基于SLP布置法的Z企業發動機生產線生產流程優化研究摘要在現如今的生產制造當中，生產線平衡是制造體系與設計中最重要的一環，生產線平衡問題也是其管理與設計中最重要的，同樣也是最困擾的問題，生產線的平衡會直接作用于一整條生產線的運行效率，生產效率，以及整個制造生產系統的效能。在生產線平衡當中，布局與流程的平衡尤為重。布局與生產流程優化是制造類企業將其生產進行持續性改善的主要手段之一,通過這種改善可以提高企業產能,減少庫存等待等資源浪費,最終目的是通過提升勞動率來實現提升企業的經濟效益。本文首先對當前Z企業的發動機生產車間的布局情況進行了分析,運用了布局的優化以及SLP技術對車間的布局方式進行了重新設計和調整,隨后分析了當前Z企業的發動機設備和裝配線在生產流程,針對企業在生產流程中存在的一些瓶頸性問題,提出了制約產能的主要問題,結合分析的實際結果,運用了工業工程的相關工作和實踐,生產線的平衡,布局優化等的理論觀點,盡量減少在生產過程中對于等待,加工,搬運等的浪費。最后做出總結。關鍵詞工業工程；發動機生產線平衡；布局優化；SLP系統布置法目錄TOC\o"1-3"\h\u109811緒論 １323681.1研究背景與意義 １230551.2國內外研究現狀 ２81612生產線布局與流程相關理論概述 ４291962.1裝配線理論 ４183292.2裝配線平衡理論 ４322502.3IE的分析方法 ５92592.4SLP系統布置法 ６190172.5生產線平衡指標 ６96362.6雙邊裝配線技術 ７103513Z企業發動機生產線布局與流程現狀分析 ８86863.1Z企業發動機生產線布局現狀及分析 ８34753.2Z企業發動機生產線流程工序現狀分析 ９54293.3發動機生產線瓶頸工序分析 １１161213.4發動機生產線重要工序分析 １３64474Z企業生產線布局優化與生產流程的整體優化 １６158554.1車間布局優化 １６91664.2.瓶頸工序改善 ２０94694.3重要工序改善 ２２80784.4工序整體改善效果 ２６106845總結 ２８··PAGE４···PAGE３·1緒論1.1研究背景與意義1.1.1研究背景在如今市場全球化，以及工業4.0的發展，企業之間競爭愈演愈烈，由于產品不斷更新換代以及競爭對手越來越多，企業對于實踐，質量和成本的要求很高，制造業要想在國內乃至國際上站穩市場，打造出屬于自己的市場核心競爭力，其競爭優勢在如何能做出高質量，低成本，大規模，小批量的產品，結合自身生產環境和條件，提出優化改善方案，提升自身制造水平才能更持久推動企業發展。據中商情報網統計，2021年三月，全國汽車產量245.3萬量，環比增長62.8%，同比增長70.5%，2021年1-3月全國汽車累計產量631.3萬量，同比增長80.7%。雖然整體市場受2020新冠疫情影響，但民眾消費水平不如大不如前絲毫不影響整體汽車市場呈擴充趨勢。雖然我國汽車行業有龐大的市場，但我國三線城市以及農村市場還處于未被激活的狀態，未來汽車行業發展前景不可限量。汽車發動機作為汽車核心，其生產制造能力以及自主研發能力直接體現出一個國家汽車行業的發展和制造能力，更能體現出一個國家整體生產制造研發水平。發動機研發和制造也是我國汽車產業的一大心病，其中管理水平落后，生產線流程不太完善，不太科學等問題也一直困擾著國內發動機企業，好在國家政策大力扶持自主研發和制造汽車發動機，涌現出了像吉利和長城等可完整獨自研發并生產汽車發動機，擁有一套完整的生產線的企業，在未來也不會被國外發動機技術“卡脖子”。1.1.2研究意義Z企業是一家發展速度較快的民營轎車生產經營企業，主要從事生產SUV、MPV、新能源、兩廂及三輛混合結構的小轎車,2020年全年共累計銷量131萬輛數量,近年來不斷壯大和發展,Z公司的一系列自主品牌SUV汽車發展迅速,SUV質量已經得到了廣大消費者的一致認可,但是其整體的競爭力與中外合資和外企的SUV相比還是存在一定的劣勢和差距,主要體現在其生產線柔性化程度較低、生產效率較低、物流效率較低以及物流強度高，這使得員工的作業強度高，和作業環境的舒適度這些都一定程度上制約了Z企業的成長和發展。為更好的助力汽車發動機生產線升級、提高其柔性化、提高Z企業發動機生產效率、增加企業利潤，使企業更適應多元化的，變化無量的，競爭力白熱化的市場。本論文將期望能夠解決Z公司生產線布局與流程中的問題，并在整個過程中充分意識到生產線布局與流程的重要意義以及相關原理和內容。1.2國內外研究現狀1.2.1國外研究現狀工業工程（IndustrialEngineering簡稱IE）是工業化的產物，工業工程最早始于上個世紀初的美國，當時的工業工程是以現代工業化生產為背景，工業工程在西方國家得到了廣泛發展，在經歷過兩次世界大戰的洗禮后，現代工業工程開始嶄露頭角。現代工業工程是以大規模工業生產以及社會經濟系統為主要研究對象，在制造工程學、管理工程與科學等學科基礎上逐步形成和發展起來的一門交叉的工程學科[]。