畢業(yè)論文：連接器裝配線的平衡研究

畢業(yè)論文：連接器裝配線的平衡研究

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摘 要
裝配線平衡（Streamline Balancing）就是對(duì)裝配線的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整各工位間的作業(yè)負(fù)荷，以使作業(yè)時(shí)間盡可能相近的技術(shù)手段與方法，是生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)及作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化中最重要的方法體系。在大批量生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，裝配線平衡問(wèn)題關(guān)系到整個(gè)生產(chǎn)制造系統(tǒng)的效率。如何在現(xiàn)有條件下最大限度的提高生產(chǎn)效率，如何均衡各工作站的生產(chǎn)負(fù)荷直接影響到工作的效率。
論文系統(tǒng)的介紹了生產(chǎn)平衡對(duì)企業(yè)流水線的重要作用，以及提高流水線負(fù)荷率和效率這一裝配線平衡的方法；通過(guò)收集大量的相關(guān)數(shù)據(jù)和文件資料，利用工作研究和平衡裝配線的相關(guān)技術(shù)和方法，對(duì)EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線進(jìn)行分析和改善，并根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍對(duì)該裝配線進(jìn)行裝配線平衡設(shè)計(jì)。主要解決工序流程不合理問(wèn)題以及通過(guò)合理劃分工作地來(lái)提高關(guān)鍵工序的生產(chǎn)能力，以達(dá)到消除工序不平衡，消除工時(shí)浪費(fèi)，努力實(shí)現(xiàn)“一個(gè)流”生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)，令企業(yè)在現(xiàn)有條件下使裝配線平衡程度達(dá)到最佳，為降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率奠定基礎(chǔ)。


關(guān)鍵詞：裝配線平衡，工作研究，裝配線負(fù)荷率，生產(chǎn)節(jié)拍

Abstract
The balance of the production line is to make all work carry on equally. It is the technical means and method that make the time of each work possibly close by adjusting the work burden, and it is also the most important method to standardize production process and work. In mass production system, assembly line balance impact the efficiency of the whole manufacturing system. It directly impacts work efficiency that how to balance the work load of each station.
The paper introduces the system of enterprise assembly line production balance of the important role, and
……（新文秘網(wǎng)http://jey722.cn省略1865字，正式會(huì)員可完整閱讀）……　
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二戰(zhàn)后，市場(chǎng)需求模式發(fā)生重大變化，制造模式、制造技術(shù)必然隨之發(fā)生變化。隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，顧客個(gè)性化追求，大批量生產(chǎn)方式開(kāi)始逐步向多品種、中小批量生產(chǎn)方式發(fā)生轉(zhuǎn)變。精益生產(chǎn)、JIT、合并工程、敏捷制造、大量定制、成組技術(shù)等思想備受企業(yè)家們的關(guān)注。
這些思想的宗旨都是如何有效的充分利用企業(yè)現(xiàn)有資源，即在不投入或少投入的基礎(chǔ)上，使企業(yè)產(chǎn)出達(dá)到最大，并贏得更多的顧客滿意。
裝配線平衡方法能很好的響應(yīng)上述思想，并同時(shí)能解決現(xiàn)時(shí)制造業(yè)存在的制造系統(tǒng)、制造模式、制造技術(shù)問(wèn)題。裝配線平衡方法是IE的七大手法之一，它是通過(guò)對(duì)各工序的作業(yè)時(shí)間、人員、機(jī)器合理的分配，使生產(chǎn)效率大大提高。
