |
0.92 |
0.89 |
0.98 |
0.93 |
0.90 |
1.00 |
0.94 |
|
目标M/H值 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
|
M/H值 |
1.18 |
1.08 |
1.12 |
1.02 |
1.08 |
1.11 |
1.00 |
1.07 |
备注：M/H值=生产数量/（生产工时 损耗工时）
图2-2 切割机装配线效率时间推移图
2.2.2 收集装配线工序先后次序图
装配线工序先后次序图是执行每个工序也叫工序i可能顺序的一种直观的表示方式，它给出了装配过程的各步骤之间的内在先后顺序。每个带号码的节点表示装配单元，箭头连线表示完成的顺序。如图2-3
图2-3 装配工序先后次序图
第三章 切割机装配线平衡改善
3.1 装配线平衡的优化方法
3.1.1 节拍（成品下拉间隔时间）的优化
通过对装配线下拉速度的测量（即间隔多长时间产出一成品），记录数据如下表3-1及图3-1、图3-2：
表3-1 成品下拉间隔时间记录表
|
序号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
|
下拉间隔时间（S） |
31 |
126 |
53 |
79 |
60 |
28 |
54 |
53 |
59 |
69 |
85 |
46 |
102 |
图3-1 成品下拉间隔时间推移图
图3-2 成品下拉时间间隔过程能力控制图
通过上表3-1及上图3-1、图3-2可知，目前产线的节拍未受到控制，而是较随机，波动较大，故通过对皮带线上划上节拍线的方法来改善，具体见下图3-2：
图3-2 节拍线的绘制
3.1.2 K&W法的运用
该方法于1961年由Kil-bridage和Wester共同提出。它的基本思路为将先后关系图分成若干纵列，并依纵列将作业无素划分到各工位。其具体算法的步骤如下：
1) 根据各个工序的先后次序关系，绘制产品装配次序图
2) 将装配次序图根据以下规则划分成若干纵例：将没有紧前任务的工序放 在第一列，将第一列各工序的紧后工序放在第二列，依此类推，将各工序分配到各纵列中。注意，在同一纵列中的工序不能存在先后次序关系。
3) 按纵列从左至右的顺序，将工作元素分配至工位中。注意，同一工位中工序时间总和不能超过周期时间。
4) 将已分配的工序从所有工序中删除，并重复步骤3）。
5) 如果由于某工序的加入，使得该工位的总作业时间超过周期时间，测该工序需安排至下一工位。
6) 重复步骤3）-5），直到将所有工序分配至工位中。
在图2-3中所示的装配先后次序图中，按K&W法规划将工序划分为若干纵例，见图3-3：
图3-3
根据K&W法得出的工位划分结果见表3-2（生产线节拍为1分）。
表3-2 K&W法对工位的划分结果
|
工位 |
工序 |
列号 |
作业时间（分） |
工位时间（分） |
|
1 |
2 |
I |
0.4 |
1 |
|
1 |
I |
0.2 | ||
|
5 |
II |
0.3 | ||
|
4 |
II |
0.1 | ||
|
2 |
3 |
II |
0.7 |
0.81 |
|
6 |
III |
0.11 | ||
|
3 |
8 |
III |
0.6 |
0.92 |
|
7 |
III |
0.32 | ||
|
4 |
10 |
IV |
0.38 |
0.65 |
|
9 |
IV |
0.27 | ||
|
5 |
11 |
V |
0.5 |
0.62 |
|
12 |
VI |
0.12 |
依据上面的K&W法步骤，MM公司将切割机装配线优化后的工位分配情况如下表3-3：
表3-3 改善前后工位分配对照表
|
改善前 |
改善后 | ||||
|
工序名称 |
工序 时间 |
作业 人数 |
工序 名称 |
工序 时间 |
作业 人数 |
|
工作盘与马达吊架组立及装驱动滑 |
46.8 |
2 |
