第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

空調(diào)生產(chǎn)線產(chǎn)品是在一系列工作臺(tái)上將制造出的零件組合在一起,包括部件裝配線與產(chǎn)品總裝線。裝配線(包含自動(dòng)化,半自動(dòng)化和手工裝配線)是制造 行業(yè) 中應(yīng)用很廣泛的生產(chǎn)方式。生產(chǎn)線平衡是這種生產(chǎn)方式評(píng)價(jià)的重要指標(biāo),因此 研究 人員對(duì)其進(jìn)行了大量的 研究 工作。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)于流水線平衡的理論 研究 已達(dá)到相當(dāng)高的水平,提出了各種算法：Jackson算法,分枝定界算法,遺傳算法,隨機(jī)算法,啟發(fā)式算法等,用建立模型并求解的方式來解決一般裝配線的平衡問題。

西方的工業(yè)化已經(jīng)經(jīng)歷了將近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,從20世紀(jì)初泰勒等人的工作 研究 與時(shí)間 研究 ,到80年代左右計(jì)算機(jī)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用及至90年代通訊與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,工業(yè)化的內(nèi)涵和外延都發(fā)生了很大變化。應(yīng)用工業(yè)工程(IndustrialEngineering,IE)理論和方法的企業(yè)在發(fā)展取得了很大進(jìn)步,同時(shí)也獲得了可觀的效益。對(duì)于我國(guó)企業(yè),因經(jīng)歷了計(jì)劃經(jīng)濟(jì)到市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)變,大部分企業(yè)仍處于研發(fā)投入不足,工業(yè)基礎(chǔ)薄弱及管理水平不高的狀態(tài),且主要從事設(shè)備及人員密集型的產(chǎn)業(yè),急需要提升整體水平。傳統(tǒng)的裝配線理論主要把注意力放在勞動(dòng)力的有效利用上,對(duì)設(shè)備及設(shè)施的利用不充分,且通常把問題看成靜態(tài)并尋找最優(yōu)的解決方案。

第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程

現(xiàn)有家電企業(yè)的特點(diǎn)是采用裝配線進(jìn)行連續(xù)化大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)線平衡在這種生產(chǎn)模式中尤為重要，用生產(chǎn)線平衡優(yōu)化來消除瓶頸工序的實(shí)際操作方法更加關(guān)鍵。下面以空調(diào)室外機(jī)預(yù)裝段的工序?yàn)槔齺碚f明。

1、預(yù)裝段工序流程

空調(diào)室外機(jī)預(yù)裝段的裝配程序依次為：

電機(jī)支架預(yù)裝、寫工藝卡、底板上線、壓縮機(jī)上線、固定壓縮機(jī)、固定閥板、安裝冷凝器、裝配管、焊接、上接頭、抽真空。

2、流水線生產(chǎn)線平衡理論

工作站:為了完成某一產(chǎn)品的各道工序,在裝配線指定一個(gè)工作位置,工人在其中進(jìn)行操作,這個(gè)位置即稱為工作站。

作業(yè)元素:將操作劃分為一個(gè)一個(gè)操作單元,這些操作單元一般不能再分。

總作業(yè)時(shí)間:從產(chǎn)品整個(gè)裝配流程來說,裝配一個(gè)產(chǎn)品需要的時(shí)間,即裝配一個(gè)產(chǎn)品所有作業(yè)工序的作業(yè)時(shí)間總和。

先后順序約束:作業(yè)元素之間加工的先后順序。在裝配線的作業(yè)分配中,當(dāng)且僅當(dāng)一個(gè)作業(yè)元素的所有前作業(yè)元素被分配完畢,這個(gè)作業(yè)元素才能被分配。

節(jié)拍:是流水線生產(chǎn)最重要的工作參數(shù)。節(jié)拍指流水線上連續(xù)生產(chǎn)兩個(gè)相同在制品的間隔時(shí)間,它表明流水線生產(chǎn)速度的快慢或生產(chǎn)率的高低[6]。運(yùn)用生產(chǎn)節(jié)拍的概念,將作業(yè)劃分為數(shù)個(gè)工作站,每一個(gè)工作站要完成的工作由多個(gè)作業(yè)基本單元組成,使每個(gè)工作站在節(jié)拍內(nèi)都處于繁忙狀態(tài),以完成規(guī)定的操作量,從而使各工作站的閑置時(shí)間最少,作業(yè)達(dá)到平衡,效率較高[7]。生產(chǎn)線各站作業(yè)的不平衡,會(huì)造成無謂的損失外,還會(huì)造成大量半成品的堆積,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐裳b配線的中止。要使生產(chǎn)線能夠順暢高效率地運(yùn)作,就必須使各站的負(fù)荷均衡化,即盡量使分配到各站作業(yè)總時(shí)間相等,避免或盡量減少等待時(shí)間。生產(chǎn)線的平衡狀況反映了生產(chǎn)組織是否合理,這與產(chǎn)品的產(chǎn)量,質(zhì)量及成本皆有很大關(guān)系。生產(chǎn)線節(jié)拍的公式定義如下：

生產(chǎn)線節(jié)拍=每天的生產(chǎn)時(shí)間/每天的計(jì)劃產(chǎn)量

目前,對(duì)于裝配線平衡的 研究 主要分為以下3個(gè)方面：(1)給定裝配線的最小節(jié)拍,求最小工作站數(shù),通常在裝配線的設(shè)計(jì)與安裝階段進(jìn)行；(2)給定裝配線的工作站位數(shù),使裝配線的節(jié)拍最小,對(duì)已存在的生產(chǎn)線進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化；(3)在裝配線的工作站數(shù)和節(jié)拍得到優(yōu)化確定的條件下,均衡工作站上的負(fù)荷,給工作人員一種公平感。

