基于裝配生產線的作業分析應用研究

王春瑞，孫福田，朱勝杰

(東北農業大學 工程學院，哈爾濱 150030)

作業分析屬于工業工程的研究范疇，通過對以人為主的工序的詳細研究，對作業者、作業對象、作業工具三者進行科學合理地布置和安排，達到工序結構合理，減輕作業者的勞動強度、減少作業工時消耗、縮短整個作業的時間，以全面提高生產效率和產品的質量、產量為目的而做的分析。它是研究一道工序、一個工作地點的作業者使用機器或者不使用機器的各個作業活動[1]。現代科技已經運用在企業的各種方面，要想繼續提高生產效率，只能從其他相對靈活的方面入手，做好銜接工作，以達到提高生產效率的目的。以A公司為例，描述作業分析對企業的改善，分析作業分析應用后所達到的結果。

1 研究對象的現狀分析

A公司是中國大功率推土機、筑路機械及工程機械配套件的專業生產廠家，是國內生產液力傳動裝置的重要研發、制造基地。但裝配生產線上仍存在著人員操作不當，人機操作不平衡等問題，裝配效率有待提高。

以液力變矩器裝配生產線為研究對象，該裝配線是全自動的生產線，整個生產線的規劃和設計都是應用現代科技手段，但是人員操作以及人員和機器間的聯合操作仍有待提高。對于裝配生產線的每一個工序都應進行作業分析，以達到規范的操作。文章以整個裝配線上耗時最長的工序為研究對象，對其進行作業分析，其他工序以此為例。由秒表法測得，安裝法蘭部位所耗時間多長，由于該工序是一人操作一臺機器，所以只進行雙手操作分析和人機操作分析。

1.1 雙手操作的現狀

(1)雙手操作分析的主要用途：①研究作業者雙手的動作及其平衡，左右手的分工是否恰到好處。②發覺“獨臂”式的作業。③發現作業者伸手、找尋以及笨拙而無效的動作。④發現作業工具、物料和設備等不合適的放置位置。⑤讓雙手的動作操作規范化[1]。

(2)用雙手操作對原操作進行記錄，如圖1所示為安裝法蘭部位的雙手操作圖。

1.2 人機操作的現狀

(1)人機操作分析的特征：①一般用于一人操作一臺機器或者一人操作多臺機器的情況。②人機作業分析借助于人機作業圖進行分析[1]。

(2)用人機操作對工序的原操作進行分析，如圖2所示為安裝法蘭部位的人機操作分析圖。

圖 1 雙手操作分析圖

2 研究對象的作業分析

對該工序的雙手操作和人機操作均采用“5W1H”的提問技術和“ECRS”原則進行分析和改進[2]。

2.1 對雙手操作的改善

(1)分析原操作方法，可以發現以下問題。①通過“5W1H”提問技術得出，左右手的等待現象較多，左手竟然多至23個，屬于無效動作，應較少或消除。在貼紙墊和法蘭之前取件時，均為單手操作，不符合“雙手應同時而對稱動作”的動作經濟原則。現行方法不僅浪費時間，而且易產生疲勞。應讓雙手同時操作，省去雙手的等待時間。同理在擰螺栓的過程中的單手操作，也應改為雙手操作。②現行方法中存在著往復檢查和移動放下扳手，在實際操作中，第一次檢查可以去掉，而且實際的檢查就是簡單的晃動法蘭，查看松緊程度。所以在緊固法蘭的時候可以不放下扳手，將移動和放下扳手與檢查合并，省去了后期再次拿起扳手的動作，簡化了操作。

圖2人機操作圖

Fig.2 The man-machine operation

(2)改善原操作方法，經過反復對該工序分析、研究，決定對存在的問題進行如下的改善。①取消：根據動作經濟原則，取消單手操作時另一只手的等待操作，同時取消了反復拿起、放下扳手的操作以及第一次的檢查操作。②合并：將移動和放下扳手與檢查合并，在不影響工件安裝的情況下簡化操作。③重排：將改善后的雙手操作進行重新排列，均衡雙手操作。

改善后的雙手操作圖如圖3所示。

2.2 對人機操作的改善

(1)“轉身拿螺栓和螺母”發生在機器空閑的時間里，可以調到人空閑的時間里完成。“螺母掉地上并撿起來”是無效動作，延長了工序的時間，在工作的時間可能由于慌忙造成的。把“轉身拿栓和螺母”移至機器開始工作，總體縮短了工序時間。若出現螺栓或螺母掉落，也可有充足的時間撿起來[3～7]。

(2)整個工序的時間大部分是機器在工作，由于該自動裝配線是全自動雙控的，機器的時間可以自動設定可以人為設定。該裝配線是按訂單生產，做人機操作分析時由于是訂單相對來說較少時，所以設定的機器運作時間較長。根據訂單的多少，機器的運作時間是可調的，進而工序的時間是可以縮短的。

圖 3 改善后的雙手操作分析

圖2改善后的人機操作分析

Fig.2 Improved man-machine operation analysis

改善后的人機操作分析如圖4所示。

【參 考 文 獻】

[1]易樹平，郭 伏.基礎工業工程[M].北京：機械工業出版社，2006：109-129.

[2]郭 伏，李 森，吳艷麗.雙手操作分析方法應用研究[J].工業工程，1995(4)：40-41.

[3]郭彩芳，任曉華，張惠眾，等.人機操作分析在裝配生產線上的應用研究[J].機械管理開發，2012，25(1)：71-73.

[4]王賢琳，張 華，宋佳佳.基于人機操作分析的某汽車零配件生產流程改進研究[J].科技信息，2007(36)：179-180.

[5]王 雁.工作研究在平板機組生產線的應用[J].合肥工業大學學報，2010，33(9)：1295-1298.

[6]朱玉杰，王美玲.中小型空調生產企業需求預測方法的研究[J].森林工程，2009，25(1)：68-72.

[7]高廣章.工作研究在Polaris Housing裝配線平衡中的應用[J].機械設計與制造，2009(7)：102-104.