流水线设计步骤

1.计算流水线的节拍

流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低,是流水线最重要的工作参数。其计算公式如下:

r=F/N

其中:r—流水线的节拍(分/件),F—计划期内有效工作时间(分),N—计划期的产品产量(件).这里:F=F0K,F0—计划期内制度工作时间(分),K—时间利用系数。

确定系数K时要考虑这样几个因素:设备修理、调整、更换模具的时间,工人休息的时间。一般K取0.9—0.96,两班工作时间K取0.95,则F为:

F=FOK=306×2×8×0.95 ×60=279072(分)

计划期的产品产量N.除应根据生产大纲规定的出产量计算外,还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。

当生产线、生产线制造上加工的零件小,节拍只有几秒或几十秒时,零件就要采用成批运输,此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏,它等于节拍与运输批量的乘积。流水线采取按批运输制品时,如果批量较大,虽然可以简化运输工作,但流水线的在制品占用量却要随之增大。所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量;反之,则应扩大运输的批量。

进行工序同期化,计算工作地(设备)需要量

流水线的节拍确定以后,要根据节拍来调节工艺过程,使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系,这个工作称为工序同期化。工序同期化是组织流水线的必要条件,也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法。

进行工序同期化的措施有:

①提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几个制

件来提高生产效率;

②改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具,减少装夹零件的辅助时间;

③改进工作地布置与操作方法,减少辅助作业时间;

④提高工人的工作熟练程度和效率;

⑤详细地进行工序的合并与分解。首先将工序分成几部分,然后根据节拍重新

组合工序,以达到同期化的要求,这是装配工序同期化的主要方法。

工序同期化以后,可以根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量,它可以用下式计算:

m(i)=t(i)/r

式中:mi—第i道工序所需工作地数(设备台数),ti—第i道工序的单件时间定额(分)包括工人在传送带上取放制品的时间。一般来说,计算出的设备数不是整数,所取的设备数为大于计算数的邻近整数。若某设备的负荷较大,就应转移部分工序到其它设备上或增加工作时间来减少设备的负荷。

2. 2

计算工人需要量,合理配备工人

工业流水线、涂装线的工序数确定以后,就可计算流水线上的工人需要量。(1) 以手工劳动和使用手工工具为主的流水线工人需要量可用下式计算:

pi=sigwi

式中: Pi—第i道工序工人需要量(人), g—日工作班次, si—第i道工序工作地数,wi—每个工作地同时工作人数(人)

p=Σm i=1pi=Σm i=1sigwi

这里 P为流水线操作工人总数(人)。

(2)以设备加工为主的流水线工人需要量可采用下式计算:

p=(1+b 100)Σm i=1Sig fi

式中:b—后备工人百分比,fi—第i道

3. 3

流水线上传送带的速度与长度的计算

传送带运行的速度(V)可由下式求得:

V=s[]r(米/分)

式中s表产品间隔长度。由上式可知节拍r为定值时,产品间隔长度s越大,传送带运行速度越大;s越小,V亦越小。

产品间隔长度的选取要根据具体情况来确定,其最小限度为0.7-0.8米,为照顾其它原因,还要给予附加的宽裕长度。

流水线传送带的长度可由右式计算:

L=mB+X

其中:L—传送带长度,m—工序数,B—工序间隔长度,X—传送带两端附加富裕量。

4. 4

流水线平面布置设计

流水线的平面设计应当保证零件的运输路线最短,生产工人操作方便,辅助服务部门工作便利,最有效地利用生产面积,并考虑流水线之间的相互衔接。为满足这些要求,在流水线平面布置时应考虑流水线的形式、流水线内工作地的排列方法等问题。

生产流水线、自动化流水线的形状有直线形、直角形、开口形、环形等,如图2 -1所示。

流水线内工作地的排列要符合工艺路线,当工序具有两个以上工作地时,要考虑同一工序工作地的排列方法。一般当有两个或两个以上偶数个同类工作地时,要考

虑采用双列布置,将它们分列在运输路线的两例。但当一个工人看管多台设备时,要考虑使工人移动的距离尽可能短。

流水线的位置涉及到各条流水线间的相互关系,要根据加工部件装配所要求的顺序排列,整体布置要认真考虑物料流向问题,从而缩短路线,减少运输工作量。总之,要注意合理地、科学地进行流水生产过程空间组织。