工作盘与马达吊架组立 |
51.1 |
2 |
|
装驱动滑及垫片 | |||||
|
底座箱装补强座 |
48.2 |
1 |
底座箱装补强座 |
55.0 |
1 |
|
驱动手轮组立 | |||||
|
底座箱帖胶纸 |
43.5 |
1 |
底座箱帖胶纸 |
46.8 |
1 |
|
电源线贴标贴 |
电源线贴标贴并放开关盒面板 | ||||
|
工作盘入底座箱锁固 |
44.3 |
1 |
工作盘入底座箱锁固加外马车垫片 |
46.2 |
1 |
|
电源线入开关盒并插线 |
39.1 |
1 |
机台电线穿入开关盒 |
51.2 |
1 |
|
装角度把手 |
36.6 |
1 |
电源线端子插线入开关 | ||
|
锁电线压垫 |
扭外马车螺丝 | ||||
|
锁地线 |
30.3 |
1 |
装角度把手 |
42.2 |
1 |
|
锁角度把手 |
33.1 |
1 |
锁角度把手 | ||
|
锁开关盒 |
锁开关盒电线压垫 | ||||
|
锁压线垫 |
40.9 |
1 |
锁开关盒 |
50.6 |
1 |
|
指针架组合 |
锁电源线压线垫 | ||||
|
锁指针架 |
锁地线 |
50.1 |
1 | ||
|
手轮组立 |
61.0 |
1 |
锁指针架 | ||
|
手轮装入 |
手轮装入 |
55.9 |
1 | ||
|
驱动手轮组定位 |
32.2 |
1 |
驱动手轮组定位 | ||
|
涂黄油 |
涂黄油 |
55.7 |
1 | ||
|
装劈刀 |
21.1 |
1 |
翻产品 | ||
|
装锯片 |
45.7 |
1 |
装劈刀 | ||
|
钮止付螺丝 |
钮止付螺丝 |
48.6 |
1 | ||
|
锁止付螺丝 |
27.0 |
1 |
锁止付螺丝 | ||
|
量锯刀平面度 |
装锯片 | ||||
|
锁劈刀螺丝及测间隙 |
34.2 |
1 |
马车螺丝调整 |
51.1 |
1 |
|
臂刀座螺丝扭力确认 |
量锯刀平面度 | ||||
|
测马达吊架扭力 |
42.3 |
1 |
锁劈刀螺丝及测间隙 |
50.2 |
1 |
|
装锯片护板 |
臂刀座螺丝扭力确认 | ||||
|
马车螺丝调整 |
测马达吊架扭力 | ||||
|
锯片护板组立 |
30.8 |
1 |
装锯片护板 |
50.9 |
1 |
|
锯片与工作盘45度90度调整 |
39.3 |
1 |
锯片与工作盘45度90度调整 | ||
|
指针归零 |
指针归零 | ||||
|
测锯片高 |
测锯片高 | ||||
|
压紧把手装弹簧梢 |
52.1 |
2 |
档料杆与托架组立 |
59.4 |
1 |
|
压紧把手与托架盘组立 |
拉紧杆与档料杆组立 | ||||
|
档料杆与托架组立 |
压紧把手装弹簧梢 |
49.5 |
1 | ||
|
拉紧杆与档料杆组立 |
压紧把手与托架盘组立 | ||||
|
拉紧杆松紧度调整 |
拉紧杆松紧度&调整平行度检查&表尺指针打螺丝*清洁 | ||||
|
平行度检查 |
左右护盖扣卡簧 |
54.0 |
1 | ||
|
表尺指针打螺丝 |
左右护盖贴标签 | ||||
|
手轮附件加工 |
装护盖把手 |
53.7 |
1 | ||
|
贴标尺寸 |
50.4 |
1 |
左右护盖锁入托架 | ||
|
检查护目板及装胶袋 |
贴标尺寸 |
54.9 |
1 | ||
|
护盖托架组立定位梢 |
36.3 |
1 |
检查护目板及装胶袋 | ||
|
护盖帖标签 |
钮簧入夹片座 |
56.1 |
1 | ||
|
装护盖把手 |
止回爪组立 | ||||
|
左右护盖锁入托架 |
37.4 |
1 |
止回爪检查及锯片摇入机身 |
55.0 |
1 |
|
左右护盖扣卡簧 |
清洁前机身 |
44.0 |
1 | ||
|
左右护盖贴标签 |
30.5 |
1 |
机台测电 | ||
|
机台测电 |