至20世紀早期,工業已經逐步地開始了步入"科學管理時代",美國著名的工程師泰勒（F.W.Taylor）所撰寫的《科學管理的原理》一文便正是在此時代出版的以其為主的代表性著作及以其為基礎而聞名于世的著作。自1910年前后,美國的吉爾布雷斯夫婦（Frank.&.L.Gilbreth）專門致力于研究動作方法與其工作流程研究,還設定了17個影響動作的基本因素。泰勒和吉爾布雷斯共同創辦了最為人熟知的工業技術與工程公司。1908年美國賓州大學在歷史上首次設立了工業工程與其相關課程，后來又漸漸地成立了賓州大學工業工程系，之后又在賓州大學的主導下，美國于1917年成立了工業工程師協會。從那時起，提高勞動生產率的各種研究工作，如運動研究和時間研究，都應該由能夠脫離管理職能，懂得技術的人員去執行，隨后，一批能夠將技術與管理相融合的工業工程師嶄露頭角，二戰以及后五年當中，工作研究（包括時間研究與方法研究）、質量控制、工廠布置、生產流程計劃控制等都已正式成為工業工程的主要內容。由于兩次世界大戰的戰爭資源的需要，制造業需求加快，因此運籌學得到了很大的發展。戰后美國提出馬歇爾計劃，主要作用于德國和日本經濟建設和恢復，使得運籌學更加重要并與工業工程相結合，運籌學更是成為了工業工程的科學方法，工業工程的核心技術內容得到了極大的豐富和發展REF_Ref8770\r\h[2]。隨后在70年代中期，系統工程原理與方法開始與IE相結合，從工業和制造部門擴大到農業、服務業和政府各部門組織。未來工業工程發展將注重于與互聯網相結合，德國2013年在漢諾威提出的第四次工業革命為代表，廣泛的稱之為工業4.0時代，主要將信息系統與制造相結合，也就是智能制造。工業4.0的目的就是實現智能制造，實現移動互聯網和工業相融合。1.2.2國內研究現狀我國工業工程最早發展可追溯1950年,當時我們國家剛經歷完解放戰爭與朝鮮戰爭，由于國民經濟空虛,國家現在正處于一個重新恢復發展國民經濟的時期,即將到一個開展更多大規模產業化建設。作為我國特色社會主義事業群體骨干的156項工程在前蘇的幫扶與援助下成功興建,工業布局和對企業管理的全面學習與運用前蘇聯的模型,推行了前蘇聯的工業生產組織與規劃方法,實際上其中也包括了某些傳統的工業項目的內容,例如要求企業進行時間考慮、制定勞動定額標準等。相比國外工業工程發展歷史，我國工業工程起步晚，起跑時間慢，但是雖然國外工業工程的發展擁有悠久的歷史，在全球遍及較多,不過相對于比我國，工業工程主要受限于國內經濟制度轉型,在企業生產效益與管理方面需要不多，因此工業工程在剛開始引進的時候并沒有受到一定的重視，同樣也沒有得到發展與推廣。直到上世紀80年代，隨著我國經濟的蓬勃發展和鄧小平改革發展時期外資的大量涌入，我國的工業工程才初具規模，漸漸有一些工業工程應用案例。REF_Ref8822\r\h[3]目前，國內主要通過一些工業工程理論、算法以及仿真來提升產能。其中仿真用于分析瓶頸工序，算法應用于生產線流程優化以及提高平衡率和產能等。工業工程目前在我國還處在研究發展階段，并且我國制造類企業管理基礎薄弱，因此國內對于IE基礎應用較為看重，主要側重用流程分析、程序分析、5W1H、ECRS等方法進行改善，或者通過現場5S目視管理進行改善。REF_Ref8920\r\h[4]2生產線布局與流程相關理論概述2.1裝配線理論裝配線也叫作生產線，其是一種工業上的生產生活方式，指每一個企業生產管理單位只專注處理某一個片段的工作，以提高學生工作學習效率及產量。生產線就是其依據工作地點按產品裝配工藝路線先后排列順序，其主要內容是使加工對象按照規定的速度，一件接著一件，通過基礎零件在每個工作站逐步添加后續其他零部件，最終得以形成一個成品，生產線有以下幾種特征:（1）生產出來的產品是一件一件的，而不是整批的。（2）一次只下線一個產品，所有零部件最終組成成為一個整體的產品。（3）生產線其流動方向并不明確。（4）操作指令是在每個工序中必存在的。2.2生產線平衡理論生產線平衡是指生產線上的每個工作站在工作站周期內實現最大工作量的狀態。生產線上的所有工作單元均分配給每個工作站，使每個工作站在工作站周期內處于忙碌狀態，以達到最大的操作量，從而減少每個工作站的空閑時間。REF_Ref8966\r\h[5]REF_Ref8966\r\h2.3IE的分析方法2.3.15W1H5W1H（WWWWWH）分析法也叫六何分析法，是一種IE的思考方。它廣泛應用于企業管理、日常工作和學習中。5W1H：選擇的項目、流程或操作應從六個方面考慮：原因(為什么)、對象(什么)、地點(地點)、時間(何時)、人員(誰)、方法(如何)。（1）對象（What）——什么事情公司企業生產需要什么影響產品？生產線生產什么零配件？例如發動機生產線上What指我們在組裝裝配生產汽車發動機，在個別工序上What指安裝機油泵，安裝正時鏈條等。（2）場所（Where）——什么地點生產在哪里工作？你為什么喜歡在這個地方工作？哪里更合理，更有效率，換個地方會不會更有好的效果？在發動機生產線上可以通過Where了解這名員工在這個區域工作時另一名員工應該在哪個位置。