5. 5

流水线标准计划指示图表的制定

流水线上每个工作地都按一定的节拍重复地生产,所以可制订出流水线的标准计划指示图表,表示出流水线生产的期量标准、工作制度和工作程序等等,为生产作业计划的编制提供依据。连续流水线的标准计划指示图表比较简单,只要规定整个流水线工作的时间与程序就可以了。间断流水线的标准计划指示图表比较复杂,要规定每一工序的各工作地工作的时间与程序。

6. 6

流水线经济效果指标的评价

流水线的经济效果指标主要有,产品产量增加额及增长率,劳动生产率及增长

速度,流动资金占用量的节约额,产品成本降低额及降低率,追加投资回收期,年度综合节约额等等。除了上述数量指标外,还要考虑一些不可定量的指标,如劳动条件,环境保护的改善等。

企业应根据本身的实际情况进行单一品种流水线设计,所设计的流水线应符合企业的生产要求,能给企业带来良好的经济效益。否则,就必须对流水线进行适当的调整、重新设计或直接淘汰

一、单一品种流水线组织设计的内容单一品种流水线组织设计的一般内容

有:①确定流水线的生产节拍;②组织工序同期化及工作地(设备)需要量;③确定流水线的工人需要量,合理地配备人数;

④选择合理的运输工具;⑤流水线生产的平面布置;⑥制定流水线标准计划指

示图;⑦对流水线组织的经济效果进行评价。二、单一品种流水线组织设计的一般步骤单一品种流水线的组织设计可以分七个步骤来说明它的设计方法。 1.计算流水线的节拍流水线、自动化流水线的节拍就是顺序生产两件相同制品之间的时间间隔。它表明了流水线生产率的高低,是流水线最重要的工作参数。其计算公式如下: r=F/N 其中:r—流水线的节拍(分/件),F—计划期内有效工作时间(分),N—计划期

的产品产量(件).这里:F =F0K,F0—计划期内制度工作时间(分),K—时间利用系数。确定系数K时要考虑这样几个因素:设备修理、调整、更换模具的时间,工人休息的时间。一般K取0.9—0.96,两班工作时间K取0.95,则F为: F

=FOK=306×2×8×0.95 ×60=279072(分) 计划期的产品产量N.除应根据生产大纲规定的出产量计算外,还应考虑生产中不可避免的废品和备品的数量。当生产线、生产线制造上加工的零件小,节拍只有几秒或几十秒时,零件就要采用成批运输,此时顺序生产两批同样制品之间的时间间隔称为节奏,它等于节

拍与运输批量的乘积。流水线采取按批运输制品时,如果批量较大,虽然可以简化运输工作,但流水线的在制品占用量却要随之增大。所以对劳动量大、制件重量大、价值高的产品应采用较小的运输批量;反之,则应扩大运输的批量。 2.进行工序同期化,计算工作地(设备)需要量流水线的节拍确定以后,要根据节拍来调节工艺过程,使各道工序的时间与流水线的节拍相等或成整数倍比例关系,这个工作称为工序同期化。工序同期化是组织流水线的必要条件,也是提高设备负荷和劳动生产率、缩短生产周期的重要方法。进行工序同期化的措施有:①提高设备的生产效率。可以通过改装设备、改变设备型号、同时加工几个制件来提高生产效率;②改进工艺装备。采用快速安装卡具、模具,减少装夹零件的辅助时间;③改进工作地布置与操作方法,减少辅助作业时间;④提高工人的工作熟练程度和效率;⑤详细地进行工序的合并与分解。首先将工序分成几部分,然后根据节拍重新组合工序,以达到同期化的要求,这是装配工序同期化的主要方法。工序同期化以后,可以根据新确定的工序时间来计算各道工序的设备需要量,它可以用下式计算: m(i)=t(i)/r 式中:mi—第i道工序所需工作地数(设备台数),ti—第i道工序的单件时间定额(分)包括工人在传送带上取放制品的时间。一般来说,计算出的设备数不是整数,所取的设备数为大于计算数的邻近整数。若某设备的负荷较大,就应转移部分工序到其它设备上或增加工作时间来减少设备的负荷。 3.计算工人需要量,合理配备工人工业流水线、涂装线的工序数确定以后,就可计算流水线上的工人需要量。 (1) 以手工劳动和使用手工工具为主的流水线工人需要量可用下式计算: pi=sigwi 式中: Pi—第i道工序工人需要量(人), g—日工作班次, si—第i道工序工作地数,wi—每个工作地同时工作人数(人) p=Σm i=1pi=Σm i=1sigwi 这里 P为流水线操作

