西南科技大學本科生畢業論文 I Southwest university of science and technology 本科畢業設計 論文 基于精益生產的汽車玻璃生產線 平衡優化研究 西南科技大學本科生畢業論文 II 畢業設計 論文 原創性聲明和使用授權說明畢業設計 論文 原創性聲明和使用授權說明 原創性聲明原創性聲明 本人鄭重承諾 所呈交的畢業設計 論文 是我個人在指導教師 的指導下進行的研究工作及取得的成果 盡我所知 除文中特別加以標 注和致謝的地方外 不包含其他人或組織已經發表或公布過的研究成果 也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的 材料 對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體 均已在文中作 了明確的說明并表示了謝意 作 者 簽 名 日 期 指導教師簽名 日 期 使用授權說明使用授權說明 本人完全了解 大學關于收集 保存 使用畢業設計 論文 的規定 即 按照學校要求提交畢業設計 論文 的印刷本和電子版本 學校有權保存畢業設計 論文 的印刷本和電子版 并提供目錄檢索與 閱覽服務 學校可以采用影印 縮印 數字化或其它復制手段保存論文 在不以贏利為目的前提下 學?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉績热?作者簽名 日 期 西南科技大學本科生畢業論文 III 基于精益生產的汽車玻璃生產線 平衡優化研究 摘要 如今的制造行業競爭日趨激烈 在企業推行精益生產方式成為企業管理者非 常關注的問題 針對福耀玻璃汽車配件有限公司平彎鋼化廠生產線不平衡及產量不 能滿足訂單需求的情況 本文運用精益生產和工業工程方法和理論 對該廠區生產 現狀進行數據收集 對生產系統進行現場分析 發現其生產過程中存在的問題并提 出改進方案 并對改善后的生產系統進行效果評估 本文的主要設計內容如下 1 生產現狀的分析和原始數據的采集 運用 IE 基礎手法對生產線進行系統的分 析 2 根據收集數據找出生產系統瓶頸工序 計算目前的生產線平衡率 3 對 生產線進行優化改善 運用基礎 IE 手法 如 MOD 法 聯合作業分析等 提出改進 方案 改善瓶頸工序 建立新的生產線平衡 4 評估改善后的生產系統 通過平 衡率和瓶頸工序對改善的方案進行評價 通過對平彎鋼化廠生產線平衡改善 瓶頸 工序從原來的 25 4s 減少到 22 4s 生產線的平衡率由原來的 70 6 提高至 76 8 一年可多生產加工玻璃 104100 塊 文章通過對生產系統的分析 為該廠區今后的現 場改善活動及實施提供了一定借鑒意義 關鍵詞 精益生產 生產線平衡 產能提升 西南科技大學本科生畢業論文 IV Research On Line Balancing Of Automotive Glass Based On Lean Production Optimization Abstract Today s increasingly competitive in manufacturing industries how to use lean manufacturing techniques continue to improve the production system become of great concern to business managers Aiming at Fuyao Automotive glass pingwanganghua factory it exists the imbalance of production line assembly and production can not get to the demands of the orders in this paper use Lean Production and Industrial Engineering methods and theories Collect its production status data and analysis The production system Found problems in the production process and suggest improvements program evaluation the improved production systems This paper was designed in four parts 1 Analysis Production status and Collection raw data it uses the basic method of IE for production systems analysis 2 Based on the collected data to find the bottleneck process calculate the Line balancing rate 3 Optimization of the production line use of industrial engineering related analytical techniques MODAPTS