（3）時間和程序（When）——什么時候When是對員工作業時間的監督，為什么在這個時候做？什么時候做合適？在發動機生產線上我們可以通過When的提問來尋找問題，解決問題。對時間的把握和控制會很大程度提高工作的流暢程度。（4）人員（Who）——責任人Who在整個提問過程中最重要，什么樣的人來做，這個人安排什么樣的作業，起到什么樣的責任，人員選擇在作業上是至關重要的。（5）為什么（Why）——原因為什么采用這樣的技術參數？這樣做是為了什么？作業人員能夠通過這樣自問自答的形式以求了解工序內容并發問為什么要這樣做，怎樣才能對整條生產線提高效率。（6）方式（How）——如何手段就是制造方法，比如，我們怎么做？為什么用這種教學方法來干？有沒有需要另外的方法我們可以干？到底應該怎么干？在生產線上我們要知道這些工序是如何形成的，安裝配件應該用什么方法，擰緊螺絲應該用什么樣的扳手等，用適當的方法策略會對生產線以及全局做出很大的改變。REF_Ref9025\r\h[6]2.3.2ECRS原則ECRS分析法，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、調整順序（Rearrange）、簡化（Simplify）。（1）取消(Eliminate)：“完成了什么?是否必要?為什么?”（2）合并(Combine):：如果工作或行動不能取消，則考慮能否與其他工作進行合并。（3）重排(Rearrange)：按順序重新安排工作。（4）簡化(Simplify)：指對工作主要內容和步驟的簡化，生產管理流程可以減少，亦指動作的簡化，資源的節省。在5W1H分析的基礎上，找出改進流程的方向，構思新的工作方法，簡化流程以取代現有的工作方法。運用ECRS四原則可以幫助人們找到更好工序方法。2.4SLP系統布置法系統布置法(SLP)也叫作系統布局設計，是一種改善布局的方法。這種方法要先創建一個相關圖用來表示各部門的密切程度。相關圖相當于車間之間的物流圖。相關圖需要通過算法進行調整，直到得到滿意的方案。?接下來就要根據建筑的濕地面積以及物流強度和各區域物流流動程度來合理地為部門安排各個區域。為了便于對布置方案可以進行分析評估，系統布置設計過程中也要對方案需要進行量化。根據不同的貼近度給予權重，然后根據實驗的不同排列方案選擇得分最高的排列方案。REF_Ref9077\r\h[7]2.5生產線平衡指標生產線平衡是平衡整個生產過程，調整工作負荷，使工作時間盡可能接近的技術手段和方法。其目的是消除工作崗位之間的不平衡、效率的損失以及生產過剩。生產線平衡好壞直接關系到生產線能否正常工作使用。為了衡量整個過程的平衡，我們必須設定一個量化值，即生產線的平衡率和平衡損失率。?同時企業需要進行區分節拍時間與瓶頸工序（瓶頸工序主要是通過針對社會生產管理流程來定義的，也就是時間最長，生產節拍最慢的工序）。更通俗地講，瓶頸工序制約著整條生產線。所謂的節拍時間TAKTTIME是按照客戶要求設計的，他的計算方法是等于工作時間×3600sec/需求產量。REF_Ref9126\r\h[8]（1）生產線的平衡計算公式平衡率=（各工序時間總和/（工站數×瓶頸工序時間））×100%=（∑ti/（工站數×CT））×100%（2）生產線的平衡損失率計算公式平衡損失率=1-（各工序時間總和/（工站數×TAKT時間））;2.6雙邊裝配線技術一般來說，雙邊裝配線就是通過將原有的裝配工位分解成左、右兩邊,這兩邊的裝配區域都是獨立完成的。左右兩邊相對獨立運行，獨立完成各自的裝配任務,必要的時候可以通過相互合作配合完成。雙邊生產線通常在汽車生產線，發動機生產線等較大型產品的生產線上使用。由于這些產品大都是左右對稱，組裝時也會有左右對稱安裝等情況,所以將兩邊分開，開展各自的裝配，這樣員工一邊獨立完成任務，另一邊也消除不必要的浪費。雙邊裝配作業通常將左右兩側的人限制在各自的裝配區。因此，在設計雙邊裝配線時，必須考慮裝配作業所處的區域環境和工具的擺放。REF_Ref9126\r\h[8]3Z企業發動機生產線布局與流程現狀分析3.1Z企業發動機生產線布局現狀及分析Z公司是一家能夠自主研發設計，并且能自主制造生產的一體化大型的汽車制造公司，總部在浙江省杭州市，現已擁有年產45萬輛整車、45萬臺發動機和30萬臺變速器的生產能力。2020年隨雖受疫情影響，但是年銷量也在135萬臺。Z公司的發動機生產車間主要是由10個區域組成，其中主要包括：①機加車間輔房、②總裝車間輔房、③加工試制區、④缸蓋機加工生產線、⑤機體機加工生產線、⑥零部件存儲區1、⑦零部件存儲區2、⑧發動機總裝線、⑨缸蓋總成分裝線、⑩發動機熱試返修區等，其發動機生產車間各區域詳細數據見表3-1,車間平面布局圖見圖3-1。