减速器装配生产线平衡优化研究
生产线平衡的改善-线的改善
生产线平衡的改善—”线”的改善 一、善于平衡的叙述: 1.管理是平衡的艺术; 2.生产部主管(经理)负责的是各车间之间的平衡; 3.生产车间主管(主任)负责的是各班组长之间的平衡; 4.生产组长(带线干部)负责的是各工序之间的平衡. 分级管理,在任何组织中都是最重要的管理实践! 二、生产线平衡的四个度量指标 1.平衡率=总标准工时÷(排线人数×瓶颈工时); 2.损失率=1-平衡率; 3.每线每小时产能=每小时秒数÷瓶颈工时秒数; 4.每人每小时产能=每线每小时产能÷排线人数. 建立量度指标是任何管理改善的基础! 三、生产线平衡四项指标演算(自然状态下) 平衡率=320÷12×60=44.44% 损失率=1-44.44%=55.56% 每线每小时产能=3600÷60=60(PCS/每线每小时) 每人每小时产能=60÷12=5(PCS/每人每小时) 四、生产线平衡四项指标演算(大线)
平衡率=320÷21×18=84.65% 损失率=1-84.65%=15.35% 每线每小时产能=3600÷18=200(PCS/每线每小时) 每人每小时产能=200÷21=9.5(PCS/每人每小时) 五、生产线平衡四项指标演算(小线) 平衡率=320÷5×74=86.48% 损失率=1-86.48%=13.52% 每线每小时产能=3600÷74=48.65(PCS/每线每小时) 每人每小时产能=48.65÷5=9.73(PCS/每人每小时) 六、产品订单与产线契合程度论证分析(1)
1.订单数量及瓶颈工时分布工时: 订单数量级分析,找出最具有代表意义的瓶颈工时是多少? 2.设定合理的假设条件做为计算基础: 4H换线一次?还是8H换线一次? 瓶颈工时以多少作为计算依据? 3.模拟分析与计算长/中/短线的最适当订单量: 长.中.短线的产能区间划分? 4.根据订单分布情况,计算所需的三种生产线数量: 长线多少条?中线多少条?短线多少条? 5.选择代表款产品进行长/中/短线预排: 只有经过实际预排才能论证长.中.短的可行性? 6.论证假设条件与模拟分析的正确性: 假设的论证条件与模拟分析的结果吻合吗? 7.生产线状态与订单形态配备论证结论: 方案可行性验状分析.
生产线平衡研究分析与改善
生产线平衡分析与改善
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生产线平衡分析与改善 作者：汽运0903班罗武林 410100 【摘要】：自1994 年《汽车工业产业政策》发布并执行以来，中国汽车工业有了长足发展，企业生产规模、汽车产销量、产品品种、技术水平、市场集中度均有显著进步。进入21世纪，国内外环境发生了深刻变化，中国汽车工业既有良好的发展机遇，又面临着严峻挑战，同时一些深层次的矛盾和问题也逐渐暴露出来。在产品对象专业化的布置下，生产线设备或工位之间的相对位置几乎没有其他选择，均按产品的加工顺序或装配顺序排列，产品顺次从一个工位流向另一个，直至生产线的最后一个，即被完成。通常在每个工位至少有一个工人，重复地完成若干种作业，不同的工位之间很少有库存．产品一件件地流向下一个工位。在这种布置之下生产线的产出速度等于作业速度最慢的工作地的产出速度。因此，每个制造工厂都希望生产线的每个工位的工作任务都大致相等，减少或消除忙闲不均的现象，达到以低成本、高节拍生产出优良品质产品的目的。但对于生产线而言要想达到以上目标，就必须优先解决生产线不平衡问题。 【关键词】：生产线、平衡、瓶颈、分析、改善 绪论： 生产线平衡是实现精益生产的一个重要方面。生产平衡注重系统的整体效率而非系统个别环节的效率。生产的不平衡只能造成浪费。对于制造企业而言，生产线平衡是高效生产的核心。制造工厂想要解决生产线不平衡问题，首先，需要对生产线生产工时进行测定，计算出生产节拍，最少工位数，根据可靠数据绘制出作业顺序图，找出瓶颈工序位置，得出平衡率来判断生产线的平衡程度。然后，在生产线平衡排程规则中，从5M入手对制造过程的作业工序进行调整，作业方法进行改善，以达到分到各工位的作业时间大致相等，使得生产线上的闲置时间最少，提高工人和设备的利用率，生产线上各活动同步进行从而实现工人和设备的最大利用，工作流十分流畅的目标。
减速器优化设计论文
1 前言 (2) 1.1复合形法减速器优化设计的意义 (2) 1.1．1 机械优化设计与减速器设计现状 (2) 1.1.2优化设计的步骤 (3) 1.1.3减速器优化设计的分析 (5) 1.1.4减速器的研究意义与发展前景 (6) 1.2国内外发展状况 (7) 1.2.1、国内减速器技术发展简况 (7) 1.2.2、国内减速器技术发展简况 (8) 1.3论文的主要内容 (9) 2 齿轮啮合参数优化设计的数学模型的建立 (9) 2.1设计变量的确定 (9) 2.2目标函数的确定 (10) 2.3约束条件的建立 (11) 3优化设计方法-复合形法调优 (12) 3.1复合形法介绍 (12) 3.2复合形法计算步骤 (13) 3.3单级圆柱齿轮减速器复合形法FORTRAN优化目标函数和约束函数子程序 (14) 3.4优化结果 (16) 4 减速器的常规设计 (16) 4.1减速器的结构与性能介绍 (16) 4.2.带传动零件的设计计算 (17) 4.3齿轮的设计计算及结构说明 (18) 4.4.联轴器的选择 (21) 4.5.轴的设计及校核 (21) 4.5.1.从动轴结构设计 (21) 4.5.2.主动轴的设计 (22) 4.5.3.危险截面的强度校核 (23) 4.6.键的选择及校核 (25) 4.7.轴承的选择及校核 (25) 4.8.减速器润滑方式、密封形式 (25) 4.8.1.密封 (26) 4.8.2．润滑 (26) 5优化结果分析 (26) 6减速器3D简略设计过程（UG） (26)
