蒋静终稿讲解.docx
- 文档编号:13033379
- 上传时间:2023-06-10
- 格式:DOCX
- 页数:58
- 大小:667.97KB
蒋静终稿讲解.docx
《蒋静终稿讲解.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《蒋静终稿讲解.docx(58页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
蒋静终稿讲解
湖南科技大学
毕业设计(论文)
题目
吉利汽车焊装厂机舱班生产线分析与改进设计
作者
蒋静
学院
能源与安全工程学院
专业
工业工程
学号
0901040328
指导教师
程晓娟
二〇一三年六月二日
湖南科技大学
毕业设计(论文)任务书
能源与安全工程学院工业工程系(教研室)
系(教研室)主任:
(签名)年月日
学生姓名:
蒋静学号:
0901040328专业:
工业工程
1设计(论文)题目及专题:
吉利汽车焊装厂机舱班生产线分析与改进设计
2学生设计(论文)时间:
自2013年4月1日开始至2013年6月2日止
3设计(论文)所用资源和参考资料:
(1)熊永家,娄文忠.工业工程方法从入门到精通[M].机械工业出版社,2009.10.
(2)齐二石,霍艳芳等.工业工程与管理[M].科学出版社,2011.9.
(3)易树平,郭伏.基础工业工程[M].机械工业出版社,2007.3.
(4)王恩亮.工业工程手册[M].机械工业出版社,2006.1.
(5)张蓉.吉利汽车焊装厂机舱班作业指导书,2013.2.
(6)张蓉.吉利汽车焊装厂劳动定额及工时测量汇总表,2013.2.
4设计(论文)应完成的主要内容:
通过对吉利汽车焊装厂机舱班生产线的调查研究,发现机舱班的生产线平衡率底下,经分析研究找出主要原因,并针对生产线存在的这些问题进行分析,找出改善方法,对生产线进行改善设计,提高生产线的平衡率。
5提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求:
(1)在规定的时间内纸质档与电子档论文交到指导老师处。
(2)理论知识概念清晰;数据真实可靠,计算结果准确无误;分析时表达准确,思路清晰,论点鲜明,逻辑性强。
(3)论文格式规范,严格按照《湖南科技大学本科生毕业设计(论文)要求与撰写规范》书写。
(4)论文字数在两万字左右,应反映自己的学术观点,严禁抄袭。
6发题时间:
2013年4月1日
指导教师:
(签名)
学生:
(签名)
湖南科技大学
毕业设计(论文)指导人评语
[主要对学生毕业设计(论文)的工作态度,研究内容与方法,工作量,文献应用,创新性,实用性,科学性,文本(图纸)规范程度,存在的不足等进行综合评价]
指导人:
(签名)
年月日
指导人评定成绩:
湖南科技大学
毕业设计(论文)评阅人评语
[主要对学生毕业设计(论文)的文本格式、图纸规范程度,工作量,研究内容与方法,实用性与科学性,结论和存在的不足等进行综合评价]
评阅人:
(签名)
年月日
评阅人评定成绩:
湖南科技大学
毕业设计(论文)答辩记录
日期:
学生:
学号:
班级:
题目:
提交毕业设计(论文)答辩委员会下列材料:
1设计(论文)说明书共页
2设计(论文)图纸共页
3指导人、评阅人评语共页
毕业设计(论文)答辩委员会评语:
[主要对学生毕业设计(论文)的研究思路,设计(论文)质量,文本图纸规范程度和对设计(论文)的介绍,回答问题情况等进行综合评价]
答辩委员会主任:
(签名)
委员:
(签名)
(签名)
(签名)
(签名)
答辩成绩:
总评成绩:
摘要
论文以吉利汽车焊装厂机舱班生产线为研究对象,对其生产线平衡率低的问题,运用工业工程的理论与方法进行优化改善。
