摊铺机装配线平衡改善研究

张瑞恒

摘要：针对某公司摊铺机生产过程中产能不足的问题，分析摊铺机的结构与装配关系。根据摊铺机各作业单元的作业时间和装配约束关系，绘制装配优先顺序图，计算装配线平衡率。建立数学模型对装配线平衡问题进行研究，通过Lingo软件进行求解，得到优化后的8个工位与各工位的作业单元分配结果，最终实现摊铺机装配线产能与装配线平衡率的提高。

Abstract： The structure and assembly relationship of a paver are analyzed for the problem of insufficient production capacity in the production process of the paver. According to the working time and assembly constraint relationship of each working unit of the paver， an assembly priority map is drawn and the assembly line balance rate is calculated. The mathematical model is established to study the assembly line balance problem. The Lingo software is used to solve the problem. The optimized 8 work stations and the work unit assignment results of each station are obtained， and finally the paver assembly line capacity and the assembly line balance rate are improved.

關键词：摊铺机；装配线平衡；Lingo求解

Key words： paver；assembly line balance；Lingo solution

中图分类号：U415.52+1 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）33-0277-02

0 引言

随着社会经济的快速发展，工程机械制造业规模不断扩大。“一带一路”国家战略的提出，增加了道路机械的需求量，但是随着市场竞争日益激烈，原材料以及人力等成本增加，使得产品利润空间变得越来越小。

本文通过对摊铺机装配线平衡研究，改善装配流程，提高作业人员及设备的工作效率，实现装配效率的提升，降低生产成本，提高企业的经济效益。

1 摊铺机装配线现状

1.1 摊铺机结构概述

摊铺机的结构包括：底盘、发动机和工作装置三部分。其中工作装置包括：推滚、料斗、刮板输送装置、螺旋分料装置和熨平装置五个部分。

1.2 摊铺机装配作业单元

1.3 工序优先顺序图

装配优先顺序图表示在装配过程中各个作业单元的先后顺序，也表示了在装配中各个环节的约束逻辑。

根据摊铺机各作业单元的装配顺序，画出优先顺序图，如图1所示。

1.4 装配线平衡率

装配线平衡率是评价装配线的一个重要指标，平衡率能反映出装配线线各工位的作业时间均衡情况。工位四时间最长为1126min，通过计算装配线平衡率为82.16%，求出的此平衡率处于中低等水平可以进行进一步优化。

2 装配线平衡优化

2.1 装配线平衡线性规划模型

装配线平衡问题主要分为两类，第一类问题已知装配线节拍，求最小工位数；第二类为确定装配线工位数量，求最小生产节拍。

2.2 装配线平衡模型求解

本文关于摊铺机装配线平衡分析的线性规划数学模型采用了Lingo软件求解。将编写的程序写入软件运行程序，其程序界面如图2所示。

通过计算求解，求得满足装配线产能的最小工位数为8，线性规划模型的结果窗口如图3所示。

2.3 装配线平衡模型结果分析

由程序运行结果可知，摊铺机装配线平衡问题的装配线最小工位数为8个，优化后的各作业单元分配情况以及各工位装配的总时间如表1所示。

由表1可知摊铺机装配线为8个工位，总作业时间为6476min，生产线平衡率为6476/（893×8）×100%=90.65%。

经过模型求解平衡优化后，装配线产能得到提升，可以满足增长的市场需求。并且摊铺机装配线的平衡率提高到了90%以上。

3 结论

本文通过装配线的分析并采用建模求解，把各个工作单元分配到相应工位，实现了装配线的平衡，并将该方案与改善前的装配线平衡率进行对比，以验证方案的可行性和有效性。

通过改善缩短了节拍以提高产能，并且改善了摊铺机装配线平衡率，提高企业生产效率和提高企业竞争力。通过对摊铺机装配线平衡研究，改善装配流程，提高作业人员及设备的工作效率，实现装配效率的提升，降低生产成本，提高企业的经济效益。

参考文献：

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