1、 車輛檢修生產系統中工業工程的應用專業： 機械設計 學生姓名： 馬赫 指導教師： 張進生 車輛檢修生產系統中工業工程的應用09機設班 2 馬赫 摘要：車輛為運輸的重要載體，具有品種多、數量多、流動性強、安全要求高等鮮明特點，其運營過程中的安全性和可靠性完全依靠于車輛段的科學、有效的監控和維護，在交通跨越式發展的進程中，車輛段如何以更為科學、高效的檢修生產系統保證交通運輸需用車輛的數量和質量，成為眾多交通科技人員深刻思索的問題。本文分析了我國車輛檢修生產系統的現狀和存在的主要問題以及工業工程的功能和作用，指出車輛檢修生產系統優化過程中應用的工業工程的思想、方法和技術。 關鍵詞：工業工程 生產線平

2、衡 車輛檢修車輛檢修是指鐵路車輛運用過程中，車輛零部件會逐漸磨耗、腐蝕和損傷，為保證車輛經常處于良好的技術狀態，穩定可靠地工作，必須進行有計劃的檢查和修理。實行流水作業，有利于降低修理費用，提高修理質量和勞動生產率。1、 我國車輛檢修系統現狀及問題 目前現代化的交通運輸主要種類有：鐵路運輸、水路運輸、公路運輸、航空運輸及管道運輸。其中鐵路運輸是我國最主要的運輸方式，是國民經濟大動脈。鐵路運輸自19世紀初正式開始運營以來，一直以其運量大、速度快、安全、節能等優勢作為人類最理想的交通運輸方式，在世界各國的經濟發展中起著十分重要的作用，為促進國際經濟發展和商貿流通做出了重要的貢獻。由于我國資源分布和

3、工業布局不均衡，長距離、大運量、大宗貨物運輸主要依靠鐵路。我國目前全國鐵路營業里程達9萬公里左右，居亞洲第一，世界第二，鐵路貨車大約有65萬輛，其中中國鐵火車54萬萬輛，企業自備車11萬輛。每列貨物列車載重量在4000t左右，有些地區開行了5000t單列重載列車，大秦線已經開行了20000t組合列車。據2001年中國交通年鑒統計結果顯示，我國2001年鐵路貨運周轉量占全國各種運輸方式總和的31，同時隨著我國鐵路貨運高速重載技術的發展，這一比重呈逐年上升勢頭。據鐵道郁統計中心公布的數據顯示：2005年全國鐵路完成貨物運輸發送量26.86億噸，同比增長8.2，全國鐵路完成貨物周轉量20545.54

4、億噸公里，同比增長7.5，我國鐵路完成的貨物發送量、貨運密度和換算周轉量等主要運輸指標居世界第一位”。 鐵路貨車作為完成鐵路運輸的運載工具，其車種、車型也隨著世界交通、物流的發展，不斷更新和完善。貨車運行速度也由最初的20公里/小時提高到現在的200公里/小時。車輛在運行中，由于受到自然條件的影響，車輛自重和載重的重力作用，以及運行中的沖擊和震動等等，使組成車輛的各個部分，不可避免的發生磨耗、腐蝕、變形以及裂紋等損傷。因而降低了車輛的運行性能，給運輸安全造成了隱患。鐵路輸送各工作緊密聯系等特點，假如在某一環節出現問題將有可能導致全線堵塞和癱瘓，所以安全是鐵路運輸的關鍵。因而，為使車輛經常處于質

5、量良好狀態，確保行車安全并延長車輛使用壽命，必須對鐵路車輛進行各種檢查和修理工作。由此，如何科學的確定車輛檢修方式，提高車輛檢修質量，有效消除車輛隱患，保障車輛運行安全，得到了世界各國的高度重視。二、工業工程與車輛檢修生產系統優化的關系隨著技術的持續革新，新造車輛質量不斷提高，新的車種、車型也陸續投入使用。在鐵路貨車技術跨越式發展的金壇，有些車輛段的檢修設施和布局已經不能滿足現有的車輛檢修水平，甚至嚴重阻礙了檢修效率的提高。因此車輛段應在現有資源的基礎上，根據車輛段貨車檢修的生產特性進行科學的設施規劃和生產組織，以提高車輛檢修效率和質量。這就需要運用工業工程技術對檢修生產系統進行不斷改善，合理

6、安排作業，制定標準工時，降低成本，提高產品質量和生產效率。工作研究是工業工程體系中最重要的基礎技術，主要包括方法研究和作業測定。利用這兩大技術，分析影響工作效率的各種因素，消除生產系統中不合理、不均衡、不經濟的因素，尋找最經濟、最合理的令操作者感覺滿意的操作方法，并制定標準方法，然后通過作業測定制定出標準時間，作為生產管理、制度控制的依據。工作研究的最終目的就是降低成本提高生產效率，本文針對某車輛段火車構架的檢修工藝流程，運用工作研究和生產線平衡技術對其進行了該殺和優化，取得了明顯的成效。這種方法在西方發達國家都得到了廣發應用。三、具體分析車輛檢修系統的不足與改進方法運用程序分析和秒表測時法分

