影响装配线平衡的因素
影响装配线平衡的因素有很多,主要有:
(1) 各工位的作业内容
作业内容是根据产品的工艺要求、装配路线以及装配特点决定的,通过按顺序完成一条生产线上的所有作业内容可以把产品完美地生产出来,各工位的作业内容是在该工位上需要完成的所有作业要素的集合。 其中,作业要素的任务量和操作时所需技能的复杂程度对作业时间及作业负荷均有影响。
(2) 操作者的技术水平
操作者的技术水平受工作年限、生活背景、个人身体状况等因素的影响较大,技术水平高、岗位操作的熟练程度高的操作者在同工位的操作时间一般小于其他操作者。在企业中一般采用人员素质矩阵的工具来评定操作者在各工位的技术水平。
(3) 设备能力
不同的设备应用于相同的工作内容,消耗的时间以及加工出的产品质量也会有不同程度的差异。以车载音响生产线为例,改善前使用一般的螺钉拧紧机,拧紧螺钉后还需要操作者用力矩扳手校核力矩;而在此工位更换了比较先进的螺钉拧紧机之后,在拧紧过程中即可对螺钉的力矩,及达到该力矩时螺钉转过的圈数做出测算,这样不仅减少了操作者用力矩扳手校核力矩的作业内容,同时也时产品的质量得到提升。
除了以上几点, 其它因素,如物流的安排, 原料的品质, 设计的因素等也会影响线平衡。
装配线平衡率低就意味着各工位负荷差别,劳动强度不一,负荷强度大的操作人员, 长时间工作后尤其是夜班期间容易疲劳,注意力不集中,这将无法保证产品会被一致性的制造出来,从而影响产品的质量;而负荷强度低的工位,操作者和设备均存在等待的浪费,此工位的操作者主观上也不愿意到生产线的其他岗位工作,这样也不利于装配线上人员多技能工作的推行,给管理带来了麻烦[21]。由此可见,生产线的平衡率越高,生产线发挥的效能就越大,因而装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产率,因此,装配线平衡长期以来一直受到人们的重视,总的来说,企业的装配线平衡有以下好处:
(1) 在生产节拍被设定的情况下,平衡率的提高可以减少装配线上的操作者数量;在生产节拍未被预先设定的情况下,平衡率的提高可以在人员不变的情况下降低节拍,即做到产能增加时无需招人;
(2) 各工位工作负荷相近,装配线上岗位没有轻重之分,工人的公平感提高,顶岗及人员多技能培训等工作容易开展;
(3) 平衡率高的生产线工位与工位之间的在制品数量少,可以大幅度的节省生产线占地面积,同时,也为物流布局提供了方便。
(4) 通过开展装配线的平衡,累积了生产线作业要素、时间、装配的先后关系等一系列基础数据,为以后的持续改善提供了数据支撑;
(5) 平衡率高的生产线,各工位步调一致,操作者一直处于适度紧张的精神状态, 有利于保证产品质量,提高产品一致性。
大批量生产方式下,产品被批量的在一个工位加工,然后再批量的搬运至下一工位, 这种生产方式目前已经不适合企业的发展,为了在企业中形成一个流的布局,技术人员将产品加工所必须经过的一系列工位按照工艺的先后顺序连接在一起,就形成了装配线的雏形。装配线的一个很明显的特点就是产品实现了单件流动,较好地控制了加工过程中的在制品数量。经过多年的发展,装配线已经在制造行业中得到了广泛的应用[20]。
装配线发展至今,业内对其从不同角度进行了分类:其从自动化程度可分为全自动线、半自动线和手工线三类;根据装配产品的数目也可以分为三类:如图 2.1,2.2,2.3 所示。(1)单产品装配线,即装配单项产品与零件;(2)多产品批次装配线,即多项产品分别以批次装配完成,批量很大时,与单产品装配线无异;批量小时,则与后述多产品装配线相似;(3)多产品装配线,即为多项产品同时在装配线完成。
生产装配线是人与机器的有效组合,特别体现了设备和工装的灵活性,它将输送系统、随行夹具、生产机床和在线专机、检验设备等加工机械进行有机的组合,以满足多品种产品及半成品的生产装配要求,在企业的生产过程中有着十分重要的地位和作用。而生产装配线的平衡问题,则是要使整个生产系统中的人员之间、机器之间以及人员与机器之间的关系尽量平衡,只有这样,生产装配线的效率才能达到理想的水平,以满足现代生产的需要,因此生产装配线的平衡与否直接关系到该生产制造系统的生产效率, 因而装配线的平衡也是人们一直所研究的问题。