表3-1發動機車間各作業區域空間數據表作業區域序號作業區域名稱類型面積/㎡高度/m1機加車間輔房Support900102總裝車間輔房Support900103加工試制區域Secondary66094缸蓋機加工生產線Secondary199895機體機加工生產線Secondary266496零部件儲存1區Storage26097零部件儲存2區Storage64398發動機總裝線Primary83499缸蓋總成分裝線Secondary381910發動機熱試返修區Inspection11109圖3-1車間平面布局圖根據車間生產線現場情況制作出當前物流強度從至表，由于緩沖區物流強度可以忽略不計，因此不計入物流強度從至表當中。表3-2物流強度從至表12345678910合計1234273.6273.65369.0369.06189.3189.37485.3139.5624.88521.6521.6910合計369.0273.6674.6139.5521.61978.3通過物流強度從至表發現其車間總物流強度達到了1978.3噸.米/天，物流強度較高，工人疲勞強度高，易于疲勞，不利于發動機高效生產，為了減少搬運路程中造成的各種浪費，降低工人疲勞程度，因此降低物流強度迫在眉睫。3.2Z企業發動機生產線流程工序現狀分析發動機在裝配時，需要將發動機所有的零部件和其組裝元件等都準備好了，再把準備好的零部件和其組裝元件按照規定的標準工作程序，組裝起來完成發動機的組裝工作，并且最終得到一個完整的發動機。然而，在發動機組裝時，其操作過程中的問題，從根本上就決定了其發動機自身的性能。另外，發動機性能的好壞，也直接影響汽車整體使用性能。因此，工人在裝配發動機應嚴格按照規定，不按照規定操作不當必然產生不良影像。為了更好地、方便地改善各站的工作流程，針對各站工作流程的現狀，制定了裝配線的相應運行標準和技術標準，列出了Z企業發動機生產線上的操作流程。現將其發動機具體的作業流程、所用到的相關工具按工位依次寫出來，其詳細內容見表3-3。表3-3M系列發動機具體作業流程及所需設備工具作業流程所需設備工具1、裝配準備工作剛剛開始,發動機的兩個曲軸箱按照兩個打號線的順序焊接上線,安裝一個發動機的兩個主油箱在路口部位堵并在此兩個位別分別安裝一個發動機的左右兩個傳動支架發動機上線吊具、缸體吊具、手動扳手2、將軸承的瓦蓋從電機拖盤上自動取出,安裝一個電動噴油進氣嘴,安裝一個電動平衡機的軸和一個平衡軸的機械軸承重塊電動扳手、托盤、油槍3、安裝采用主軸連接上瓦,安裝上止曲軸,安裝上、下止曲軸推桿和墊片,上、下止曲軸均有瓦片覆蓋的安裝工藝設備。托盤、小錘4、緊固側栓，并安裝去周輪工藝裝置手動扳手、改錐、百分表5、安裝6個連桿以及6個卡簧電筆6、安裝活塞、安裝連桿瓦蓋油刷、擰緊機7、安裝機油泵、安裝正時鏈條手動扳手、電動扳手8、安裝前油封、將水泵安裝至正時箱記號筆、手動扳手、電動扳手9、安裝后油封、安裝變速箱定位銷電動扳手、手動扳手10、安裝上油底殼涂膠、記號筆、手動扳手、電動扳手11、安裝齒輪減震器、油位調整啟動控制開關、安裝好的臥式下油機車底殼潤滑液、手動扳手、電動扳手12、放好缸蓋涂膠、電動扳手13、擰緊發動機左側缸蓋藍筆、白筆、手動扳手、電動扳手14、擰緊發動機右側缸蓋藍筆、白筆、手動扳手、電動扳手15、在左右兩個進氣凸輪軸的調節器上安裝一個進行排氣的脈沖輪緊固板、錘子16、安裝空心腔、安裝機油蓋記號筆、抹布、機油17、將左氣門室罩安裝至缸蓋上藍筆、抹布、手動扳手、電動扳手18、裝配鏈條張緊器、安裝密封塞卡具、拔銷器、漆油、手動扳手、電動扳手19、安裝電磁閥涂膠20、裝配空氣闊及密封墊密封膠21、在柴油發動機上直接裝配空氣真空泵使用真空管和空氣濾清器并將其自動安裝連接到柴油發動機上。潤滑液、標記筆、手動扳手、電動扳手22、通過氣缸安裝一個點火管束線圈、把柴油發動機的點火線束和傳動總成部件插入至主氣缸體筆、卡子工裝、手動扳手、電動扳手23、安裝進氣總成、安裝飛輪盤漆油、手動扳手、電動扳手24、安裝兩個導輪以及一個張緊輪、安裝線束膠帶25、安裝發動機兩個吊架手動扳手、電動扳手26、安裝進氣泵油刷、手動扳手、電動扳手27、安裝空氣泵轉換閥涂膠、手動扳手28、安裝機油適配器、安裝電腦板左右支架水平尺29、安裝手動曲軸、安裝立式液壓手動挺柱、安裝手動液壓搖臂、火花塞手動扳手、電動扳手續表3-3Z企業發動機具體作業流程及所需設備工具3.3發動機生產線瓶頸工序分析3.3.1瓶頸工序分析Z企業發動機生產線節拍為250s。在通過多次重復現場觀查以及測試當中，發現該生產線上的其中一個工位的生產節拍遠遠超過了生產節拍，也就是遠遠超過了250s，這也直接說明了該生產線出現了生產線不平衡的問題。若要提高發動機裝配生產線的生產能力以及對瓶頸工序進行改善。在改進前，對生產線各工位的工作時間進行了測量。每個工作站的詳細數據載于表3-4，視覺效果直觀圖則載于圖3-2。。