朱鑫彥，李余生，刁 雄，張 倩，孫 佳，唐 娟

（1.成都理工大學 管理科學學院，成都 610059；2.西南科技大學 制造學院，綿陽 621010；3.富士康科技集團，深圳 518000）

0 引言

汽車制造業(yè)的發(fā)展標志著一個國家工業(yè)化水平的高低，面對國外汽車行業(yè)的競爭，要想有效地提升我國汽車制造業(yè)的發(fā)展，最佳的方法就是采用工業(yè)工程方面的技術、方法和手段等結合信息技術對生產線等進行加工改善。目前，有很多汽車制造業(yè)已認識到工業(yè)工程（Industrial Engineering, IE）在生產流水線方面應用的重要性。本文針對某公司（下文H公司）汽車底盤裝配車間生產流水線的周期較長現(xiàn)狀，采用工業(yè)工程的方法和技術對裝配生產線進行流程分析和改善，并制定合理的工作時間，以提高裝配生產效率，同時降低生產成本[1]。

1 汽車裝配車間及底盤裝配線現(xiàn)狀

1.1 汽車裝配車間現(xiàn)狀

H公司的汽車總裝配車間有3條大的裝配線（一次內飾線、二次內飾線和底盤裝配線）以及3條小的裝配線（油箱總成分裝線、后橋分裝線和動力總成分裝線）。其中，油箱總成分裝線、后橋分裝線和動力總成分裝線最終匯入底盤裝配線，一次內飾線和底盤裝配線最終匯入二次內飾線[2]。其總裝車間的生產流程如圖1所示：

圖1 汽車總裝工藝流程圖

據測算，各裝配線的生產周期如表1所示。

從表1可以看出，底盤裝配線的生產周期遠遠超過了其他幾條線的生產周期。底盤裝配線成為提高汽車生產效率的瓶頸工序，因此本文主要針對底盤裝配線進行研究。

1.2 底盤裝配線現(xiàn)狀

根據底盤裝配工藝的要求，裝配線主要是產品原則的布置方式，整個裝配線劃分為22個工位，主要進行打VIN碼；裝前、后橋；裝前、后減震器；裝動力總成、消聲器總成；車輪裝配以及底盤參數(shù)調整等安裝工序。由于車型和選裝配置的多樣性，無法統(tǒng)一為單節(jié)奏生產，為了保證生產的柔性，裝配線生產組織為間斷傳送方式，目前產量35-40臺，由于混線生產節(jié)拍基本4-5臺/小時左右，也即每兩小時，傳送帶工作一次，下線8-10臺車。通過對整個裝配流程的觀察，發(fā)現(xiàn)汽車底盤裝配線存在著長時間停滯，裝配線各工位的生產能力嚴重不平衡。因而對其裝配線的平衡問題及進行方法研究和時間研究是很重要的[3]。

表1 各裝配線生產周期對比表 單位：min

2 生產現(xiàn)場分析及改善

要解決平衡問題，首先對各工位的作業(yè)內容、作業(yè)規(guī)范、作業(yè)程序等進行具體分析，然后找到改進方法與措施。根據主裝配線22個工位以及3條輔助分裝線的作業(yè)順序，其汽車底盤裝配線的生產流程和工藝程序圖如圖2、圖3所示。

圖2 底盤裝配流程

圖3 底盤裝配工藝程序圖

車底盤裝配流程圖2和底盤裝配工藝程序圖3來繪制改善前的汽車底盤裝配操作內容如圖4所示。

圖4 汽車底盤裝配作業(yè)流程程序—改善前

由改善流程分析可知，加工和搬運次數(shù)較多，加工19次，搬運18次，搬運距離187米。在整個生產流程中，只有加工是有價值的，其他的搬運、等待、延遲不產生價值，屬于無價值活動，應盡量避免或減少。針對現(xiàn)存問題，運用“5W1H”技術、“ECRS”四大原則和上面的改進分析表進行分析，改善后的裝配流程如圖5所示。

由改善后的流程程序可得，底盤裝配的加工次數(shù)減少了5次，搬運次數(shù)減少了3次，等待次數(shù)減少了4次，最終縮短搬運距離121米，節(jié)約時間1960s。

