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1 攀枝花学院智能制造学院 四川 攀枝花 617000
摘要：针对高压柜装配线生产过程中工时长短不一，产线不均衡等现象，提出以生产均衡化和平准化的思想对该产线进行工序同期化研究，采用分支定界法进行各工位工序内容的重新分配，降低了产线工位数，提高了产线平衡率。
关键词：工序同期化，产线平衡率，分支定界法
1高压配电柜装配线现状描述
高压配电柜用于电力系统发电、输电、配电过程，在电能转换和消耗中起通断、控制和保护等作用。经公司对高压柜产品装配难易程度、市场价格、产品特征等将高压柜产品特征分为凹凸柜、24kv柜、61柜和28柜和拉铆柜。为了确定公司生产的主要产品，找出研究对象，收集了该公司近半年高压各类产品的生产数据，对产品P/Q分析并绘制成帕累托图，发现28柜的产量占比最大，故以28柜位高压配电柜这个主导产品作为本文研究对象进行产线工序同期化研究。
1.1 高压装配线工序介绍
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图1 高压柜装配工序图及各工序工时
图1为本研究对象28柜的工序装配作业顺序及标准作业时间图。考虑到企业工艺要求，各工序名称不在此陈述，不影响本文研究。本高压柜流水线一共设置了15个工位，其中工序1~5∈工位Z1，6~8∈Z2，9~12∈Z3，13~20∈Z4，21~26∈Z5，27~34∈Z6，35~39∈Z7，40~45∈Z8，46~49∈Z9，50~53∈Z10，54~61∈Z11，62~66∈Z12，67~70∈Z13，71~74∈Z14，75~77∈Z15。采用秒表时间研究法测定工时，运用三倍标准差法进行异常值的剔除，最后计算每道工序的算数平均数作为其实际操作时间。评比系数为1.1，宽放系数为0.1。各工序数据相加得出在流水线上加工一台28柜需要的时间为Ti=6734s。
1.2高压装配线平衡分析
节拍是指生产线上相邻两个制品的时间间隔，他代表了装配线的生产效率的高低。本企业实际情况，装配生产部的正常工作制度是每天一班，一班8小时工作制度，设定工人交谈，上厕所等间损耗的宽放系数为0.1，正常一个月休息至少一天，平均一个月工作28天，因此=（1-0.1）*28*8*60=12096（分钟）=725760（秒），又根据公司生产计划，根据生产计划情况，高压每个月1200台的产量，计算出生产节拍：
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其中，为正常工作流水线的节拍时间，是一个月内减去宽放时间后的有效时间，为计划产量，是表示产品种类数，此处值为1。对比数据发现高压生产线每个工位的时间均小于节拍时间，计算其生产线平衡率仅为6734/（584*15）=76.9%，存在生产力浪费现象，而且工作分配不合理，各工位之间工时差距大，容易造成流水线等待的现象，同时负荷不均也会影响到员工士气。因此需要基于公司生产需求重新安排流水线，使得流水线平衡率达到85%以上。
2 高压配电柜装配线工序同期化
2.1 计算最小工作地数
最小工作地数是指在计划规定的时间范围内完成计划产量所需要的所有作业而必须使流水线内的最低少的工作地数。计算公式如下：
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式中为最小工作地数，为完成所有产量的总作业量，为完成一个产品的总作业时间根据得到的最小工作地数进行向上取整。
2.2产线工序同期化
工序同期化即生产线平衡，根据计算最小工作地数为12，因此在产品需求量没有增加的情况下，需要对产线上的工序取消、合并、简化、重排使工位数量减少到12个。本研究运用分支定界法编制新的工位提高生产线平衡率。分配原则：
（1）各个作业单元必须符合作业顺序表中的的先后顺序关系；
（2）每个工作地的总作业时间必须小于计划期内的有效工作时间。
根据以上原则，编制作业顺序，这里以第一个工位Z1为例，满足条件的方案有：方案一1、2、3、4、5、6、9，方案二1、2、3、4、5、9、10。
各方案的总作业时间：
方案一：=（15+154+110+8+28+180+109）*1200=724800s＜725760s
方案二：=（15+154+110+8+28+109+145）*1200=682800s＜725760s
对比可知方案一最接近计划内的总工作时间，故选择方案一。后续通过同样的方法计算出其他工位安排，最终结果为一共设置12个工位，其中工序1~6,9∈Z1=604s，10~12,41∈Z2=595s，7,8,13~18∈Z3=569s，19~26∈Z4=563s，27~36∈Z5=511s，37~40,42,43∈Z6=592s，44~49∈Z7=576s，50~54∈Z8=554s，55~63∈Z9=593s，64~69∈Z10=586s，70~73∈Z11=582s，74~77∈Z12=529s。
生产线平衡后得到的结果表明，各个工作站的时间均是低于计划期内的有效工作时间=725760。所以得出生产平衡率为=[各工序时间总和/（工位数*）]*100%=[6734/(12*604)]*100%=92.9%，表明该种分配方式下的产线平衡效果良好。接下来还可以运用其他工业工程方法法对装配线工序进行改善，本文先介绍到此，后续将继续优化改善。
针对前面提到的高压产线问题，整理收集原有的工序情况和装配顺序，运用分支定界的办法，对工位重新设定。经过对生产线工位重新设定以后，高压生产线工位由15个减少到了12个，减少了人员的浪费；生产平衡率从76.9%提高到了92.9%，平衡损失率仅为1-92.9%=7.1%，产线进一步流畅化，各工位负荷达到了相对均衡，也提升了企业员工士气。
参考文献
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