6.1.减速器机盖设计 (26) 6.2减速器机座设计 (28) 6.3轴的设计 (28) 6.3.1传动轴的设计 (28) 6.3.2齿轮轴的设计 (29) 6.4齿轮的设计 (30) 6.5轴承的设计（以大轴承为例） (32) 6.5减速器的装配（其它零部件说明省略） (33) 7 总结 (34) 8 参考文献 (35) 9 致谢 (36) 1 前言 1.1 复合形法减速器优化设计的意义 1.1．1 机械优化设计与减速器设计现状 机械优化设计是在电子计算机广泛应用的基础上发展起来的一门先进技术。它是根据最优化原理和方法，利用电子计算机为计算工具，寻求最优化设计参数的一种现代设计方法。 实践证明，优化设计是保证产品具有优良的性能、减轻重量或体积、降低成本的一种有效设计方法。 机械优化设计的过程是首先将工程实际问题转化为优化设计的数学模型，然后根据数学模型的特征，选择适当的优化设计计算方法及其程序，通过计算机求得最优解。 概括起来，最优化设计工作包括两部分内容： （1）将设计问题的物理模型转变为数学模型。建立数学模型时要选取设计变量，列出目标函数，给出约束条件。目标函数是设计问题所要求的最优指标与设计变量之间的函数关系式。 （2）采用适当的最优化方法，求解数学模型。可归结为在给定的条件（例如约束条件）下求目标函数的极值或最优值问题。 减速器作为一种传动装置广泛用于各种机械产品和装备中，因此，提高其承载能力，延长使用寿命，减小其体积和质量等，都是很有意义的，而目前在二级传
装配生产线平衡问题的研究
目录 摘要 (1) ABSTRACT (2) 1 绪论 (3) 1.1论文选题的背景及意义 (3) 1.2国内外研究现状 (3) 1.3研究思路及主要内容 (4) 2 生产线平衡的基本原理 (5) 2.1生产线平衡的目的和原则 (5) 2.2生产线平衡要满足的约束条件 (5) 2.3影响生产线平衡的主要因素 (5) 2.3.1标准作业指导书的制定对生产线平衡的影响 (5) 2.3.2 排线对生产线平衡的影响 (6) 2.3.3员工责任心对生产线平衡的影响 (6) 2.4生产线平衡问题的方法研究 (6) 2.4.1程序分析 (6) 2.4.2 操作分析 (7) 2.4.3动作分析 (9) 3 F公司整车流水线的情况概述 (10) 3.1F公司概况 (10) 3.2F公司装配生产线平衡的情况概述 (10) 3.2.1F公司电动车生产流程现状 (10) 3.2.2F公司电动车生产中存在的关键问题 (11) 4 F公司整车流水线平衡的解决方案 (12) 4.1F公司整车流水线平衡整改方案 (12)
4.2整车线与吊挂方案对比 (14) 5 结论 (16) 致谢............................................................................................ 错误!未定义书签。参考文献. (17)
摘要 在流水线生产模式下，如何提高生产线的整体效率，减少工序间的在制品，决定着企业设备、人员的利用率，并限制着生产线生产能力的提高。目前，生产线平衡问题已被认为是生产流程设计及作业标准化过程中关键的一环。制造业的生产多半是在进行细分化之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度提高了，从而提高了作业效率。然而，经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上、实践上都不能完全相同，这就势必存在工序间作业负荷不均衡的现象。 F公司在装配生产线中就经常遇到这种问题，作业负荷不平衡给F公司造成无谓的工时损失，还造成大量的工序堆积，严重时会造成生产线的中止。在市场需求越来越大的今天，F公司研究改善生产线就迫在眉睫。实现均衡生产不仅有利于保证设备、人力的负荷平衡，从而提高设备和工时的利用率，同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序，保证产品质量和安全生产；均衡生产还有利于节约物资消耗，减少在制品数量，加速流动资金周转，从而降低生产成本。在均衡生产的基础上实现“单元生产(cell production)”，也提高了企业生产应变能力，对应市场变化实现柔性生产系统；通过平衡生产线，可以综合运用程序分析、操作分析、动作分析、Lay out 分析、时间分析等传统工业工程手法，能提高全员的综合素质。总之，现代生产企业在大力提倡现代工业工程应用时，不要忽视基础工业工程方法在企业中所起的事半功倍的作用。 关键词：生产线平衡作业效率现代工业工程作业细分
对装配生产线平衡的研究
I 装配生产线平衡的研究 摘要 随着快速多变的市场需求及企业的发展,在流水线生产的模式下,如何提高生产线的整体效率,减少工序间的在制品,以及追求同步化生产越来越受到重视,企业生产中通常用平衡率这一量化的指标来评价一条流水线平衡性的高低.它在某种程度上决定着企业设备的利用率,并限制着生产线生产能力的提高。 论文通过对装配生产线平衡的研究,结合自身企业产品的特点,对现有生产进行了改善,说明了现有工业工程技术在生产线平衡改善中的作用。首先,本文叙述了生产线平衡理论及评价方式,及影响线平衡的要素,同时根据工业工程基础理论定义了改善生产线平衡的方式。对于本文所讨论的机种N 机型,针对其线平衡率不高的问题,通过分析现状,找出了问题所在：工时量测不合理；有明显的瓶颈站位存在；人机利用率较差；作业工序安排不当。然后根据生产线平衡的步骤及方法,运用了统计分析的x-σ管制方法,及学习曲线的理论,重新确定了工时；并按照工序节拍均衡的原则,通过对工业工程理论中ECRS及人机操作分析方法的运用,调整了工序内容,使各工序节拍趋于一致,且精减了部分站位,节省了人力,设备成本,并使生产能力得到了提高。 论文的运用方法： 1.结合统计制程管中的x-σ管制方法,来对工时量测进行计算。 2.运用学习曲线,结合实际生产状况,适时进行工时改善,降低生产线工时,提高了人均产出。 3.运用人机操作分析法,调整测试站位的工时及人机分配。 关键词：生产线平衡,工序节拍,人机操作分析,x-σ管制,学习曲线
RESEARCH ON THE ASSEMBLY PRODUCTION LINE BALANCE ABSTRACT To meet the variable requirement of the market,it becomes more andmore important to improve the efficiency of production line,decrease thestorage of half-goods and attain equalization for the pipelines.It is an popularindex for the company to make the assessment on a pipeline,and it is alsoaffect the line capability. Through studying on the theory of the assembly line balance andcombining the the characteristic of the the real production line,we find it ishelpful to practice the industry engineering technology.First,this paper hasrecounted the theory of the pipeline balance and of how to make evaluationfor it.Then by the theory,the paper defined the detail methods to improve theline balance.For the model of N which is one of the most important productsin our company,we found some problems on the pipeline by analyzing thesituation：unreasonable measurement for cycle time；obvious neckstation；low efficiency for the use of man-machine；improper arrangementfor the operation. By steps and methods of assembly line balance,the paper practice thestatistic method of x-σcontrol and the study-curve,so new man-hour wasmade.Then following ECRS(Eliminate,Combine,Rearrange,Simplify) principle of IE and man-machine the method,we adjusted operation contentand make the operation cycle reach unanimity.During the improvement,wealso made the cost down for some stations,operators,machines and increasedthe production capacity of line greatly. Theory practice in the paper： 1.To measure the man-hour with x-σmethod. 2.Through study-curve,improve the man-hour. 3.To use man-machine method and adjust the allocation ofoperator and machine. KEY WORDS：production line balance,operation cycle,man-machine operation analysis,x-σcontrol,study-curve
生产线平衡方法的研究与应用-毕业论文