Joint Operations Analysis proposed improvement program improvement bottleneck process and establishment of new production line balancing 4 Evaluate production systems of improved Evaluation of the improvement program from Balance rate and The bottleneck process After The Line Balancing improved by pingwanganghua factory Cycle time from the original 25 4s down to 22 4s Line balance from 70 6 Promoted to 76 8 Factory can production of automotive glass More than 104100 a year The article analysis of production systems it provide Significance of site improvements in the future Keyword Lean Production Line Balancing Production Increase 西南科技大學本科生畢業論文 V 目 錄 第 1 章 緒論 1 1 1 研究背景和意義 1 1 1 1 課題研究的背景 1 1 1 2 課題研究的意義 1 1 2 國內外研究現狀 2 1 3 研究思路和論文結構 3 1 4 本章小結 3 第 2 章 平彎鋼化廠區生產系統分析 5 2 1 企業需求分析 5 2 1 1 廠區基本情況簡介 5 2 1 2 現場改善的必要性 8 2 2 找出生產系統瓶頸工序 10 2 3 計算目前生產線平衡率 17 2 4 本章小結 18 第 3 章 改善方案實施 20 3 1 切大片車間改善方案 20 3 2 預處理車間改善方案 25 3 2 1 磨邊工序改善 25 3 2 2 下片工序優化方案 29 3 3 本章小結 31 第 4 章 效益評估 32 4 1 生產線平衡率及產品制造周期計算 32 4 2 改善后產品產量分析 34 4 3 本章小結 35 結 論 36 致 謝 37 參考文獻 38 西南科技大學本科生畢業論文 1 第 1 章 緒論 1 1 研究背景和意義 1 1 1 課題研究的背景 近年來 隨著我國經濟的快速發展 人民群眾消費水平和購買力不斷提高 我 國的汽車產業也隨之有了很大發展 每年產銷量在不斷上升 未來中國將成為全球 汽車數量最多的國家 國內各汽車制造商已從原本以大眾 豐田 通用等一線大廠 為主轉為各地制造廠家競相加入競爭的行列的局面 在如今市場 產品不斷細分的 情況下 汽車行業的整體發展帶來的相關零部件配套產業鏈的連鎖反應也促使一大 批汽車零部件廠商在各地成長起來 伴隨著中國加入 WTO 和經濟全球化的趨勢 汽車零部件廠商面對來自國內外 的競爭壓力不斷加劇 同時企業之間的競爭也不再是單純的價格競爭 而是在產品 的質量 交貨時間 售后服務 對客戶需求的快速反應 售后服務等綜合實力方面 的競爭 依靠傳統的大規模生產模式已不能滿足目前生產實際的要求 因此 基于 多品種 小批量 低成本 高效率的精益生產模式 已成為國內外制造型企業必然 的選擇 1 1 1 2 課題研究的意義 生產現場是企業直接創造效益的場所 現場改善是現場管理的深化 是對現場 管理中存在的問題的分析解決 本文研究的汽車玻璃生產系統 旨在運用精益生產 方式 對生產線進行優化研究 其價值主要有以下幾個方面 1 提高生產效率 現場改善對生產過程進行系統優化 去除不必要工序 簡化操作過程 在此基 礎上合理配置作業人員數量 減少半成品的停滯和等待 消除大量人力資源浪費 提高勞動生產率 減少物料搬運 半成品搬運 使物流更加簡單順暢 提高生產線 物流效率 通過更加合理的人員配置和新的作業方法改進 使同樣多的投入得到更 高的效益 2 降低生產成本 現場改善通過提高生產效率 減少生產過程中的浪費 降低生產成本 改善產 西南科技大學本科生畢業論文 2 品工藝流程 可以降低原材料庫存和半成品 成品庫存 從而降低庫存成本 運用 管理現場的管理流程和管理方法 是現場更加整潔有序 降低生產現場的管理成本 3 提高產品質量 精益生產方式減少了大量工作中心在制品 working In Product WIP 數量 避 免了生產過程中因堆積而造成的質量問題 一個流的生產模式避免了成批缺陷產品 的產生 平衡穩定的生產過程又提高了產品質量的穩定性 2 1 2 國內外研究現狀 精益生產是繼大批量生產方式后 對人類社會影響巨大的一種生產方式 20 世 紀 50 年代 日本豐田公司的大野耐一通過對美國大量生產方式的分析 結合豐田公 司自身面臨的需求不足 資金短缺 技術落后等困難 創立了一種全新的多品種 小批量 高效益和低消耗的生產方式 把日本豐田公司交貨日期和產品品質提高到 世界領先地位 美國麻省理工學院 MIT 組織一項國際汽車研究項目計劃 歷時 5 年之久 對日本的企業進行深入的調查研究 第一次把豐田生產方式定名為 