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工业工程在发动机装配车间的应用 刊发于《工业工程与管理》1999年第02期 价值工程杂志社,丛林编辑整理

工业工程在发动机装配车间的应用

The AppIication of IE in Engine Assembly Workshop

陈友玲  易树平  胡立德

    摘要 运用IE知识对发动机装配车间空间物流路线进行研究与调整,并对发动机总装线进行了工作研究和时间平衡,减少了人员,降低了成本,缩短了周期,提高了效率,给企业带来了直接的经济效益。

    关键词 秒表测时 物流 工作研究

    Abstract  With the help 0f mthe material flow in engine assembly workshop is studied and adjustedmeanwhilework study and time balance in the engine assembly line is investigatedThe application of IE results in the reduction of staff and costthe shortening of assembly cycle and the improvement of efficiencybringing direct economic benefits to enterprises

    Key words  stopwatch timing  material  flow    work study

    1.引言

    工业工程(Industrial  Engineering,简称IE)是应用性很强的研究由人、原材料、机器设备和信息组成的统一系统的一门学科,它包括工作研究、设施规划与物流分析等。其中工作研究是传统IE最早出现的 一种主要技术,它包括方法研究和作业测定两大技术。而设施规划与物流分析则使各生产要素和各子系统按照IE要求得到合理配置,组成更富有生产力的集成系统。目前我国大部分企业普遍存在着成本过高、浪费严重、效益低下的状况,应用工业工程的知识挖拙潜力走内涵发展的道路是企业走出困境的必由之路。

2.现状分析

21  空间布置

    我们对某公司下属的发动机分厂装配车间进行调查研究。该装配车间由于历史原因,距离机加车间大约4000米,足一个长100米的4层楼房。一楼在公路平面以下,是清洗场地和包装场地;二楼平公路,是临时库房和配套库房;三楼和四楼分别为两条总装线。发动机装配所需的全部零件部必须车运到临时库房,由左、右两部电梯运上楼。除离合器壳体从左边电梯运上楼以外,其余全部零件均从右边电梯上楼。装配好的发动机从左边电梯运到最底层,再前运35米到磨合车间进行100%的磨合试验和1%的性能试验,最后返回一楼包装待运。整个空间物流路线如附图所示。

    从附图可明显看出,物流路线太长。我们实地测量了装配发动机所需的主要零件从二楼临时库房到总装线的运输距离,如表1所示。

1              临时库房到总装线的运输距离(总平均运输距离83.4)

零件名

 

从二楼临时库房到总装配线()

从总装配线到磨合车间()

平均()

缸体

三楼

110

87.5

四楼

65

缸盖

三楼

85

77.5

四楼

70

曲轴

三楼

90

82.5

四楼

75

活塞连杆

三楼

135

117.5

四楼

100

成品

三楼

 

45

52

 

四楼

 

59

 

 

从表1统计资料可得出,零件的平均上线运输距离为83.4米。每台发动机由246种零件所组成,大小数量共达779个,重量115千克。假设手推车需5次才能把一台发动机所需的全部零件从二楼临时库房运到装配工作地,则每一台发动机从二楼到装配工作地的运输距离为45625米。若日产量为400台,那未花在,上总装配线上的运输距离是1825千米。如果运输工人每天每人运输距离为10千米,则每天需18个工人专门从事零件上线运输,3个工人专门从事成品下装配线到磨合车间的运输。由此可见,专门用于从事上、下线搬运的工人有21人,是该车间正式职工(90)233%。搬运工作量大,物流路线长,空间布置不合理,从而造成人力物力的大量浪费。为了降低成本,增强企业的竞争能力,应对该车间进行改进,力求将临时库房、装配线、磨合车间以及整机性能试验布置在同一平面内,尽量缩短物流路线。这样,至少可减少21个搬运劳动力。

22秒表测时

    我们以三楼装配线为例,该装配线是自由节拍手工作坊式的装配线。改进前装配线上有工人47人,最高日产量400台,工位之间的运输是支架小车,装配线绕墙四周布置,共18道工;改进后有工人33人,共13道工序。其工序流程如表2所示。

2  三楼装配线改进前后的工序流程

工序号

工序名称

人员数目

工序时间

工作地数

改进后

改进前

改进前

改进后

改进前()

