裝配線指的是由一些物料搬運設備連接起來的連續(xù)生產(chǎn)線。主要精神在于“讓某一個生產(chǎn)單位只專注處理某一個片段的工作”,而非傳統(tǒng)的讓一個生產(chǎn)單位從上游到下游完整完成一個產(chǎn)品。
裝配線是人和機器的有效組合,充分體現(xiàn)設備的靈活性,它將輸送系統(tǒng)、隨行夾具和在線專機、檢測設備有機的組合,以滿足多品種產(chǎn)品的裝配要求。裝配流水線的傳輸方式有同步傳輸?shù)?(強制式)也可以是非同步傳輸/(柔性式),根據(jù)配置的選擇,實現(xiàn)手工裝配或半自動裝配。裝配線在企業(yè)的批量生產(chǎn)中不可或裝配線平衡
裝配線的平衡是使人員之間或機器之間盡量平衡,這樣裝配線的產(chǎn)出才能達到要求的水平。裝配線平衡問題與設施規(guī)劃相牽連。裝配線的平衡與否直接影響到制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率。
流水生產(chǎn)方式創(chuàng)造了高度的勞動生產(chǎn)率,是現(xiàn)有生產(chǎn)組織形式中的一種形式。但是,實行流水生產(chǎn),必須具備一定的先決條件。首先,產(chǎn)品及其生產(chǎn)工藝都是高度標準化的,設計完全定型,零件互換性高,生產(chǎn)中消除任何修配與調(diào)整操作,工藝方法穩(wěn)定,能組織高度專業(yè)化的勞動分工。同時,應有穩(wěn)定的大量的市場需求。這樣,才有條件為每種產(chǎn)品建立專用流水線,流水線上配備率的專用設備。這些設備所需的大量投資能為大量的銷售量所消化,而為企業(yè)取得率和低成本的技術經(jīng)濟效果。
本文所寫的關于流水線裝配線線平衡問題正是具體到生產(chǎn)TFT-LCD的一條生產(chǎn)流水線,因為管理人員缺乏IE方面的理論知識,雖然采用了流水生產(chǎn)方式,但對其裝配線線平衡卻分配不合理,造成了生產(chǎn)能力的浪費。
1. 流水線重要的概念節(jié)拍。節(jié)拍是指流水線上前后出產(chǎn)兩個相同制品的時間間隔。當流水線的運輸批量等于1的情況下,節(jié)拍按下面公式計算。
C=Fe/N
式中 C——流水線節(jié)拍;
Fe——計劃期有效工作時間;
N——計劃期應完成的產(chǎn)量,或預期的生產(chǎn)大綱產(chǎn)量。
2. 少工作地數(shù)計算
工作地也叫工作站。它們分別承擔生產(chǎn)過程中至少一個或多個無法在分解的作業(yè)元素。工作站需完成的作業(yè)元素及其工時定額總和,分別稱為站工作含量及站工作含量時間。流水線上所有站工作含量時間的總和為總工作含量時間。
流水線共做地合理分工的合理性體現(xiàn)在用少的工作地數(shù)來完成制品的生產(chǎn)過程,即完成所有的作業(yè)元素。因為工作地數(shù)減少,工作地上的負荷越飽滿,流水線的利用效率也就越高。在給定了節(jié)拍后,少工作地數(shù)應為:
Smin=[W/C]
公式中[]符號表示大于或等于W/C的小整數(shù)。
流水線的少工作地數(shù)可以作為衡量流失線利用程度的一個標準,用來檢查任務分工組織的合理性。
3. 流水線平衡
少工作地數(shù)只是一種理想情況。在生產(chǎn)中,有許多因素限制著作業(yè)元素的分配,使工作地的負荷不能達到滿負荷,即各站工作含量時間不能不能與節(jié)拍時間完全相等或接近相等。一種是工藝順序的約束,也就是作業(yè)元素的分解合并必須遵循裝配過程的要求,不能任意插補或顛倒。一種是技術上的約束。為了保證技術要求,必須防止工序之間的干擾。當然,還有一個基本的約束,即任何工作地的含量時間不能大于節(jié)拍。若一項作業(yè)元素的作業(yè)時間大于節(jié)拍時間,必須將它分為在兩個或多個工作地平行進行。于是,在工藝與技術的約束下,按流水線的節(jié)拍要求,為每個工作地分配作業(yè)任務,使它們的作業(yè)時間盡可能地達到或接近節(jié)拍時間,這就是流水線平衡,或工序同期化。
