自动装配线广泛运用于家用电器、食品类、塑胶制品、五金配件、电子器件、摩托车、汽车等各行业。
可根据产品特点,整条装配生产线选用底板直接异步输送、直接定位的方案;可根据作业的具体内容和生产节拍,选用树形结构、串联结构和并联结构相结合的生产加工工艺流程;专门针对多工位。。。需扩充和分期实施的特点,选用上位操控和单元操控二级计算机集散控制方法,再加上单元控制操控面板、检验常见故障警示操作系统,使整个控制系统更为健全完善。
整条装配线的机械、操控、气动等操作系统均选用积木式搭配组合结构,体现了模块化、系列化设计理念。
自动化生产装配线由配送、装配、检验、老化、包装等工艺操作系统机器设备组合而成,各操作系统机器设备可由差速线、链板线、积放式滚道线、增速式皮带线、空中输送线、各式各样智能专机等柔性作业机器设备及配备分布式编程器(PLC)搭配组合,实现。
装配线设计中离散事件系统仿真方法多应用于实践连续变化但使用变量离散变化的系统仿真问题。离散事件系统在建模时有以下基本仿真方法:事件调度法(事件时间推进法),活动扫描法,进程交互法等。多数仿真采用事件时间推进法,即采用仿真时钟、统计计数器等来作为通用的部件对系统开展仿真[27]。
此类系统的仿真,一般有按以下步骤:
(1) 问题的定义;
(2) 制定目标和定义系统效能测度;
(3) 描述系统和列出假设;
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(4) 列举可能的替代方案;
(5) 收集数据和信息;
(6) 构造计算机模型;
(7) 验证和确认模型;
(8) 运行可替代实验模型;
(9) 输出分析。
但仿真研究也不只简单的遵循上述流程图,可能还会出现在不同的步骤之间运行的情况,而且,每个过程都会包括结果的验证和确认。
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。