基于線平衡循環(huán)分析提升裝載機(jī)裝配效率研究

姬新勇 喬巖 秦洪波

摘 要：與先前的手工經(jīng)濟(jì)模式相比，當(dāng)代工程行業(yè)中大部分的企業(yè)都使用裝載機(jī)配合流水線進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，極大的提高了生產(chǎn)效率，滿足了當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)的需求。目前，裝載機(jī)的需求量較大，作為一家裝載機(jī)生產(chǎn)企業(yè)，通過使用線平衡循環(huán)分析作為工具，結(jié)合精益生產(chǎn)理念，探索提高裝載機(jī)裝配效率的方案，具有相當(dāng)?shù)膶?shí)際意義。

關(guān)鍵詞：裝載機(jī);裝配效率;線平衡循環(huán)分析

企業(yè)效率的高低，主要取決于其管理水平、運(yùn)作流程和作業(yè)方法等。近些年，國內(nèi)一些大中型企業(yè)已經(jīng)開始學(xué)習(xí)國外較為成熟的管理模式，精益生產(chǎn)、工業(yè)規(guī)程、柔性制造、智能生產(chǎn)等，為裝載機(jī)的生產(chǎn)裝配效率的提高提供了多個(gè)方向。目前，裝載機(jī)生產(chǎn)企業(yè)中，流水線效率較高企業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)流水線作業(yè)速度在30min/臺(tái)，個(gè)別突出的企業(yè)甚至將生產(chǎn)節(jié)拍提高到了驚人10min/臺(tái)，如此高的流水線生產(chǎn)效率可以顯著縮短生產(chǎn)人員的工作時(shí)間，減少了加班的情況，產(chǎn)品質(zhì)量在標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)模式下也得到了相應(yīng)的提高。因此，在不增加資金投入，擴(kuò)建生產(chǎn)流水線的前提下，進(jìn)行基于線平衡循環(huán)分析來提升裝載機(jī)裝配效率的研究具有深刻的實(shí)踐意義，可以有效提高企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)能、降低生產(chǎn)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。

1 組建該研究項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

裝載機(jī)大約由2000—3000種零部件裝配而成，相對(duì)而言其構(gòu)件較多，并且大部分構(gòu)件具有數(shù)量單一但種類多樣的特點(diǎn)，這種情況在客觀上給生產(chǎn)裝配造成了一定的困難。因此，為了實(shí)現(xiàn)裝載機(jī)裝配效率的提高，擬組建研究小組進(jìn)行目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。項(xiàng)目發(fā)起人作為項(xiàng)目經(jīng)理，作為該研究的總體協(xié)調(diào)人和負(fù)責(zé)人，負(fù)責(zé)項(xiàng)目成員的選擇，項(xiàng)目背景的調(diào)查、項(xiàng)目目標(biāo)的確定、項(xiàng)目周期的制定以及項(xiàng)目預(yù)期收益等工作。項(xiàng)目開展前，項(xiàng)目經(jīng)理需要事先學(xué)習(xí)相關(guān)精益生產(chǎn)的概念和理論知識(shí)，以便在研究中運(yùn)用精益生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)為項(xiàng)目解決可能遇到的困難。選擇項(xiàng)目組成員時(shí)，盡可能同時(shí)包含工藝人員、質(zhì)量人員和生產(chǎn)系統(tǒng)的主要負(fù)責(zé)人，即企業(yè)生產(chǎn)過程中每個(gè)環(huán)節(jié)都要有人員參與。項(xiàng)目目標(biāo)的確定，必須是現(xiàn)實(shí)的、具體的、可測(cè)量的、可以實(shí)現(xiàn)的、具有明確截止時(shí)間的以及和其他目標(biāo)具有相關(guān)性的。

2 線平衡循環(huán)分析

2.1 現(xiàn)狀線平衡建立

此項(xiàng)研究工作的開展，首先需要進(jìn)行裝載機(jī)裝配線現(xiàn)狀線平衡的構(gòu)建，暫將其命名為線平衡V1版本。

需要特別注意的是，要事先準(zhǔn)備好專門的表格進(jìn)行裝配人員操作時(shí)間的記錄和統(tǒng)計(jì)，工作開展過程中適當(dāng)安排生產(chǎn)班組長協(xié)助參加，進(jìn)行裝載機(jī)裝配時(shí)間的記錄，以獲得準(zhǔn)確真實(shí)的節(jié)拍信息。