工人总数(人)。 (2)以设备加工为主的流水线工人需要量可采用下式计算: p=(1+b 100)Σm i=1Sig fi 式中:b—后备工人百分比,fi—第i道工序每个工人的设备看管定额。 4.流水线上传送带的速度与长度的计算传送带运行的速度(V)可由下式求得: V=s[]r(米/分) 式中s表产品间隔长度。由上式可知节拍r为定值时,产品间隔长度s越大,传送带运行速度越大;s越小,V亦越小。产品间隔长度的选取要根据具体情况来确定,其最小限度为0.7-0.8米,为照顾其它原因,还要给予附加的宽裕长度。流水线传送带的长度可由右式计算: L=mB+X 其中:L—传送带长度,m—工序数,B—工序间隔长度,X—传送带两端附加富裕量。 5.流水线平面布置设计流水线的平面设计应当保证零件的运输路线最短,生产工人操作方便,辅助服务部门工作便利,最有效地利用生产面积,并考虑流水线之间的相互衔接。为满足这些要求,在流水线平面布置时应考虑流水线的形式、流水线内工作地的排列方法等问题。生产流水线、自动化流水线的形状有直线形、直角形、开口形、环形等,如图2-1所示。流水线内工作地的排列要符合工艺路线,当工序具有两个以上工作地时,要考虑同一工序工作地的排列方法。一般当有两个或两个以上偶数个同类工作地时,要考虑采用双列布置,将它们分列在运输路线的两例。但当一个工人看管多台设备时,要考虑使工人移动的距离尽可能短。流水线的位置涉及到各条流水线间的相互关系,要根据加工部件装配所要求的顺序排列,整体布置要认真考虑物料流向问题,从而缩短路线,减少运输工作量。总之,要注意合理地、科学地进行流水生产过程空间组织。 6.流水线标准计划指示图表的制定流水线上每个工作地都按一定的节拍重复地生产,所以可制订出流水线的标准计划指示图表,表示出流水线生产的期量标准、工作制度和工作程序等等,为生产作业计划的编制提供依据。连续流水线的标准计划指示图表比较简单,只要规定整个流水线工作的时间与程序就可以了。间断流水线的标准计划指示图表比较复杂,要规定每一工序的各工作地工作的时间与程序。 7.流水线经济效果指标的评价流水线的经济效果指标主要有,产品产量增加额及增长率,劳动生产率及增长速度,流动资金占用量的节约额,产品成本降低额及降低率,追加投资回收期,年度综合节约额等等。除了上述数量指标外,还要考虑一些不可定量的指标,如劳动条件,环境保护的改善等。企业应根据本身的实际情况进行单一品种流水线设计,所设计的流水线应符合企业的生产要求,能给企业带来良好的经济效益。否

则,就必须对流水线进行适当的调整、重新设计或直接淘汰一、关于生产流水线生产流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线、顺序地通过各个工作中心,并按照一定的生产速度(节拍)完成作业的连续重复生产的一种生产组织形式。流水线具有几个基本特性: 1、单纯单向性。流水线上只生产一种或少数几种工艺结构相似的系列产品,并且物料只向一个方向移动。 2、连续高效性。流水线的生产过程是按照一定的节拍连续重复进行的,其运作是高效的,有很强的节奏性。中间一般不允许间断。故而基本不允许制品过长的等

