第25卷第1期森 林 工 程Vol 25No 12009年1月FORES T E NGINEERINGJan.,2009液晶显示器装配生产线平衡优化研究王 晶,葛安华*(东北林业大学,哈尔滨 150040)摘 要:装配线是广泛存在的一种制造系统,装配线的平衡与否直接影响到制造系统的生产率。

在生产线平衡原理及改善方法的基础上,以工作测定为依据,分析某液晶显示器装配线的工作能力及平衡状况,对生产线进行瓶颈分析和平衡改善,并对改进前后方案进行对比分析,以达到降低瓶颈工位工作时间、提升流水线生产效率、提高产能的目的。

关键词:装配线;瓶颈分析;工作测定;平衡中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1001-005X (2009)01-0028-05Balancing Improvem ent Study on A ssembly Line of Liquid Crystal D isplay Wang Jing,Ge Anhua (Northeast Forestry Universi ty,Harbin 150400)Abstract :Assembly line is a manufacturing system that is widely used.The balance rate of assembly line has great effect on the productivi ty of the system.Based on the production line balancing pri nciple and improvement method,the work capability and balancing status of the assembly line of Liq uid Crystal Display were analyzed according to work measurement.In addi tion,bottle neck analysis and balancing i mprovement were conducted on assembly line.Through comparative analysis on pre and post schemes,working time of bottleneck work station was reduced,production efficiency of flow li ne was increased,and productivity was enhanced.Key words :assembly line;bottleneck analysis;work measurement;balancing收稿日期:2008-09-21基金项目:国家科技支撑计划项目(2006BAD11A15-05) 第一作者简介:王 晶(1983-),女,黑龙江哈尔滨人,硕士研究生。

研究方向:工业工程。

*通讯作者:葛安华(1961-),男,山东潮县人,硕士,教授。

研究方向:工业工程和机械设计。

1 引 言装配线平衡问题自1955年Salveson 首次提出以来,许多研究人员对此展开了大量的研究,并在不同程度上取得了可喜的成果。

装配是产品成型的最后环节,也是制约产量的重要因素,在制造中占有重要的地位。

采用流水生产线方式的企业,流水生产线平衡成为一个重要的生产管理问题。

因为,只有当生产线平衡,也就是生产线各工序的生产节拍达到一致,才能最大限度地减少由于生产线各工序节拍不均衡造成的劳动力和设备能力的浪费,使生产线保持一种均衡、连续的流动状态,从而获得所希望的产出[1]。

本文运用基础工业工程的方法,对于某液晶显示器的装配生产线进行了持续平衡改善研究,实现了预期的流水线平衡目标。

本文的改善方法在同类的企业中也有启迪和借鉴意义。

2 对液晶显示器装配线的现状分析液晶显示器(Liquid Crystal Display )主要由LCD 显示模块、信号控制电路及电源供电电路、外壳3部分来组成,分别由不同的生产线来加工制造。

本文主要研究用于生产 HP W1907 型液晶显示器产品的手工装配生产线。

其流水线主要由主机板加工、Panel 加工、前段组立、包装段、组装、后段组装等段别组成。

图1为该型号液晶显示器的生产线布置图,本流水线共有39个工位,操作人数39人,生产节拍为15 1s 。

要实现 一个流 生产,就要求各加工工序的加工能力相近似,因此对各加工工序的作业时间(W orking Time:W T )进行分析就显得尤为重要。

同时,为满足制造量的要求,还需进一步计算加工1个单位的必要时间(Taking Time:TT),从而发现不符合制造加工要求的瓶颈工序,为后续的改善活动奠定基础[2]。

2 1 作业时间测定作业元素时间是用秒表从实际装配过程中反复测得的,测试对象是长期从事装配该工作站的熟练工人,工作强度中等,经过多次测试再取平均值。

经过评比和宽放,最终得到各工位的实际作业时间,并绘制出生产线的拉平衡图,如图2所示。

1-包装区;2-检测区;3-组装区;4-零部件暂存区图1 LCD 装配生产线布置图Fig 1Layout chart of ass embly line ofLCD图2 拉平衡图Fi g 2Tensile balancing graph2 2 加工时间测定根据客户的一般订货量与交货期要求,确定加工时间TT 。

月产量为9 8万台,当前流水线为1条,2班制运作。

TT 计算如下:TT =3600!8!1!2!24 98000=14 1s (每月按24个工作日,每工作日工作8h)。

所以改善后生产线的瓶颈工位时间应小于14 1s,其它工位作业时间都要控制在TT 值以下。

2 3 生产线平衡率计算生产线平衡率是衡量生产线各工序作业时间平均化状况以及生产线生产效率的指标[3]。

经计算生产线平衡率=各工序时间总和 C T !工序数=468 1 15 1!39=79 48%。

3 运用基础工业工程理论与方法进行改善在平衡流水线时,采用 5W1H 提问技术和ECRS (取消、合并、重排、简化)分析原则进行瓶颈分析和工作改善。

可采取的措施主要有:∀对瓶颈工序进行工作改善,如增加工装、工装自动化等;#进行操作分析和动作研究,提高瓶颈工序工作人员效率或机能;∃增加瓶颈工序工作人员;%将瓶颈工序的工作内容分担给其它工序;&合并相关工序,重新进行工序排布;∋拆分工作时间,较短的工序后并入其它工序。