Lean Production 即精益生產方式 日本學者經過 30 多年的實踐總結 在 1986 年提出了 5S 管理方法 它是通過對生產現場開展以整理 整頓 清掃 清潔和素養為內容 的活動 對各生產要素進行有效管理 在 1996 年 沃麥克和瓊斯在 改變世界的機 器 的基礎上又推出了 精益思想 Lean Thinking 詳細介紹了精益思維和實施 精益制造所要遵循的五個基本原則 3 1999 年 丹尼爾和他的團隊出版了 精益企 業 基于作者在多家企業生產實踐的經驗 4 并在深刻理解精益思想的基礎上 提出了適合于普遍企業的精益化生產原理 如 JIT 生產 豐田目視化管理等 近 20 年來 世界許多知名企業如諾基亞 通用電器 福特等 皆以豐田公司為學習標 桿推行精益生產 這種管理模式被全球制造業所矚目 改革開放以來 中國經濟得到飛速發展 中國企業也越來越重視先進的管理方 式在企業中的應用 自 80 年代開始 我國就有企業學習和模仿豐田模式 JIT 準時 生產方式最早應用在長春一汽 建立精益生產樣板線 并結合企業自身情況 制定 適合本企業的精益生產管理 上海大眾汽車有限公司在學習精益生產過后根據自身 的特點 不斷的創新和完善 慢慢的實現精益生產的本土化 從中 并獲得了相應的 利益 近幾年來 隨著精益生產理論的應用發展 我國一些實踐型書籍也陸續出版 西南科技大學本科生畢業論文 3 如孫亞彬著 精益生產實戰手冊 肖智軍等編著 精益生產方式 JIT 對如何實 施均衡生產 如何進行精益質量管理等進行了詳細說明 另外 天津大學管理學院 齊二石教授 豐田生產方式及其應用 概括介紹了豐田生產方式理論和方法 分析 了我國近年來若干企業推行豐田生產方式存在的問題 在生產線平衡了優化方面 葉曉素等分析了人因工程與生產線平衡的關系 4 高廣章介紹了基于工效學原理的 MOD 法在生產線平衡的應用并通過實例對生產工段的應用 MOD 進行分析利用動作 經濟原則改善問題 通過以上關于精益生產理論研究可以看出 國外關于精益生產的理論已經有了 比較成熟的理論和框架 國內對精益生產的生產方式還處在初步研究階段 理論創 新較少 主要集中研究精益生產理論如何在企業應用方面 1 3 研究思路和論文結構 本文在精益生產方式基礎上 運用工業工程理論 采用方法研究和作業測定兩 大技術 分析福耀玻璃配件公司平彎鋼化廠區的生產系統 找出制造過程中存在的 不足并改善 以提高生產線平衡率 本文主要研究思路如下 第 1 章介紹研究課題的背景和意義 分析目前國內外在精益生產及生產線平衡 方面研究現狀 以及文章的結構 第 2 章對平彎鋼化廠區生產現場分析 首先進行企業需求分析 介紹廠區基本 情況以及其生產系統各生產車間概況 說明進行生產線平衡改善的必要性 分析生 產制造系統存在的問題 運用聯合作業分析 動作分析 程序分析 模特法 5S 管 理等方法 深入分析生產系統 現場采集數據 用秒表測量各工序加工生產時間 分析記錄所得數據找出生產線瓶頸工序 計算生產線目前的平衡率 第 3 章實施改善方案 對制約生產線產量的各工序運用精益生產方式和工業工 程理論方法實施改善 首先是切大片車間聯合作業操作問題分析 第二是磨邊工序 操作改善 第三是預處理車間下片工序優化 第 4 章對改善后的生產系統效益評估 改善生產系統瓶頸工序 建立新的生產 線平衡 重新計算產品的平衡率以及產品生命周期 評估改善后的取得的經濟效益 1 4 本章小結 西南科技大學本科生畢業論文 4 本章首先簡述了研究課題的背景和意義 通過研究改善企業生產現場 可以提 高產品生產效率 降低生產成本 提高產品質量等 對企業具有重大意義 接著分 析總結目前國內外在精益生產和生產線平衡方面的研究現狀 找出國內外研究方面 差距 最后闡述了論文研究思路及論文結構 西南科技大學本科生畢業論文 5 第 2 章 平彎鋼化廠區生產系統分析 2 1 企業需求分析 2 1 1 廠區基本情況簡介 福耀玻璃 重慶 配件有限公司是中國最大的汽車玻璃制造商 福耀集團的 全資子公司 福耀集團是國內最具規模 技術水平最高 出口量最大的汽車玻璃生 產供應商 產品 FY 商標是中國汽車玻璃行業第一個 中國馳名商標 公司于 2001 年 6 月注冊成立 總投資 1 3 億元 占地 83 萬平方米 是一家汽車玻璃專業供應商 公司于 2001 年 11 月通過了 GB9656 汽車安全玻璃認證 2002 年通過了 QS9000 質量 體系認證 2002 年 12 月通過歐洲經濟委員會 ECER43 認證 2002 年 4 月通過了 3C 強 制性產品認證 2003 年 11 月通過了 ISO14001 環境體系認證 主要為上海通用五菱 長安集團 慶鈴集團 西安比亞迪 吉利豪情 東風柳汽等多家汽車制造廠提供配 套產品 并拓展了防彈汽車玻璃市場 由于銷售形勢較好 公司生產量并未達到訂 單的需求 因此公司急需增加產品的生產量 公司生產制造系統分為平彎鋼化廠 夾層玻璃廠 垂直鋼化廠三個廠區 生產 玻璃類型略有差異 其中平彎鋼化廠主要生產產品是轎車 貨車側擋鋼化玻璃 在 所有廠區里產銷量最大 產品種類繁多 人員復雜 生產管理比較混亂 因此本文 針對平彎鋼化廠區的生產線進行分析和改善 平彎鋼化廠區主要分為五個車間 分別為切大片車間 預處理車間 鋼化車間 印刷車間 包裝車間 各個車間負責不同的工序 聯合加工生產產品 