待时间和设备的加工间歇时间。因此流水线因各类干扰因素(如零部件品质、物料配送不准时或错料常导致停线)而停产的时间量,通常被用来作为衡量流水线或生产作业的生产综合评价指数。 3、专业性。在流水线上,各个工序(生产中称为工作中心)的专业化程度很高,各工序是按照产品的工艺过程的顺序排列,并且每道工序只单纯的完成一种或少数几种作业。 4、平衡性:流水线上各工序的生产能力是平衡的、成比例的,不允许瓶颈的存在,生产所需的物料配送必须按节拍准时、准量、合格的配送到位。 5、主导性:生产的各类辅助过程,物料配送活动都是围绕生产线为中心展开的,原材料,零部件均要按要求从各区反辐射性的配送上线,从而线上的产品是运动的,工人是相对固定的,生产线是“被服务者”。由于生产线上的单纯单向性、连续高效性、专业化、平衡性和主导性决定,厂内物流作业必须服从和服务与生产工艺流程的需要,围绕它为核心交织在生产工艺流程中,所以厂内物流具有很强的配合性、动态性、集散性和均衡性,同时这种特性又随着生产环境、条件、市场、产品型号,加工工艺的改变而改变,重新达到优化和平衡。二、生产线上存在的矛盾生产线上理想有效的物流应该是物料配送与生产运作紧密配合,达到完美和统一。但在实践操作中,经过市场的洗礼和企业本身的发展和某些累积误差,企业的产品配置形式已经基本上由先前的大批量、少品种向小批量、多品种、多批次方向转化,不少企业(尤其是家电,汽车制造业,机械制造,家具和电子等)后来所设定的生产工艺布置和物料配送方案,已经远远不符合企业现在的生产和物流需要,这一矛盾又突出表现在生产线上,长此以往,生产线上的物料配送便成了厂内物流的最大的瓶颈,大大影响了出成品的效率,限制了流水线适应性调整的柔性和技术经济性的充分发挥。一句话,生产流水线的高效率的生产特色和低效、繁杂的物流配送,往往

成为约束厂内物流通畅的一个瓶颈。于是生产流水线的工艺操作、生产作业研究、线体平面布置与及物料配送的重新设定成了各类企业改造生产物流的一个切入点和最见成效的重心。笔者在辅导某企业进行生产物流改造的过程中曾遇见过如下案例:该企业的前期物流改造首先是以各线、区产品的专业化原则的流水线的物料配送引入,其操作人员也基本掌握了改造思路和操作方案,但是在现场,我们却仍看到了如下状况: 1、虽然物流容器有了初步的标准化,但是对容器的使用方法却仍是没有规范,包装并未真正实现规范化、标准化,堆放仍显杂乱。在操作效果上,实质仅仅是切换了容器而已。 2、经过前期改造,各处物流能够顺利到线上,但是操作并没有JIT(即在适当的时间只配送适当数量与质量的料品到适当的地点),仍有稍微的余量,导致料的累积余量增加,堆放在线体边,仍影响了后续物料的配送,停产现象仍不时产生。 3、体积庞大(尺寸超过宽度仅为1米的线体)、份量又重的不同类型的产品,也“艰难的”在线体上移动,使得工人在对它装配时,只好爬到线体上或站在凳子上,并且有时还要随着产品的移动“伴送”一大段距离,等工人回到原位时,后面的产品又堆挤在一起,造成了产品排队等候的现象。这一方面使得工人手忙脚乱,导致工人疲劳不堪,工作热情下降,造成逆反心理;另一方面因工人“追赶”节拍,而穷于应付中,导致产品的装配质量下降,留下隐患;同时,因产品在线上的设备的利用率大为降低,线上某台设备或某道工序一旦出了故障,使停机形成恶性循环,从而影响了整个生产线的运行,使生产线的可靠性大为降低。 4、原来设定的生产线是具有较强刚性的,对产品结构的适应性较差,当转产是,生产线上的物料上下线有如“挤公共汽车”般忙乱,因线上各工作中心的工人已经设定,这一方面使工人吃力的搬运(尤其是大件),影响生产;另一方面又常导致物料该上的没上,该下的没下,料品混乱,使生产运作几近瘫痪。三、原因分析经对工作方法的研究与测定,我们找出其理由: 1、思想认识上,由于对厂内“物流配送”的重要性认识不清,不少员工以为,标准化仅限于容器的标准化,而未达到认知的标准化、管理的标准化和运作上的标准化。即物流改造尚未触及深处与细节,便之容易流于形式与外表,使物流改造得不到应有的效果。 2、配送的准时化打了折扣,由于配送人员惯性思维的影响,认为“配送就是保证生产线上有料”,“多送一点也没关系”,“这次多送点,下次便可少送点”,却未考虑流水线的节拍性和动态性,导致徒劳无功和增加线上的负担。 3、对产品的

