装配线流程优化的应用

余新军

摘 要：在产品所处的生命周期阶段发生变化以后，原功能型生产流程已不能适应大量生产的需要。本文使用作业测定方法对原装配线进行了测定和评价，并用操作分析和程序分析方法找到了生产效率低下的原因。通过对原流程进行取消、合并、分解、简化的改进使流程变得顺畅。

关键词：工作研究；生产流程；流水线；生产线平衡

一、引言

企业在生产管理中需要解决的一个关键问题就是生产流程的选择。常见的生产流程包括功能型流程和流水线。前者按功能布置，把具有类似功能的资源放在一起，具有高度的灵活性，一般用于生产多品种、小批量、客户化的产品。而后者将资源按照产品的加工流程布置，设备的专业化程度和操作者的技术娴熟程度较高。所以，流水线能够实现生产效率的提高和流程流转时间的缩短，一般用于生产少品种大批量的产品。

根据产品流程-矩阵，在产品生命周期的不同阶段，应该采用不同的生产流程。在导入期，由于产量较小以及不稳定因素的存在，应该采用更具灵活性的功能型生产流程。而在产量较大且较为稳定的成熟期和稳定期，就应该采用流水线以提高生产效率。

二、改善前的装配线

本文所研究的装配线是采用隶属于某公司的生产部，主要生产、装配固晶机、绑线机和封胶机等三大类产品。该装配线生产的产品型号较多，但这些产品的装配流程类似，只是其中部分构成部件的装配稍有不同。所以，本文选取产量最大的型号为ZYA的邦线机的装配流程为主要研究对象。

三、原装配线存在的问题分析

为了对原装配线存在的问题进行有效的分析，首先通过作业测定对原装配线进行评价，揭示了问题的严重性，接着通过程序分析和操作分析找到了问题的根源和改进的方向。

（一）作业测定

作业现场给人的直观感觉是，很多工人处于空闲状态，作业不紧凑，生产效率低。对作业时间的进一步研究表明，时间的浪费主要表现在两个方面。1、不增加产品价值的作业所耗费的时间过长。对装配流程的描述，按照操作、搬运、检验、停滞（停滞指的是工件的停滞，包括等待和储存）四大类别对各作业进行分类整理，在这四大类作业中，只有操作改变了产品的属性，给产品增加了价值，其它的作业都没有增加产品的价值。但是，不增加产品价值的搬运和检验作业所耗费的时间却超过了总装配时间的一半（53.3%）。检验时间过长不仅延长了产品生产周期，而且造成了其它工位的等待，是重点削减的对象。2、时间利用率低。由前面的描述可知，当前的装配流程属于按功能布置的独立工作车间流程，各车间所负责的工序之间互相交叉、互相等待，比较复杂。

（二）操作分析与程序分析

时间浪费大的根源还在于操作程序的不合理。经过对操作程序的分析可以发现，导致空闲和等待状态出现的原因主要有两个方面。1、作业次序安排不合理。当前装配线上的每个车间都负责多道工序，而且各工序之间还存在交叉。当A车间要完成装配流程中的两道工序，而这两道工序之间还有一道工序由B车间负责时，A车间在完成第一道工序之后就不得不等B车间完成中间的那道工序之后才能开始下一道工序的作业。这样，在同一个车间的两道工序之间就产生了一个等待时间。如果各作业的次序安排不合理的话，此类等待时间就将更多。2、各道工序的作业时间相差较大。造成空闲和等待状态产生的另外一个重要原因就是各工序的作业时间不一致。流水线的生产节拍是由作业时间最长的那道工序所决定的，作业时间短的工序要等待作业时间长的工序，其等待时间就是节拍时间与该道工序作业时间的差值。该装配线虽然不是流水线，但也存在着因各工序作业时间不一致而引起的空闲和等待。在所有的工序中，作业时间最长的第三道工序所用时间为25小时，最短的第十道工序只用了10分钟。可见，二者的作业时间相差很大。

四、改进方案

针对当前装配线中存在的问题，本文综合应用“5W1H”提问技术和优化生产线原则进行了改进，主要包括以几个方面。

（一）取消或简化不增加产品价值的作业

第七道工序（整机跑合）的主要作用是对整机性能的检验和各部件的磨合。而第九道工序在进行各项检验的时候，机器都是按实际生产的要求运行的，也就是说，已经实现了整机跑合的功能。因此，可以取消第七道工序。对于第五道工序中的通電检测，经与技术人员探讨，可将其作业时间压缩为4小时。

（二）合并作业时间较短的工序，分解作业时间较长的工序

为了使各工序作业时间趋于一致，就要将较长的作业分解，较短的作业合并，这样就对生产线进行了有效平衡。由于第三道工序是瓶颈工序，可将其分解为两道工序：精装部件组装一、精装部件组装二。分解后的工序时间与其余工序时间已大为接近。对于作业时间很短的工序，应该将可以合并的合并在一起。在第七道工序被取消后，可将第六和第八道工序合并；在第十和第十一道工序交换次序后，可将第九与第十一道工序、第十与第十二道工序分别合并。

（三）平衡生产线

流水线的一个重要表面特征是，资源（人员、设备等）按照产品的生产流程布置。该装配线在生产所有产品时，只有精装车间和测试车间使用了一些检测仪器，其余的操作都只是零部件的手工组装。所以，该装配线使用的资源主要是工人。

五、结论

通过对工序的取消、合并、简化和分解，缩短了无价值作业的时间，有效地解决了原有流程中工序间相互等待的现象，使装配流程更加顺畅。改进后的装配线虽然表面上看还不是流水线，但已具有了流水线的思想和优点，大幅提高了时间利用率，缩短了产品的生产周期，从而适应了大量生产的需要。

参考文献：

[1]唐小兵，沈成武，陈定方.遗传算法和人工神经网络结合在结构优化中的应用[J].武汉交通科技大学学报，1999，5.