潘永琦 田聪慧
中国一拖集团有限公司 471000
【摘 要】本文主要介绍运用工业工程方法，分析多段长花键轴类零件加工线平衡现状，结合其他技术手段研究平衡优化的方法，对生产线进行优化改造，实现降本增效的目的，提升企业竞争力。
【关键词】工业工程；轴类加工线；生产线平衡
1.引言
对于制造业来说，如何有效的协调、组织、管理各种资源，实现低成本、高质量、高效率的生产运作，是目前经济形势下急需解决的问题。工业工程的相关思想方法就是一个很好的方法。本文选取典型轴类零件提升轴作为具体研究对象，通过使用工业工程中程序分析方法，对生产进行平衡优化，达成减少工序间搬运距离、减少用工数量、降低在制品库存、提升生产效率和缩短加工周期等目标。
2.生产线平衡分析原理
针对机械加工生产线的的平衡，行业中常用的工业工程方法主要采用程序分析方法、应用“5W1H”提问技术、遵循“ECRS”四大原则，完善每个工序的生产方式，提升单位时间内产量；强调各工序间的搬运效率，降低工序间转运时间；重点消除生产瓶颈、阻滞和不匀等现象；完善制造工艺，使其适应于新的工艺流程，最终实现生产线平衡率的提升。
生产线平衡率=（各工序时间总和/（工位数*瓶颈工序时间））*100%
3. 轴类加工线程序分析及平衡方法
轴类零部件是拖拉机传动零部件中最为常见的一类零件，其中提升轴是最为典型的轴类零部件，该零件总长度较大、包括多段花键和轴径，主要工艺难点在于多段花键同轴度、角度精度要求很高，传统工艺方式采用人工对齿、分段加工的方式实现，在此我们就以提升轴生产线为例，简要介绍运用工业工程方法在轴类加工线平衡优化的应用。
3.1采用程序分析方法，绘制提升轴生产线流程程序分析图
采用程序分析方法，对加工操作、搬运、检验、等待、存储五个方面进行分析，绘制流程程序图显示：提升轴生产线包括11个工序，其中7个加工工序、4个辅助操作工序和2个检验工序。工序节拍从1min至20min不等，生产总时长114.5min，所有工序均为人工上、下料，工件单重12-27Kg不等，用工总人数8人，工序间使用工位器具，通过天车周转，工序间转运7次，工序间物流总距离44.7m。
主要问题分析：（1）工序瓶颈主要集中在粗、精车轴径（10min/件）和铣花键（20min/件），各工序节拍的不平衡（生产线平衡率38%），造成工序间存在等待的在制较多，生产效率低；（2）人工辅助和检验工序占比较大，造成作业效率低、劳动强度大；（3）工序分散，造成人工转运次数多和距离较长、增值作业占比低；等等。
3.2应用“5W1H”提问技术分析并遵循“ECRS”四大原则制定平衡方案
应用“5W1H”提问技术，从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问分析，遵循“ECRS”消除、合并、重排、简化四大原则，对程序分析中的问题进行充分分析并制定生产线优化方案：
（1）采用数控车床合并分段粗、精轴径加工；
（2）简化、重排铣花键工艺流程，实现多段集中铣削，消除花键对齿和角度检验工序；
（3）运用机器人自动上料技术，替代人工转运和装夹；
（4）平衡生产线各工序节拍和优化作业流程，最大程度提升生产线平衡率；
（5）重新集中布局，减少工序间距离和生产线占地面积。
3.3改进方案确认核算和实施验证
运用流程程序分析方法对生产线平衡优化方案进行分析与对比，优化方案最终生产平衡率为76.8%，生产线工序减少至7个，人工搬运次数减少至3次、距离减少至9.6m，用工人数降至1人。通过实施验证，实现产能改善目标。
4.结束语
随着全球经济的迅速发展，市场变化更加频繁，市场竞争趋于白热化。制造企业从成本优先的竞争策略，也不断发展成交货时间、质量、成本、服务等综合因素的竞争。通过应用工业工程理论的生产线平衡方法，促进生产线“降本增效”，必将成为传统制造业在未来市场环境中占得先机的有效方式。
参考文献
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