把握不够,不同产量,不同类型的产品未根据自己的生产方法和工艺流程的性质,而采取不同的产品布置方式。 4、单一流水线因其自身的缺陷,导致效率虽高,却没有柔性,多种类型的产品且频繁轮换导致流水线不负重苛。四、解决方案: 1、对物流事业部及有关员工进行新一轮的物流配送思想培训,使物流改造成为全员性的日常活动和工作规范,真正触及到每个环节的细处。 2、净化流水线上产品种类,对于量多,标准化,轻型产品仍配置与流水线上生产,但采取混合流水线的形式做平面布

置,如(家电业中的空调、冰箱),为使配送达到JIT,我们重新根据不同产品的市场需求,确定所需的生产规模,并重新计算节拍,求出使装配线所需的工作中心数量或工人数量最少的配置方案,或者根据现有的工位设计和设备布置,设立工作中心节拍最小化的方案,从而使各工作中心的单件作业时间尽可能的等于节拍或节拍的倍数,使每个工作中心或工人的作业空闲时间最少,计算负荷系数。已验证流水线的生产效率,节拍和工作中心及人员配置确定后,根据零部件的大小,尺寸,单位产品的配备数,所用的物流容器,单个物流容器的装盛数,可以计算出该物流的合理配送周期(可设定为节拍或其倍数)。如经过计算,流水线上的节拍为T=4.16台/分钟.条线,可有下表:工序名称工序内容工位代号零部件名称单台用量物流容器单位容器零部件数量每个容器可用时间每单元时间为2小时所需容器工位器具工位器具上容器定置数 8小时所需容器工位器具特征配送时间单元每次陪送容器数量我们可以知道,不同的料品可用不同的标准容器,并且,不同的容器盛装特征性的物料,使配送周期可能不同,但是全部可以设为尽量等于节拍或其倍数;同时为了减少配送次数,提高配送的规模性,根据工序同期化原则,合理调整节骤,不同的料品均可以设定为2小时或者其倍数(4小时或8小时)配送和空容器切换,以免产生余料或因容器堆放而

堵塞物流通道;同时,引入灯板管理系统,设置料品在工位器具上暂存处的报警装置,通过“灯光看板”的原理,导入快速响应系统,大大提高了配送的可控性和JIT 程度。也缓解了转产时的尴尬局面,增强了生产线的柔性。 3、对于从流水线上净化下来的庞大的、少量的、非表度高的产品,如家电业中大型的超市设备,采用自由节拍装配线和成组制造单元相结合的生产方式,成立定位布置方式的“单元制造村落”,根据零件加工的相似性,把同类相似的零件的有关设备集中布置为一个相对封闭的系统,以缩短零件加工中移动距离,在装配和包装时,以单元产品为中心,工人和

设备围绕其工作,而配送人员则根据节拍原理到各村巡回配送。如此一来,缩短了配送距离,缩短了加工周期,减轻了线上负担,更提高了生产配送的柔性,以便于物料管理和生产与管理。 4、线上产品的标准化容器切换。从表中的统计数据可以看到,零部件的单台用量有多有少、尺寸有大有小,且形状不一。所以对于不同的零部件,不应采用‘一刀切’的方式,只用一种“标准”容器,而应该根据零部件的特征,采用合理的容器分装。 A、对于使用量大、尺寸又小的物料(如螺钉、电阻元件、集成块等),在节拍(或单元配送内的支配,达到工序同期化。 B、对于体积较大、消耗量较小的物料,选用尺寸较大的塑料周转箱(如D型、H型),以满足单元时间的陪送。 C、对于分量重、易碰磕的钣金喷涂件或较大件(如档板、外罩、控制面板),采用蝴蝶笼上线。该容器为金属线材结构,可内衬垫层,有承重量大、体积轻、防碰磕、坚固耐用的特点,便于取料与周转,其空箱可以用带脚轮的蝴蝶笼台车搬运,操作简单又节省空间。D、电机等动力元件,采用标准塑料托盘,利于切换与搬运。E、线上工作中心的工位器具切换,在线体旁,有1~2米的暂存区,为利于陪送工人与操作工人之间的物料的接口,优先选用线棒自滑式货架。该器具由塑刚构成,上配小圆柱滚道,由通道上配送工人配送来的物流容器(如标准塑料箱),由上层导入,因重心的作用自动滑向线体旁操作工人身边,物料用完时,操作工人只需将空容器由下层向外导出到物流通道旁,配送人员可以随时取走,并不影响工人操作;而滚道条数和层数,又可以根据零配件的用量和配送节拍柔性化设定。 F、对于体积极小,用塑料袋单元封装而又难于清点数量的标准件(如小型螺钉、垫片、微型电阻元件等,在分供方出厂或从外采购时,均是100个或1000个为单元统一包装),先用周转箱统一盛装。因其数量较多,难于按节拍清点,故而单元配送时间较长(如8小时)、周转箱周转频率较低,可在工作中心设立相应高度与数量的周转箱放置台,以减少搬运距离和劳动量。 G、对于需要工人进行临时小组装的工序,在工作中心设立标准工位桌,即可填写有关单据,又可以作为线外临时工作站。 5、流水线走向由先前的近直线型改为S形或弓形,以节省排布空间、减少操作工人的移动距离和陪送时的运输、搬运距离;同时,每个工作中心的工人可以在适当的时间内,安排几种工作,以调节过于单纯和枯燥的操作带来的烦躁,提高现场操作的社会心理。五、结语由于流水线的特性,物料陪送必须准时、准确、准量、合理而有效,通过对流水线的单向化向混流