廠區實行 3 個生產班組進行 3 班倒循環生產 第 1 個車間是切大片車間 該車間首先將原片玻璃通過數控切割機 將原片玻 璃切成所需毛坯規格 毛坯留邊量通常為玻璃厚度的 4 倍左右 以利于四周的掰邊 然后手工瓣邊下片 將多余的邊角料去掉把汽車玻璃片放到暫存架上 之后調配員 將玻璃搬運到下一車間 預處理車間 繼續加工 圖 2 1 為玻璃切割后瓣邊下片操 作臺以及暫存架 西南科技大學本科生畢業論文 6 a 瓣邊下片操作臺 b 暫存架 圖圖 2 1 瓣邊下片操作臺以及暫存架瓣邊下片操作臺以及暫存架 第 2 個車間時預處理車間 主要工作是將預處理車間搬運來的玻璃進行再加工 主要工序有磨邊 鉆孔 烘干洗滌下片等 磨邊就是對玻璃打磨 將玻璃邊緣磨光 滑 工人通過磨邊機操作完成 鉆孔是根據客戶要求 在玻璃指定位置鉆孔 之后 玻璃需要經過洗滌消除玻璃表面的灰塵 油污 雜質 洗滌后的玻璃流入烘干機器 烘干準備下片 下片時必須戴上干凈的手套 不能用手直接接觸洗滌后的玻璃 圖 2 2 和圖 2 3 為磨邊機及下片區暫存架圖片 圖圖 2 2 磨邊機圖片磨邊機圖片 西南科技大學本科生畢業論文 7 圖圖 2 3 下片區暫存架下片區暫存架 第 3 個車間是印刷車間 在預處理車間加工完成的玻璃運送至印刷車間進行印 刷 印刷是根據客戶需要 在玻璃上按要求印刷膜 商標 安全標志等 并不是所 有玻璃都需要進行印刷 將已調好的銀漿 油墨用絲網印刷方法進行印刷 然后流 入烘干機對印刷的銀漿 油墨進行烘干 第 4 個車間時鋼化車間 印刷后的玻璃會在這里進行鋼化處理 鋼化作用主要 有兩個 第一 經過鋼化后的玻璃結構更加穩定堅固 不易破碎 第二 玻璃經過 鋼化后 其內部結構發生改變 能減小破碎后對人體傷害 這樣可以降低駕駛員在 出車禍時玻璃破碎所造成的傷害 圖 2 4 為鋼化爐圖片 圖圖 2 4 鋼化爐圖片鋼化爐圖片 西南科技大學本科生畢業論文 8 第 5 個車間是包裝車間 車間按照工藝指導書 檢驗作業指導書對鋼化玻璃成 品按要求進行檢驗 安裝附件 裝箱 準備進倉 2 1 2 現場改善的必要性 精益生產方式起源于日本豐田汽車公司 精益生產是美國麻省理工學院國際汽 車項目組的研究者 John Krafoik 給日本汽車工業的生產方式起的名字 精益生產要 求不斷取消那些不給產品增加價值的作業和工作 因此 我們可以認為精益生產的 思想是一種持續減少浪費的哲學 9 精益生產方式成功的關鍵是吧供應鏈上需求與 供應和諧地統一于企業的發展目標 通過滿足顧客需求提高企業經營利潤 把顧客 利益和企業利益統一于企業目標 和供貨商保持密切協作關系 通過適時供貨和模 塊供貨的方式是雙方利益共同增長 與大批量生產方式相比 精益生產方式以產品 生產工序為線索 組織密切相關的供應鏈 以整個生產系統為優化目標 表 2 1 是 三種生產方式對比 表表 2 1 三種生產方式的比較三種生產方式的比較 手工生產方式大批量生產方式精益生產方式 產品名稱完全按顧客要求標準化 品種單一品種多樣化 系列化 設備工裝通用 靈活 便宜專用 高效 昂貴柔性高 效率高 作業內容粗略 豐富多彩細分 簡單 重復多技能 內容豐富 操作工人 懂設計制造 操作 技藝高超 不需專門技能多技能 庫存水平高高低 制造成本高低更低 產品品質低高更高 市場需求極少量需求物資匱乏供不應求買方市場 汽車玻璃行業嚴重依附于汽車消費市場 當汽車消費量增加 產量增加 則相 應的汽車玻璃銷量也會增加 反之亦然 圖 2 5 是近年汽車產銷量統計 西南科技大學本科生畢業論文 9 單位 萬輛 圖圖 2 5 我國汽車產銷量增長情況我國汽車產銷量增長情況 從上表可以看出 目前汽車產銷量都保持增長趨勢 但國內汽車玻璃市場各廠 商之間同質化現象比較嚴重 利潤較低 國內汽車工業增速放緩 同行競爭將更加 劇烈 公司想要發展國內高份額的市場占有 具有一定的挑戰 通貨膨脹壓力 致 使產品出廠價格提高 增加產品價格競爭壓力 國家進一步宏觀調控 貨幣緊縮 導致資金狀況壓力加劇 員工工資漲幅明顯 導致成本提高 失去價格優勢 制造業重心由東部向西部轉移趨勢明顯 越來越多的制造企業都選擇將制造中 心往西部地區轉移 期望通過西部地區較低的生產成本提高企業利潤 公司地處重 慶 承擔著西南地區訂單任務 產品訂單較多 需求量大 就目前其產量僅能勉強 滿足需求 在這種情形下 公司需要以滿足客戶需求為重點 在保證產品質量 準 時交貨條件下 同時提高產量 提高產能方法有以下幾種途徑 1 延長工作時間 延長工作時間是提高產能的最直接途徑 但對于公司來說 每月計劃生產時間 大約平均為 27 天 實行 24 個小時 3 班輪換制度 本身的工作時間己經夠長 已沒 有多少延長工作時間的余地 2 提高合格率 提高產品的質量合格率 減少不良廢品 也有利于提高產能 但當產品質量相 對穩定的情況下 這一途徑的效果就顯得比較有限 0 0 500 0 1000 0 1500 0 2000 0 2500 0 20032004200520062007 2008 f 2010 f 2020 f 汽車產量汽車銷量 西南科技大學本科生畢業論文 10 3 擴建生產線 增加生產流水線 可以提高產品的產量 目前廠區正在規劃生產布局 準備新 建流水線 此方法耗費資源大 成本較高 4 縮短生產周期 通過工藝改善提高生產線平衡率 縮短生產周期 單位時間產量的增加 能有 