毕业论文 题目：生产线平衡方法的研究与应用 英文并列题目Practice and Research on Line B alanci ng 学院：机电工程学院专业：工业工程
摘要 生产线平衡是企业实现“一个流”的生产前提，实现生产线平衡不仅有效地减少在制品数，降低企业成本还能提高企业生产效率，保证产品质量与稳定性。 首先，对前人所研究的生产线平衡问题的解决方法进行归纳分类；接着在了解某鞋业厂所面临的困境后，选择其中两条生产线（一条针车线、一条成型线）进行线平衡研究。在启发式思想的指导下，应用工业工程管理方法中的工艺流程分析和作业测定技术获取现时平衡情况及瓶颈工位，并对瓶颈工位进行“ECRS”分析，对工位进行分解重组，从而减少生产线节拍时间、提高生产线平衡率。 最后，为了保证线平衡改善效果、实现持续改善活动，还从品质、物料搬运、干部职责等角度出发，在“6S”管理、相似原理、精益生产的思想指导下对鞋业的生产车间进行了重新布置。 关键词：生产线平衡鞋业生产线工业工程“ECRS”
更多论文https://www.360docs.net/doc/de726472.html,/fanteral Abstract Production line balancing is the premise of enterprise realizing “One Piece Flow”. Production line balancing not only can reduce the number of “work in process”, reduce the private costs , but also raise the production efficiency, assure the the quality and reliability of production. Firstly, summarize and classify the research and solution on production line balance questions. Secondly, after understanding the diffcult position which x shoe industry factory faces, choice two production line(one is needle line,the other is moulding line) to research the balance. With the help of heuristec method, the process analysis and the work study are used to determine the balance situation of production line and the bottleneck location. Analysing the bottleneck location with the “ECRS” theory, analyzing and combining it in order to reduce the production cycle time and raise the production balance ratios. Finally, to assure the improvement effect, and unfold going on improvement activities, arranged the production workshop with the help of “6S” management, principal of similitude, lean production and so on at the angle of production quality, material transporting, cadre responsibility. Keywords: Production Line Balancing Shoe Industry Production Line Industrial Engineering “ECRS”
减速器优化设计
一、减速器优化设计问题分析： 二级锥齿圆柱齿轮减速器，高速级输入功率P1=2.156kW ，转速n1=940r/min ；总传动比i=9.4，齿宽系数d ?=1。齿轮材料和热处理：大齿轮为45号钢调质处理，硬度为240HBS ；小齿轮为40Cr 调质处理，硬度为280HBS ，工作寿命10年以上。在满足强度、刚度和寿命等条件下，使体积最小来确定齿轮传动方案。 二、建立优化设计的数学模型 ①设计变量： 将涉及总中心距a ∑齿轮传动方案的6个独立参数作为设计变量 X=[Mn 1,Mn 2,Z 1,Z 2,i 1,β]T=[x 1,x 2,x 3,x 4,x 5,x 6]T (其中Z1、Z2分别为高速级小齿轮齿数、低速级小齿轮齿数) ②目标函数：优化目标选为体积最小，归结为使减速器的总中心距a 最小， 写成111222(1)(1)2cos Mn Z i Mn Z i a β +++= 减速器总中心距a ∑最小为目标函数 6 1542531cos 2)4.91()1()(min x x x x x x x X f -+++= ③约束条件:含性能约束和边界约束 性能约束： (1) 齿面接触强度计算： 0cos 10845.6][31161313121≥-?β?σT K i Z m n d H 和0cos 10845.6][32 26232322 2≥-?β?σT K i Z m n d H 式中：][H σ—许用接触应力； 1T —高速轴的转矩； 2T —中间轴的转矩； 12,K K —载荷系数； d ?—齿宽系数。 （2）齿根弯曲强度计算： 高速级小、大齿轮的齿根弯曲强度条件为： 0cos 3)1(][21 12131111≥-+β?σT K Z M i Y n Fa d F