在对焊装厂机舱班生产线各生产工序进行测时和分析的基础上,首先找出导致线平衡率低的主要原因:
瓶颈工序操作时间过长及某些工序产能过剩。
然后运用方法研究和时间研究两大技术,并结合“5W1H”提问技术和ECRS四大改善原则、动作经济原则等方法对机舱班各生产工序进行分析。
用秒表时间研究找出生产线的瓶颈工序,运用程序分析方法分析瓶颈的生产工艺流程,并改善生产工艺,消除作业中不必要的、无效的动作。
针对产能过剩的工序,通过对工序的重排、人员的调整以及双手作业分析改进,并利用流程程序分析进行分析研究,优化和改善产能过剩的工序。
改善后,机舱班生产线平衡率变为92.02%,提高了14.15%,作业人员减少了1人。
关键词:
生产线平衡;方法研究;时间研究;程序分析
Abstract
TheweldingfactorycabinclassproductionlineofGeelyAutomobileistheresearchobjectofthethesis.Inallusiontothelowbalancerateofitsproductionline,wewouldoptimizeandimproveitbyapplyingthetheoryofindustrialengineeringorrelevantmethods.Firstofall,basedontheanalysisandtimemeasurementofproductionprocessabouttheline,wefindoutthereasonsoflowbalancerate:
thebottleneckoperationtimeistoolong,andsomeprocessesareexcesscapacity.Then,weanalysistheproductionprocessbytwotechniques--TimeandMethodsStudy,and“5W1H”questioningtechniquesandECRSprinciple,economicprincipleofmotionandsoon.WefindoutandstudythebottleneckprocesswithDTSIS,andtoimprovethemanufacturingtechnique,toeliminateinvalidandunnecessaryaction.Thepaperreferstosomesolutionsabouttheproblemtobettertheprocesses,includingrearrangementofprocesses,turnover,meliorationoftwohandedoperationandotheretc.Aftertheamelioration,thebalancerateofthelineis92.02%,increasedby14.15%,operationpersonnelisreducedbyone.
Keywords:
ManufacturingLineBalancing;MethodsStudy;TimeStudy;Processanalysis
第一章绪论
1.1研究背景及意义
历史发展到21世纪,传统的企业管理方式已经不再适应当今社会发展节奏,如何在先进科学技术与管理技术的互相发展中找出合适自身发展的管理方法和工具,已经成为现代企业取得成功的重要条件,然而企业解决这一问题最有效的方法是现代工业工程技术。
现代市场是买方的市场。
决定企业制造业在国际市场上的竞争力的关键是企业在新产品开发上的快速反应能力。
为此,如何提高生产力、满足客户需求、减少库存、不断改善生产系统等,就成为现代市场经济条件下所有企业都必须面对的。