1）生產(chǎn)線平衡定義：又稱工序同期化,是對(duì)于一定生產(chǎn)節(jié)拍下的裝配線,所需工序的工作地與作業(yè)人員數(shù)量最少的方案。生產(chǎn)線平衡是衡量生產(chǎn)線工序水平的重要指標(biāo)之一,生產(chǎn)平衡率越高,則生產(chǎn)線發(fā)揮的效能越大。

生產(chǎn)線平衡率=[各工序時(shí)間總和/(CT*工序數(shù))]*100%(1-1)

CT：生產(chǎn)線工序中最大標(biāo)準(zhǔn)工時(shí),即生產(chǎn)線節(jié)拍根據(jù)定義可以看出,生產(chǎn)線平衡需滿足以下兩個(gè)條件：

（1)生產(chǎn)線節(jié)拍≥工序時(shí)間

（2)Σ(生產(chǎn)線節(jié)拍-工序時(shí)間)最小

2）生產(chǎn)線平衡原則:

a)調(diào)整作業(yè)元素組成各工序的作業(yè)時(shí)間不超過生產(chǎn)線節(jié)拍,又不違反工序先后順序,并使工序數(shù)目盡可能減少。

b)各工序損失時(shí)間盡可能少,且較均勻,使裝配時(shí)間損失率最小。

3、生產(chǎn)線平衡優(yōu)化

生產(chǎn)線平衡的優(yōu)化首先要對(duì)瓶頸工序進(jìn)行改善，需要應(yīng)用作業(yè) 研究 的人員程序流程圖及動(dòng)作 分析 方法解剖室外機(jī)生產(chǎn)線兩個(gè)瓶頸工序。通過改善人員程序、物料布局及動(dòng)作優(yōu)化達(dá)到消除瓶頸工序的目的。

1）安裝冷凝器

冷凝器工序的人員程序依次為：轉(zhuǎn)身、調(diào)節(jié)螺絲刀位置、走到存儲(chǔ)區(qū)、搬起冷凝器、檢查冷凝器、走回生產(chǎn)線、放好冷凝器、走回螺絲刀處、拿起螺絲刀、拿起螺絲釘、走回冷凝器處、固定背部螺絲釘、固定左側(cè)螺絲釘、拔出橡膠頭、插進(jìn)高壓閥。此外，在加工冷凝器時(shí)，有效動(dòng)作時(shí)間僅為10．5秒，存在較多的動(dòng)作時(shí)間浪費(fèi)，比較嚴(yán)重的是走動(dòng)時(shí)間浪費(fèi)。動(dòng)作時(shí)間浪費(fèi)的主要原因有兩個(gè)：一是工人操作動(dòng)作不規(guī)范，工人在加工完第一臺(tái)冷凝器后，把螺絲刀隨手掛在已加工完冷凝器的右側(cè)，而在搬冷凝器上線之后，又要跨過第一臺(tái)已經(jīng)完成的冷凝器取螺絲刀進(jìn)行加工，增加了走動(dòng)距離，影響效率；二是物料擺放不合理，這是影響冷凝器工序節(jié)拍時(shí)間的另外一個(gè)主要原因，由于生產(chǎn)線旁邊物料擺放較多，導(dǎo)致員工走動(dòng)的距離較遠(yuǎn)，造成走動(dòng)時(shí)間浪費(fèi)。

2）裝配管

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研，一般裝配管工序兩個(gè)為一組，共用時(shí)6O秒，其中加工時(shí)間為51秒，單臺(tái)的加工時(shí)間為25．5秒，再加上取料等走動(dòng)工作時(shí)間，形成了瓶頸工序。對(duì)于此瓶頸工序的解決方法是把其中某些具體工序分解，移交給其他相鄰工作崗位完成，比如把取配管、拔橡膠塞工作安排給配管的前道工序，從圖1上可以看出，裝配管的前道工序——固定隔板工序時(shí)間只有l(wèi)4秒，調(diào)整以后，該工序時(shí)間為14+3+4=21秒，裝配管工序?yàn)?3秒。

3）優(yōu)化后的工序平衡率

根據(jù)生產(chǎn)線平衡率計(jì)算公式，消除瓶頸后的預(yù)裝段的生產(chǎn)線平衡率為：生產(chǎn)線平衡率=236／(12X2TJ×100％=85．6％。通過生產(chǎn)線平衡優(yōu)化的前兩個(gè)步驟，生產(chǎn)線平衡率即生產(chǎn)線效率提高了20％。若對(duì)各工序進(jìn)行分解，重新合理化組合，生產(chǎn)線平衡率還會(huì)有較大提高，達(dá)到減員增產(chǎn)的效果。

預(yù)裝段工序平衡圖

第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析

1、向大型化發(fā)展。大型化包括大輸送能力、大單機(jī)長(zhǎng)度和大輸送傾角等幾個(gè)方面。

2、擴(kuò)大輸送機(jī)的使用范圍。發(fā)展能在高溫、低溫條件下、有腐蝕性、放射性、易燃性物質(zhì)的環(huán)境中工作的，以及能輸送熾熱、易爆、易結(jié)團(tuán)、粘性的物料的輸送機(jī)。

3、使輸送機(jī)的構(gòu)造滿足物料搬運(yùn)系統(tǒng)自動(dòng)化控制對(duì)單機(jī)提出的要求。

4、降低能量消耗以節(jié)約能源，已成為輸送技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)科研工作的一個(gè)重要方面。

5、減少各種輸送機(jī)在作業(yè)時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪聲和排放的廢氣。

國(guó)內(nèi)主要空調(diào)生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線技術(shù)