生产线平衡的计算及改善方法
生产线平衡的计算及改善方法 一、“节拍”、“瓶颈”、“空闲时间”、“工艺平衡”的定义 流程的“节拍”（Cycle time）是指连续完成相同的两个产品之间的间隔时间。换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。 而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈“（Bottleneck）。流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产运作流程中的瓶颈则制约着整个流程的产出速度。瓶颈还有可能“漂移”，取决于在特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备。因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。 空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。
这就需要对生产工艺进行平衡。制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。 “生产线工艺平衡”即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。 四、生产线工艺平衡的改善原则方法 1、首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE方法与手段； 2、将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序； 3、增加各作业员，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降； 4、合并相关工序，重新排布生产工序，相对来讲在作业内容较多的
基于工业工程技术对某装配生产线平衡研究开题报告
命运如同手中的掌纹，无论多曲折，终掌握在自己手中。 湖北文理学院 毕业设计(论文)开题报告 2013年2月26 日
随着全球经济以及科学技术的迅速发展，国内国际企业竞争的加剧，产品更新换代速度的加快以及人们对产品多样化需求的增加，使得制造业从大批量生产方式向多品种、小批量、个性化的生产方式发展。同时制造已经由个人行为和孤立机器完成的简单过程演变成必须由众多制造要素组成的制造系统来完成。计算机集成制造、敏捷制造、JIT制造、柔性自动化制造等先进制造模式的不断涌现为企业制造业的发展带来了新的挑战和机遇。 尽管我国现已成为制造大国，但还不是制造强国，我国制造业与发达国家还有阶段性的差距，据相关调查结果显示，我国制造业总体规模不到世界的5%，仅相当于美国的1/5，日本的1/4。二战后，市场需求模式发生重大变化，制造模式、制造技术随之发生变化。现国内外正经历着新的产业革命一精益生产，重新定义了企业价值，消除一切不必要的浪费。在实际加工生产中，浪费主要表现在：不必要的工序；原料或半成品或成品盲目地搬运；因上道工序的不及时，下一道工序只能等待等。这些会造成无谓的工时损失，生产线平衡即是衡量生产线工序水平的重要指标之一，也能反映出企业综合管理水平的高低。 生产线平衡能很好地解决上述问题，并同时解决现时制造业存在的制造系统、制造模式、制造技术问题。生产线平衡方法是现场IE（Industrial Engineering，工业工程）的一种管理方法，它足通过各工序的作业时间、人员、机器合理地分配，从而使生产效率有很大的提高。生产线平衡是解决企业资源优化配置的一个有效手段，生产线的平衡问题一直是生产过程中长期关注的问题，对企业生产秩序的正常运转起着至关重要的作用。生产线的平衡问题是一个发现问题、分析问题、改善问题的过程。通过改善，从而使生产线在更高的水平上达到新的平衡，并在新的环境条件下发现新的瓶颈、不断改进，不断完善。这样才能提高企业生产效率、这是所有企业真正追求的目标，也是工业工程的宗旨所在。 生产线平衡（Line balancing）即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法。制造业的生产线多半是在进行了细分化之后的多任务序流水化作业生产线，此时由于分工作业，使作业熟练程度提高，从绪论硕｝：学位论文而提高了作业效率。生产现场的改善与革新永远围绕着质量、效率，原料消耗（成本）这几方面进行的，而效率改善的核心即是消除工序不平衡，消除工时浪费，实现“一个流”。
装配线平衡研究