表3-4 各工位的生產節拍工位號作業內容工位節拍（S）1安裝主油堵道、左右支架2492安裝噴油嘴2313安裝曲軸2414安裝曲軸輪2355安裝連桿2206安裝活塞3017安裝前油封2458安裝機油泵2339安裝后油封24410安裝上油底殼24811安裝減震器、開關、下油底殼21012安裝缸蓋24113擰緊左側缸蓋20014擰緊右側缸蓋21315安裝空心腔、機油蓋24616安裝凸輪軸調節器、排氣脈沖輪21817安裝氣門室罩蓋22718安裝電磁閥22619安裝密封塞23920安裝空氣閥、密封墊21021安裝機油濾清器23322安裝點火線圈16223安裝進氣總成17624安裝兩個導輪19825安裝吊架14026安裝進氣泵24827安裝空氣泵轉換閥24228安裝機油適配器20229安裝曲軸、搖臂、火花塞233合計6551圖3-2改善前生產線各工位時間的直觀圖由圖3-2中顯示工位6超出正常生產節拍時間，而且工位21到工位25是發動機重要工序，且都為雙人操作的工位，為了解決工人較多，最終目將工人數量減少以提高產能和平衡率，因此將采用雙邊操作技術解決問題。3.3.2瓶頸工序操作詳細敘述首先對瓶頸工序進行分析，瓶頸工位6現主要有工序15個，現由工人A來完成。因為在實際測量當中，工位6的作業時間為301s，遠遠超過正常標準節拍250s，所以現需要先對工位6進行分析，如圖3-3是對工位6的流程分析圖。圖3-3工位6的流程分析圖Z公司汽車生產線是8小時工作制，三班倒，每天工作24小時，22到25工序為兩人，其余工序均為一人，整條生產線共有33人，其中第6位工序（瓶頸工序）作業時間最長301秒，計算生產線平衡率和平衡損失率。(1)生產線平衡率=工位時間總和/（工位人數×瓶頸工序時間）×100%=6551/（33×301）=65.95%。(2)生產線平衡損失率=1－65.95%=34.05%。一般而言，平衡損失率超過15%說明平衡性比較差，而Z企業平衡損失率達到34.05%，這說明Z企業存在嚴重不平衡的現象。3.4發動機生產線主要工序分析下面是工位22到工位25的作業步驟，其各工位作業的具體詳細內容見表3-5、3-6、3-7、3-8。表3-5工序22的作業操作工序D工人E工人12步從材料架上取出機油尺并把它們安裝在發動機上進行檢査以確保發動機的安裝和質量，使用手寫筆在發動機的大小尺上做出標記拿起護板把它們放置在發動機的左側檢査發動機安裝質量2用筆在機油尺上進行標記取護板將護板安裝在發動機左側32步從料架中取6個點火線圈并檢査共走7步后拿起2個螺釘與曲軸設備的傳感器,然后將其送到發動機的左側4將3個圓形點火驅動線圈分別進行安裝調整到一臺發動機右側用2個點火螺釘把驅動曲軸的點火位置驅動傳感器進行安裝調整到一臺發動機左下方5將3個圓形點火驅動線圈分別進行安裝調整到一臺發動機左側左右行走5步把爆震式位置傳感器的一個電工控制部件進行安裝調整到一臺發動機上方6由每個操縱桿平臺取12個活動螺釘連接安裝在每臺發動機上方的自動爆震強度傳感器7把12個點火螺釘一起放到可以點火的一個線圈上行走6步手里可以拿著一個點火卡子然后進行組合工裝與卡子再次組合返回后放到一個發動機的連桿前端8走7步把氣動螺釘扳手從柴油操作臺的平面上轉動放回一個氣動工具箱的位置并然后拿起氣動扳手(8.4n.m)再次轉動返回并移到柴油發動機左側使用氣動卡子螺釘工具扳手安裝的氣動卡子工具9使用氣動螺釘扳手固定的氣動螺釘走6步到達料架10走5步回到操作平面拿著一個氣動式的扳手向發動機上的料架取出一個氣動式的引擎線束進行總成和檢査11用扳手(8.4N.M)緊固螺釘走8步拿出電池板子再次回到發動機的左端12走8步將扳手(8.4N.M)擺好后再放回到發動機右側走8步再往左邊拿起一塊電池板子再往右邊13使用筆畫來進行標記用電池扳子固定螺栓14在發動機車間質量卡片上蓋章用氣動扳手固定螺栓15檢查安裝質量用扳手（8.4N.M）緊固螺釘16用筆進行標記17用扳手（20N.M）緊固螺釘18將發動機線束總成插接到爆震傳感器19用筆進行標記20檢查安裝質量21用扳手（20N.M）復緊爆震傳感器上的螺釘22在發動機車間質量卡片上蓋章表3-6工序23的作業操作工序F工人G工人1推件至下工位(6步)推件至工位處(5步)2拿取進氣總成到分裝臺（20步）拿真空管,曲軸箱通風軟管到操作臺(10步）3分裝進氣總成分裝4隨手拿取漆封筆轉身漆封轉身拿真空管,曲軸箱通風軟管到工位處安裝5安裝8個螺栓拿取飛輪盤(4步)6到工位處檢杳發動機安裝飛輪盤7拿取進氣總成到工位處（6步）拿取屯動工具到工位處(7步)8安裝用8螺釘緊固飛輪盤9拿取電池扳手到工位處（6步）拿取手動扳手,準備安裝飛輪盤定位工裝(5步)10緊固螺栓擰緊啟動齒圈上螺栓至45NM11放回電池扳手拿取手動扳手(6步)轉身放回手動扳手并漆封12緊固螺栓轉身拿取復緊扳手復緊13放回手動扳手拿取漆封筆(6步)放回復緊扳手(5步)14漆封蓋章15復緊16走動去蓋章（4步)17蓋章表3-7工序24的作業操作工序F工人G工人1檢查安裝兩個導輪一個張緊輪2安裝后部和左側線束擰緊兩個導輪一個張緊輪3標記二緊手4拿取膠帶標記5固定線束并用膠帶固定安裝右上方線束6檢查用膠帶固定線束7蓋章標記8將車推走并拉來下一輛車檢查9蓋章確認10將車推走并拉來下一輛車表3-8工序25的作業操作工序J工人K工人1走5步到達料架將分裝好的真空管安裝到真空泵上2從料箱中取真空管、護皮和彎管用2個卡子固定真空管3走5步返回操作臺安裝2個發動機吊架4分裝真空管和彎管用扳手(8.4N.M)緊固螺釘5用筆進行標記走6步將扳手(8.4N.M)放回并取氣動扳手返回發