精益生产管理对整个生产过程进行整体优化,理顺物流,消除八大浪费,改善质量,改进设计,有效利用资源,零库存,降低成本,最终取得用最少的投入实现最大产出的目的效果。
提高生产线平衡效率,可以提高作业人员及设备的工作效率;减少单件产品生产工时的消耗;降低产品的生产成本;减少各工序间的在制品数量;减少整个生产线的周转场所;可以缩短生产线的生产周期;消除生产线员工的等待时间;提升员工的工作士气;提高生产率、提升整体生产能力、降低生产现场的各种浪费;可以提升和稳定提升产品的品质。
本文针对吉利汽车湘潭分公司焊装厂的基本情况,本文将从生产线平衡的理论出发,结合吉利汽车湘潭分公司焊装厂的情况,地应用方法研究、时间研究、ECRS原则等工业工程方法与手段,探讨运用有效的方法提高生产线平衡,对生产线生产的实际情况进行调整,提高整条生产线的平衡率,提高整个企业的效益[1]。
1.2研究现状
生产线平衡是根据流水线作业的工程,计算周期时间的生产目标,首先应将工作分割或合并,使各工序均布载荷,为了提高生产效率的方法。
生产线平衡的各种问题随着生产流水线的出现而形成,已经近百年的时间。
生产线平衡问题是装配线管理过程中的一个基本问题,它要求根据描述整个生产线操作单元作业以及单元作业之间先后顺序关系的作业顺序图;提供一个有效算法,给出满意各种约束条件的最优作业分配方案。
装配线平衡是首先需要解决的问题,通过平衡可以改善装配线作业不均衡的问题,改善瓶颈工序,优化装配线的生产节拍,提高生产效率。
目前,国内外学者对于装配线平衡问题以提出了许多数学模型及平衡优化计算法。
提出装配线的平衡模型大多从影响装配线平衡的某方面;如工作站的数量,装配线的效率,负荷程度,节拍时间来考虑问题。
然而装配线平衡过程受到的影响是多方面的,应该对各种影响因素做多方面的综合分析。
此外装配线平衡过程是典型的NP难题,同时也是离散型网络数学优化问题;需求最优解比较困难,处理这类问题常用智能启发方式,例如遗传法、禁忌搜索算法及模拟退火算法等[2]。
遗传法、模拟退火算法及禁忌搜索算法等都是用数学算法得出最优解,现有的理论和方法是在生产一线的IE工程师很难理解的,而这些方法有着复杂的计算,使得它难以实际应用。
生产线平衡也可以通过模拟技术,来模拟生产线可能发生的情况,这种技术主要针对系统运行的逻辑关系,评估生产调度计划,分析生产系统的动态性能。
模拟时选择动态结构系统参数的数学模型作为模拟的基础,因为设置了正确的数学模型,运用合理的数据,就可能得到正确的模拟结果。
发达国家已经历了近一百年的发展,从上世纪第二十年代,泰勒和其他研究人员的方法研究和时间研究,至八十年代在计算机应用技术在工业中的应用,至九十年代在网络和通信技术的发展,整个工业化都发生了很大的变化。
应用工业工程在企业发展中的理论和方法有了很大的进步,也取得了相当大的好处。
我国改革开放后才开始经济发展,到二十世纪九十年代才开始研究工业工程。
当前,许多中国企业家开始认识到,在当前的这种激烈的国际市场竞争中,没有工业工程有关技术及相应的专业人才,在国际竞争中立于不败之地是不可能的。
加入WTO使我国的产业发展面临国际市场的挑战是前所未有的。
推广和应用工业,是我国企业及生产真正实现与国际接轨、迈向国际市场、有效参与国际竞争的重要基础和必然选择。
工业工程分为基本工业工程和现代工业工程。
基础工业工程技术两个方面构成:
方法研究与作业测定,可以使企业在投资少,或者在不要增加任何投资的情况下可以极大的提高生产线平衡。
结果将是明显轻快的,这也会被认为是挖掘出了生产企业内部的实力,减少了生产线的各种浪费,改善生产实用技术,最终提高生产效率。
现代工业工程最显著的特征就是面向整体企业的经营管理的全部过程,主要目的是降低成本、提高生产效率。
将技术与管理有机结合、实现经营管理的整体目标。
