汽車零部件生產線的平衡分析與改善應用

摘 要：本文介紹了某汽車零部件生產線工藝流程和平衡的相關概念， 并有選擇地分析生產線平衡評價的指標的基礎上， 通過研究汽車搖窗機生產過程， 應用程序分析、MTM法和ECRS法改善生產線平衡， 提高生產線平衡率， 增強企業生產能力， 進而提高企業的經濟效益。所用方法對類似企業的生產線平衡具有操作意義。

關鍵詞：MTM 山積圖 線平衡

隨著汽車的不斷普及，汽車零部件制造也成了非常成熟的產業，但是近年來制造企業的成本節節攀升，這時就需要運用工業工程技術對制造流水線進行不斷的改善，合理安排作業，制定標準工作方法和標準工時，降低成本，提高產品質量和生產效率，從而極大提高企業的經濟效益和競爭力。MTM （方法-時間-量測），首先通過方法研究，消除生產系統中不合理、不均衡、不經濟的因素，尋求操作者最經濟、最有效并令人愉快的操作方法，制定出標準方法后，通過作業測定得到標準時間，作為經營管理、進度控制的依據。工作研究作為工業工程最經典的內容，最終目的就是提高生產效率和降低成本，在西方發達國家應用非常廣泛。

一、生產線平衡理論

現代制造業基本上采用了分工作業， 簡化了作業難度， 提高了作業熟練程度， 提高了工作效率。然而， 作業細化之后， 各工序的作業時間又不完全相同， 勢必造成工序間作業負荷的不平衡， 從而出現了負荷高的工序不能按時完工， 而負荷低的工序經常停工， 導致了工時浪費、工件滯留問題， 嚴重降低了生產率。為了解決這個問題， 就必須提高生產線的平衡性。平衡性， 是指生產過程中各道工序都要按照規定的節奏， 在相同的時間間隔內生產和交付等量的成品， 使各道工序的作業負荷保持相對穩定， 避免時快時慢的現象， 以均衡地完成任務。生產線平衡就是對生產線的所有工序進行平均化， 調整作業負荷， 以使作業時間盡可能相近的技術手段與方法。

二、優化方法的運用

1.生產線組裝工序介紹。該搖窗機生產線主要有以下幾個站別組成：OP010 繞線工站 ：將鋼絲繩繞到支架滾輪上，OP020 閉環工站： 將鋼絲繩末端咬合形成閉環，OP030 電機裝配： 將電機組件裝到支架上，OP040 線尾檢測： 插上電線檢測功能，OP050 外觀檢查： 檢查搖窗機外觀。該條組裝生產線在組建時只是根據類似產線改建， 沒有進行方法研究和作業測定， 所以導致線上操作人員的動作以及現場的布置存在較大的問題。在運行過程中出現了生產停滯、生產不均衡（如： 太忙碌、太清閑等）、浪費嚴重、生產線平衡率低等不合理現象。解決現有問題必須通過運用方法研究和作業測定的手法， 并結合生產線平衡分析， 制定標準的操作方法和標準的操作時間， 使生產線平穩均衡的運行。

2.問題調研。作業時間是核算生產線平衡率的基礎數據， 也是找出瓶頸工位的前提條件，通過MTM方法計算工站OP010 電機支架取放的時間（如表1-1 所示）：

進而對每個工站所有動作進行分析得出了各工位的實際作業時間（如表1-2所示）。

并繪制出生產線平衡分析圖（如圖2-1所示）

3.組裝生產線平衡分析。根據表1-2所計算實際操作時間進行計算， 該生產線的平衡率為：生產線平衡率= [各工位作業時間總和/ （最長作業時間*工位數） ] 100% = [ 205.3/ （ 53.2*5） ]100% = 77. 2%。平衡損失率= 1-平衡率= 1- 77. 2% = 22.8%由以上計算可以看出， 該組裝生產線平衡率為77.2% ， 平衡損失率高達22.8%. 由表1-2中數據和圖2-1可以看出， 導致產線平衡率低的主要原因是瓶頸工位（第2工位）的作業時間與其他工位的作業時間相差較大， 同時有些工位（第1， 5工位）的能力存在過剩現象。如果能將瓶頸工位的作業時間降下來， 同時將過剩的生產能力降下來，生產效率自然會提高

4.組裝生產線平衡改善?？紤]到此次改善為滿足產能需求增加，在提高平衡生產線時， 依據生產線平衡改善原則，采用 ECRS（取消、合并、重排、簡化）分析原則對瓶頸工位進行作業改善。增加一個站別，平衡動作，降低瓶頸站別時間。OP010 改善機器加快繞線速度；導軌取料人機改善；注油次數及間隔時間優化。

OP015滑塊和導軌的組裝；電容器安裝整理；彈簧刷油。

OP020 取消滑塊和導軌的組裝；閉環工裝改善；線束套管蓋卡入電機支架動作優化。

OP030 自動打螺絲伺服速度改善；刷油動作改善；線束套管蓋注油改善。

OP040 減少一個空載循環；導軌補油移至別站

OP050 增加補油工序

5.改善后的效果分析。對改善后的時間重新分析，得出時間：

改善后的平衡率計算。生產線平衡率= [各工位作業時間總和/ （最長作業時間*工位數） ] 100% = [ 215.9/ （42*6） ]100% = 85.6%

三、結語

本文通過對生產線的瓶頸工位進行分析改善和增加工站， 提高生產線平衡率和產能，從而滿足客戶需求。生產線平衡率由改善前的77.2%提高到改善后85.6% ， 提高了8.4%. 這一結果表明， 企業生產線過程中運用工業工程各種技術手法可以提高生產效率，減少投資，工業工程技術方法的大力普及將會有利于企業生產效率和競爭實力的提升。

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