16.6 |
1 |
装手轮盖 | ||
|
装手轮盖 |
护目盖装胶袋 | ||||
|
零件盒封口 |
29.7 |
1 |
工作盘平面度检查 |
50.7 |
1 |
|
零件入零件盒 |
清洁工作台面 | ||||
|
握把附件装胶袋 |
11.0 |
1 |
锯片摇上机身 | ||
|
说明书入安全锁扣封口 |
45及90度检查 |
50.0 |
1 | ||
|
分度盘压中心梢 |
35.3 |
1 |
升降检查 | ||
|
分度盘装把手、铁滑杆、指针 |
刀入底座箱 | ||||
|
挡料杆入胶袋 |
分度盘压中心梢 |
51.0 |
1 | ||
|
开口扳手加工 |
19.8 |
1 |
分度盘装把手、铁滑杆、指针 | ||
|
零件盒放零件，称重，封口 |
挡料杆入胶袋 | ||||
|
钮簧入夹片座 |
31.9 |
1 |
零件盒封口入附件1及清洁前盒身 |
55.0 |
1 |
|
止回爪组立 |
帖盒身标签规格牌及清洁后盒身 零件盒放零件，称重，封口 |
51.0 |
1 | ||
|
止回爪检查 |
30.4 |
1 |
机身盖泡沫、折彩盒、贴工作台标签 |
46.0 |
1 |
|
清洁前机身 |
止回爪入盒，马达入泡沫、机台入彩盒 | ||||
|
清洁工作台面 |
27.5 |
1 |
零件包、上身泡沫、放短连杆、后支架 |
40.0 |
1 |
|
45及90度检查 |
放脚架、长连杆、前支架定位 | ||||
|
升降检查 |
37.6 |
1 |
成品打带称重 |
50.0 |
3 |
|
刀入底座箱 |
彩盒帖标签 | ||||
|
外观检查 |
11.0 |
1 |
外接电源线入开关盒 | ||
|
工作盘平面度检查 |
46.1 |
1 |
说明书入安全锁扣封口 | ||
|
帖盒身标签规格牌 |
手轮附件加工及封口 | ||||
|
贴工作台标签，放说明书 |
握把附件装胶袋及封口 | ||||
|
机身盖泡沫 |
22.4 |
1 |
指针架组合 | ||
|
止回爪入盒，马达入泡沫、机台入彩盒 |
护盖托架组立定位梢及贴标签 |
50.0 |
1 | ||
|
彩盒帖标签 |
32.1 |
1 |
锯片护板组立 | ||
|
彩盒封底口 | |||||
|
零件包、上身泡沫、放连杆 |
22.6 |
1 | |||
|
放付件定位 |
26.4 |
1 | |||
|
成品打带称重 |
100.0 |
2 | |||
|
42 |
34 |
3.2 装配线平衡效果评估
3.2.1平衡率变化
平衡率（
）的计算公式为：
通过表3-3可知：
为：1719。
N*C为：34*56.1（N=34，C=max（工位平均标准时间）=56.1）
通过上式的计划可得出线平衡率由原来的55.9%提长至90.12%，同时可根据下图3-4及图3-5可知，通过线平衡率的提升，生产线节拍由原来的60.95降低至现在的56.1，人数由原来的42降为目前的34人。
图3-4 改善后切割机装配线平衡图
图3-5 切割机装配线改善前后人数变化图
3.2.2 M/H-人均小时产出变化
通过表3-4、图3-6及图3-7，M/H效率值得到稳定的提升，由原来的1.07提升到目前的1.41，效率提升幅度为：31.7%。
表3-4 切割机装配线改善前后人均小时产出变化（M/H值）
|
项目 |
改善前 | |||||||
|
一月 |
二月 |
三月 |
四月 |
五月 |
六月 |
七月 |
均值 | |
|
生产数量 |
5573 |
9735 |
9421 |
7000 |
10667 |
12287 |
10072 |
9863.67 |
|
生产工时 |
4714.00 |
8936.00 |
8396.00 |
6600.00 |
9742.50 |
10908.00 |
9728.00 |
9051.75 |
|
损耗工时 |
0.00 |
38.00 |
0.00 |