東風(fēng)汽車(chē)有限公司商用車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)廠有著三十余年的歷史，積近三百萬(wàn)臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)制造的體驗(yàn)，是東風(fēng)汽車(chē)公司的重心動(dòng)力生產(chǎn)廠;東風(fēng)發(fā)動(dòng)機(jī)廠如今已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)最大發(fā)動(dòng)機(jī)企業(yè)，是國(guó)內(nèi)唯一一家汽、柴、天然氣并舉，2升至11升全系列車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)制造商。隨著國(guó)內(nèi)許多大型企業(yè)對(duì)工業(yè)工程的認(rèn)識(shí)及應(yīng)用得到加深和認(rèn)可，東風(fēng)汽車(chē)有限公司高層管理人員也意識(shí)到了這一問(wèn)題對(duì)公司發(fā)展的重要性，引進(jìn)了一批IE工程師，重視5S，看板管理，裝配線平衡等。
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
一百余年的汽車(chē)工業(yè)發(fā)展史上有過(guò)兩次生產(chǎn)方式的變革：一次是本世紀(jì)福特的大批量流水生產(chǎn)方式否定了單件生產(chǎn)方式；另一次就是豐田的精益生產(chǎn)方式戰(zhàn)勝了大批量流水生產(chǎn)方式。這兩次變革不僅極大地推動(dòng)了汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，而且大大加快了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
流水裝配線這種生產(chǎn)組織方式于1914年誕生于美國(guó)福特公司，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，大幅度降低了汽車(chē)成本。可以說(shuō)，是福特發(fā)明的流水線揭開(kāi)了現(xiàn)代化大生產(chǎn)的序幕。
大規(guī)模生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化商品一般是一種完全競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)品，其生命周期已經(jīng)處于成熟期，市場(chǎng)趨于飽和，企業(yè)要在市場(chǎng)中生存，必須努力降低成本，提高服務(wù)質(zhì)量。降低成本的有效途徑之一就是規(guī)模化生產(chǎn)，企業(yè)往往通過(guò)不斷擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模來(lái)獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。在大量生產(chǎn)的情況，流水裝配線是一種生產(chǎn)過(guò)程的先進(jìn)組織形式，大批量生產(chǎn)的產(chǎn)品往往采用流水線的形式來(lái)達(dá)到經(jīng)濟(jì)、均衡的效果，流水線的平衡過(guò)程就是實(shí)現(xiàn)一種勞動(dòng)生產(chǎn)率、設(shè)備利用率和滿足市場(chǎng)需求三者之間的平衡的過(guò)程。
流水線平衡的方法有兩大類(lèi)型：?jiǎn)l(fā)式方法和最優(yōu)化方法。盡管最優(yōu)化方法能找到最優(yōu)解，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)十分繁瑣，往往一個(gè)很小的問(wèn)題需要構(gòu)造的模型非常大，計(jì)算機(jī)耗時(shí)也較多。啟發(fā)式方法以其簡(jiǎn)便、易懂、快速和滿意贏得了眾多管理人員的信賴(lài)和歡迎，并被廣泛應(yīng)用于其它領(lǐng)域。最優(yōu)化方法和啟發(fā)式算法是難以截然分開(kāi)的，啟發(fā)式內(nèi)部也局部用到了尋求最優(yōu)解的方法。
在計(jì)算技術(shù)和制造技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，裝配線平衡問(wèn)題的解決也在進(jìn)步。在計(jì)算技術(shù)的推動(dòng)下，尤其是進(jìn)化算法，如遺傳算法、模擬退火算法、禁忌搜索算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、多智能體技術(shù)等，引入了裝配線平衡的新技術(shù)和新工具。在制造技術(shù)的推動(dòng)下，尤其在柔性制造技術(shù)，引入了裝配線的新模型。
自從1913年，Henry Ford發(fā)明了第一條裝配線以后，一直到20世紀(jì)50年代，在大部分的制造系統(tǒng)中，裝配線的平衡技術(shù)只有Trail-and-Error方法在嘗試。為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象？有兩種假設(shè)：要么是平衡方法的不使用；要么是實(shí)際從業(yè)者對(duì)平衡技術(shù)和方法不了解、不熟悉。
根據(jù)美國(guó)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，即使在美國(guó)這樣工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，在工業(yè)裝配生產(chǎn)中，平均有5%-10%的裝配時(shí)間浪費(fèi)在平衡延遲中。所以，多年來(lái)流水線平衡問(wèn)題一直受到人們的關(guān)注和重視。
通過(guò)廣泛調(diào)查資料文獻(xiàn)，可看到在國(guó)內(nèi)裝配線平衡技術(shù)的理論研究尚未深入開(kāi)展，裝配線平衡的應(yīng)用也不是很成熟，平衡技術(shù)還沒(méi)有深入到生產(chǎn)管理中去，由于裝配線不平衡引起的效率低下、成本浪費(fèi)現(xiàn)象十分嚴(yán)重。因此，裝配線的平衡技術(shù)在中國(guó)企業(yè)有很大的市場(chǎng)。[9]
1.3 論文研究的內(nèi)容
本課題將針對(duì)東風(fēng)商用車(chē)有限公司發(fā)動(dòng)機(jī)廠制造車(chē)間實(shí)際的EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線，對(duì)裝配線存在的問(wèn)題進(jìn)行科學(xué)整理、歸納和完善，以期最終形成達(dá)到提高生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本的目的。
1.4 論文研究的目的及意義
1.4.1論文研究的目的
“裝配線工藝平衡”即是對(duì)生產(chǎn)的全部工序進(jìn)行平均化，調(diào)整各作業(yè)負(fù)荷，以使各作業(yè)時(shí)間盡可能相近，它是生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)與作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化必須考慮的最重要的問(wèn)題。裝配線工藝平衡的目的是通過(guò)平衡裝配線使用現(xiàn)場(chǎng)更加容易理解“一個(gè)流”的必要性及“小單元生產(chǎn)”的編制方法，它是一切新理論新方法的基礎(chǔ)。增強(qiáng)裝配線的平衡性是一種適當(dāng)提高生產(chǎn)能力的行之有效的思路，是流水線型生產(chǎn)企業(yè)所追求的目標(biāo)，其最高境界是實(shí)現(xiàn)“一個(gè)流”生產(chǎn)。
實(shí)現(xiàn)裝配線平衡，實(shí)現(xiàn)均衡生產(chǎn)，有利于保證設(shè)備、人力的負(fù)荷平衡，從而能提高設(shè)備和工時(shí)的利用率，同時(shí)有利于建立正常的生產(chǎn)秩序和管理秩序，以保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全生產(chǎn)；均衡地進(jìn)行生產(chǎn)還有利于節(jié)約物資消耗，減少在制品，加速流動(dòng)資金的周轉(zhuǎn)，從而降低生產(chǎn)成本；在均衡生產(chǎn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)的“單元生產(chǎn)”,提高了生產(chǎn)應(yīng)變能力。因此，裝配線平衡對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)，具有重要意義。通過(guò)對(duì)流水線進(jìn)行不斷的改善與更新，在新的環(huán)境下發(fā)現(xiàn)并解決新的瓶頸，使其在更高的水平上達(dá)到新的平衡。
消除流水線生產(chǎn)中不合理、不科學(xué)的因素，確定流水裝配線的節(jié)拍，合理而均衡地組織流水線上各工作地的分工，在不需要投資或很少投資的情況下大大提升裝配線的平衡性，增強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)能力，進(jìn)而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，增強(qiáng)企業(yè)的活力。這就是本論文研究的最終目的。
1.4.2論文研究的意義
結(jié)合所研究的裝配裝配線，通過(guò)平衡裝配線能夠?qū)崿F(xiàn)以下意義：
（1）對(duì)裝配線的整個(gè)流程進(jìn)行分析和改進(jìn)，消除不合理之處，使員工的工作更加舒適，提高作業(yè)人員及設(shè)備工裝的工作效率。
（2）通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布置的改善，在平衡的裝配線基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)單元生產(chǎn)，提高生產(chǎn)應(yīng)變能力，對(duì)應(yīng)市場(chǎng)變化，實(shí)現(xiàn)柔性生產(chǎn)系統(tǒng)。減少單件產(chǎn)品的工時(shí)消耗，減少浪費(fèi)，降低成本（等同于提高人均產(chǎn)量）。
（3）分析確定裝配線中的瓶頸工序，找出原因進(jìn)行優(yōu)化、改善，減少工序間的存滯品，使生產(chǎn)過(guò)程更加順暢高效。
（4）根據(jù)生產(chǎn)節(jié)拍對(duì)該裝配線進(jìn)行裝配線平衡設(shè)計(jì)，在現(xiàn)有條件下最大限度地提高生產(chǎn)效率，均衡各工作站的生產(chǎn)負(fù)荷。
（5）通過(guò)平衡裝配線可以綜合應(yīng)用到程序分析、動(dòng)作分析、規(guī)劃分析、搬運(yùn)分析、時(shí)間分析等全部IE手法，提高全員綜合素質(zhì)，提高工作效率。