圖5 汽車底盤裝配作業(yè)流程程序—改善后

3 汽車底盤待測工序標準時間的建立

3.1 確定觀測次數(shù)及測時

為了得到科學的時間標準，本文先試觀測10次，采用歸零法記錄得到前10次的數(shù)值，測得的數(shù)值如表2所示。

表2 前10次觀測數(shù)值表

文中采用誤差界限法，取可靠度為95%，精確度為5%，則實際觀測次數(shù)應為：

結果取整，其觀測次數(shù)應為24次，前面已經記錄了10次，因此還需記錄14次。重新測時14次，記錄的數(shù)值如表3所示。

表3 后14次觀測數(shù)值表

3.2 剔除異常值

剔除異常值最常用的方法是三倍標準差法。重新測時后的均值和標準差分別為：

3.開展技術服務。糧食工程系為建設優(yōu)質的食品安全檢測應用技術協(xié)同創(chuàng)新中心做了充足的準備，成立了糧油食品科技教師工作室開展企業(yè)技術服務工作，成立學生專業(yè)社團-食檢精英社，培養(yǎng)創(chuàng)新型和高技能人才，并且開展江西省糧食行業(yè)農產品食品檢驗員（原糧油質檢員）職業(yè)技能培訓。

數(shù)值小于40.3或者大于78.7的為異常值，應予以剔除。上面24次測時的數(shù)值均在40.3～78.7之間，因此均為正常值。

3.3 確定評定系數(shù)

本例采用平準化法來確定評定系數(shù)。通過觀查，被測者各評定因素的情況如下：

熟練系數(shù)良好C2=0.03

努力系數(shù)一般D=0.00

工作環(huán)境系數(shù)尚可E=-0.03

一致性系數(shù)尚可E=-0.02

因此評定系數(shù)為1+0.03+0.00-0.03-0.02=0.98

3.4 計算正常時間

正常時間是指以正常速度完成一項作業(yè)或操作單元所需的時間，它是在觀測時間的基礎上，用評定系數(shù)加以修正得到的。

3.5 確定寬放系數(shù)

寬放時間是指工人在作業(yè)時必不可少的停頓或休息。根據疲勞寬放的系數(shù)可由相關資料[4]查出。一般寬放率在20%左右是正常的，但由于汽車前振器的安裝其要操作人員彎腰操作，疲勞程度較大，所以本例取寬放率為25%來計算。

3.6 計算待測工序標準工時

標準時間=正常時間+寬放時間=正常時間×（1+寬放率）

將前面計算的結果帶入到上式中，得到的標準工時如下：

標準工時=58.31×（1+25%）=72.8875≈72.9秒

4 汽車底盤裝配線作業(yè)改善前后效果對比

通過表秒時間研究將改善前后底盤裝配每個作業(yè)單元的時間進行對比。改善前后操作情況的對比效果如表4所示。

表4 改善前與改善后的對比 單位：S

由表4可以看出，通過對底盤裝配作業(yè)進行方法研究與作業(yè)改善后，作業(yè)數(shù)由55個減少到42個，作業(yè)總時間由原來的5492s減少到3532s，總共減少工時1960s?？偘徇\距離由原來的187米減少到66米。

節(jié)約時間效果：節(jié)約時間/原作業(yè)時間=1960/5492×100%=35.7%。

通過本次改善，底盤裝配線的生產周期已由原來的89-96min降低為58.87min，與一次內飾的生產周期57-62min大致平衡，底盤裝配線的生產節(jié)拍也從原來的12-15min降低至6.67min。這一系列數(shù)據可以看出，本次對底盤裝配線的改善不僅提高了底盤線的工作效率，縮短了底盤裝配周期，同時也縮短了整個汽車總裝的生產周期，提高了總裝車間每日的產能，最終為公司降低了生產成本。

5 結論

本文通過對H公司汽車底盤裝配線的分析研究，優(yōu)化了裝配流程工藝路線，改善了加工工位和操作程序，縮短了H公司整個汽車底盤的裝配流程時間，節(jié)約了人工操作成本，對企業(yè)生產流程線有一定的借鑒和指導作用。

[1]Xu Zhiwei,Liu Yongxian.Mechanical production line simulation and Optimization analysis[J].Proceedings of the IEEE International Conference on Automation and Logistics.Qingdao,China September 2008:2925-2930.

[2]易樹平,郭伏.基礎工業(yè)工程[M].北京：機械工業(yè)出版社,2007.

[3]Van Nickerk W P.Productivity and Work Study[M].New York:John Wiley&Sons,Inc,1982:295-302.

[4]席忠民.汽車總裝配線的作用時間研究[J].材料與工藝,1998,2:45-47.