動機左側6分裝護皮和分裝好的真空管和彎管用氣動扳手固定螺釘7走5步到達料架走6步將氣動扳手放回操作臺并取扳手(18.4N.M;)返回發動機左側8從料箱中取2個發動機吊架和4個螺栓用扳手(18.4N.M)緊固螺釘9走5步返回操作臺走5步將扳手(18.4N.M)放回并取2個螺釘返回發動機左側10組裝發動機吊架和螺栓將1個螺釘安裝到發動機左側并用筆進行標記11將卡子安裝到發動機飛輪盤左走6歩到達發動機右側12取扳手走5步到達發動機右側將另1個螺釘安裝到發動機右側并用鉛筆進行標

記13用扳手緊固8個螺栓檢查安裝質量14走5步將扳手放回操作臺在蓋章卡上蓋章15用鉛筆進行標記16在發動機車間質量卡片上蓋章公司該系列的發動機在正式投入生產之前,公司相關的技術人員通過對過去的其他發動機裝配生產線上的工序進行大量的調查比對研究與總結,最終并以最優的方案對各個工位上的工序進行了重新編制。然而在實際投產之后,仍然發現還有很多不合理的地方。例如，在發動機裝配生產線上常常會發現有的員工的工作非常繁忙,而同時有些員工卻無所事事,還有的員工在工位上到處亂串。因此,針對目前狀況現在其發動機的生產線上的各個工位進行了時間測定，生產線共有工位29個,且有幾個工位的生產節拍已經遠遠的超過了標準節拍，且很明顯生產節拍不平衡。4Z企業生產線布局優化與生產流程的整體優化4.1車間布局優化首先對物流以及非物流之間的關系進行了分析,然后制定作業單元的位置以及之間的相互聯系圖,最后對其進行了評價和選優,擇取得一個最佳的建筑平面布局設計方案。在工廠布局及設施改善中，本企業員工工人對自身工作環境和現狀有相當的了解，所以首先根據各工作單位之間物流與非物流關系，制作出相互關系圖，如圖4-1。再根據各個作業單位之間的物流強度的關系，劃定密切程度等。最后，再根據工廠相關的工作人員劃定的密切程度等級把該廠現有作業單位之間的關系制作成相互關系圖表，見圖4-2。圖4-1車間現狀相互關系圖圖4-2發動機車間作業單位相互關系圖表從圖中可以明確看出各車間之間的關系程度，然后再按照各作業單位之間相互關系，參考現有車間布局，繪制“車間現狀相互關系圖”（4條線為“絕對必要”，3條為“特別重要”，2條為“重要”，1條為“一般”）。表4-1各車間相互關系密切程度密切程度代碼對數絕對必要A1特別重要E2重要I3一般O12不重要U26不要靠近X0根據發動機車間作業單位相互關系圖表以及相關密切程度，將相關圖轉化為各車間作業單位關系工作表，如表4-2所示。表4-2各車間作業單位關系工作表序號作業單位AEIOU1加車間輔房3,4,52,6,7,8,9,102總裝車間輔房6,7,8,9,103,4,53加工試制區74,56,7,8,9,104缸蓋機加工車間756,8,9,105機體機加工產線67,8,9,106零部件儲存1區87,9,107零部件儲存2區89108發動機總裝線1099缸蓋總成分裝線1010發動機熱試返修區對每一個作業單位做一個同樣大小的方塊，稱為無面積拼塊。在拼塊上將作業代號寫在正中央，四個角分別放置與之成A、E、I、O、U關系的工作單位代號，其中U級關系可以不用考慮。以零部件儲存2區為例，其無面積拼塊圖如圖4-3所示。然后對每一個作業單位作一個無面積拼塊進行擺放，最后按產能需求賦予面積得到裝配車間初步改善方案示意圖，如圖4-4所示。圖4-3無面積拼塊圖4-4無面積拼塊改善示意圖已知車間各工作單位所需占地面積如表4-3所示，最終得到的現場布局圖，如圖4-5所示。表4-3調整后作業區域表作業區域序號作業區域名稱類型面積/㎡高度/m1機加車間輔房Support900102總裝車間輔房Support900103加工試制區域Secondary66094缸蓋機加工生產線Secondary199895機體機加工生產線Secondary266496零部件儲存1區Storage20097零部件儲存A區Storage21098發動機總裝線Primary83499缸蓋總成分裝線Secondary381910發動機熱試返修區Inspection1110911零部件儲存B區Storage3609緩沖區緩沖區緩沖區緩沖區圖4-5所示的布局改善方案基于SLP法對生產線的布局進行的改善，繪制了改善后總的物流強度的從至表，以及改善前后對比圖。如圖4-6所示。表4-4改善后物流強度從至表12345678910合計1234178.4178.45256.4256.46150.3150.37276.2383.48311.4311.4910合計256.4178.4126.5107.2311.41279.9降低35.3%降低35.3%圖4-6改善前后對比圖跟改善前的進行對比，其中改善后的總的物流強度減少了698.4。整體的效率提高了35.3%，布局問題得到了很大的改善，也減少了很多無效的物流工作，使生產效率得到了大大的提高。物料搬運路線更加合理、流暢。一個工廠有一個良好的布局，那么就意味著該工廠有一個良好的物流搬運系統。不僅可以降低物料的搬運成本，而且也可以提高本公司的產

