基于装配生产线的作业分析应用研究
2014-08-23王春瑞孙福田朱胜杰
王春瑞,孙福田,朱胜杰
(东北农业大学 工程学院,哈尔滨 150030)
作业分析属于工业工程的研究范畴,通过对以人为主的工序的详细研究,对作业者、作业对象、作业工具三者进行科学合理地布置和安排,达到工序结构合理,减轻作业者的劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间,以全面提高生产效率和产品的质量、产量为目的而做的分析。它是研究一道工序、一个工作地点的作业者使用机器或者不使用机器的各个作业活动[1]。现代科技已经运用在企业的各种方面,要想继续提高生产效率,只能从其他相对灵活的方面入手,做好衔接工作,以达到提高生产效率的目的。以A公司为例,描述作业分析对企业的改善,分析作业分析应用后所达到的结果。
1 研究对象的现状分析
A公司是中国大功率推土机、筑路机械及工程机械配套件的专业生产厂家,是国内生产液力传动装置的重要研发、制造基地。但装配生产线上仍存在着人员操作不当,人机操作不平衡等问题,装配效率有待提高。
以液力变矩器装配生产线为研究对象,该装配线是全自动的生产线,整个生产线的规划和设计都是应用现代科技手段,但是人员操作以及人员和机器间的联合操作仍有待提高。对于装配生产线的每一个工序都应进行作业分析,以达到规范的操作。文章以整个装配线上耗时最长的工序为研究对象,对其进行作业分析,其他工序以此为例。由秒表法测得,安装法兰部位所耗时间多长,由于该工序是一人操作一台机器,所以只进行双手操作分析和人机操作分析。
1.1 双手操作的现状
(1)双手操作分析的主要用途:①研究作业者双手的动作及其平衡,左右手的分工是否恰到好处。②发觉“独臂”式的作业。③发现作业者伸手、找寻以及笨拙而无效的动作。④发现作业工具、物料和设备等不合适的放置位置。⑤让双手的动作操作规范化[1]。
(2)用双手操作对原操作进行记录,如图1所示为安装法兰部位的双手操作图。
1.2 人机操作的现状
(1)人机操作分析的特征:①一般用于一人操作一台机器或者一人操作多台机器的情况。②人机作业分析借助于人机作业图进行分析[1]。
(2)用人机操作对工序的原操作进行分析,如图2所示为安装法兰部位的人机操作分析图。
图 1 双手操作分析图
2 研究对象的作业分析
对该工序的双手操作和人机操作均采用“5W1H”的提问技术和“ECRS”原则进行分析和改进[2]。
2.1 对双手操作的改善
(1)分析原操作方法,可以发现以下问题。①通过“5W1H”提问技术得出,左右手的等待现象较多,左手竟然多至23个,属于无效动作,应较少或消除。在贴纸垫和法兰之前取件时,均为单手操作,不符合“双手应同时而对称动作”的动作经济原则。现行方法不仅浪费时间,而且易产生疲劳。应让双手同时操作,省去双手的等待时间。同理在拧螺栓的过程中的单手操作,也应改为双手操作。②现行方法中存在着往复检查和移动放下扳手,在实际操作中,第一次检查可以去掉,而且实际的检查就是简单的晃动法兰,查看松紧程度。所以在紧固法兰的时候可以不放下扳手,将移动和放下扳手与检查合并,省去了后期再次拿起扳手的动作,简化了操作。
图2人机操作图
Fig.2 The man-machine operation
(2)改善原操作方法,经过反复对该工序分析、研究,决定对存在的问题进行如下的改善。①取消:根据动作经济原则,取消单手操作时另一只手的等待操作,同时取消了反复拿起、放下扳手的操作以及第一次的检查操作。②合并:将移动和放下扳手与检查合并,在不影响工件安装的情况下简化操作。③重排:将改善后的双手操作进行重新排列,均衡双手操作。
改善后的双手操作图如图3所示。
2.2 对人机操作的改善
(1)“转身拿螺栓和螺母”发生在机器空闲的时间里,可以调到人空闲的时间里完成。“螺母掉地上并捡起来”是无效动作,延长了工序的时间,在工作的时间可能由于慌忙造成的。把“转身拿栓和螺母”移至机器开始工作,总体缩短了工序时间。若出现螺栓或螺母掉落,也可有充足的时间捡起来[3~7]。
(2)整个工序的时间大部分是机器在工作,由于该自动装配线是全自动双控的,机器的时间可以自动设定可以人为设定。该装配线是按订单生产,做人机操作分析时由于是订单相对来说较少时,所以设定的机器运作时间较长。根据订单的多少,机器的运作时间是可调的,进而工序的时间是可以缩短的。
图 3 改善后的双手操作分析
图2改善后的人机操作分析
Fig.2 Improved man-machine operation analysis
改善后的人机操作分析如图4所示。
【参 考 文 献】
[1]易树平,郭 伏.基础工业工程[M].北京:机械工业出版社,2006:109-129.
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[3]郭彩芳,任晓华,张惠众,等.人机操作分析在装配生产线上的应用研究[J].机械管理开发,2012,25(1):71-73.
[4]王贤琳,张 华,宋佳佳.基于人机操作分析的某汽车零配件生产流程改进研究[J].科技信息,2007(36):179-180.
[5]王 雁.工作研究在平板机组生产线的应用[J].合肥工业大学学报,2010,33(9):1295-1298.
[6]朱玉杰,王美玲.中小型空调生产企业需求预测方法的研究[J].森林工程,2009,25(1):68-72.
[7]高广章.工作研究在Polaris Housing装配线平衡中的应用[J].机械设计与制造,2009(7):102-104.