效地提高生產效率提高產能 從以上分析可以看出 為了實現企業發展 從基礎層次的現場改善作為起點實 行精益生產方式 對生產線實施改善 以提高產量 降低成本 改善服務 逐漸提 高企業競爭力 是一種快速且低成本的一種方法 12 2 2 找出生產系統瓶頸工序 工業工程的發展至今已有一個多世紀 最具權威和今天仍被廣泛采用的定義是 美國工業工程師協會于 1955 年正式提出 后經修訂定義 表述為 工業工程是對人 員 物料 設備 能源和信息組成的集成系統進行設計 改善和實施的工程技術 它綜合運用數學 物理學和社會科學的專門知識和技術 綜合工程分析和設計的原 理和方法 對該系統所取得的成果進行確定 預測和評價 該定義表明 IE 實際是一 門方法學 它告訴人們 為把人員 物資 設備 設施等組成有效的系統 需要運 用哪些知識 采用什么方法去研究問題以及解決問題 7 工業工程是一門實踐性很強的學科 核心是降低成本 提高質量和生產率 追 求生產系統整體效益 其本質內涵可以概括為以下四點 1 IE 的核心是降低成本 提高質量和生產率 2 IE 是綜合性的應用知識體系 3 IE 應用注重人的因素 4 IE 是系統優化技術 方法研究在于尋求經濟有效的工作方法 主要包括程序分析 作業分析和動作 分析等 方法研究的分析過程具有一定的層次性 一般首先進行程序分析 使工作 流程化 優化 標準化 然后進行作業分析 最后再進行動作分析 其分析過程是 從粗到細 從宏觀到微觀 從整體到局部的過程 圖 2 6 為方法研究的分析層次 西南科技大學本科生畢業論文 11 程序由工序構成由操作構 成 由動作構 成 由動素構成 由工序構成作業分析作業分析 圖圖 2 6 方法研究的分析層次方法研究的分析層次 圖 2 6 中的 工序 是指一個工人或一組工人 在一個工作地點對一個勞動對象 或一組勞動對象連續進行的操作 動素 則是指構成動作的基本單位 如伸手 移 物等 8 本文所研究的平彎鋼化廠區鋼化玻璃產品在五個車間加工完成 1 車間為切大 片車間 2 車間為預處理車間 3 車間為印刷車間 4 車間為鋼化車間 5 車 間為包裝車間 整個生產系統物流呈 U 型半自動化生產線 其主要工序有數控切割 瓣邊下片 磨邊 鉆孔 洗滌烘干 預處理下片 印刷上片 印刷 印刷下片 鋼 化上片 平彎鋼化 鋼化下片 包裝 其中由機器自動加工完成的工序有數控切割 洗滌烘干 印刷烘干 平彎鋼化四個工序 其工藝程序圖如圖 2 7 所示 西南科技大學本科生畢業論文 12 原片玻璃 數控切割 印刷上片 瓣邊下片 印刷烘干 切割樣片 印刷下片 檢查 印刷檢查 磨邊 不 鋼化上片 鉆 孔 鉆孔 產 平彎鋼化 品 洗滌烘干 鋼化下片 預處理下片 鋼化質量 檢查 鉆孔 磨邊尺寸檢查 包裝入庫 程序分析是通過調查分析現行工作流程 改進流程中不經濟 不均衡 不合理 現象 提高工作效率的一種研究方法 一般由五種基本活動構成 即加工 檢查 搬運 等待和儲存 表 2 2 為程序分析的常用符號 8 7 1 2 4 5 1 2 9 3 6 11 10 12 3 4 13 圖圖 2 7 產品工藝程序圖產品工藝程序圖 西南科技大學本科生畢業論文 13 表表 2 2 程序分析的常用符號程序分析的常用符號 符號名稱表示的意義 加工 指原材料 零件庫或半成品按照生產目的 承受物理 化學 形態 顏色等的變化 檢查 對原材料 零件 半成品 成品的特性和 數量進行測量 或者說將某目的的物與標 準進行對比 并判斷是否合格的過程 搬運 表示工人 物料或設備從一處向另一處在 物理位置上的移動過程 等待或暫存指在生產過程中出現的不必要的時間耽擱 儲存為了控制目的而保存貨物的活動 情況 加 工 搬 運 檢 查 等 待 儲 存 步 驟 D 工作說明 1 原片玻璃檢驗 2 數控切割 3 切割樣片檢查 4 搬運到預處理車間 5 磨邊 6 洗滌烘干 7 預處理下片 8 印刷上片 9 印刷烘干 10 印刷下片 11 印刷質量檢查 12D 印刷車間暫存 13 搬運到印刷車間 14 鋼化上片 15 平彎鋼化 16 鋼化下片 17 鋼化質量檢查 18 搬運到包裝車間 19 包裝入庫 圖圖 2 8 產品流程程序圖產品流程程序圖 西南科技大學本科生畢業論文 14 根據程序分析方法 得到廠區產品生產流程程序圖如圖 2 8 所示 秒表時間研究也稱為 直接時間研究 密集抽樣法 Direct Time Study Intensive Samplings DTSIS 它是在一段時間內運用秒表或電子計時器對操作者的作業執行 情況進行直接 連續的觀測 結合組織所指定的寬放政策 來確定操作者完成某項 工作所需的標準時間的方法 秒表時間研究的步驟如下 10 1 獲取充分的資料 2 作業分解 劃分操作單元 3 確定觀測次數 4 測時 5 剔除異常值并計算各單元實際操作時間 6 計算正常時間 7 確定寬放時間 8 確定標準時間 現場記錄數據在計算之前必須要對其進行檢查 分析并剔除觀測數值內的異常 值 最常用的方法 三倍標準差 其計算方法如下 假設對某一操作單元進行 次觀察所得的時間為 則平均 N XXXX 321 值為 標準偏差為 正常值為之內 n X X n 1i i n XX n i i 1 2 3 X 的值 超過者即為異常值 根據工廠實際情況 運用秒表測量記錄鋼化玻璃產品各工序生產時間 主要測 量工序為瓣邊下片 磨邊 