化的改造和产品布置方式的细化,尤其是线体改造、容器切换和工位器具的切换,配以灯板警报系统的管理,使线体上的陪送不但节省了成本,提高了效率和可控制性,而且使原本混乱不堪的生产现场更加美观、整洁;同时,因工人心理的有利调整,保证了装配的质量,最终达到了物流改造的目的。手工装配流水线结构与生产节拍分析在目前国内制造业中,手工装配流水线是最基本的生产方式,

相当多的产品的装配都在手工装配流水线上进行的,进行产品的装配作业,特别在家电制造行业就是一个典型的例子.这种装配作业中在制造业中发挥重要作用,它适用于产品需求量较大;相同或相似;装配过程中可以分解为多个工序;减少人的疲劳强度,而且节约一些成本.手工装配流水线的基本特点,成本低廉;可以充分利用国内大量廉价劳动力资源,由于产品是有许多零件和部件组成的;需要许多工人完成工序.如果每一个工人长期从事某一工序或多个工序操作;可以达到一定的操作水平和技能;生产组织灵活性很好,不仅能够适应多品种中小批量生产的需要(因厂家的订单数量不多,但是品种多的话,规格需要更换)不适合于自动化生产;有利于提高产品的质量,有许多产品是要靠人工和机器完成的;能够及时发现产品质量问题;在实际情况中也反映,市场竞争相当激烈;,用户和商家对产品的质量要求更高,新产品周期更短,产品价格更低.企业的最终目标也是时间更短;质量要求更高;成本更低;降低成本是企业竞争手段之一,采用手工流水线就可以满足上述要求,同时也是实现自动化的基础;更利于自动化的快速发展.当然这种生产方式有许多不足之处.技术含量低,需要大批量人员进行生产,阻碍产品的技术提高和市场竞争力. 一.手工装配流水线的基本结构;要点;概念. 手工装配流水线就是自动化输送装置基础上由一系列工人按一次序组成的工作站系统;每个工人作为一个工作站后工位完成产品制造装配过程中的不同工序,当产品经过全部工人的装配操作后即完成全部装配操作,并最终成为产品;如果生产线只完成部分工序的装配检测为半成品.产品的输送系统有许多形式如皮带输送线;滚筒输送线;悬挂链输送线等.输送的方式可以是连续的也可以是间歇式的;工作的操作方式也多样.通常有如下几种方式:(1)直接在输送线上的产品上进行装配,产品随输送线一起运动,工人也随之运动;操作完成后再返回原位置;(2)将产品从输送线上取下,在输送线旁边的工作台上完成装配后再将产品送回输送线上;(3)工件通过工装板在输送线上输送,工装板到达装配位置后停下来重