随着知识经济高速的发展,工业工程技术的相关理论与方法产生了重大发展,兼收并储蓄高新技术产业理论是该发展的主要表现,同时该发展也注重生产企业的先进制造系统的集成开发应用。
目前,现代工业工程理论已经被广泛应用于交通、医疗、服务、国防以及工程建设等各个产业部门,对国民经济发展起到重要作用[1]。
1.3研究方法
针对机舱班现有的生产能力不足和生产线平衡率较低的情况,因而把工作研究理论和生产线平衡理论作为研究的前提,对机舱班的生产线个工序进行全面的调查,查明影响线平衡和产能不足的原因是:
不合理的操作程序安排,测试点的人机利用率低,生产线工作时间不准确和生产线位置冗余等。
对于这些情况应用生产线平衡方法,结合生产实际情况,从新平衡和改善生产线,部分或整体提高生产线平衡,提高生产能力,利于建立符合流水生产线的常规生产管理秩序,减少产品的生产管理,降低生产成本,提高生产效率。
论文采用的线平衡方案:
①设立改善目标及方向,结合实际,对生产线进行改善。
②结合生产实际情况,对生产工时进行及时改善,并运用工业工程的理论,降低瓶颈工序的工时,提高产线平衡。
③结合统计质量管理中的x-σ管制图,对生产现场量测的工时进行分析。
④运用程序分析法,分析生产工艺及工人操作,并对不合理的方面进行调整。
第二章理论概述
2.1生产线平衡基本理论
2.1.1生产线平衡的概念
将整个工作划分为一系列具有单元工作的能力作业,可以影响生产线上所有的工序布置的效益,因此单元工作能够迅速的并且例行化地由专业设备和技术工人来执行。
加工的时间大部分很短,以至于只在指定一项工作给予每个工人做是很不实际的。
反之,工作经常会很容易组成易于管理的群组,然后将这些工作群组分发到具有一两位操作者的生产工序中去。
在工厂里,一个产品,少则由两三个作业组成,多则由几十个作业组成,而每个作业由非常多的作业要素组成。
制造部门通常都将物料的加工工艺流程分为几个小组,而每个小组又由非常多的工序组成,把这些工序联接起来,就成为一条条的生产线。
生产线平衡是对整条生产线上工序进行均衡化分配和平均化分配,调整生产线各工序生产作业量,尽量使生产线各工序的作业时间相近或相等,同时消除生产线上的各种浪费,最终达到生产效率最大化的平衡[3]。
2.1.2单品种流水线的平衡
要实现流水线生产,首先要制定标准操作方法和标准工序流程,也就是对其进行方法研究,从而使得流水生产线的操作和生产工序合理,之后在采用作业测定方法,也就是时间研究确定流水线上所有工序的标准时间。
以此为基础进行流水生产线平衡,主要内容是要确定流水线的生产节拍,按照生产节拍来确定工作地的数目,并且向各工作地分配工序任务。
生产线平衡需要解决的主要问题是将所有工序的任务分派到各工作地去,使得每个工作地在生产节拍内都处于忙绿,各工作地完成最多的操作量,使得各工作地空闲的时间最少,最终能够实现均衡生产[4]。
(1)确定流水线节拍
整个流水生产线上连续生产出现两个相同制品的间隔时间,称之为流水线的节拍。
它是设计流水生产线的基础,同时也是研究流水生产线非常重要的工作参数。
流水生产线的节拍的计算公式为:
式中r—流水生产线的节拍;
Te—计划期内的有效工作时间;
N—计划期应完成的制品产量。
(2)流水线平衡的计算
为了更好的定量分析生产线平衡,在表示生产线不平衡状态的“不平衡率”和表示生产线平衡的“平衡率”,因此用生产线平衡率来衡量生产线平衡状态优劣的管理指标。
生产线平衡率的计算公式为:
瓶颈工序是指整个生产线上的全部作业工序中,作业时间最长的工序[5]。
2.1.3生产线平衡的改善
(1)生产线平衡的改善原则
分析平衡状态时,为使各作业时间达到平整,在进行作业改善需按下面的原则进行:
1)削平时间长的作业
①分割作业,把分割的某些作业分配到其他作业时间短的工序中去。
②缩短作业时间。
③作业机械化。
④提高机械的能力。
⑤增加作业人员。
⑥换技能水平更高作业人员。
