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摘要：目前航空紧固件制造企业的生产方式普遍采用的是流水线生产,由于产品工艺复杂、构成流水线的工序较多,而各工序运转的效率存在差异,这就给平衡整条生产线以使其达到节拍一致的运转造成了困难。本文主要采用量化评价和分析的方式，探讨如何评测航空紧固件生产流水线的平衡性,推导出这类车间的流水线平衡性指标的计算方法，论证并指出了一种改善其平衡性的方案,揭示出瓶颈工序对流水线平衡性的重要影响。
关键词：航空紧固件，流水线，平衡量化分析
在航空紧固件生产过程中，管理者会发现总是存在一部分工序任务积压,而同时另一些工序却在停工待料的现象。因此必须采取措施进行改善，科学指导航空紧固件生产、精确管理制造流水线，使流水线在新的水平达到平衡，以此来提高航空紧固件的生产效率。
一、流水线的特征及其优缺点
流水生产，又称为流水线，是指劳动对象按照一定的工艺路线，顺序地通过各个工作中心，并按照一定的生产速度（节拍）完成作业的连续重复生产的一种生产组织形成。其基本特征主要有以下几点 1、固定生产一种或少数几种产品（零件），其生产过程连续重复进行，最大限度地减少了制品的等候时间和设备的加工间歇时间。 2、工作中心的专业化程度很高，在流水线上，各个工作中心是按照产品工艺过程的顺序排列的。在制品按单向运输路线移动，每个工作中心只固定完成一种或少数几种作业。3、按照规定的节拍进行生产。流水线的优点：分工的细化也使得单个工序的专业化程度高,有利于工序操作者在特定专业，上提高水平，进而提高产品质量；大批量的流水线生产,便于资源的统一协调安排,资源利用率高，可显著降低单件产品的制造成本。与此同时，流水线生产也有其弊端，主要体现在:1、平衡性难以保证。各工序由于分工不同,其作业时间也有差别，故而必定存在工序负荷的不均衡，导致出现高负荷工序产品堆积滞留的同时低负荷工序却在停工待料日。据统计,在一个产品的生产周期中，等待时间所占的比例达到90%。2、操作者能动性差。处于流水线之中的操作者,通常日复一日做着重复性的工作,不仅劳动强度高,更扼杀了其主观能动性,使其无暇进行学习或创造性的思考。
二、航空紧固件生产流水线的概述及其特点
（一）流水线平衡性
流水线的平衡性也叫节奏性,是指生产过程的各个阶段和各道工序都要按照规定的节奏,在相同的时间间隔内生产和交付等量的成品,使各工序负荷保持相对的一致和稳定,避免发生时松时紧的现象,以均衡状态完成生产任务用。流水线的平衡性直接影响车间的生产效率,并最终影响到企业的利润。要改进紧固件生产流水线的平衡性，首先必须对流水线当前的平衡性状态有所了解。“平衡性"是一个全面量化的评价指标，因此需要从流水线的生产作业中收集详细的数据，并按照“平衡性”的定义进行计算。
（二）紧固件生产流水线的特点
1、加工若干种类型的产品。2、每类产品由于工艺不同,故加工工序不同，工序总数量也不同。3、产品按炉批生产,每批产品的数量根据工艺要求、设备情况或客户需求而不同。4、各工序的加工方式不同。对于紧固件生产来讲,大多数工序采用逐件加工的方式，但热、表处理较为特殊.属于整批产品同时作业一这种工序的加工时长通常是重要的工艺参数,一般直接由工艺文件规定,不具备本文所要进一-步讨论的改进余地,因此本文仅考虑采用逐件加工方式的各工序组成的流水线,事实上这些工序在紧固件生产中通常也是占据加工时长的主要部分。5、各工序的加工时间不同。
基于以上特点,要计算紧固件生产流水线的效率，必须在一段时间内统计加工产品的种类数、每类产品的总产量、每类产品的工序数,以及每件产品在特定工序的加工时间,只有在掌握以上数据的基础上，才有可能通过进一步的整理和计算获得流水线效率的真实数据。由此也可以看出基础数据的收集对于紧固件生产的科学化管理,是一个非常重要的基础性环节。
三、流水线平衡性的改进方法
流水线平衡就是对生产线的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法，是生产流程设计及作业标准化中最重要的方法体系，其目的是使流水线运转顺畅,减少等待或滞留的时间,从而提高生产效率。目前对流水线平衡问题的研究主要有3类方法:最优化方法、启发式方法及工业工程方法。1、最优化方法通过建立数学模型寻找最优解,结果准确,但建模过程复杂，且只适合作业流程较简单的流水线平衡问题。2、启发式方法的建模过程简单,思路贴近实际，但前提是必须依赖管理:者的经验建立准则,求得的解是静态的,不适合环境或约束条件多变的情况。3、工业工程方法是一种综合的分析和管理方法，主要运用程序分析、操作分析、动作分析和作业测定等技术
四、航空紧固件生产流水线平衡性的改进措施
平衡性改进问题一般可以概括为两类:第一类平衡问题：定流水线的节拍，求流水线上的最少工作站数。通常出现在流水线的设计和安装阶段。第二类平衡问题：给定流水线的工作站数,求最小化流水线节拍。这种情况是在既定的流水生产线上(设备和人员基本固定)，优化节拍使流水线均衡。通过对该领域内以往取得的成果进行研究发现，无论哪类问题的求解,其思路都是通过合并及再分配部分工序,使瓶颈工序的加工耗时不再明显多于流水线上的其他工序,从而减少工序间的负荷差异,使各工序负荷更加均匀,达到流水线顺畅运行的目的。但这种方法仅适用于一些装配生产线或工序间作业差别小、操作者能相互替代的情况。紧固件
生产流程中的各工序专业化程度非常高,特定的加工作业必须且仅能由专门的设备完成,设备间没有替代性可言,故这种“重新分配”的方法对于紧固件生产流水线是不适用的。
尽管如此，可以看到无论采用何种方法，在试图均衡流水线负荷而进行的各种尝试中,都是以瓶颈工序的作业时间为着眼点的，也就是说，要想使流水线的平衡性提高,关键是缩短瓶颈工序的加工时间，该值直接影响了整个流水线的节拍,其效果类似于“木桶原理”中的短板效应，它导致流水线上的其余工序不得不放慢流转节奏等待瓶颈工序的节拍。因此,可采用工业工程的方法，深人分析瓶颈工序的“人、机、料、法、环、测”等各项因素,找出影响该工序加工时间的主要原因，并加以改进，从而缩短瓶颈工序加工时间的,值，使工序间的负荷趋于均衡。
总而言之，航空紧固件在尺寸精度、产品性能等方面的要求通常高于普通紧固件,其制造工艺更加复杂、生产管理也相对更加困难。车间的生产效率是最受管理者关注的，所以，必须采取有效的流水线平衡优化方法，提高流水线的生产效率和产品质量。
参考文献
[1]陈佃峰. 成组技术在航空航天特种紧固件质量管理的应用研究[D].哈尔滨工业大学,2019.
[2]陈友玲,余红霞.航空用紧固件专利发展综述[J].科技创新导报,2018,15(21):255-256.
[3]王肇宇.国际航空航天紧固件发展现状及趋势研究[J].宇航总体技术,2018,2(04):1-7+30.
[4]刘思明,罗传通.航空紧固件制造企业技术信息管理系统的特点与需求分析[J].国防制造技术,2014(03):44-48+43.