新定位装配,装配完成后将工装板及工件随输送线运动;工人的工作既可以坐着进行例如一些零件较小的装配;也可以站立进行例如在生产大型产品(如轿车.空调等)采用悬挂链输送线输送,工人可以在工位的区域内活动;边随输送线上的产品同时移动位置直到完成装配为止.根据工序所需要的时间长短有区别,每个工位的操作工序既可以是工序时间较长的的单个工序也可以是工序时间较短的多个工序;每个工位的排序可根据生产流程要求经过特别设计安排的,调换工序较为容易;其中每个工序既可以是单个人也可以是多个人同时完成一工序.工人在操作过程中可以是手工装配,但也可以用电动或气动工具完成.在手工装配流水线上;可以有少数工序是由机器自动完成的,如果在生产线上进行改进则可以实现自动化生产;根据实际产品情况;可以在少数工序是由机器自动完成的或者在工人进行辅助操作下由机器完成.手工装配流水线基本概念.为了更好地理解手工装配流水线的工作过程与设计原理,首先必须了解一些基本的概念,这些概念与自动化生产线是相近或相似的.!(1)生产线由一系列工位组成,每个工位由一名工人工作.也可以由多名工人共同完成工作,其工作内容也可能为一项装配工序,也可以是多项装配工序.(2)工艺的操作时间在某一工位进行装配时实际用于装配作业的时间一般用T s表示,根据工序的操作内容不同,每个工位的工艺操作时是各不相同的.(3)定位时间是在一定的生产节奏下,由于每一工位所需要的装配时间不同,大部分工位完成后各自尚有一定的剩余时间;该时间通常称为空余时间,一般用T d表示,后工位的工作需要等待前一工位完成后才能进行以使整条装配线有节奏进行生产.(4)再定位时间在手工装配线上,经常需要一部分时间进行一些辅助操作.例如工件在夹具上随流水线一起运动,工人边操作边随工件移动位置完成工序操作后又马上返回到原始位置开始对下一个刚完成上一道工序的工件进行操作;也有的是工件在工装板上随流水线一起运动工装输送到位后需要通过一定的机构对工装板重新定位,然后工人才开始工序操作.尽管每个工位的时间会有所不同,但分析时一般假设设备工位上述时间的平均值,通常用T r表示.(5)总装配时间是在流水线上装配产品的各道装配工序时间的总和,一般用T cw表示(单位为min) (6)瓶颈工位,因为在生产线上不可能将产品的全部装配平均分配到每个工位,所以在流水线上的一系列工位中所需要的工艺操作时间是各不相同的;有的工位操作时间短有的长,但必须有一个较长的操作工艺工序,一条流水线最少也有一个

瓶颈工序.它所需要的时间也是最长的,剩余的时间也是最短的,它还是整条流水线节奏快慢的一道重要工序.(7)平均生产效率是指手工装配流水线单位时间内所完成产品的件数,一般用Rp表示(单位为件/min);(8)节拍时间指流水线在稳定生产前提下每生产一件产品或半成品所需要的时间一般用T r表示,它代表每个工位的平均占用时间.则

每一工位在时间上构成以下关系:T c=T s+T r+T d 二,手工装配流水线节拍

分析与计算 1.生产厂家一般有平均生产率来决定生产能力,平均生产率是设计手工装配流水线的需要,通常都是用年产量来表示的.管理人员经常要决定每周开多少班,每班开多少小时,因此必须知道流水的生产能力.这种生产能力通常用平均生产率来表示,也就是装配流水线单位时间内需要完成产品的平均数量,它可以由年产量计划被一年中有效生产时间相除得出可表达为:R p=D*D a/50SH其中R-平均生产效率件/h D a年产量计划件/年S-每周工件天数H-每天工件时间h 50SH代表每年50周

的总工作

小时数 2.实际节拍时间.平均生产率只是代表流水线的生产能力;但在设计流水线时;通常都要确定流水线的节拍时间;也是流水线每生产一件产品需要多少时间其中包括:(1)流水线使用效率确定流水线的节拍时间就必须考虑流水线的实际情况,流水线在实际运行时经常会种种原因导致实际工作时间的浪费.例如设备故障停机,意外停电,产品缺料,产品质量问题等,因此流水线每次的工作时间利用效率就达不到100%,流水线的实际开工运行时间要少于理论上可运行的时间,通常这种时间使