鉆孔 預處理下片 印刷上片 印刷下片 鋼化上片 鋼化下片 包裝工序 其中數控切割 洗滌烘干 印刷 平彎鋼化工序是機器加工 所用時間固定不變 流水線產品生產速度較快 每個工序以加工 10 個產品所用時間 為單位記錄一次時間 表 2 3 為各工序一臺機器加工 10 塊玻璃所用時間及人數 表表 2 3 加工加工 10 個產品所用時間及人數 單位 秒 個產品所用時間及人數 單位 秒 西南科技大學本科生畢業論文 15 工序名稱加工 10 個產品所用時間平均值人數 100100100100100 數控切割 100100100100100 1001 115101100105108 瓣邊下片 115111123120124 117 22 255247245256267 磨邊 259244240256267 253 61 12001200120012001200 洗滌烘干 12001200120012001200 12001 6271687567預處理下 片5862737065 674 7267767774 印刷上片 6568647372 711 900900900900900 印刷 900900900900900 9001 6871737071 印刷下片 6866737273 70 51 3334323533 鋼化上片 3233343235 33 33 14301430143014301430 平彎鋼化 14301430143014301430 14301 3436363335 鋼化下片 3435343235 34 44 2627272524 包裝入庫 2524272626 25 74 表 2 3 中 所有測得時間為各工序加工 10 個產品所用時間 計算加工每個產品 所用時間應把時間除以 10 在所用工序中 數控切割 洗滌烘干 印刷 平彎鋼化 四個工序時機器加工 所用時間固定不變 不是所有玻璃都需要鉆孔 只有客戶有 西南科技大學本科生畢業論文 16 要求鉆孔時才會對玻璃鉆孔 即不是所有玻璃都需要經過鉆孔工序 不考慮鉆孔 數控切割 洗滌烘干 印刷 平彎鋼化五個工序 通過對異常值的刪除 得到每個 產品在人工操作工序加工時間 如表 2 4 所示 表表 2 4 各人工操作工序加工時間表各人工操作工序加工時間表 工序名稱 瓣邊 下片 磨邊 預處理 下片 印刷 上片 印刷 下片 鋼化上 片 鋼化 下片 包裝 所用時間11 7s25 4s6 7s7 1s7s3 3s3 4s5s 人數21411344 用直方圖表示如圖 2 9 所示 時間 單位 秒 0 5 10 15 20 25 30 瓣邊下片 磨邊 預處理下片 印刷上片 印刷下片 鋼化上片 鋼化下片 包裝 所用時間 圖圖 2 9 各人工操作工序加工時間直方圖各人工操作工序加工時間直方圖 以上所計算結果為人工操作工序所用時間 由機器自動加工完成的工序有數控 切割 洗滌烘干 印刷 平彎鋼化四個工序 所用時間分別為 10s 120s 90s 143s 加工時間為不可改變 因此 下面主要對人工操作工序進行分析 通過分析 各操作工序 可得出如下結論 西南科技大學本科生畢業論文 17 1 所用時間最長工序為磨邊工序 所用時間為 25 4s 2 印刷車間印刷上片和印刷下片工序所用時間分別為 7 1s 和 7s 鋼化上片 和鋼化下片工序所用時間分別為 3 3s 3 4s 但通過現場觀察發現 實際操作所用時 間比所測得時間短 其原因是受前一生產車間 預處理車間 磨邊工序 預處理下 片工序制約 即在印刷車間和鋼化車間缺少待加工產品 因此生產線工人有意放慢 操作速度 以尋求平衡 3 在生產線后段 即在鋼化車間 包裝車間 因其自動化程度較高 人工操 作較少且操作簡單 改善空間不大 所以主要分析切大片車間 預處理車間各加工 工序 經過以上分析可知 磨邊工序所用時間最長為 25 4s 其次瓣邊下片工序為 10 7s 可以得出結論 整個生產線瓶頸工序為預處理車間磨邊工序 2 3 計算目前生產線平衡率 生產線平衡 Line Balancing 是通過對生產線的全部工序進行平均化 調整作 業負荷 以使各作業時間盡可能相近的技術手段與方法 通過生產線平衡 可以提 高作業員及設備工裝的工作效率 降低加工生產一個產品所用時間 降低成本 減 少工序的在制品 對應市場變化做出快速反應 實現柔性生產系統 它是作業標準 化與生產流程設計中最重要的方法 通過平衡生產 可以熟悉 單元生產 的編制方 法和加深理解 一個流 生產模式 它是一切新理論與新方法的基礎 生產線平衡是為了分到各工位作業所需時間大致相等 生產線平衡可以實現如 下目的 1 減少工序間的在制品 實現產品 一個流 2 減少單件人工工時 降低成本 提高設備和人員效率 4 為后續實現單元式生產做準備 提高生產適應變化能力 實現柔性生產系 統 5 通過平衡生產線過程中的各種手法 動作分析 時間分析等 的應用 可 以提高全員綜合素質 13 生產線平衡率計算如下 西南科技大學本科生畢業論文 18 平衡率 各工序時間總和 最長工序時間 人數 100 2 1 生產線平衡損失率公式計算如下 平衡損失率 1 平衡率 1 LE 2 2 節拍 Cycle time 是指連續完成相同的兩個產品 或兩次服務 兩批產品 之間的間隔時間 換句話說 即指完成一個產品所需的平均時間 在工廠的生產流 程設計中 如果預先已定設定了某個流程每天 