268.00 |
172.00 |
145.50 |
304.00 |
154.58 |
|
每台耗用工时 |
0.85 |
0.92 |
0.89 |
0.98 |
0.93 |
0.90 |
1.00 |
0.94 |
|
目标M/H值 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
|
M/H值 |
1.18 |
1.08 |
1.12 |
1.02 |
1.08 |
1.11 |
1.00 |
1.07 |
|
项目 |
改善后 | |||||||
|
八月 |
九月 |
十月 |
十一月 |
十二月 |
均值 | |||
|
生产数量 |
10134 |
12356 |
10437 |
11893 |
9824 |
10928.80 | ||
|
生产工时 |
7370.67 |
8451.12 |
7454.04 |
8074.07 |
6459.84 |
7561.95 | ||
|
损耗工时 |
136.00 |
312.00 |
109.00 |
128.00 |
178.00 |
172.60 | ||
|
每台耗用工时 |
0.74 |
0.71 |
0.72 |
0.69 |
0.68 |
0.71 | ||
|
目标M/H值 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 |
1.32 | ||
|
M/H值 |
1.35 |
1.41 |
1.38 |
1.45 |
1.48 |
1.41 |
图3-6 改善前后M/H效率值变化时间推移图
图3-7 改善前后M/H值对比
第四章 结论
随着人力成本的持续上升 企业的人力成本越来越大 再依靠以前粗放式的管理模式必将让企业失去竞争力 当然很多企业也想出了很多应对人力成本上升的对策 如将企业内迁 但谁又能想到 十三五规划提出在2020年前要将人均收入翻倍 这也就意味着在竞争激烈的行业环境下 必然迎来新一轮的涨薪潮 有的企业则想用自动化的模式来取代人力 这又走入了当年日本走过的老路 但谁又能想到 产品在市场经济与信息经济时代人们的需求日益增多 差异化需求越来越强 这就导致产品的寿命周期越来越短 投入的设备成本还未折旧回来 又需要开发新的机器 同时还要增加大量的设备设计与维护人员 成本反而持续增加.
在外贸持续顺差的现今社会 如何保持顺差 这也是一个涉及到社会就业的问题 在内需不足的情况下 当前国内的外贸需求仍然是经济增长动力的一个重要组成部份 那么确保外贸产品成本持续降低 保证我们的相对优势显得尤为重要 而外贸活动主要影响因素就有人力成本 所以提高人员的劳动生产率是必然的趋势.
总之 综上所述，当企业用人集中的装配线的线平衡率低导致效率低下时，可以运用工业工程中的时间与方法研究及线平衡方法中的Ｋ&Ｗ法进行优化，在不增加或尽量少的投入情况下，最终提升装配线的装配效率，具体的步骤如下：
1) 装配线工艺的确定
2) 划分工序（工序）
3) 制定装配工序先后次序图
4) 运用作业测定方法测定工序工时
5) 运用Ｋ&W法重排作业工序
6) 优化节拍的可控制性
7) 方案实施
通过对切割机装配线的改善事例可知 线平衡率由原来的55.9%提长至90.12% 人均小时产出M/H由原来的1.07提升到1.41 提升幅度为:31.7% 效果还是很显著 在不增加成本投入或少量的成本投入情况下 运用科学的方法 通过提升线平衡率能有效提升人员的劳生生产率.
所以希望以后有更多的企业管理与技术人员通过运用科学的管理方法与先进的生产技术不断去提升我国企业的劳动生产率 增强我国企业的竞争力 提升我们的产线设计与制造能力 在不久的将来我们不再被世界称为制造大国 而渐变为世界的制造强国 不再是廉价的代工厂 渐变成赢利能力超强的供应链.
参考文献
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