用效率用Q n来表示,实际工作中手工装配流水线的使用效率一般只能达到90%-98%;(2)实际节拍时间与生产效率都是描述生产能力;只是单位不同而以,在单位时间内平均生产数量和生产产品需要的时间可以构成以下关系式:T c=60Q n/R p(其中Q n-流水线的使用效率;T c-实际节拍时间单位为min/件)节拍时间也是由操作工序复杂程度决定的,在稳定生产条件下通常是大致不变的,而生产效率则由于输送线故障检修,停电;缺料等原因影响而产生变化的.在装配流水线的使用效率为100%时.则流水线的生产效率为:R c=60/T c 其中R-流水线的理想生产效率件/流水线

的使用效率Q n也可以表示:Q n= R p/R c*100%;整条流水线的节拍时间与瓶颈工

位有关,它决定整条流水线的平均节拍时间.三.手工装配流水线工序设计与工人数量计算1.手工装配流水线的主要设计内容;(1)确定流水线的工序流程,需要多少工位?(2)需要多少工人,在同样的工作节拍中使流水线所需要的工人数量最少.(3)生产效率是否能够达到要求,能否满足该产品生产计划的要求.(4)生产线的实际节拍时间和平均多长时间间隔生产一件产品等.因此流水线的设计内容主要为工序流程设计,工人数量设计,各工位工时定额设计,生产线节拍设计计算.实践中只有进行工序设计,确定工位数量.工人数量后,流水线才能以一定的节拍组织生产.2.影响流水线所需要工人的数量的因素,在满足生产能力的前提下,以工人最少为最优目标,通过对一般生产流水线作业过程分析可知:流水线所需要的工人数量主要与以下因素有关:(1)完成产品装配所需要的工序数量.(2)产品制造的难易程度;(3)产品的设计质量与装配工艺性能;

(4)产品的年产量;(5)是否采用快速有效的装配作业方法,工具.(6)工人的操

作技能与熟练程度.上述因素中,部分因素通过相关的技术员的努力可以改善,提高的,减少工人的数量.3.流水线的工序设计,产品的装配过程是由一系列的工序组成的.流水线就是按一定合理次序完成产品的装配过程,因此工序设计主要包括以下两个方面的问题:(1)各工序的安排次序必须符合产品本身的工艺流程;(2)根据需要对工序进行分解,但工序的分解及安排必须考虑流水线的平衡问题,即如何在满足节拍时间的前提下使流水线所需要的工人数量最少.4.流水线的平衡,在设计手工装配流水线时,尽可能减少人力资源浪费,工人数量最少,成本最低,还须考虑在实际的手工装配流水线设计过程中,通常采用以下措施: (1)将复杂工序尽可能分解成多个工序,直接缩短流水线的节拍时间.(2)对于复杂无法分解的工序进行增加人员操作,以满足节拍时间要求.(3)在某些含机器自动操作或半自动化操作的流水线将人工操作与机器的自动化相结合起来,可以充分利用工人的空暇时间提高流水线的生产效率.5.流水线实际所需要的工人数量设计,流水线实际所需要工人数量比理论上的数量大,科学的工人数量设计方法是与工序分配同时进行的,国外一般采用"网络图法"来设计,一般按以下步骤进行设计:(1)将总装配工作量分解为合理的,最小的,不能再细分的一系列单个工序;每个工序都需要对应的一定的工艺操作时间.(2)根据产品的年产量计划计算出流水线的节拍时间;(3)将上述一系列工序以单个(或多个)工序分

配给每一个工位,尽可能更能使每个工位的工人分配到工艺操作时间相近的工作量,缩小各工位的操作时间差距,不能让它超过瓶颈工序的操作时间,(4)各工位的工序内容同时还必须严格符合产品的装配工艺先后次序;(5)如果采用"网络图法"还必须分解为合理最小单个工序,并将操作时间写在序号的旁边,有利于产品装配时间合理分配人员.手工装配流水线作为一种技术含量不高的生产模式制造业,在市

场上各种产品都是通过这种生产方式完成的,有利于满足我国制造业的发展现状,并在制造业中发挥重要作用.了解生产线的基本概念与结构也可以了解现在自动化生产线组成结构,为自动化的设计提供技术帮助,有利于自动化生产线的设计,分析与思考空间,促进我国制造健康,快速的发展.,为企业创造更大的利润空间和产品质量.