2)对时间短的作业的改善方法
①分割的那些作业,将其分配到其他操作时间短的工序中去。
②从作业时间长的工序中拿些作业过来。
③与作业时间短的工程结合。
④2个人以上的工作,尽可能让一个人做[6]。
(2)生产线平衡改善方法
1)分担转移法
在没有对生产线进行任何平衡改善前,如图2.1所示的工序1是整个作业过的瓶颈工序。
因此工序1是制约了整个生产,将工序1的某些作业转移到工序2中。
此后,整个生产作业的瓶颈工序就更变为工序5,但是与之前的工序1相比,瓶颈口就变宽了[7]。
图2.1分担转移法
2)作业改善压缩法
如图2.2所示,按照作业流程程序的改善方法,对生产线进行改造。
增加了工装模具,变更流程设计或者调整作业人员的工作内容。
这样,改善的最终使瓶颈工序得到压缩降低,整个作业时间缩短,因此整个作业的生产效益也就提高了[7]。
图2.2作业改善压缩法
3)加人缩短循环时间法
瓶颈工序产生的有时是由于该工序的操作人员不够用,使得该工序工作量太大。
此时,就可增加操作人员,这样就可以由更多人来分摊之前的工作,因此消除了原有瓶颈。
如图2.3所示的改善方法,在向工序2增加一名操作人员后,因此整个生产线的平衡率就提高了,瓶颈工序就因此变成工序5。
还可以对工序5再做类似的改善[7]。
图2.3加人缩短循环时间法
4)拆解去除法
当作业过程中的某个工序作业时间很少时,可以将这道上序拆解掉,然后将该工序进行重新分配,将该工序的放到到其他的工序中去,这样就可以有效地提高生产线平衡率。
如图2.4所示,将工序2拆解掉,重新拆分到工序1,3和5中去完成[7]。
图2.4拆解去除法
5)重排法
将其他工序的部分作业拆分到作业时间很短的工序中去,因而提高了整个生产的平衡率。
如图2.5所示,可以把作业时间相对较长的工序1和工序4中的工序重新排布,分出一些作业分配到作业时间相对较短的工序2中,从而提高生产线的平衡率[7]。
图2.5拆解去除法
2.2工业工程基础理论
2.2.1工业工程的定义
现代工业社会生活中,生产是人类最重要、最基本的一项活动。
任何生产活动都是把社会资源和自然资源转变成经济价值(服务和产品),增加生产附加值的过程。
事实上,任何企业都是为社会消费者提供服务和产品,企业是以不断追求更高的利润和更高的生产率为目标。
生产过程中能否有效发挥生产要素的作用,可以决定生产率能否有效的提高。
人们为提高生产率主要在管理方法和改进生产技术等两方面努力。
因此要在工业化生产中提高生产率,就必须把管理、技术很好地结合起来[8]。
工业工程的发展迄今近一百年了。
由于它涉及范围非常的广泛,内容也根据研究不断深化和拓展。
所以在整个工业工程形成和发展过程中,不同国家,不同学者,不同时期下过许多种定义。
在工业工程的很多定义中,最具权威性的工业工程定义是美国工业工程师学会于1955年正式提出,在之后研究的基础上经修订的定义,且今天仍被广泛采用。
内容为:
“工业工程师对物料,人员,信息,设备和能源所组成的集成系统进行设置,设计和改善的一门学科。
它综合运用社会科学,物理学,物理学方面的技术知识。
以及工程设计、分析的原理和方法。
对该系统的成果进行评价,预测,确定。
”该定义表明工业工程这门学科是一门方法学。
它告诉人们:
为把由设备、物料、人员组成有效的系统,运用各种知识,采用各种有效的方法去研究及解决问题[4]。
2.2.2工作研究
工业工程的核心是提高质量、提高生产率、降低成本。
工作研究是整个工业工程技术研究中非常重要的技术。
在吉尔布雷提出的“动作研究”和泰勒提倡的“时间研究”的基础上发展起来的。
工作研究由时间研究、方法研究两部分组成,如图2.7所示。
两项研究互相联系密不可分,方法研究为时间测定和制定标准时间提供固定的工作方法,而时间研究为选择和比较工作方法提供标尺。
