張一穎

摘 要：對(duì)于輕型車(chē)而言，其裝配工藝較為復(fù)雜，為了有效提升裝配效率就需要對(duì)裝配線平衡問(wèn)題進(jìn)行分析。本文就改進(jìn)啟發(fā)式方法下的輕型車(chē)底盤(pán)裝配線平衡分析作簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：輕型車(chē)；底盤(pán)裝配線；平衡分析

中圖分類號(hào)：F406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

汽車(chē)裝備線誕生于一百多年前，生產(chǎn)線平衡的重要性一直沒(méi)有引起企業(yè)的重視。裝配線平衡問(wèn)題可以分為3個(gè)類型。一是裝配線上工作站數(shù)量一定時(shí)，最小生產(chǎn)節(jié)拍求解問(wèn)題。二是在工作節(jié)拍保持一定的情況下工作站數(shù)量求解問(wèn)題。三是當(dāng)二者都達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，最小平滑指數(shù)求解問(wèn)題。裝配線平衡問(wèn)題研究方法也有3種。分別是用數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，二是依據(jù)管理者經(jīng)驗(yàn)建立邏輯模型和流程圖求解。三是利用軟件進(jìn)行建模仿真從而獲取最優(yōu)解。

一、輕型車(chē)底盤(pán)線平衡前概述

1.裝配線的基本原理

汽車(chē)裝配是復(fù)雜而又系統(tǒng)的過(guò)程，整車(chē)廠所具備的四大工藝是沖壓，焊裝，涂裝，總裝。而對(duì)于輕型車(chē)而言還有其他環(huán)節(jié)。所謂流水作業(yè)是指操作者重復(fù)作業(yè)，連續(xù)生產(chǎn)的過(guò)程，并且是依據(jù)規(guī)定的工藝及生產(chǎn)節(jié)拍。由工位組成的連續(xù)生線就是裝配線。總裝車(chē)間主要的裝配線就是內(nèi)飾線、底盤(pán)線和綜合線，前者將車(chē)身與車(chē)內(nèi)內(nèi)飾件進(jìn)行裝配，后者則是將發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)橋等零件進(jìn)行裝配，最后在綜合線內(nèi)進(jìn)行合裝。三線共同點(diǎn)在于將專業(yè)化空間與時(shí)間組織形式組合在一起，工位依據(jù)裝配工藝順序進(jìn)行排列，在制品依據(jù)規(guī)定順序通過(guò)所有工位，最終裝配為整車(chē)。

2.裝配線工作研究方法

程序分析。該方法是從整體工藝流程著手對(duì)工作方法與程序進(jìn)行考量，分析的對(duì)象是某一區(qū)域作業(yè)，通過(guò)分析使各項(xiàng)工作合理化。

作業(yè)分析。該方法通過(guò)工時(shí)消耗降低來(lái)達(dá)到效率提升的目的。作業(yè)分析研究?jī)?nèi)容主要有兩個(gè)方面，工位操作組成元素有哪些及其順序與關(guān)系。

動(dòng)作分析。動(dòng)作分析一般是在程序分析進(jìn)行后開(kāi)始的，其對(duì)象是細(xì)微的小動(dòng)作，將工作者不產(chǎn)生增值部分去除，通過(guò)改進(jìn)以達(dá)到效率提升目標(biāo)。

3.平衡前底盤(pán)一工段方法與時(shí)間分析

底盤(pán)線的整體工藝分析。底物裝配階段其對(duì)象主要是一些小的構(gòu)件。以某廠為例，在一工段，主要是線束，管束。人員密度較大。二工段則主要是一些較大的構(gòu)件，如傳動(dòng)軸、油箱、油管等。在三工段主要是在構(gòu)件裝備工作，也是底盤(pán)線最后一個(gè)工段。對(duì)一工段進(jìn)行作業(yè)分析，作業(yè)要素包括了增值作業(yè)與非增值作業(yè)兩種。

工段時(shí)間分析。主要應(yīng)用攝影法進(jìn)行時(shí)間分析，該方法可以為工藝改進(jìn)提供數(shù)據(jù)同時(shí)自身也具有高效簡(jiǎn)潔的特點(diǎn)。該方法在應(yīng)用時(shí)首先要確立研究對(duì)象，要在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持正常操作速度，并且質(zhì)量要達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。其次是對(duì)工作進(jìn)行劃分。該環(huán)節(jié)需要注意的是要素?cái)帱c(diǎn)要明確。最后要確立樣本容量。

4.平衡前底盤(pán)一工段數(shù)據(jù)結(jié)果（表1）

二、輕型車(chē)底盤(pán)線平衡的基本原理

1.裝配線平衡的基本原理

在生產(chǎn)裝配過(guò)程中輕型車(chē)有特定程序，生產(chǎn)線類型，工位器具放置，設(shè)備擺放，不同工位操作時(shí)間都存在差異。各個(gè)工位操作的時(shí)間也未必相同，該工位也會(huì)因此而產(chǎn)生較長(zhǎng)時(shí)間的操作，相比之下其他工位操作時(shí)間較短，裝配線上不同工位人員勞動(dòng)強(qiáng)度不同。

