装配流水线平衡率改善

1 引言

从目前全球竞争的核心看,中国家电产业20多年的发展基本上处在一种“不发达的发展状态”,而从最近诸多企业统计数据看,中国家电企业的增长速度已经明显放缓,中国家电的高原平台期已经来临[1]。在2006年一年的时间内,小家电的价格指数猛降了655. 36点,可见小家电的暴利已开始被实实在在地挤压,而且这种势头还将继续延伸下去。中国家电制造企业急切需要提高工业化管理水平。

2009年2月的统计数据显示，温州有电器企业2000家，从业人员20多万，生产100多个系列6000多个品种以及2万多种规格的电器产品，低压电器产品占全国总量的60%。通过调研某民营电器公司的接触器组装车间，发现装配线上存在以下问题：

（1） 在制品大量堆积；

（2） 存在大量浪费，生产周期较长；

（3） 由于工位缺人，装配人员不停地换工位，以满足生产要求； （4） 虽有搬运工，但常常缺料时需操作人员自己搬运，供料不及时；

本文将结合某民营企业的实际,应用基础工业工程中的流程分析、单元设计、装配线平衡等理论,结合柏拉图分析法,探讨改善手工装配线效率和管理水平的方法。首先运用程序分析方法界定了断路器的生产工艺；其次运用秒表测时技术测定了装配线上主要工位的标准作业时间，识别出了瓶颈工序的位置；最后运用作业方法分析与工序重排实现了持续的二次改善，缩短了装配线的生产节拍，提高了装配线平衡率和产量。 2 生产现状调查 2.1 生产布局

本文主要研究用于生产几种型号接触器的手工装配生产线为主要研究对象，该生产线全长20米，共有员工11人，其中负责接触器整体装配的7人，检验的1人，其余3人负责最后的封装打包。生产线核定产量为每天500～600个之间，员工统一以计件形式结算工资。因此，如何提高生产率以增加工资是管理人员和员工都迫切想解决的问题。调研得到的装配线平面布局。

[1]

包装区传送带 2．2 生产工艺流程图 为了对装配线进行改善，必须明确装配线上各个工位的作业单元，作业内容及作业的先

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工作台 调试区 图1 接触器装配线布局图

装配区

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后次序，于是运用工艺程序分析方法对断路器的装配工艺进行分析。首先调研接触器的工艺流程程序，然后采用规范的作图方法绘制接触器的生产工艺程序图，如图2所示。 2.3 生产线上各工位及工序 工位 作业单元 ①装辅助触头4个 1号工位 ②装辅助触头螺钉4个 5号工位 装电磁系统 工位 作业单元 [2]

2号工位 装6个主触头和6个M4x10 的螺钉 6号工位 装桥形触头和底板 打6个组合螺钉 3号工位 7号工位 敲下辅助静并打6个螺钉 装弹簧和弹簧支撑 8号工位 4号工位 9号工位 装4个桥形触头和弹簧 包装 装灭弧罩 贴产品标签 打灭弧罩螺钉 装袋加防腐剂 封袋 装盒和说明书 装箱 调试并贴检察标签 10号工位 11号工位 3 测定工序标准工时 3.1 确定观测次数

首先，在明确装配线上产品的生产工艺和相应的工位之后，进行作业分解，划分操作单元将各个工位的作业分解成可测量的作业单元，对作业单元按照秒表测时的规范方法进行测时。采用连续秒表测时法首先对装配线的主要工位的作业试观测10次。然后根据观测数据，运用d2值法计算每个作业单元的观测次数，取最大作业单元的观测次数进行观测。

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工序 周期 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 计算观测次数 工序1 9.08 11.75 9.2 10.18 9.42 10.78 12.63 工序2 20.1 19.73 16.13 19.48 19.51 20.21 20.97 工序3 23.51 20.33 22.47 20.86 22.18 21.25 22.45 21.76 25.55 18.82 工序4 15.96 16.84 15.97 13.29 13.16 15.07 17.21 13.6 14 13.31 25 工序5 13.43 13.55 13.53 15.82 17.75 17.21 14.98 15.92 16.17 16.83 13 工序6 21.24 21.48 19.47 22.5 21.92 24.59 23.97 17.95 19.54 21.36 16 工序7 17.56 17.74 21.63 20.06 20.23 20.39 23.91 19.34 19.87 工序8 18.15 16.21 17.54 18.46 18.57 19.41 20.11 17.77 18.02 26 工序9 17.19 25.69 17.23 21.38 24.59 21.08 21.52 22.42 工序10 16.42 17.73 17.57 15.77 18.15 17.95 16.35 16.65 工序11 13.73 15.83 13.05 13.46 11.69 13.39 17.45 15.64 15.76 29 9.43 9.61 21 13 20.51 20.28 26 4 21.58 17 15 选观测次数最大值作为最后的观测次数，即应观测29次才能保证精度要求。对每个工序按最大值进行测量，测完之后，对每组数据检察分析并剔除观测数值内的异常值。若数值为X3之内则为正常值，之外为异常值。在对异常值剔除后，运用剩余的合格数据分别求各单元观测时间的算术平均值，即为该单元的实际操作时间。

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3.2 考虑评比系数和宽放率

采用平准化法确定平准系数，根据企业实际情况，经观察或计算得出各系数如下：

表1 评定系数的评定 评定因素 工位 1 2 3 4 5 6 7 8 9 熟练系数 平均D 良C1 优B2 良C1 优B2 优B2 优B2 优B1 良C1 0 努力系数 C1 工作环一致性系数 境系数 +0.03 +0.01 +0.01 0.01 0.01 0.03 0.01 0.03 0.01 总计 +0.10 0.14 0.16 0.14 0.15 0.17 0.16 0.21 0.15 备注 新手 调试 包装有3个 +0.05 C +0.06 良C1 +0.05 0.02 +0.08 良C1 +0.05 +0.06 良C1 +0.05 +0.08 良C1 +0.05 +0.08 良C1 +0.05 +0.08 良C1 +0.05 +0.11 良C1 +0.05 +0.06 良C1 +0.05 制定标准时间时，合理的确定宽放时间是很重要的，但又无法制定一种适合所有情况而被普遍接受的宽放时间，这里根据家有关资料对电器生产厂宽放率的研究，确定该线的总宽放率为10%。

根据观测数据，以及以上给出的评比系数和宽放率，确定工序的标准工时。 时间 工序名称 1.装辅助触头4个 2.装辅助触头螺钉4个 3.装6个主触头和6个M4x10的螺钉 4．打6个组合螺钉 5. 装弹簧和弹簧支撑装 6．装4个桥形触头和弹簧 7．装电磁系统 8．装桥形触头和底板 测量时间 正常时间 单位：(S) 单位：(S) 12.89 17.25 23.01 15.52 14.51 20.54 21.31 19.58 宽放时间 单位：（S） 标准时间 单位：（S） 15.60 20.88 28.85 19.47 18.51 25.75 26.96 25.20 26.29 22.86 18.27 1.66 5.00 3.09 5.74 3.55 6.51 3.78 8.15 44.29 253.78 4.43 25.38 0.57 6.31 3.91 0.36 0.65 7.16 0.38 4.16 8.97 0.82 38.57 220.96 48.72 279.16 3.29 7.09 14.18 1.42 18.98 1.90 26.23 2．62 17.70 1.77 16.83 1．68 23.41 2.34 24.51 2.45 22.91 2.29 23.90 2.39 20.78 16.61 2.08 9．敲下辅助静并打6个螺钉 20.60 10．调试并贴检察标签 17.18 11 包装 装灭弧罩铁件6个和螺钉未打入 贴说明标签 打灭弧罩螺钉2个 封袋 装盒放说明书并装箱 小计 总计 14.44 装袋并放防腐剂 5.67 3．3 计算生产线平衡率

根据收集的生产线工序现状资料，计算装配线的平衡率。由于包装的有3位操作人员，

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因此该工位的工位工时=48.72/3=16.24s，由于人员短缺，工位与工位之间经常出现作业交叉的情况，工位作业单元的划分比较复杂。这里就按照人员配齐的情况进行计算。

平衡率 Ti1misi*CT*100%279.16 74.4%

28.85*13 式中，Ti指各个工位的工时，si指工位的个数，CT (Cycle Time) 指生产线上最长的作业时间。

根据计算得到的标准工时，绘制接触器装配作业工时柱状图。

工时3530252015105015.620.88接触器装配线作业工时柱状图（改善前）28.8519.4718.5125.7526.9625.226.2922.86工位1工位2工位3工位4工位5工位6工位7工位8工位9工位10 由上图，可以得到改善前的生产节拍为28.85S，日产量=8x60x60/28.85=998只（按一天工作8小时计算）。且各工位工时很不平衡，瓶颈工序的工时为28.85S，远大于最短的工时15.6S。

4 方法研究分析

运用5W1H和ECRS，对记录的现状进行全面分析，判断现有流程、作业、动作方法是否存在浪费、无效，并提出可能的改善方案。 分析提问过程：

1． 问能否把装辅助触头和打辅助触头螺钉合并？

能。但问题是要经常性的换工具，所以最好是分开。 2．辅助触头和主触头能否一起组装？

不能。因为还要在辅助触头上打上4个螺钉。 3．辅助触头能否和下辅助触头一起装配？ 可以，但是装上之后由于未打螺钉容易掉。 4．电动螺丝刀为什么不吊着? 以前就是这样，就没改变过。

5．零件散乱的放在工作台上，为什么不放在工作盒内？ 原来就是如此。 5 瓶颈工序分析

由瓶颈管理原则可知,瓶颈管理是平衡物流,不是平衡生产能力;瓶颈上1 h的损失就是

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整个系统的1 h损失,非瓶颈节省1 h无益于增加系统生产效率,非瓶颈的利用程度不是由其本身决定,而是由系统的瓶颈决定[4]。因此若想提高生产效率,就应从该生产线的瓶颈入手,而造成生产线不平衡的因素正是瓶颈,因此要将总装车间最大浪费的因素———不平衡的浪费减少到最少[5]。针对接触器装配线的平衡现状，提出改善方向为：①在满足装配线各工位作业顺序约束条件下，重排各工位的作业内容，实现各工位作业工时的基本一致，消除瓶颈，如可考虑将工位3的作业内容分担一些给工位1或者工位5；②对瓶颈工位进行作业方法改善，提高作业效率，缩短工时；③结合作业方法改善与工序重排，提高生产线平衡率。 流水线上工位3是装6个主触头和打6个M4x10的螺钉。运用双手作业分析对该工位 进行分析：

作业：装配主触头6个和打6个螺钉 方法：现行 开始：双手空的 结束：装好放到传送带 左手 右手 伸向在制品 等待 抓起在制品 移至作业位置 放下 在制品堆积 散乱的主触头 螺钉 3号工位 螺丝刀 6文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.

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伸向主触头 同左 三次 装配主触头 同左 伸向螺钉 伸向电动螺丝刀 重 复 抓起一螺钉 抓起电动螺丝刀 六 次 移至作业位置 移至作业位置 打螺钉 打螺钉 持住电动螺丝刀 在制品移至一旁 放下电动 螺丝刀

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