在两者结合的基础上可以制定出标准的操作方法、材料、工具、设备以及工作场地布置方案,最终提高劳动生产率[9]。
图2.7工作研究内容示意图
工作研究常用的分析技术是:
“5W1H”、“ECRS”。
“5W1H”提问技术是指对分析研究对象原因、对象、地点、时间、人员、方法进行提问,发现问题的所在。
为了清楚的发现分析问题可以连续多次进行提问。
根据提出的问题所得的答案,弄清研究对象存在的问题,并进一步探讨该研究对象是否有改进的可能性。
具体的提问方法如表2.1所示。
表2.1中前两次提问的目的是在于弄清问题现状,即现状分析;第三次提问在于探讨研究对象是否有改进的可能性;第四次提问在于验证问题。
改进时常遵循ECRS四大原则。
表2.15W1H提问技术
考察点
第一次提问
第二次提问
第三次提问
第四次提问
目的(What)
干什么
为何要干
是否可以干别的
应该干什么
原因(Why)
干的必要
干的理由是否充分
有无其他新的理由
新的理由
时间(When)
在什么时间干
为何此时干
能否在别的时间干
应该在什么时间干
地点(Where)
在什么地方干
为何在此干
是否可以在别处干
应该在哪干
人员(Who)
由谁干
为何由他干
是否可以由他人干
应该由谁干
方法(How)
如何干
为何这样干
是否可以用他法干
应该怎样干
ECRS是通过提问技术,对已经存在的方案进行考分析,然后根据实际情况建立新方法时所运用的,其运用方法如表2.2所示。
表2.2ECRS四原则的运用示例
原则
目标
实例
取消
是否可不做
如果不做会怎样
省略检查表
通过更换布局省略搬运
合并
2个及以上工序内容是否能合并起来
同时进行2个及以上的作业
同时进行检查和加工作业
重排
是否能调换顺序
更换加工的顺序提高作业的效率
简化
是否能更简单
进行的流程优化
实现自动化或机械化
2.2.3方法研究
1)程序分析的定义。
程序分析是指了解生产对象的流转状态和变化,也是指连续的工艺规则及与工艺规则相关的某种空间条件,通过生产现场的操作作者或产品等调查分析生产工序实际情况,以寻求改进措施的方法。
2)程序分析的种类
进行程序分析时,视研究对象的不同因而采取不同图表进行分析和记录。
程序分析的图表分类如图2.8所示。
全过程程序分析—程序过程图
物料的流程程序图
人员、产品、材料的流动分析
人型的流程程序图
程序分析布置与线路分析—线路图、线图
人机程序图
闲余能量分析
联合操作分析图
工作时双手的移动—操作分析图
图2.8程序分析的图表分类
在流程程序分析中,为使记录结果易于理解或向有关人讲解时易于理解,应用统一的图示表示生活中常见的活动,具体如表2.3所示。
表2.3流程分析用符号
名称
分类
记号
表示内容
加工
加工
表示使零件、半成品、原材料,按照其作用目的而发生物理或化学变化的状态。
搬运
搬运
表示使零件、半成品、原材料由某位置移动到另一位置的状态。
检查
数量检查
对零件、在制品、原材料做数量检验。
或者对生产工加进行测定;并将测定结果与基准比较;由此来判定产品是否合格的质量检验。
品质检查
停滞
储藏
表示按零件、在制品、原材料在不加工或检验状态,而是处于储藏状态或停留状态(生产线上预定的下一工序没有能够马上开始而产生的不必要的停留)
滞留
3)程序分析的技巧
①一个不忘:
是指不忘动作经济原则;
②四大原则:
是指取消、合并、重排、简化;
③五个方面:
是指加工、搬运、检验、储存、等待;
④5W1H技术:
是指对原因、对象、地点、时间、人员、方法进行提问[11]。
2.2.4时间研究
(1)时间研究的基本概念
时间研究是在研究怎样决定一位合格而符合并且受过训练的操作者,对指定的工
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 蒋静终稿 讲解