或其它單位時間段 的固定產出 那么下一步需要重點考慮的就是流程的節拍 5 通常把一個流程中生產節拍最慢的環節叫做 瓶頸 Bottleneck 更廣義地講 所謂瓶頸是指整個流程中制約產出的各種因素 流程中存在的瓶頸不僅限制了一個 流程的產出速度 而且影響了其它環節生產能力的發揮 生產流程中的瓶頸環節 決定了整個流程的產出速度 因此在工業生產流程設計中和日常生產運作中 要對 可能出現的瓶頸高度重視 6 通過以上圖表和數據 可以計算出生產線平衡率 由表 2 3 可得產品總生產時間 T T 10 11 7 25 3 120 6 7 7 1 90 7 0 3 3 143 3 4 2 6 430 1s 總生產人數為 24 人 平衡率 各工序時間總和 最長工序時間 人數 100 2 3 430 1 25 3 24 100 70 6 生產線的平衡損失率 1 平衡率 1 70 6 29 4 2 4 從以上的計算結果可以得出 生產線的實際有效工時為生產工時的 70 6 有 29 4 的實際浪費了 生產線平衡率有待改善提高 2 4 本章小結 企業經營的最終目的就是獲取利潤 企業獲取最大的利潤 精益生產就是采用 成本主義 利潤 銷售 成本 的經營思想 通過徹底消除企業無處不在的浪費來實 現利潤最大化的目標 14 本章首先介紹福耀玻璃配件公司的情況及平彎鋼化廠區各 車間的情況 指出公司目前存在的問題 即外部環境較嚴峻 同時產量不能滿足訂 單需求 需要擴建生產線和進行現場改善以提高產量和產品質量 而運用精益生產 西南科技大學本科生畢業論文 19 方式進行現場改善是一種簡單 成本較低的一種方法 說明了進行現場改善的必要 性 西南科技大學本科生畢業論文 20 第 3 章 改善方案實施 3 1 切大片車間改善方案 通過上面的分析計算 我們發現切大片車間的瓣邊下片工序所用時間為 10 7s 所用時間僅次于磨邊工序 操作有待改進 運用聯合作業分析法對工序進行改善 圖 3 1 為瓣邊下片場地平面簡化圖 操作工人甲 操作工人乙 圖圖 3 1 瓣邊下片場地平面圖瓣邊下片場地平面圖 圖 3 1 中 數控切割機切割原片玻璃 一片原片玻璃經過數控切割切成約 10 塊 汽車玻璃 切割完成后通過傳送帶傳送到瓣邊下片操作臺 操作工人甲和操作工人 乙進行瓣邊下片操作 加工完成的玻璃放到身后暫存架上 多余的邊角料扔到右邊 廢料玻璃框里 對上述現行方法 運用基礎 IE 手法進行改善 對該工序展開工作研究 工作研 究起源于泰勒提倡的 時間研究 和吉爾布雷斯提出的 動作研究 其對象是作業系 統 常用分析技術是 5W1H ECRS 四大原則 加一表 工作研究只需很少投資 或不需要投資的情況下 通過改進作業流程和操作方法 實行先進合理的工作定額 充分利用企業自身的人力 物力和財力等資源 走內涵式發展的道路 挖掘企業內 部潛力 提高企業的生產效率 降低成本 增強企業競爭力 工作研究包括方法研 究和作業測定兩大技術 對操作工人進行 5W1H 的提問技術來分析并用 ECRS 四大原則進行改善 為 瓣邊下片操作臺 數 控 切 割 臺 廢料玻 璃 框 暫存架 西南科技大學本科生畢業論文 21 了清楚的發現問題可以連續幾次提問 根據提問的答案 弄清問題所在 并進一步 探討改進的可能性 5W1H 提問方法如表 3 1 所示 表表 3 1 5W1H 提問技術提問技術 考察點第一次提問第二次提問第三次提問 目的做什么 what 是否必要有無其他更合適的對象 原因為何做 why 為什么這樣做是否不需要做 時間何時做 when 為何需要此時做有無其他更合適的時間 地點何處做 where 為何需要此處做有無其他更合適的地點 人員何人做 who 為何需要此人做有無其他更合適的人 方法如何做 how 為何需要這樣做有無其他更合適的方法與工具 表 3 1 中前兩次提問在于弄清問題現狀 第三次提問在于探討改進的可能性 改進時常遵循 ECRS 四大原則 1 E Eliminate 即消除 首先提問 做什么 是否必要 回答為不必要就 可以取消 取消為改善的最佳效果 2 C Combine 即合并 對于不能取消的工序 思考可不可以合并 以達 到節約時間 優化工序的目的 3 R Rearrange 即重排 不能取消或合并的工序 可根據 何人 何事 何時 三提問進行重排 使其作業順序達到最佳狀況 4 S Simple 即簡化 經過取消 合并 和重排后的工作 可考慮采用最 簡單 最快捷的方法來完成 15 對瓣邊下片工序現行方法提問如下 問 是否必要兩名操作工人 答 有必要 只有兩名工人操作所用時間才使生產線流暢 只有一名工人會使 切割機等待更多時間 問 操作工人有沒有更合適的操作地點 西南科技大學本科生畢業論文 22 答 有 兩名操作工人位置如圖 4 1 所示 通過現場觀察 發現操作工人甲距 離廢料玻璃框比較遠 在把多余邊角料玻璃扔進去時比較費力 不符合動作經濟原 則 而且工人甲扔玻璃時還有可能對工人乙造成誤傷 可以把工人甲安排到工人乙 的對面 增加一個暫存架 使工人甲距離廢料玻璃框更近 可以縮短操作時間 并 提高安全性 問 是否可以簡化操作流程 縮短操作時間 答 可以 可以在數控切割臺和瓣邊下片操作臺之間設一個暫存帶 切割好的 玻璃可以輸送到暫存帶 使數控切割機可以繼續切割下一片原片玻璃 減少了操作 工人等待的時間 對瓣邊下片場地物料和操作工人位置進行重新布局擺放 