装配线平衡问题研究 摘要：装配线是当今装备制造业广泛采取的一种制造系统。装配线的设计与管理中的一个很重要的问题就是装配线的平衡，因为装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产效率。装配线平衡的目标就是尽量使各工位的作业时间相等，以避免由于工时相差太大而造成某些工位工时不足、某些工位工时流失的现象，以减少总的闲置时间，提高整条装配线的效率。 关键词：装配线平衡、标准工时、生产效率 正文：道路机械事业部使用的压路机装配线，采用的是单板链形式，这种装配线形式具有运行平缓，传动平稳、可靠性高等特点，此装配线共划分21个装配工位，用来装配各种机型的单钢轮压路机。如何更有效率的使用此装配线是我们需要关注和思考的，本文从最基础的因素开始阐述如何提升装配线的效率。 首先，让我们来认识一下生产效率的含义，简单来说就是在一定的时间内（例如：每一小时）用几个人制造出了几个合格的产品，他等于产出量与投入量的比值。生产效率又分为真效率与假效率，所谓真效率就是用最少的人员和最少的时间以最快的速度和最优的品质生产出仅需的产品，与此相对的假效率就是固定的人员以加班加点为代价生产出过剩的产品，导致过多的库存量。当然我们这里讲的是如何提高真效率。 其次，我们需要了解一个在生产效率计算中出现频率较高的一个专有名词—标准工时，标准工时就是在一定的技术和生产组织条件下制定出来的完成单件产品或某工序应消耗的时间。它是安排生产计划，进行成本核算的重要依据，在新设计或扩建工厂（或车间）时，又是计算设备和人员数量的依据。标准时间共分为4个部分，分别是基本时间T1、辅助时间T2、工作地点服务时间T3、休息和自热需要时间T4，因此总时间=T1+T2+T3+T4,这里的T3和T4基本是个固定值，所以如果想缩短时间，就要从基本时间和辅助时间进行考虑，对于装配车间，可以通过制造工装缩短基本时间，同时也可以通过优化行车布局和设备布局来缩短辅助时间。这样在优化完毕的前提下进行工序的时间测量，将测量数据进行统计。 然后，根据装配顺序进行工序内容的划分，划分的原则是先划分需要消耗较长时间的工序，然后在划分时间较短的工序，这样大的工序划分完，在根据时间和装配顺序的原则在对时间消耗比较少的工序进行分配，分配的原则是保持每个工位的总时间基本保持一致，这样就可以消除装配线存在的等待及生产繁重程
齿轮减速器的优化设计
齿轮减速器的优化设计 南昌航空大学机械工程专业苑晓帅 齿轮传动是现代机械中应用最广的一种传动形式。它的主要优点是： ①瞬时传动比恒定、工作平稳、传动准确可靠可传递空间任意两轴之间的运动和动力； ②适用的功率和速度范围广； ③传动效率高，η=0.92-0.98； ④工作可靠、使用寿命长； ⑤外轮廓尺寸小、结构紧凑。由齿轮、轴、轴承及箱体组成的齿轮减速器,用于原动机和工作机或执行机构之间,起匹配转速和传递转矩的作用,在现代机械中应用极为广泛。 国内的减速器多以齿轮传动、蜗杆传动为主，但普遍存在着功率与重量比小，或者传动比大而机械效率过低的问题。另外，材料品质和工艺水平上还有许多弱点，特别是大型的减速器问题更突出，使用寿命不长。国外的减速器，以德国、丹麦和日本处于领先地位，特别在材料和制造工艺方面占据优势，减速器工作可靠性好，使用寿命长。但其传动形式仍以定轴齿轮传动为主，体积和重量问题，也未解决好。 当今的减速器是向着大功率、大传动比、小体积、高机械效率以及使用寿命长的方向发展。减速器与电动机的连体结构，也是大力开拓的形式，并已生产多种结构形式和多种功率型号的产品。近十几年来,由于近代计算机技术与数控技术的发展，使得机械加工精度，加工效率大大提高，从而推动了机械传动产品的多样化，整机配套的模块化，标准化，以及造型设计艺术化，使产品更加精致，美观化。 针对减速器存在的问题，本课题采用优化设计的方法，力求使减速器的体积达到最小，建立数学模型，并通过matlab语言编辑后，得到一组优化数据，到达预期目标，使减速器的体积比传统的经验设计结果减小20%--30%。 关键字：减速器
1 优化设计 1.1 原始数据及优化目标 1、原始数据：高速轴输入功率P 1=44kW ，高速轴转速n 1=1440r/min ，用电动机驱 动，长期工作，载荷有中等冲击，总传动比i=20，高速级和低速级齿轮的齿宽系数分别为4.01=ψ和5.01=ψ，高速级和低速级上小齿轮比大齿轮分别宽mm b 401=和mm b 802=，高速级与低速级的齿轮传动误差分别为511'=?和212'=?，大齿轮用20Cr 渗碳淬火，齿面硬度为59HRC ，小齿轮用20CrMnTi 渗碳淬火，齿面硬度为59HRC ，材料密度为33/108.7m kg ?=ρ。 2、优化目标：设计二级斜齿圆柱齿轮减速器，要求在满足强度、刚度和寿命等条件下，使体积小。 1.2优化方案的选择 优化方法可以选用多目标优化方法，也可以采用单目标优化方法,多目标优化方法的特点是，在约束条件下，各个目标函数不是被同等的采用，而是按不同的优先层次先后的进行优化。由于这类问题要同时考虑多个指标，而且有时会碰到多个定性指标，且有时难于判断说哪个决策好。这就造成多目标函数优化问题的特殊性。多目标优化设计问题要求各分量目标都达到最优，如能获得这样的结果，当然是十分理想的。但是一般比较困难，尤其是各个目标的优化互相矛盾时更是如此，例如本课题的体积小和转动惯量大的要求互相矛盾。所以解决多目标优化设计问题也是一个复杂的问题，比起单目标优化设计问题来，在理论上和计算方法上都还不够完善，也不够系统，多目标优化问题与单目标优化问题还有一个本质的不同点：多目标优化是一个向量函数的优化，即函数值大小的比较，而向量函数值大小的比较，要比标量值大小的比较复杂。在单目标优化问题中，任何两个解都可以比较其优劣，因此是完全有序的。可是对于多目标优化问题，任何两个解不一定都可以比出其优劣，因此只能是半有序的。单目标优化方法可以选择设计目标中的最重要因素作为优化目标而达到最优,基于此，本课题采用单目标优化方法。 按照优化目标要求，取体积最小作为最终优化目标，它可以归结为使减速器的总中心矩a 为最小。
