手工裝配線的改善

手工裝配線的改善

從目前全球競爭的核心來看，中國的能源工業(yè)在過去20年中的發(fā)展基本上處于“不發(fā)達的發(fā)展狀態(tài)”。據(jù)最近許多公司的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，中國能源公司的增長率明顯下降，中國的高原平臺期到來。在2006年一年的時間內,小家電的價格指數(shù)猛降了655.36點,可見小家電的暴利已開始被實實在在地擠壓,而且這種勢頭還將繼續(xù)延伸下去。中國家電制造企業(yè)急切需要提高工業(yè)化管理水平。然而,提高工業(yè)基礎和企業(yè)管理水平是一個不斷積累的漸進過程,其中基礎工業(yè)工程理論和方法的有效應用是一個重要的、不可逾越的階段。本文將結合某民營企業(yè)的實際,應用基礎工業(yè)工程中的流程分析、單元設計、裝配線平衡等理論,結合柏拉圖分析法,探討改善手工裝配線效率和管理水平的方法。1多操作狀態(tài)下的生產效率測試本文主要研究用于生產“CFXB40”型電飯煲產品的手工裝配生產線。圖1(見第136頁)為該款電飯煲的生產線布置圖,本流水線共有79個工位,作業(yè)人數(shù)為79人,生產節(jié)拍為6.5s,該生產線的排產為3000臺。在裝配線上工人完成電飯煲的裝配,裝配完畢后進入到檢測線,對電飯煲的絕緣、接地等各種性能進行檢測,然后進入冷卻線將電飯煲冷卻,再進入到包裝線包裝電飯煲,外包裝箱經滑道到達包裝線,在包裝線末端將整個電飯煲包裝完畢。各種被裝配零部件由各種容器盛放,統(tǒng)一放在了工人身后的零部件暫存區(qū)。根據(jù)IE工作人員在生產現(xiàn)場的調查研究和用秒表測時法的測定,該裝配線的拉平衡率63%;生產節(jié)拍6.5s;不良品分為返工品和報廢品,返工品占產成品的4%,報廢品30個/d;庫存:為避免組裝過程中出現(xiàn)問題,各個配件都要比預定的需求量多生產250個,記為庫存浪費;搬運:本文只討論控制盒配件班的搬運,其由一個人搬運,每次用時10min,每天平均搬運15次;費用:工人工資為40元/d。根據(jù)各工位的實際作業(yè)時間可繪制出該生產線的拉平衡圖,如圖2所示。由圖2可見,29工位“控制面板與外殼安裝后上線”工位操作時間最長,其為瓶頸,瓶頸時間為6.7s;包裝組(工位67～79),工位明顯不平衡,操作時間僅為1.3s,遠小于生產節(jié)拍。根據(jù)實測和計算,可得各種浪費和其頻度,如表1所示。根據(jù)表1可以繪制出Pareto圖,如圖3所示。2平衡與殘余動作造成的造成由圖3可以看出,近80%浪費是由不平衡與多余動作造成的。根據(jù)Pareto原理,對造成總裝車間80%浪費的20%浪費因素加以改善、設計和重構。2.1不平衡浪費+標準化生產模式由瓶頸管理原則可知,瓶頸管理是平衡物流,不是平衡生產能力;瓶頸上1h的損失就是整個系統(tǒng)的1h損失,非瓶頸節(jié)省1h無益于增加系統(tǒng)生產效率,非瓶頸的利用程度不是由其本身決定,而是由系統(tǒng)的瓶頸決定。因此若想提高生產效率,就應從該生產線的瓶頸入手,而造成生產線不平衡的因素正是瓶頸,因此要將總裝車間最大浪費的因素——不平衡的浪費減少到最少。由圖2可以看出,瓶頸工位是第29工位。先挖掘出問題的真正根源所在,然后運用取消、合并、重排和簡化(ECRS)四大原則進行優(yōu)化。流水線上第28、29工位是將控制盒裝入外殼。第28工位操作者A彎腰從地面上的臨時周轉箱抓取3個控制盒,檢查其是否有質量問題,然后放在臺面上;第29工位操作者B左手在臺面上拿取控制盒,右手取外殼,將其組裝,后放到流水線上蓋與內鍋總成上。2個人的配合情況見圖4。由圖4可計算出操作者A、操作者B的利用率分別為41.9%和80.6%。2.2采用ecr四原則優(yōu)化供應鏈結構根據(jù)ECRS四大原則,進行取消(E)、合并(C)、重排(R)、簡化(S)工作。1將組裝控制盒的轉化,從生產線上進行生產改進原來控制盒的組裝工位是在總裝車間其他地方進行的,控制盒組裝完畢后,由專門的工人負責將這些半成品運送至生產線上。