改进后()

改进前

改进后

1

1

曲轴箱上架,装封水端盖,水管接头

3

2

41

41

1

1

2

2

安装曲轴

3

3

105

105

2

2

3

3

4

5

装轴承、曲轴后端盖和飞轮齿圈

装活塞连杆

检查曲轴止推间隙、活塞连杆安装正确性

4

3

1

4

35

56

23

114

1

1

1

2

4

6

装机油泵、水泵及机油滤清器总成

3

2

58

58

1

1

5

7

8

检查机油泵总成安装正确性 

装机油盘、机油滤清器支座

1

3

3

3

107

110

2

2

6

9

装缸盖配气机构、正时皮带及油位计

3

2

55

55

1

1

7

10

装正时皮带、张紧轮,调整气门间隙 

5

4

139

139

3

3

8

11

12

检查缸盖配气机构、正时皮带装配正确性

装正时皮带前罩、风扇总成

2

2

2

18

35

53

1

1

1

9

13

装离合器压盘及发动机总成

2

2

47

47

1

1

10

14

装变速器和起动机总成

2

2

77

77

2

2

11

15

装分电器、汽油泵、化油器总成 

2

2

45

45

1

1

12

16

装火花塞、阻尼线及其它附件

4

3

83

83

2

2

13

17

18

检查发动机外观并着色标注

发动机下架

3

1

2

16

32

48

1

1

1

合计

 

47

33

975

975

23

20

用秒表测时,得出改进前每一道工序装配时间以及人员配备情况如表26列和第14列所示。由表2知,各工序时间的长短和人员的配备不合理,有紧有松,存在着严重的节拍不均衡现象,从而造成装配线上大量在制品积压,使本来窄小的装配场地更加拥挤,影响了装配速度。如安装曲轴工序,有3人操作,工序时间为105秒,人均35秒。而下道装轴承工序,却有4人操作,工序时间为35秒,人均时间只有8.75秒,比上道工序平均少26.25秒。这样很容易造成在装曲轴工序上大量在制品的积压。还有如“检查缸盖配气机构、正时皮带装配正确性”这道工序,检验时间仅为18秒,却安排了2个工人,致使工人空闲时间太多,无所事事,造成劳动力的浪费。

23装配线时间平衡

    前面通过秒表已经测出装配周期为975秒,若该厂1996年的生产任务为12万台发动机,全年有效工作天数为263天,时间利用系数为0.9,则装配线的节拍为57秒。根据节拍每天应出产成品数量为455台。然而,目前该厂最大日产量只有400台,与计算相差55台,其原因就是因为装配线上各工序时间不均衡,无固定节拍所造成的。因此,为了提高产量,增加效益,应该对各工序以及人员进行重新组合,使其各工序时间尽量接近于节拍,与节拍之比基本能达到0.851.05的范围,初步满足工序同期化的要求。装配线上各工作地负荷系数应在0.85o.9以上,最少工作地数Smin=[975/57]≈18。按以上要求改进后装配线各工序时间以及人员分布情况如表27列和第5列所示。由此可见,各工作地加工时间与节拍之比基本满足初步同期化的要求。最少工作地数为20,工作地负荷系数为85.5%,均达到推荐范围。

    另外,改进前装配线有18道工序,23个工作地,装配线时间损失率为(23×57975)/(23×57)25.6%。改进后只有13道工序,20个工作地,时间损失率为(20×57975)/(20×57)14.5%。因此,改进后时间损失率降低了近一倍,每装配一台发动机可节约时间171秒,每天可多装配发动机(171×400×0.9)/975=63台,大大地提高了生产率。改进后装配线上的操作工人为33人,比原来减少了14人,挖掘了潜力,节约了资金,创造了效益。

3.效果

——从物料进入装配车间临时库房到上总装线,每年上线运输距离为54750千米,是实际装配线长度的3.26倍。

——从成品下装配线到磨合车间,每年运输距离为6240千米,是发动机实际在装配线上移动距离的0.37倍。

——该厂1995年人均工资9123元,每年用于上线运输人工费为18.25万元,下线至磨合车间运输人工费为2.7万元。

——改进后每年可多产发动机16569台。

 

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