基于MATLAB的二级齿轮减速器的优化设计
优化设计项目基于MATLAB 的二级齿轮减速器的优化设计 1 引言 齿轮减速器是原动机和工作机之间独立的闭式机械传动装置，能够降低转速和增大扭矩，是一种被广泛应用在工矿企业及运输、建筑等部门中的机械部件。在本学期的机械课程设计中，我们对二级齿轮减速器进行了详细的计算和AUTOCAD 出图。在计算齿轮减速器中心距时，采用普通的计算方法，得到的中心距明显偏大，减速器不够紧凑，因而在这里我们采用matlab 优化方法进行优化，并和我们原有的数据进行比较，验证优化的结果。 2 数学模型的建立 二级圆柱齿轮减速器，要求在保证承载能力的条件下按照总中心距最小进行优化设计。在设计中，我们选取了第四组数据，即已知：高速轴输入功率R=4Kw ，高速轴转速n=960r ／min ，总传动比i=31.5，齿轮的齿宽系数Φ=0．4；大齿轮45号钢，正火处理，小齿轮45号钢，调质处理，总工作时间不少于5年。 2.1选取设计变量 减速器的中心距式为： 式中：1n m 、2n m 为高速级与低速级齿轮的法面模数，1i 、2i 高速级与低速级传动比，1z 、3z 高速级与低速级的齿数比；β小齿轮齿数齿轮的螺旋角。 计算中心距的独立参数有: 1 n m 、2n m 、1i （2i =31.5/1i ）、1z 、3z 、β 故优化设计变量取： 12131[,,,,,]T n n X m m z z i β==123456[,,,,,]T x x x x x x 2.2 建立目标函数 将中心距公式用设计变量表示，确定目标函数为： 根据传递功率与转速分析，综合考虑传动平稳、轴向力不可太大，能满足短期过载，高速级与低速级的大齿轮浸油深度大致相近，齿轮的分度圆尺寸不能太小等因素，各变量的上下限取如下边界： 12125,26,1422,n n m m z ≤≤≤≤≤≤311622,5.87,815o o z i β≤≤≤≤≤≤。 2.3确定约束条件 2.3.1 线性不等式约束条件： (1) 由齿面接触强度公式确定的约束条件是： 得到高速级和低速级齿面接触强度条件分别为： 式中：H σ为许用接触应力，单位为N ／2mm ；1T 、2T 为高速轴I 和中间轴Ⅱ的转矩，单位为N ／mm ；1K 、2K 为高速级和低速级载荷系数。 (2) 由齿轮弯曲强度公式确定的约束条件： 得到高速级和低速级大小齿轮的弯曲强度条件分别为：
液晶显示器装配生产线平衡优化研究
第25卷第1期森 林 工 程Vol 25No 12009年1月 FORES T E NGINEERING Jan.,2009 液晶显示器装配生产线平衡优化研究 王 晶,葛安华 * (东北林业大学,哈尔滨 150040) 摘 要:装配线是广泛存在的一种制造系统,装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产率。在生产线平衡原理及改善方法的基础上,以工作测定为依据,分析某液晶显示器装配线的工作能力及平衡状况,对生产线进行瓶颈分析和平衡改善,并对改进前后方案进行对比分析,以达到降低瓶颈工位工作时间、提升流水线生产效率、提高产能的目的。 关键词:装配线;瓶颈分析;工作测定;平衡 中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1001-005X (2009)01-0028-05 Balancing Improvem ent Study on A ssembly Line of Liquid Crystal D isplay Wang Jing,Ge Anhua (Northeast Forestry Universi ty,Harbin 150400) Abstract :Assembly line is a manufacturing system that is widely used.The balance rate of assembly line has great effect on the productivi ty of the system.Based on the production line balancing pri nciple and improvement method,the work capability and balancing status of the assembly line of Liq uid Crystal Display were analyzed according to work measurement.In addi tion,bottle neck analysis and balancing i mprovement were conducted on assembly line.Through comparative analysis on pre and post schemes,working time of bottleneck work station was reduced,production efficiency of flow li ne was increased,and productivity was enhanced. Key words :assembly line;bottleneck analysis;work measurement;balancing 收稿日期:2008-09-21 基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD11A15-05) 第一作者简介:王 晶(1983-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士研究生。