改善后,物料組直接將組裝控制盒用的零配件搬運到生產線,取消在廠房其他場地的控制盒配件班組。將原來在生產線之外進行的等24～27工位,按順序安排在生產線上。經過改善之后,實現(xiàn)了一個流,取消了該工位的所有庫存,搬運距離也縮短了。不僅如此,由于實現(xiàn)了一個流的操作,工人只需要直接從流水線上將上個工位留下來的控制盒,拿到面前進行安裝即可,取消了選擇的動作,節(jié)省了E2=0.26s。改善前后對比情況如表2所示。2a、b工況的操作時間由圖4可知,操作者A空閑的時間較多,其利用率僅41.9%。對其進行改善:簡化操作者A的工作,設計一個物料架,將臨時周轉箱置于其上,取消了彎腰動作。根據(jù)MOD法計算,節(jié)省了1.7s。簡化后A的工作時間為1.167s,而操作者B平均每個到裝配件的操作時間是3.3s,操作者A、B的工作時間之和僅為4.467s。因此可將A、B工位合并,且每次只拿1個控制盒。該工位新的操作方法如表3所示。利用MOD法可計算出改善后該工位的操作時間為M3+G3+M4+G3+M3+R2+A4+D3+E2+M3+P2=32MOD=4.13s。通過對瓶頸工位的分析與優(yōu)化,瓶頸工位的操作時間已由原來的6.7s,變成現(xiàn)在的4.13s,且節(jié)省了1個操作工人,完全取消了該工位的庫存與搬運。2.3產節(jié)拍5s/s經過前面的改善,已經將瓶頸工位的時間降到了流水線的目標生產節(jié)拍5s以內。那么超過5s的工位都將成為瓶頸工位,而且由于操作的不合理經常會造成質量問題?，F(xiàn)結合IE七大手法的防錯法、動改法和雙手法對工人的操作法進行分析、優(yōu)化。1“選擇”的選擇性原工位物料混亂放在一起,工人安裝按鈕時每次拿料都需要挑選?！斑x擇”為輔助性動作,其愈少愈好?，F(xiàn)制作一隔板把物料分開,這樣工人可直接到相應的物料格里拿物料,取消了挑選的動作,且防止了劃傷,節(jié)省G3=0.4s,工位時間為4.8s。2手操作程序優(yōu)化工人左手取若干燈罩,然后右手從左手取燈罩1個,再裝入控制盒。根據(jù)IE七大手法之雙手法,將雙手操作過程做成雙手操作程序圖,如圖5所示。由圖5可以看出,操作者左手持住的時間太長,雙手動作不協(xié)調。為此將操作臺布置成如圖6(右)所示式樣,同時操作者以三級動作工作。將操作者的操作方法進行優(yōu)化,制作成改善后雙手操作程序圖,如圖6(左)所示。改善后,工人雙手動作協(xié)調,不容易疲勞,節(jié)省工時G1+M3+P2=0.7s,工位時間為4.7s。3由嫌犯實際加入的線工人用手將線分好后,將線遞給下一工位。此工位工人需要伸大臂將線遞給下一個工位。但是經過觀察發(fā)現(xiàn),配好線后,這些線并不會變形。因此配好線后將其直接放到外鍋上,由流水線將其自動帶到下一個工位。改善后,由伸大臂變成伸小臂,取消了工人之間的傳遞動作,節(jié)省工時M4-M3+P5=0.8s,工位時間為4.7s。4放螺釘積架裝工人每次拿螺絲都需要一次轉身,這個動作經常重復,工人容易疲勞,而且浪費時間。因此,可制作一個放螺絲積架裝于工人正前方,取消了轉身的動作,節(jié)省0.8s,工位時間為4.7s。其它瓶頸工位的改善這里不再贅述。3實現(xiàn)儲糧目假設每天的排產不變,經過改善各項指標均有顯著變化,如表4所示。電飯煲總裝車間共有5條類似的長型生產線,應用基礎工業(yè)工程理論對電飯煲每條生產線進行改善,改善后每天可以為電飯煲總裝車間共節(jié)約成本:(487.5+41.79+12.5+42.88+36.02)×5=3103.45元4優(yōu)化方法,將發(fā)現(xiàn)浪費本文運用Pareto分析法,找出造成總裝車間80%浪費的20%浪費因素——不平衡浪費和動作浪費,并針對這2個主要因素結合基礎IE中的“五五法”、“聯(lián)合操作分析法”、“雙手操作原理”,對問題加以分析,尋找浪費根源,然后運用“ECRS原則”、“IE七大手法”等改善方法進行優(yōu)化,優(yōu)化后效果顯著。主要效果有: