试析基于岗位设计的机械加工生产线设计

2015-04-28张莎莎周园王刚

中国科技纵横 2015年7期

关键词：机械加工设计方案生产线

张莎莎周园王刚

(中国航空规划建设发展有限公司,北京 100120)

试析基于岗位设计的机械加工生产线设计

张莎莎周园王刚

(中国航空规划建设发展有限公司,北京 100120)

在机械加工生产的过程中,手工作业或机械作业构成了一道工序。众多不同的工序构成了一个工作岗位。不同的工作岗位组合在一起,就形成了机械加工的生产线。本文通过具体实例,对基于岗位设计的机械加工生产线的设计进行了介绍,同时将其与传统的机械加工生产线设计进行了比较,为生产线的优化和改进提供了参考意见。

岗位设计机械加工生产线设计

在企业的生产活动当中，岗位是最基本的生产单位。而传统的机械加工生产线设计并没有充分考虑到岗位设计，而是将工、台时定额作为基础，通过工人和设备的年时基数和年产量对工人和设备的数量进行计算。这样就导致了设计当中人时和机时混合在了时间定额当中，使得设计和实际生产不符，也无法进行有效的管理，为工厂的效益和发展造成了一定的困难。下面以某机械加工生产线的一个岗位为例，对具体的设计方式和设计步骤进行阐述。

1 生产线的基本概况

该生产线生产某种机械零件，其采用的是U形布置方式，平均年产量在十万件左右。以其中四台相邻的机床为例，这四台机床均为半自动化机床，负责完成生产的四道工序。工作人员只需要对其进行上料和下料的工作即可，而不需要在其工作时进行看管。各个机床之间是通过滑道来输送工件。

这条生产线采用的是两班倒的倒班制度，每班的工作时间为8小时，全年工作时间为280天。生产线设备的年时基数为4200小时，工人的年时基数为2030小时。由于该生产线采用的是传统机械加工生产线的设计方式，因此其中设备数量=(年产量*单件台时定额)/设备年时基数，工人数量=(年产量*单件工时定额)/工人年时基数。按照这个计算方式，最终计算得出的设备平均负荷率是75.2%，工人平均负荷率为77.8%。但是在实际生产中，机床在加工时并不需要工人进行看管，因此工人实际的负荷率仅为14.4%。

2 基于岗位设计的机械加工生产线设计方法与步骤

根据上述生产线的实际情况和具体的计算数据可以看出，传统的机械加工生产线设计存在着很多弊端，无法将生产线的生产率更好的发挥，也没有实现对工人及设备的有效利用[1]。因此，应当基于岗位设计来进行机械加工生产线设计，才能更好的提高生产效率。具体的设计方法和步骤如下:(1)生产节拍的确定。在该生产线每班的8个小时工作时间当中，通过调查和计算得出了由于各种因素而损失的时间大约为74分钟，而设备的运转率大约为95%。因此，具体的生产节拍=(每班有效工作时间*班次*年工作天数)/年产量*设备运转率。带入具体数据进行计算，最终确定该生产线的生产节拍为130秒。(2)手工作业时间的确定。在确定手工作业时间标准之前，应当先进行合理化的动作分析，将各种浪费动作消除。然后可以使用模特预定动作时间法来对各项手工作业的事件标准进行确定。通过具体操作，计算出了开门取件的时间为4.26秒，换位的时间为7.87秒，上料、关门、操作按钮的时间为6.58秒。总计时间为18.7秒。(3)确定机器作业和机手并动的时间。在进行机器作业和机手并动作业的时间时，可以在实际生产活动当中，对实际的切削速度、切削深度、走刀量等相关的生产工艺时间参数进行统计和计算。(4)估算生产线岗位数量。对于岗位数量的设计，可根据上面步骤中确定的生产节拍、手工作业时间、机器作业及机手并动作业时间，来进行先期的粗略估算。由于该生产线的生产节拍为130秒，其中四个机床为一个生产岗位，配备一名工人。将这些信息与上述数据相结合，就能够大概估算出生产线岗位的大体数量。(5)对各个岗位进行详细设计。在进行岗位设计的过程中，要以工人为中心，将其手工作业和辅助作业的时间作为设计基础。然后在生产节拍的限制之下，在人机作业图当中对手工作业、辅助作业和机器作业等步骤进行绘制。在该条生产线的130秒的人机作业图当中，除去工人行走和等待的时间，可以计算出机器的平均工作负荷率是73.1%，工人的平均工作负荷率是67.5%。(6)进行各个岗位的最终组合。在完成上述所有工作之后，确认各个步骤准确无误，就可以按照机械生产的实际流程，将设计好的各个工作岗位进行整合。同时协调各个岗位之间的位置和联系，最终完成机械加工生产线的设计[2]。

3 基于岗位设计的机械加工生产线设计与传统设计之间的区别

将上述基于岗位设计的机械加工生产线设计的相关设计结果与计算数据和传统设计进行对比，我们可以清晰的发现，在单班人数减少的情况下，新的设计方案在岗位生产率和工人作业率等方面较传统设计方案仍然有着很大的提高，体现出了很大的优越性。

在设计方面具体的不同之处则体现在很多的方面，其中最为主要的一点就是设计的出发点不同[3]。新的设计方案是以工人为中心，在进行生产线设计的时候，对各类与工人相关的因素进行了全面考虑，对于岗位的设计是以工人的作业时间和辅助时间等数据作为基础，并且考虑到了生产节拍的限制。而传统设计方案则是以设备为中心，在计算工人数量的时候参照的是设备数量。而对于时间定额的考虑，新的设计方案将不同工序的机动时间和手动时间分开进行考虑，而传统方案却是将其混在一起。对于机床设置的位置，基于岗位设计的方案显然将处在相同岗位的机床放置的更近，使得工人在操作机床的时候浪费的时间更短。而传统方案由于没有考虑到岗位设计的问题，因此机床的放置位置可能会存在不合理的现象，对生产效率具有较为不利的影响。

此外，基于岗位设计的方案在进行生产时是按照一定的生产节拍来进行的，对提高生产线的整体效益十分有利。而传统的设计方案却只注重单台设备的生产效率，对于整条生产线缺乏整体性的把控[4]。新的设计方案中对生产方式、生产组织和生产管理等相关方面考虑的十分全面，操作性很强。而传统的设计方案对于这些问题考虑不周，往往会给生产方带来很多的困扰。从两种设计方案的目标来看，新的方案显然注重的是生产方的整体效益，通过对资源和人员的合理规划安排，力争以更少的投入，换取更高的收益。而传统设计方案只注重满足生产纲领，对于经济效益的重视程度不高，导致了生产率无法有效提高。