基础工业工程课程设计

《基础工业工程》

课程设计

学院：机械工程学院

专业：工业工程

班级：114120301

学号：

姓名：

指导教师：

提交时间：2016.11.28

一、装配线概况

本课程设计研究的是一级蜗轮蜗杆减速器的装配过程。在这条装配线上，计划月产量为4800件，每月工作28天，每天工作8小时。一级蜗轮蜗杆减速器的装配结构图如图1所示，BOM（Bill of Materials）表如表1所示。

图1减速器装配结构图

表1减速器BOM表

各操作工人的生产负荷尽量均衡，减少工人忙闲不均现象，使之按生产节拍运转和高效率生产，是极具现实意义的。

一级蜗轮蜗杆减速器的装配主要包括右端盖的安装、左端盖的安装、轴的安装、箱盖的安装、后箱盖的安装、注油塞安装等工序组成。在该装配线上共

有6个工位，实际生产流程及各工位操作内容如图2所示.

图2 减速器装配流程

二、生产线现状及问题

1、生产线的作业测定

作业时间是核算生产线平衡率的基础数据，也是找出瓶颈工位的依据。本研究采用秒表测时方法对生产线6个在线工位进行测定，结果如图3所示。

图3 各工位的标准时间

从以上搜集到的时间数据可以看出，除工位1、工位2和工位3基本符合生产节拍以外，其余各工位均远小于生产节拍，其中，工位4、工位5和工位6的标准时间分别为53s、56s、30s远小于其他各个工位，能力过剩，造成资源浪费，操作工人一直十分空闲，多数时间处于等待状态。如果能将过剩的生产能力有效利用起来,生产效率必定会有大幅度提高。

2、生产线平衡分析

生产不平衡最大时间损失:

%100m ⨯⨯=

）

节拍（）实际工位数目（）

任务时间总和（平衡率CT T P

生产不平衡损失率=1-平衡率=1-61.52%=38.48%

由以上计算可知，在生产过程中,有38.48%的时间由于产线配置不平衡而损失了。生产线生产不平衡最大时间损失为106s ，不平衡最大时间损失非常大,该生产线存在很大的改进空间。 1.3生产线的第一次优化分析 1、作业分解与重排

由于该生产线各工位时间差相当大，各操作工人的生产负荷不均，我们希望对各工位的生产作业进行重新分配，以优化生产线平衡现状。首先，我们对各工位进行作业分解，如表2所示：

表2 各工位作业分解

结合产品特征及各基本作业的实际装配顺序，作出工作网络图，如图4所示。

图4 工作网络图

2、工位分析

通过对各工位进行作业分解，结合工作网络图，我们对部分工位进行了重点分析：

工位4、5、6操作分析

工位4、5、6所用时间相对很短，能力过剩。工人的任务量相对其他工序小很多。工序总用时中等待时间过长，即这3个工位的操作工人大部分时间是在等待。

通过以上分析，结合生产的实际情况，运用动作经济原则和整个生产线工作量平衡理论，利用ECRS原则，充分利用现有资源提高生产能力，将工位4、工位5、工位6的作业合并为新的工位4的基本作业，从而形成新的工位作业分配表，如表3所示。

表3改善后的作业分配

3、第一次优化效果

经过对各工位作业进行合理的调整，整个生产线的生产率已经得到明显的提高，具体表现在：

①生产成本方面

将生产能力明显过剩的原工位4、5、6合并在一起，从而，取消了原工位5和原工位6，减少两个工位，从而减少两名工人，节约了人工成本。

②时间研究方面

对改善后的各工位再次进行秒表时间研究，测得各工位的标准时间如图5所示。

图5 改善后的工位负载

由上图我们发现，经过改善后各工位操作时间渐趋平衡，大部分工位操作时间相差不大。工位4的操作时间相对较长，有待进行进一步优化。

③生产线平衡方面

生产不平衡最大时间损失:

T Max-T M1in=139-106=33(s)

%100m ⨯⨯=

）

节拍（）实际工位数目（）

任务时间总和（平衡率CT T P

生产不平衡损失率=1-平衡率=1-90.29%=9.71%

由以上计算可知，经过第一次优化，生产线不平衡最大时间损失由106s 降低到33s ，生产线平衡率由61.52%提高到90.29%，生产节拍由136s 略增到139s ，但减少了两个工位，节省了人工成本。可见第一次优化效果相当明显，但是生产不平衡最大时间损失仍然较大，依然有进一步优化的空间。 四、第二次优化

经过第一次优化，整条生产线的生产效率得到了显著的提高，但是部分工位——工位4的操作时间较其他工位明显较长，制约了该生产线生产率的提高，成为了新的瓶颈环节。因此，我们采用MOD 排时法对工位4进行动作时间分析。 1、操作分析

我们利用工位4的影像资料进行分析，发现在扭紧后端盖对应的3颗小螺栓的操作时，操作者一直保持一只手操作，另一只手持住箱底的操作状态（如图6所示），明显不符合动作经济原则的双手动作原则，在操作时间上存在较大的改善空间。因而我们运用MOD 排时法对扭紧小螺母的操作进行动作因素分析，如表4所示。

图6 扭紧小螺母操作

表4 工位4的动作因素分析

由表4不难看出，在整个螺栓的操作中，时间浪费相当严重。左手一直保持持住箱座等待的状态，右手一直在重复取物和安装动作。解决双手分工极不

均衡，节奏性差的问题是降低整个工位操作时间的关键。

2、第二次优化方案

我们采用“5W1H”提问方法发现，之所以左手要一直保持持住箱座的状态，是由于箱座没有固定，必须要左手进行人工固定，便于右手在箱座上进行安装操作。所以我们选用一个支架，来代替左手固定箱座，从而使左手解脱出来帮助右手进行组装操作，改善后的动作因素分析见表5。

表5改善后的动作因素分析