在市場的競爭力。4.2.瓶頸工序改善據上一章中提到的發動機裝配生產線上的瓶頸工位（即工位6）中存在的一些問題,這些瓶頸問題不僅影響到了裝配生產線的整體的平衡 ,而且瓶頸工序也對整個裝配生產線造成了非常大的影響。現在通過5W1H對工位6的各生產工序進行提問。表4-5工位6提問分析對安裝活塞與安裝連桿瓦蓋的工序進行操作提問：問題：回答：完成了什么?是否必要?安裝活塞與連桿瓦蓋是必要的。為什么？因為發動機運行當中,活塞是保證。能不能還是要有其他的零部件來取代?不能,只能用于裝配好的活塞與連桿瓦蓋。在何處安裝？在發動機小車上。什么時候安裝？搖桿配車135°之后。這個操作由誰來做？由自己來做。是否由其他人來做？可以。是否在搖完裝配車之后自行走到工位處件？可以。當搖動配車操作或者請其他的工人來做你正在進行的事情的時候，你在能什么？這個時候我們就可以拿起活塞進行準備。有沒有更合適的解決方法?由于工序簡便,沒有一種更好的解決辦法。發現等待另一個人安裝活塞、連桿瓦蓋的工序進行中耗時63s，這之間工人什么也沒做，就是純等待。對操作者提問：完成了什么?進行了安裝活塞、連桿瓦蓋工作。是否必要？是必要的。有誰來做這個事情？是工位上的另一個工人。那你在做什么？在等待對方安裝完畢。這個時間我們是否可以離開裝配車來去一個工位?去工位的距離是多少?這個時間可以去工位,且需要兩步。下一歩作業是什么?安裝活塞(4-6)與連桿瓦蓋(4-6)活塞已經準備好了沒有?沒有。這個需要等待的時間是否能夠去做好準備連接活塞和連桿上的瓦蓋?可以。有沒有更合適的具體解決辦法?若是是離開已經裝配好的車輛后前往維修工位或在進行車輛檢査處理完畢后在活塞和制動連桿上的一層瓦斯覆蓋就可能會重新變得更好。從表4-5對瓶頸各工位6的問題進行了分析和研究結果可以看出,首先通過運用5W1H對各工位問題進行反復提問判斷是否有必要;然后再通過使用ECRS四大原則,對上述分析流程中的數據庫信息進行了取消、合并、重排、簡化等操作,其結果顯示如下:第一、將在已經安裝好瓦斯活塞和連桿上的瓦斯頂蓋之前已經搖動和裝配好的搖裝配車135°的操作工序具體內容向操作對方工人提出,拿到了交給對方的操作工人上。根據相關資料分析測量,對側移工人的移動作業能力持續時間一般應為217s。第二、發現有一些工作需要63s的時間等待,即在兩個等待彼此的瓦斯工人正在進行連續安裝瓦斯活塞和連桿并將瓦斯覆蓋的工作過程中。在此操作過程中需要去定期地仔細檢査一下空氣活塞和傳動連桿的整體瓦斯覆蓋。所以當對側的一輛工人機車進行了及時安裝后它就能夠及時地將車趕到已經裝配好的機車上并能進行及時安裝的就是活塞(4~6)。這樣幾乎就已經可以把整個系統已經安裝好的工作時間稍微推遲20s左右,通過以上的一些改善,具體工作流程圖顯示如下,詳見流程圖4-4。圖4-4工位6改善后的流程程序圖結論：如圖4-4所示,可以很明顯的看出改善之后工位6的操作流程減少了一次等待與一次安裝，其生產節拍也由原來的301s縮短到現在的241s。4.3重要工序改善4.3.1重要工序22到25核心工序介紹工位22到工位25現有8名工人。現在如果生產線節拍不變仍為250S,為了提高生產線的裝配效率、降低人工成本就必須要減少生產線的工人數量。根據數據測量得到的表格（即3-5、3-6、3-7、3-8）來看，工位22—25的作業內容細化問題比較嚴重。首先我們將各個工位的作業內容看成一個整體并且加以分析，且將其核心工序重新定義編號，見表4-6表4-6工位22-25各工位的核心工序工位22的核心工序D工人E工人序號作業內容位置時間序號作業內容位置時間1安裝機油尺E124安裝護板L232安裝左側點火線圈L605安裝傳感器L333安裝右側點火線圈R626安裝線束總成E98工序23的核心工序F工人G工人序號作業內容位置時間序號作業內容位置時間7安裝進氣總成E1468安裝通風軟管E679安裝飛輪盤E60工位24的核心程序H工人I工人序號作業內容位置時間序號作業內容位置時間10安裝左上側線束L12311安裝導輪以及張緊輪E5012安裝右上側線束R115工位25的核心程序J工人K工人序號作業內容位置時間序號作業內容位置時間13組裝吊架E5515安裝吊架E3014安裝卡子R4116緊固螺栓1E5017緊固螺栓2L494.3.2工位次序及裝配順序圖根據以上對各工位22-25的分解以及其組合,最終確定了17個裝配工序,也就是我們確定了左右兩個裝配任務之間的安排和裝配順序。下面把這些數據和信息進行綜合整理,以雙邊裝配線的工位順序圖形式表達出來,以期為以后的設計工作打下基礎,如圖4-6所示。圖4-6 工位順序圖另外，在現場裝配過程中，通過使用秒表對17個工序的作業時間進行多次重復測定。其被測定的對象必須是合格工人，也就是具有一定條件身體素質的工人，且工作強度中等，并且必須經過多次反復測量，取其平均值。下面則是工位22—25的作業順序及其時間統計表，見表 4-7。