7、析檢修生產線各工位工時本文以某車輛段的鐵路貨車檢修車輛構架的車間為研究對象，構架檢修工作是鐵路貨車檢修的一個重要組成部分，構架作為車輛走行部的重要組成部分，起著舉足輕重的作用，本車間檢修任務大，日均檢修60輛車，每天工作7小時。車輛構架檢修的流程圖如圖1所示。該構架檢修生產線分布在11工位上，為了對檢修生產線進行改善，必須明確檢修生產線上每個工位的作業單位，作業內容及作業先后次序，在明確了這些之后，將各個工位的作業分解成可以測量的作業單位，對作業單元按秒表測時的規范方法進行測時。表1是在優化前該車間檢修構架的作業時間及步驟。 生產線平衡現狀: 由于繪制的表1的檢修步驟和時間以及平衡率可以直觀的

8、看出，整個檢修生產線極不平衡，工作站多且混亂，各個工作站內的作業單位分配也不平衡，工作站5、7、9用時較長，工作站1、3、11用時較短，工作站之間的時間相差很大。同時有些工作站存在生產能力過剩現象，這些都會導致檢修效率下降，成為整個檢修生產線的瓶頸。我們可以看到整個生產線改進的空間很大。運用工業工程技術改善方案設計與實施：首先我們運用工業工程中5W1H提問技術，對檢修生產流程及各工作站提出問題，然后運用“ECRS”（取消，合并，重排，簡化）四大原則結合生產線平衡技術，對檢修生產線的瓶頸進行改善，以提高生產率。有表1我們根據各工位作業次序畫出構架檢修流程圖，如圖2所示。作業方法改善 通過對表1的

9、仔細觀察，發現在工位1和工位11上有不同程度的存在操作不規范和浪費現象，主要是在檢修流程上存在吊運迂回，拆卸時間浪費。消除不必要的動作時間浪費后，我們對各作業單元進行秒表測時法得出整個作業時間為38.58min，具體時間見表2。、根據生產線平衡原則，在滿足生產線各工位作業順序約束的條件下，重排各工作地的內容，實現個工作地作業工時基本一致。流水生產線各工作地分工的合理性體現在用最少的工作地來完成制品的生產過程。因為工作地數越少，工作地上的負荷越飽滿，流水線的利用效率也就越高，在給定了節拍時間后，最少工作地數為：式中 符號表示大于或等于W/C的最小整數。位置權衡法平衡方案 在不改變節拍的情況下，我

10、們計算整個檢修流程所需要的最少工位數:由以上計算可以看出將各個工作安排到6個工作站是合理的布局。我們采用位置權衡法來重排工作站。位置權衡法的基本思想是按位置加權數遞減的次序，在滿足工序先后次序約束的條件下，指派盡可能多的作業單位道義工作站，直到該工作站的裝配時間接近節拍。根據圖2檢修流程圖的優先順序我們得到裝配線平衡位置權衡表2.位置權衡的計算方法：表2中E（i)為第i道工序，i=1，2，n,t(i)為第i道工序的加工時間，t（j）為第j道工序加工時間。位置權重其中第i道工序優先于第j道工序。本方法的原則為在滿足先后順序約束和工作站中剩余的未指派空閑時間允許的前提下，按照位置權衡遞減的順序對各

11、工作站再指派工作單元，根據這個原則我們采用MATLAB編制程序，輸入節拍7min得出結果如表3。由程序得出我們得到改善后檢修裝配線的工位布置，其平衡率為：運用生產線平衡技術對檢修生產線工位進行改善后，發現平衡率由原來的53.57%提高到91.86%，實現了“一個流”的生產方式。各工位的生產能力也大大提高了，使生產工位布局更加合理化。四、結論生產線的平衡水平直接影響著生產能力，一些生產線常常因為某個瓶頸工序或工位而影響生產線整體的生產能力。本文針對車輛的構架檢修生產線存在的問題運用工業工程中工作研究和生產線平衡技術對檢修生產線優化，在不改變生產節拍的情況下，使生產線工位布局更加合理，生產線平衡率也提高了38.29%。工業工程的合理應用可以提高企業素質和增強企業競爭力。參考文獻：1惰瑞政.濟南西車輛段鐵路貨車檢修生產系統的優化改造D.上海交通大學，2002.2顧杰，刑黨生.鐵路貨車構架檢修工藝線設計，北京科技大學交流學術，2005.3孫建華，張霖，施進發，嚴金波.RPW法在混合裝配線工序同期化的應用J.工業工程，2008，11(1).o4粟磁，陳煦，王仁康主編. 工業工程原理與應用.北京：機械工業出版社，19975張