3 1 瓶颈工位的分析流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度,而且影响了其它环节生产能力的发挥。

按约束理论的定义,所谓瓶颈或瓶颈资源是指实际生产能力小于或等于生产负荷的资源。

它是系统内部制约生产效29第1期王 晶等:液晶显示器装配生产线平衡优化研究率的约束因素,是制造过程中流量最小的地方[4]。

生产效率的高低是由流水线上的瓶颈时间所决定。

因此,降低瓶颈时间,各工位生产同期化是提高流水线平衡率的关键。

由图2可以看出,瓶颈工位是第7工位。

首先对工位7进行现场分析,找到问题所在,然后利用E CRS 原则,结合动作经济性原则和装配线平衡理论,对瓶颈工位进行改善。

流水线上第6、7工位分别是取 放Panel 和扫条码Panel,属于Panel 加工段别的工位。

第6工位上的操作员6弯腰从地面上的临时周转箱抓取海绵垫放在线体中间位置,将Panel 从箱中取出,双手握住Panel 两边放于海绵垫上,搬运空纸箱于指定回收处,然后检查Panel 是否有质量问题,将不良品放于指定位置;操作员7右手拿取条码枪进行条码读取,左手处于空闲,最后取主机板盖于Panel 上。

两个人的联合操作分析表如表1所示。

由表1可计算得到操作员6生产平衡率为74 17%。

表1 Panel 加工的联合操作分析表T ab 1Analysis table of combined operation of the Panel processi ng操作员6时间 s 操作员7时间 s 搬运Panel 的加工棉垫到指定区域以供周转2 2目视检验灯管线有无断裂或破皮0 8取海绵垫放线体中间位置2 6撕去背部粘灯管线的美纹胶纸1 2双手握住Panel 两边向前翻转使金属面朝上1 5取条码枪读取身份证条码1 4搬运空纸箱于指定回收处1 8取条码枪读取PO WER BD 条码1 4顺着离子风扇的风向撕去镜面保护膜1 2取条码枪读取interface BD 条码1 4检查Panel 是否有白点,无为不良品1 2取条码枪读取Panel 条码1 4目视检查是否有刮痕破裂,金属框是否变形1 3将Panel 连同海绵垫移往下一站0 8有油污用无尘布擦掉,不良品放于指定位置0 8取身份证标签贴于机台背面4 6等待3 9将主机板盖于Panel 上0 6自检OK 后放于下一站1 53 2 运用ECRS 原则对瓶颈工位进行改善运用ECRS 原则,可以帮助人们找到更佳的工序方法,从而达到更好的效能。

(1)取 放Panel 工位的改善。

取消、重排与简化操作员6的工作,设计一个物料架,将临时周转箱置于其上,取消了操作员弯腰从地上取海绵垫的动作。

根据MOD 法计算,节省了1 7s 。

检查Panel 上是否有白点、Panel 外观是否损坏、是否有油污等动作同时进行,动作分析式为E2E2E2D3,计算MOD 值为1 2s,节省了1 3s 。

搬运Panel 的加工棉到指定地方周转、取出Panel 的空纸箱和检验出的不良品均由专门负责半成品运送的工人搬运,可节省工位时间为4 8s 。

简化后第6工位的工作时间为4 1s,可考虑将工位6并入其它工位。

(2)扫条码Panel 的改善。

简化操作员7的动作,使得工位7的操作时间大大减少。

将操作员6、操作员7的工序合并后绘制动素程序分析表,如表2所示。

利用MOD 法可以计算出改善后该操作员6、7的操作时间为108MOD=13 9s 。

大大降低了瓶颈工序的作业时间,改善后的生产节拍为13 9s 。

表2 扫条码Panel 的动素程序分析表Tab 2Analysis table of therbliq s program of scan code Panel作业单元内容MOD 值作业单元内容MOD 值取海绵垫放线体中间位置M 3G1M 3P0取条码枪读取POWER BD 条码M3G1M2G2双手握住Panel 两边向前翻转使金属面朝上M 3G1M 3P2取条码枪读取interface BD 条码M3G1M2G2顺着离子风扇的风向撕去镜面保护膜M 4G1C4P2取条码枪读取Panel 条码M3G1M2G2目视检验Panel 是否合格,将不良品放于指定位置E2E2D3将连同海绵垫移往下一站M3P2目视检验灯管线有无断裂或破皮E2D3取身份证标签贴于机台背面M3G1M3P0M2撕去背部粘灯管线的美纹胶纸M 2G1M 2G1将主机板盖于Panel 上M3G1M3P230森 林 工 程第25卷通过对瓶颈工位的分析与改善,瓶颈工位的操作时间由原来的15 1s 降低到了现在的13 9s,小于由产能要求设定的TT 时间,达到了预期目标。