改進后的瓣邊下片場 地平面圖如圖 3 2 所示 操作工人甲 操作工人乙 圖圖 3 2 改進后瓣邊下片場地平面圖改進后瓣邊下片場地平面圖 圖 3 2 是改進后的瓣邊下片場地平面圖 與改進前相比 操作工人甲由操作工 人乙左邊安排到操作工人乙對面 使工人甲距離廢料玻璃框更近 把玻璃邊角料扔 進廢料玻璃框是更省力 并節約時間 消除操作過程中存在的安全隱患 在改進前 的瓣邊下片工作場地 操作工人甲位于操作工人乙左邊 工人甲將多余的邊角料扔 進廢料玻璃框時 有可能對工人乙造成誤傷 同時兩名操作工人的操作更加公平 避免了因為工人甲距離較遠造成的兩人工作分配不公問題 數 控 切 割 臺 瓣邊下片 操作臺 廢料玻 璃 框 暫 存 帶 暫存架 暫存架 西南科技大學本科生畢業論文 23 圖 3 2 改進后的瓣邊下片操作場地中 在數控切割臺和瓣邊下片操作臺之間增 加了一個暫存帶 其作用是暫時存放切割完成的原片玻璃 在現行的方法中 數控 切割機切割完一塊玻璃后 需要等待操作工人操作完成并等待把切割完成玻璃傳送 到瓣邊下片操作臺以后 才進行下一片原片玻璃切割加工 增加一個暫存帶以后 切割好的原片玻璃可以暫時存放在暫存帶 切割機可以連續切割加工原片玻璃 提 高了切割機利用效率 對瓣邊下片工序運用聯合作業分析 聯合作業分析是指當幾個作業人員共同作 業于一項工作時 對作業人員時間上的關系的分析 以及排除作業人員作業過程中 存在的不經濟 不均衡 不合理和浪費等現象的一種分析方法 聯合作業分析的過 程如下 1 對一作業人員的各自作業流程為基礎進行詳細的觀察和記錄 2 使各作業人員的作業時間坐標一致 3 合并繪制出聯合作業分析圖 在此基礎上 著手進行改進分析 擬定改進方 案等 通過第二章分析 由表 2 3 可知 數控切割機切割一片原片玻璃需要 100s 兩 個操作工人瓣邊下片操作需要 107s 切割完之后把玻璃通過傳送帶到達瓣邊下片臺 需要 10s 現行方法如下 前 107s 切割機進行切割加工 兩名操作工人瓣邊下片 100s 后 切割機處于 等待狀態 中間 10s 操作工人等待傳送帶切割玻璃到來 此時切割機處于等待狀態 后 107s 操作工人瓣邊下片操作 后 7s 切割機處于等待狀態 繪制聯合作業的聯合作業圖 為了更加明顯的表達 選取兩個操作周期繪制聯 合作業圖 左邊部分是現行聯合作業圖 右邊部分是改善后聯合作業圖 如圖 3 3 所示 西南科技大學本科生畢業論文 24 時間 s改善方法時間 s 切割機工人甲工人乙 0 切割機工人甲工人乙 0 100 107 101 5 117 106 5 200 217 208 224 234 表示工作時間 表示空閑時間 圖圖 3 3 瓣邊下片聯合作業圖 作業改進前 后的對比 瓣邊下片聯合作業圖 作業改進前 后的對比 對該聯合作業圖時間統計 取加工兩塊玻璃為一個周期 左邊部分是現行方法 數據統計 右邊部分為改善后方法數據統計 如表 3 2 所示 表表 3 2 改善前后數據統計表改善前后數據統計表 現行方法統計改善方法統計 項目周期 工作 時間 空閑 時間 利用率項目周期 工作 時間 空閑 時間 利用率 切割機2172001792 切割機2002000100 工人甲2442341096 工人甲208203597 工人乙2442341096 工人乙208203597 由表 3 2 可知 通過改善后 兩名操作工人周期由 244s 縮短為 208s 操作時間 減少 36s 效率由 96 提升到 97 切割機周期由 217s 縮短為 200s 減少 17s 效 率由 92 提升到 100 西南科技大學本科生畢業論文 25 3 2 預處理車間改善方案 預處理車間主要操作工序有磨邊 鉆孔 洗滌烘干 下片 其中鉆孔是根據客 戶要求在玻璃指定位置鉆孔徑 并不是所有生產的汽車玻璃都要求鉆孔 因此對此 工序不作考慮 現主要對預處理車間磨邊工序和下片工序進行改善 3 2 1 磨邊工序改善 通過現場攝影分析 發現在磨邊操作工程中存在動作浪費問題 圖 3 4 3 5 為 暫存架 磨邊機擺放位置圖及工人操作磨邊機示意圖 圖圖 3 4 暫存架 磨邊機擺放位置圖片暫存架 磨邊機擺放位置圖片 圖圖 3 5 工人操作磨邊機示意圖工人操作磨邊機示意圖 由圖 3 4 可以看出 流水線 磨邊機 暫存架幾乎呈三點一線擺放 經測量 暫存架距離磨邊機約 1m 操作工人距離流水線約 1 5m 操作工人加工完一塊玻璃 后將玻璃從磨邊機上取下 需要步行幾步放到流水線上 之后回身到暫存架旁取下 一塊玻璃放到磨邊機上 在此過程中浪費了大量時間 模特排時法是由澳大利亞預定時間標準研究協會開發 在 1966 年公布 得到廣 泛應用 模特法將動作歸納為 21 中 上肢基本動作 11 種 下肢和腰的基本動作 4 種 輔助動作 附加動作 6 種 相當于手指移動 2 5cm 的距離 平均動作所需的 時間為 0 129s 即 1MOD 0 129s 但是 這種關系也不是絕對不變的 在實際使用 過程中 應根據各企業的實際情況 決定 MOD 時間值的大小 吉爾布雷斯總結的 西南科技大學本科生畢業論文 26 動作經濟原則 就是人為了以最低限的疲勞獲得最高的效率 尋求最合理的作業動 作時應遵循的原則 在實行動作經濟原則過程中有四條基本原則 16 1 減少動作的數量 是否有多余的選擇 預置 是否便于握取和裝配 2 縮