1.5 論文的基本思路
本文主要致力于提高生產(chǎn)率，找出影響裝配線能力不足的各種因素，以及這些影響因素的相互關(guān)系，從而確定裝配線工序節(jié)拍不均衡是主要影響因素。明確主要問(wèn)題以后，按照裝配線平衡的實(shí)施步驟，重新對(duì)裝配線進(jìn)行平衡，找出并解決瓶頸工序，使裝配線效率和生產(chǎn)能力不斷提高，降低作業(yè)成本，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
本論文分為五個(gè)部分，具體如下所述。
第一部分，緒論。主要論述論文的研究背景及目的、國(guó)內(nèi)外關(guān)于裝配線平衡研究和工作研究相關(guān)技術(shù)等方面的研究及應(yīng)用現(xiàn)狀，并簡(jiǎn)要介紹文章的主要內(nèi)容思路及框架。
第二章，介紹了工作研究中的主要內(nèi)容和相關(guān)技術(shù)，詳細(xì)分析了流水線生產(chǎn)理論、裝配線平衡的基礎(chǔ)理論，并具體介紹了裝配線平衡設(shè)計(jì)的方法步驟。
第三章，.詳細(xì)闡述EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線的生產(chǎn)現(xiàn)狀，進(jìn)行問(wèn)題分析。然后根據(jù)EQ6100發(fā)動(dòng)機(jī)裝配線現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)的結(jié)果和嚴(yán)格的考察、記錄，運(yùn)用“5W1H”提問(wèn)技術(shù)分析裝配裝配線中存在的問(wèn)題，明確影響裝配線不平衡的各種因素，以及各因素之間的相互聯(lián)系。
第四章，具體進(jìn)行裝配線的平衡研究。按照裝配線平衡的實(shí)施步驟，找出并解決瓶頸工序，提出改進(jìn)建議和方法，重新對(duì)裝配線進(jìn)行平衡，調(diào)整生產(chǎn)節(jié)拍，均衡各工位的負(fù)荷率，提高裝配線效率和生產(chǎn)能力，達(dá)到降低成本的目的。最后，對(duì)改進(jìn)后的裝配線進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)。
第五章，總結(jié)與展望
1.6 本章小結(jié)
本章闡述了本文的選題背景、研究目的以及本研究對(duì)于企業(yè)現(xiàn)在生產(chǎn)和將來(lái)發(fā)展的重要性；系統(tǒng)分析了在裝配線平衡方面的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀；提出了本文研究的主要內(nèi)容、相關(guān)理論及方法。本章為整個(gè)論文搭建了基本的框架，為后文各章節(jié)的展開(kāi)做了鋪墊。




2 裝配線平衡相關(guān)理論和方法
2.1 裝配線平衡基本理論
2.1.1裝配線平衡定義
裝配線平衡又稱(chēng)工序同期化,是對(duì)于一定生產(chǎn)節(jié)拍下的裝配線,所需工序的工作地與作業(yè)人員數(shù)量最少的方案。裝配線平衡是衡量裝配線工序水平的重要指標(biāo)之一,生產(chǎn)平衡率越高,則產(chǎn)線發(fā)揮的效能越大。
裝配線平衡率=[各工序時(shí)間總和/(節(jié)拍*工序數(shù))]*100% (2-1)
根據(jù)定義可以看出,裝配線平衡需滿足兩個(gè)條件：1)裝配線節(jié)拍≧工序時(shí)間
2)Σ(裝配線節(jié)拍-工序時(shí)間)最小
2.1.2裝配線平衡原則
a)調(diào)整作業(yè)元素組成各工序的作業(yè)時(shí)間不超過(guò)裝配線節(jié)拍,又不違反工序先后順序,并使工序數(shù)目盡可能減少。
b)各工序損失時(shí)間盡可能少,且較均勻,使裝配時(shí)間損失率最小。
2.1.3裝配線平衡的要素
裝配線平衡所用到的術(shù)語(yǔ)名詞：
工作地：為了完成某一產(chǎn)品的各道工序，在裝配線指定一個(gè)工作位置，工人在其中進(jìn)行操作，這個(gè)工作位置就是工作站。
工位：操作者為了完成指定作業(yè)在裝配線上的作業(yè)位置。
作業(yè)元素：不能再分的或最小的作業(yè)單元。
作業(yè)元素時(shí)間：完成一個(gè)作業(yè)元素所需要的工作時(shí)間。
工位時(shí)間：完成分配給一個(gè)工位的全部作業(yè)所需時(shí)間。
空閑時(shí)間：指工作時(shí)間內(nèi)沒(méi)有執(zhí)行有效工作任務(wù)的那段時(shí)間，可以指設(shè)備或人的時(shí)間。當(dāng)一個(gè)流程中各個(gè)工序的節(jié)拍不一致時(shí)，瓶頸工序以外的其它工序就會(huì)產(chǎn)生空閑時(shí)間。
工位空閑時(shí)間：在節(jié)拍內(nèi)完成分配給一個(gè)工位的全部作業(yè)后所剩余的時(shí)間，它等于節(jié)拍減去工位時(shí)間。
總作業(yè)時(shí)間：從產(chǎn)品的整個(gè)裝配流程來(lái)說(shuō)，裝配出一個(gè)產(chǎn)品所需要的時(shí)間，即裝配一個(gè)產(chǎn)品的所有作業(yè)元素的作業(yè)時(shí)間總和 ……（未完，全文共29128字，當(dāng)前僅顯示5239字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：連接器裝配線的平衡研究》）