基于工作研究的H公司D系列产品总装线改善

    张秋晴 陈铭聪 夏丽莎

    

    

    

    摘?要：为改善H公司D系列产品总装线以提高生产率，运用流程程序分析和人机作业分析展现生产运作现状，运用5W1H分析法进行提问分析，以ECRS四大原则针对问题提出改善方法。对改善前后进行对比，通过秒表时间研究方法制定标准时间，经过改善减少了45%的作业时间，有效提高了D系列总装线的生产效率，表明本文提出的改善方案有效可行。

    关键词：工作研究;方法研究;作业测定

    1 绪论

    随着全球市场经济高速发展，制造业人力物力成本增加，激烈竞争下产品价格打压，企业利润空间所剩无几，面临前所未有的挑战[1-2]。工作研究是提高企业生产率的有效途径[3-4]，使企业在不增加或少增加额外投入的情况下，充分利用现有的人员、资金与设备，通过统筹安排使其转化为直接生产力，达到低成本输入、高效益产出[5-6]。

    H公司是一家专注于生产制冷压缩机的企业。压缩机生产过程以机器操作为主，部分精细零件装配过程仍需人工操作。方法研究对于装配过程流程或动作优化的应用效果显著[7-8]，本文选取D系列产品的一条总装线，运用工作研究的方法，从程序分析、作业分析和时间研究，以流程程序图、线路图、人-机作业图、双手作业图和秒表时间研究统计分析操作数据，运用5W1H分析法进行设问，以ECRS四大原则提出相应改善方法，并对改善后的效果进行对比评估。

    2 生产运作现状分析

    2.1 流程程序分析

    本文的研究对象是D系列压缩机半成品的装配过程，主要包括转子、定子、滑片弹簧、机壳、储液器等零部件的装配与加工。通过在车间实地考察测量并记录工序及其时间和距离，得到其整个装配过程的流程程序图如图1所示。

    从图1可知，整个装配过程共32道工序，主要加工工序19道，总作业时间601s，搬运和等待的时间428.5s，占总时间的70.9%，说明工作时间没有被充分利用。1处储存和2处等待时间较长，大部分工序时间为6—8s，部分工序为10s以上，操作单元时间不均衡。

    2.2 人机作业分析

    選取耗时较长、有改善空间的第24工序“中间电气运转试验”工序进行作业分析。

    由图2可知，工人利用率为33.3%，操作者空闲时间较长，在等待的8s时间内，可以再操作一台机器。

    2.3 问题分析

    通过流程程序图，得到主要问题有：（1）充磁后的泵体会暂存在一边，当需要时再运输到下条流水线。暂存处积压很多产品，产生库存浪费。（2）壳体热套工序之后，需要对产品进行一段时间的吹风冷。冷却过程滞留很多产品，等待时间较长。（3）第17至22工序作业分配不合理。

    3 改善方案与效果对比

    3.1 流程程序分析

    运用5W1H分析法对这3个问题进行提问分析，以ECRS四大原则对工序进行改善，得到改善后的流程程序如下图3所示。

    经过改善，减少1处储存，合并2处等待与搬运工序，同时进行流程改动，缩减1个工序，改变操作顺序后进行合并，适当增加工人的工作量，使每个人的工作时间相近，保持工序平衡。

    统计对比改善前后各个工序的数量、移动的距离和耗费的时间，得表1。

    由表可知，改善后减少6个工序，虽然搬运距离增加55m，但操作时间减少286s，为改善前近一半。具体来看，虽对加工和检查工序改变不大，共只减少了1处加工，节约了几秒时间，但对搬运、等待和储存工序的改进明显，消除了中间240s的储存工序，把2处等待通过改变顺序与搬运工序进行合并，节约了36s时间。

    3.2 人机作业分析

    对“中间电气运转试验”工序，根据公式：可同时操作机器台数=（作业者操作时间+机器工作时间）/机器工作时间，得到该工序一个作业者可同时操作的机器台数N=（8+5）/5>2。故可增加一台同样的机器，在一台机器进行运转时，完成另一台机器运转前准备工作。图4为改善后人机作业图，表2为改善前后效果对比。

    经过人—机作业分析改善，工人利用率达到62.5%，较改善前的33.3%有明显提高，充分利用空闲时间，提高工作效率，并达到工序平衡。

    4 秒表时间研究

    为评价方法研究改善后的效果，先划分操作单元，对每个操作单元预观测5次，采用d2值法确定合理的观测次数;用连续测时法记录整个装配过程的时间，得到各操作单元的操作时间;用三倍标准差法确定管制上下限，剔除异常值，得到各单元的实际操作时间;用平准化法确定了评定系数，计算得到各操作单元正常时间;采用工作抽样法随机观测，根据实际观测情况确定宽放率，计算得到整个装配过程每个操作单元的标准时间。表3为基于秒表时间研究制定的改善前后各操作单元标准时间。

    比较改善前后的标准时间，发现去除与合并部分工序后，整个作业过程的时间从617.44s缩减至337.12s，减少幅度达到45%，改善效果显著。

    5 总结

    运用工作研究方法对H公司D系列产品总装线作改善，通过程序分析合并消除部分工序，通过作业分析调整个别工序的操作，使作业时间节约280.32s，有效缩短生产周期，使H公司的D系列产品总装线生产率提高近50%。说明此方法对企业降低生产成本、提高生产效率有效可行并值得推广。

    参考文献：

    [1]张春平，李仁旺.装配车间工业工程改善的实践——以S公司为例[J].成组技术与生产现代化，2015，32（04）：33-37.

    [2]柴克.工作研究在电梯限速器装配线中的应用[D].石家庄铁道大学，2017.

    [3]吴洁琼，蒋建洪.基于工作研究的包装生产线优化研究[J].价值工程，2018，37（17）：276-278.

    [4]陆凯.工作研究在仪表板装配工序中的应用研究[D].北京交通大学，2018.

    [5]于博达.现代工业工程在企业管理中的应用创新[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2018（11）：1-2.

    [6]王红.工业工程（IE）对制造业工作效率的影响分析[J].科技经济市场，2018（10）：92-93.

    [7]张敬，王旭，魏旭光.基于方法研究的企业总装线流程优化研究[J].现代制造工程，2017（05）：49-54.

    [8]黄毅敏，齐二石，刘洪伟，李天博.面向中国制造业的工业工程应用与挑战[J].工业工程与管理，2015，20（05）：157-165.

    基金项目：上海理工大学教师教学发展研究项目（CFTD 192003）