對于裝配流水線,主要采取分解與合并工序,合理調(diào)配人力等辦法進行流水線的平衡。
對于流水線負荷率 為:
E=W/SC
在75%以上即可認為滿意,若達不到這個比率,則需法改進。用同樣方法也可計算工作地負荷率,通過工作地負荷率可檢查負荷分配的均衡性,若負荷分布不均衡,也應調(diào)整作業(yè)元素的分配,即總負荷率有些降低,也是值得的。因為有利于產(chǎn)量的提高,也利業(yè)于員工積極性的調(diào)動。
影響裝配線平衡的因素
影響裝配線平衡的因素有很多,主要有:
(1) 各工位的作業(yè)內(nèi)容
作業(yè)內(nèi)容是根據(jù)產(chǎn)品的工藝要求、裝配路線以及裝配特點決定的,通過按順序完成一條生產(chǎn)線上的所有作業(yè)內(nèi)容可以把產(chǎn)品完美地生產(chǎn)出來,各工位的作業(yè)內(nèi)容是在該工位上需要完成的所有作業(yè)要素的集合。 其中,作業(yè)要素的任務量和操作時所需技能的復雜程度對作業(yè)時間及作業(yè)負荷均有影響。
(2) 操作者的技術水平
操作者的技術水平受工作年限、生活背景、個人身體狀況等因素的影響較大,技術水平高、崗位操作的熟練程度高的操作者在同工位的操作時間一般小于其他操作者。在企業(yè)中一般采用人員素質(zhì)矩陣的工具來評定操作者在各工位的技術水平。
(3) 設備能力
不同的設備應用于相同的工作內(nèi)容,消耗的時間以及加工出的產(chǎn)品質(zhì)量也會有不同程度的差異。以車載音響生產(chǎn)線為例,改善前使用一般的螺釘擰緊機,擰緊螺釘后還需要操作者用力矩扳手校核力矩;而在此工位更換了比較先進的螺釘擰緊機之后,在擰緊過程中即可對螺釘?shù)牧?,及達到該力矩時螺釘轉(zhuǎn)過的圈數(shù)做出測算,這樣不僅減少了操作者用力矩扳手校核力矩的作業(yè)內(nèi)容,同時也時產(chǎn)品的質(zhì)量得到提升。
除了以上幾點, 其它因素,如物流的安排, 原料的品質(zhì), 設計的因素等也會影響線平衡。
裝配線平衡,是對裝配線上的各工位開展作業(yè)分析和負荷分析,通過重排、簡化或取消裝配線上的作業(yè)元素來達到調(diào)整工序間的負荷分配的目的,進而使各工序達到能力平衡(作業(yè)時間盡可能相近),盡量消除生產(chǎn)線上的等待,浪費現(xiàn)象,從而提高生產(chǎn)線整體效率的技術手段與方法。裝配線的平衡是裝配線的設計與管理中的一個很重要的問題,也是企業(yè)一直追求的目標,因為它是衡量生產(chǎn)線工序水平的重要指標之一,只有生產(chǎn)線平衡了,才能使物料、設備,人員,空間等得到合理的利用,在投入成本一定的情況下化的創(chuàng)造效益。平衡率高的裝配線各工序之間配合程度高,對手工裝配線來說兩個工位之間只需要有一個在制品即可滿足正常生產(chǎn)運行;另外,平衡率高也意味著生產(chǎn)線上操作者總體等待時間的減少,進而提高生產(chǎn)效率。各崗位的工作負荷一致,也降
低了企業(yè)管理者在制定頂崗計劃及人員調(diào)配方面的難度。由此可見裝配線的平衡程度,直接影響著裝配線的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品質(zhì)量。