研究方向:工业工程。 *通讯作者:葛安华(1961-),男,山东潮县人,硕士,教授。研究方向:工业工程和机械设计。 1 引 言 装配线平衡问题自1955年Salveson 首次提出以来,许多研究人员对此展开了大量的研究,并在不同程度上取得了可喜的成果。装配是产品成型的最 后环节,也是制约产量的重要因素,在制造中占有重要的地位。采用流水生产线方式的企业,流水生产线平衡成为一个重要的生产管理问题。因为,只有当生产线平衡,也就是生产线各工序的生产节拍达到一致,才能最大限度地减少由于生产线各工序节拍不均衡造成的劳动力和设备能力的浪费,使生产线保持一种均衡、连续的流动状态,从而获得所 希望的产出[1] 。本文运用基础工业工程的方法,对于某液晶显示器的装配生产线进行了持续平衡改善研究,实现了预期的流水线平衡目标。本文的改善方法在同类的企业中也有启迪和借鉴意义。 2 对液晶显示器装配线的现状分析 液晶显示器(Liquid Crystal Display )主要由LCD 显示模块、信号控制电路及电源供电电路、外壳3部分来组成,分别由不同的生产线来加工制造。本文主要研究用于生产 HP W1907 型液晶显示器产品的手工装配生产线。其流水线主要由主机板加工、Panel 加工、前段组立、包装段、组装、后段组装等段别组成。图1为该型号液晶显示器的生产线布置图,本流水线共有39个工位,操作人数39人,生产节拍为15 1s 。 要实现 一个流 生产,就要求各加工工序的加工能力相近似,因此对各加工工序的作业时间(W orking Time:W T )进行分析就显得尤为重要。同时,为满足制造量的要求,还需进一步计算加工1个单位的必要时间(Taking Time:TT),从而发现不符合制造加工要求的瓶颈工序,为后续的改善活动奠定基础[2] 。 2 1 作业时间测定 作业元素时间是用秒表从实际装配过程中反复测得的,测试对象是长期从事装配该工作站的熟练工人,工作强度中等,经过多次测试再取平均值。经过评比和宽放,最终得到各工位的实际作业时
生产线平衡率
生产线平衡率的计算例子： 工位标准时间人数 1. 1 2. 1 3. 2 4. 1 5. 1 C/T:Cycle Time 一个作业中开始动作至下一个开始动作实施的总时间 Neck Time: 瓶颈工位时间，即最长的 CT 平衡率(LOB:Line Of Balance)=整个工程所需时间/ ( Neck Time*总人数) 一、若第 3 个工位是由两个人联合操作完成的，那是 二、平衡率 =++++/(6*=66% 三、CT(tact time or cycle time) 即节拍时间 = 四、标准产量 =3600/=215(PCS/H/LINE) 五、人均产量 =215/6=H 六、若第 3 个工位是由两个人并行操作完成的，那是 七、平衡率 =++++/(6*=81% 八、CT(tact time or cycle time) 即节拍时间 = 九、标准产量 =3600/=265(PCS/H/LINE) 十、人均产量 =265/6=44PCS/H 线平衡分析，这一基本技能与工作，工作与学习过的IE 朋友来讲都不会陌生，线平衡分析能做，但是大家又是如何利用线平衡分析来做改善的呢 线平衡分析是 IE 基础中的一项技能与工作，但这项工作只能反映现场一个状况而已，并不能在现场得到一个改善结果。线平衡分析，是效率提升改善的一个环节，那么也只能是改善环节中的统计与分析阶段。线平衡改善也就是效率提升工作，按照如下步骤制定工作进程表进行(一定要做好工作进程表) ： 一、选择改善对象 效率提升改善选择对象要有两个： 1、首先是要选择做效率提升改善产品型号，先利用P-Q图进行分析，用 ABC法进行选择几 个所要改善的产品型号备用。另外还要看看过去该产品的生产效率记录，初步估计其改善的效果有多大，然后再确定该产品。 2、选择所要改善的线体，线体的选择注重两个方面，一是要线体的人员必须要安定；二是要线体的组 长要有积极主动改善的思想，而且执行力要强，选择这一条是相当重要的，这必须要在平常工作中，长期观察，以及与产线组长沟通方可得到的，这也是改善中很关键的一个选择。 二、线平衡分析——统计分析阶段 线平衡分析也分为三个步骤： 1、线平衡统计：统计过程无非就是进行现场工时测量，没个工位时间测量至少10 组数据。 如果多数是设备作业，这个时候就要对设备进行时间测量。并记录下实际的产量。 2、线平衡分析：按照线平衡分析的方法进行。注意寻找瓶颈工位及时间，得到线平衡率是多少，这个 将作为改善的原始基础数据，以做改善过程中的对比用。 3、改善目标评估与确认：根据线平衡分析的数据，以及对各工位时间的掌握程度，初步估计需要提升