平衡原理就是通過(guò)將不合理要素進(jìn)行分配，保證各工位能夠在規(guī)定時(shí)間完成工作，并且保持質(zhì)量。閑暇時(shí)間最小，增值時(shí)間就實(shí)現(xiàn)了最大化。對(duì)于輕型車(chē)裝配線平衡問(wèn)題，涉及到的要素多且各要素之間關(guān)系復(fù)雜。裝配線效率及產(chǎn)品質(zhì)量都與線體平衡相關(guān)。

2.裝配線平衡方法

最優(yōu)化方法。該方法是通過(guò)求解目標(biāo)建立模型尋求最優(yōu)解。應(yīng)用于實(shí)際中模型建立有一定難度。最優(yōu)化方法有兩種，動(dòng)態(tài)與線性規(guī)劃。后者是運(yùn)籌學(xué)的一個(gè)分支，解決模型問(wèn)題該方法具有一定優(yōu)勢(shì)。而對(duì)于多階段最優(yōu)問(wèn)題求解通常用的是動(dòng)態(tài)規(guī)劃，該方法應(yīng)用過(guò)程中難度較大有一定技巧性。

啟發(fā)式方法指的是在某些前提下給出組合優(yōu)化可行解。前提包括了時(shí)間，空間占用等。該方法應(yīng)用于實(shí)際簡(jiǎn)便，高效，容易得出答案。可以將其分為3個(gè)類別，傳統(tǒng)，混合，元啟發(fā)式。

3.輕型車(chē)底盤(pán)線改進(jìn)啟發(fā)式平衡方法

由于啟發(fā)式操作方法簡(jiǎn)單并且容易操作，企業(yè)在應(yīng)用時(shí)不會(huì)有太大難度。該方法依據(jù)要素組成的不同時(shí)間，及約束條件，逐步計(jì)算求解問(wèn)題。該方法得到的雖然不是最優(yōu)結(jié)果，但是較為符合實(shí)際情況。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中由于存在多方面因素，最優(yōu)解是不存在的，只能是在某些條件下達(dá)到最合適的結(jié)果。從而提升效率。

4.輕型車(chē)底盤(pán)線平衡的基本步驟

應(yīng)用該方法時(shí)首先要做好前期準(zhǔn)備工作，第二步是探索需要被分配條件作業(yè)點(diǎn)，三是將作業(yè)要素與時(shí)間計(jì)入與添加到該工位。第四是將工位總時(shí)間與理想時(shí)間二者之間做比較。停止分配的時(shí)間范圍是理想操作時(shí)間的5%。并轉(zhuǎn)入到下一步驟。否則返回第二步重新處理。

三、輕型車(chē)底盤(pán)線改進(jìn)啟發(fā)式平衡

該工段裝配約束主要有兩個(gè)方面，裝配優(yōu)先與位置權(quán)重優(yōu)先。前者考慮的內(nèi)容是在大的構(gòu)件安裝時(shí)會(huì)對(duì)其他的部分造成影響。后者考慮則是由于零件的形狀尺寸受限和裝配時(shí)間較長(zhǎng)，有些零件需要占用較大的空間，要為其優(yōu)先考慮裝配位置，零件的安裝位置彼此接近或離操作者的位置接近要優(yōu)先安裝。兩者分別考慮的是操作安全與人員工作內(nèi)容是否合理的問(wèn)題。

2.底盤(pán)一工段平衡后數(shù)據(jù)結(jié)果

以某公司生產(chǎn)平衡設(shè)計(jì)為例。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)節(jié)拍平衡得到的數(shù)據(jù)如下，見(jiàn)表2。

通過(guò)對(duì)增值時(shí)間、非增值時(shí)間等相關(guān)要素的調(diào)整，基本達(dá)到工程平衡。通過(guò)宏觀控制，逐步提升生產(chǎn)節(jié)拍，在固有設(shè)備、人員等不變的情況下促使生產(chǎn)線產(chǎn)能的逐步提升。

四、APS系統(tǒng)局部平衡

1.APS系統(tǒng)使用

該標(biāo)準(zhǔn)是通用集團(tuán)為了推廣其標(biāo)準(zhǔn)化工作為服務(wù)的，是通用公司結(jié)合自身及全球其他公司經(jīng)基礎(chǔ)上研究得出的生產(chǎn)體系。包括了五個(gè)方面。APS的目的在于為工人提供裝配文件，并對(duì)流程進(jìn)行優(yōu)化。該系統(tǒng)包含了13個(gè)模塊。系統(tǒng)設(shè)計(jì)是基于標(biāo)準(zhǔn)化的文件。

2.APS系統(tǒng)局部平衡實(shí)例

以工位要素的平衡移動(dòng)為例。在某些些工位生產(chǎn)節(jié)拍與設(shè)定節(jié)拍有一定差距，并且操作處在同一側(cè)，則移動(dòng)就有可實(shí)現(xiàn)性。通過(guò)對(duì)工位前后操作條件約束，可以工位操作要素進(jìn)行移動(dòng)。

結(jié)語(yǔ)

生產(chǎn)平衡的最終目的是為了達(dá)到生產(chǎn)效率最大化，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)平衡的方法有多種，企業(yè)在選擇時(shí)要結(jié)合到自身實(shí)情況，科學(xué)合理決策。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，由于存在多方面因素，不可能實(shí)現(xiàn)理論意義上的最優(yōu)解，而只是最合適的結(jié)果，在結(jié)果方面要理性對(duì)待。

參考文獻(xiàn)

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