表4-7作業順序及作業實踐統計表分析工位號元素符號作業單元內容位置作業時間工位作業時間前接工序工位定員22-A1安裝機油尺E12134-12安裝左側點點火圈L6013安裝右側點火圈R62122-B4安裝護板L23154-15安裝傳感器L3346安裝線束總成E98523-A7安裝進氣總成E146146-123-B8安裝通風軟管E671272,319安裝飛輪盤E606,824-A10安裝左上側線束L1231239124-B11安裝導輪及張緊輪E501657,10112安裝右上側線束R1121025-A13組裝吊架E559611,12114安裝卡子R41-25-B15安裝吊架E3012913,14116緊固螺栓1E501517緊固螺栓2L49154.3.3雙邊裝配線平衡技術的改善應用根據上一章節對各工位實際情況的分析，可以知道生產線有幾個瓶頸工位需要改善與重新布置。現將ECRS四大原則與雙邊裝配線的平衡理論兩種技術有機結合起來,針對生產線的各瓶頸工位運用結合起的優化理論進行優化改善,減少各個瓶頸工位的空閑時間，然后再根據改善后的結果將生產線重新布置。然而,由于雙邊裝配線的特點,生產線的平衡也必須有以下的約束和要求:（1）分配任務時，需按操作方位的要求,分配到對應一邊的工位上；（2）在進行分配任務時,不但需要充分考慮其自己作業的時間對平衡性的影響,而且同時也需要充分考慮由于其前序任務的作用使得其產生的等候時間均衡性的影響。為了能夠使得裝配式生產線的每一條生產節拍始終保持在250s左右的時間不變、并且有限度地提高整個裝配式生產線的質量和生產效率、降低其生產成本,就必須通過盡量減少整個裝配式生產線上各個工位的打開和數量,來大大減少其他裝配人員的成本以及加快工裝成本。其各工位的具體平衡方案設計如下：（1）工位 22改善方案設計工位22存在的主要問題是生產線作業時間與生產節拍相差較大。根據這個問題，將作業元素1和作業元素4作為左右兩個位置的開始。當4操作完的時候1操作完畢,作業元素2既可以連續在左邊元素4的后邊也可以在元素1的后邊。22-A中的元素3可以在1之后進行。所以任務分配完成之后，位置22-A包含的元素為；4、2、5、8，其作業時間共計183s、位置22-B包含的元素為；1、3、6，其作業時間共計172s。實施效果:22-A位置的工人不需再左右兩次來回走到來安裝左右兩側的點火線圈,并且工位22的空閑時間也由212s降低至145s。（2）工位23改善方案設計因為23-A中只有單獨的作業元素7，而23-B中的作業元素8移到了上一個位置。所以，作業元素7與9均為獨立元素。因此,兩邊從7與9開始。由于作業元素7完成工作任務的時候，需要時間比較長 ,所以把作業元素7單獨放在右側（即R側）來完成。所以,任務分配完成之后,位置23-A包含的元素為：9、10，其作業時間共計183s、位置23-B包含元素為：元素7，其作業時間共計146s。實施效果:空閑時間從197s降低至161s。（3）工位24改善方案設計從工位23的設計改善結果來看，可以知道耗時較長的作業元素10已經被分配到了位置23-A中,為了保持裝配生產線的平衡，現在把位置25中的所有作業元素都放到位置24中。所以，兩邊位置開始的作業元素為11和12。然后根據左右位置要求將元素進行分配。因此，任務分配完成后，24-A為元素11、13、15、17作業元素時間共計為215s,24-B為元素12、14、16作業元素時間共計為215s。（4）工位 25改善方案設計所有的工序都被重新分配到上一工位,因此不用再開啟此位置。實施效果:減少了兩名操作的工人。所有的作業任務均已分配完畢,其平衡結果詳情見表4-8所示。表4-8改善后工位22-25的作業內容工位位置任務作業時間之和添加30s的檢查和移動1左4、2、5、81832132右1、3、61722023左9、101832134右71461765左11、13、15、172152456右12、14、162152457左8右從表4-8可以得出結論：改善之后與裝配生產線現狀相比較，結果不但減少了一個工位，并且也減少了兩個裝配工人的人工成本。4.4工序整體改善效果經上述各環節改善之后，由原來29個工位縮短至28個工位，改善前22到25工序改善后變為22到24，工序6也改善到標準工作節拍之內，且每個工位的生產節拍均在標準生產節拍250s左右改善后各工位的生產節拍直觀圖如表4-9和圖4-7。表4-9改善后各工位生產節拍工位號作業內容工位節拍（S）1安裝主油堵道、左右支架2492安裝噴油嘴2313安裝曲軸2414安裝曲軸輪2355安裝連桿2206安裝活塞2407安裝前油封2458安裝機油泵2339安裝后油封24410安裝上油底殼24811安裝減震器、開關、下油底殼21012安裝缸蓋24113擰緊左側缸蓋20014擰緊右側缸蓋21315安裝空心腔、機油蓋24616安裝凸輪軸調節器、排氣脈沖輪21817安裝氣門室罩蓋22718安裝電磁閥22619安裝密封塞23920安裝空氣閥、密封墊21021安裝機油濾清器23322安裝點火線圈21323安裝進氣總成21324安裝兩個導輪，安裝吊架24525安裝進