2.2 ECRS 改善

初版即V1版本的線平衡建立后，使用ECRS分析法削減線平衡墻，找出非必要工序，尋找提高生產(chǎn)效率的方案，消除當(dāng)前的節(jié)拍瓶頸。ECRS分析法是通過對(duì)當(dāng)前生產(chǎn)環(huán)節(jié)中所有工序進(jìn)行簡化、重排、合并或者取消等，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐調(diào)整裝載機(jī)裝配的具體操作細(xì)節(jié)，將實(shí)際操作時(shí)間高于目標(biāo)操作時(shí)間的線平衡墻削減后低于節(jié)拍時(shí)間。

2.3 線平衡循環(huán)分析

使用ECRS分析法作為研究工具進(jìn)行現(xiàn)狀線平衡循環(huán)分析后，再次使用上面的方法建立V2版的線平衡，即裝載機(jī)裝配線現(xiàn)狀版線平衡分析，如下圖1所示。

V2版裝載機(jī)裝配線現(xiàn)狀線平衡后，與V1版線平衡進(jìn)行對(duì)比，分析改善的效果。若改善后裝配節(jié)拍仍然不能滿足研究目標(biāo)的要求，繼續(xù)按照上面的方法進(jìn)行ECRS分析，并建立V3版本的線平衡，依次進(jìn)行下去。員工4和員工14是制約生產(chǎn)節(jié)拍的瓶頸要素，因此需要再次進(jìn)行線平衡循環(huán)，直到得到滿足要求的生產(chǎn)節(jié)拍為止。基于線平衡分析的示意圖如下圖2所示。

通過這種基于線平衡循環(huán)分析的方法，進(jìn)行生產(chǎn)節(jié)拍的改善和優(yōu)化，可以在現(xiàn)有的生產(chǎn)條件下快速的提高裝載機(jī)裝配效率，滿足項(xiàng)目中制定的節(jié)拍方面的要求。

3 項(xiàng)目驗(yàn)收評(píng)價(jià)與項(xiàng)目驗(yàn)收

3.1 節(jié)拍驗(yàn)收

通過線平衡循環(huán)分析進(jìn)行節(jié)拍優(yōu)化后，要連續(xù)的跟蹤生產(chǎn)裝配，可以以30天為統(tǒng)計(jì)單位進(jìn)行節(jié)拍數(shù)據(jù)的記錄和統(tǒng)計(jì)，制定成節(jié)拍分析表，用于該研究的節(jié)拍驗(yàn)收。進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)，針對(duì)未滿足要求的節(jié)拍數(shù)據(jù)要進(jìn)行相關(guān)解釋，如下圖3所示。

對(duì)統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后，需要根據(jù)具體情況去除物料、設(shè)備、物流等其他環(huán)節(jié)的異常情況造成的干擾后，再進(jìn)行節(jié)拍優(yōu)化后的裝配效率是否滿足目標(biāo)的節(jié)拍分析。

3.2 線平衡率

裝配效率的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)是線平衡率，它可以直觀的體現(xiàn)出相關(guān)人員的效率，通常情況下，員工的線平衡率要求不低于85%。其計(jì)算公式為：

線平衡率（%）={[∑工位時(shí)間（T）]/[瓶頸時(shí)間*工位數(shù)（N）]}*100%

結(jié)語

當(dāng)前，用來進(jìn)行節(jié)拍分析，提升裝配效率的工具和手段較多，在眾多的工具中，線平衡循環(huán)分析是一種較為快速有效的方法。將線平衡循環(huán)分析應(yīng)用到裝載機(jī)的裝配效率的提高中，可以快速的定位到制約裝配效率的瓶頸工序或者環(huán)節(jié)，可以有效的實(shí)現(xiàn)節(jié)拍的提高。通過ECRS分析法與線平衡循環(huán)分析的結(jié)合，可以針對(duì)具體的目標(biāo)找出合理的改善方案，并引導(dǎo)相關(guān)人員參與到改善中去。因此，進(jìn)行基于線平衡循環(huán)分析提高裝載機(jī)裝配效率的研究，可以有效提高企業(yè)產(chǎn)能，降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益和市場競爭力。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖曉濤. 裝載機(jī)鏟裝作業(yè)效率優(yōu)化[D].江西理工大學(xué)，2018.

作者簡介：

姓名：姬新勇（1990.10--）;性別：男，民族：漢，籍貫：山東省濰坊人，學(xué)歷：本科;現(xiàn)有職稱：助理工程師;研究方向：裝載機(jī)裝配、工藝類。