工業(yè)工程在某電子產(chǎn)品生產(chǎn)線優(yōu)化中的應(yīng)用分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u9770工業(yè)工程在某電子產(chǎn)品生產(chǎn)線優(yōu)化中的應(yīng)用分析案例 顯示屏生產(chǎn)線優(yōu)化與改善2.1瓶頸工序改善針對(duì)液晶灌注工序問(wèn)題，引入自動(dòng)化設(shè)備液晶灌注機(jī)，改手工作業(yè)為機(jī)器自動(dòng)化作業(yè)。人員操作時(shí)間由于各種因素影響導(dǎo)致效率低下，操作時(shí)間達(dá)92s,利用設(shè)備液晶灌注機(jī)，該工序時(shí)間為72s。生產(chǎn)線機(jī)械化、自動(dòng)化水平提高，雖然對(duì)工人操作技能要求較高，但改善了工作環(huán)境，降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省時(shí)間成本，減少浪費(fèi)。兩者比較，作業(yè)時(shí)間平均縮短20s。2.1.標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)確定2.2.1確定寬放時(shí)間寬放時(shí)間包括私事寬放、疲勞寬放、政策寬放、延遲寬放等。私事寬放：即滿足作業(yè)者生理需求所需的時(shí)間，如喝水、上廁所等。疲勞寬放：即為恢復(fù)操作者在工作中產(chǎn)生的生理上和心理上的疲勞而產(chǎn)生的寬放。延遲寬放：是操作中無(wú)法避免的延遲，不是作業(yè)者能控制的中斷。政策寬放：是作為管理政策上給與的寬放時(shí)間。該生產(chǎn)線中：顯示屏生產(chǎn)線規(guī)定有休息時(shí)間，所以私事寬放定為正常時(shí)間的2%；疲勞寬放為正常時(shí)間的8%；由于生產(chǎn)線的運(yùn)行需要各環(huán)節(jié)等人為或非人為因素的影響，延遲寬放為正常時(shí)間的3%；因?yàn)樵撋a(chǎn)線運(yùn)行相對(duì)穩(wěn)定，政策寬放不予計(jì)算。寬放率為10%（規(guī)定電子作業(yè)寬放率取10%），取評(píng)定系數(shù)為110%?？倢挿艜r(shí)間=正常時(shí)間*寬放率=觀測(cè)時(shí)間*評(píng)定系數(shù)*寬放率=808.2*110%*10%=88.9s以此法即可算出各工位寬放時(shí)間如表4-1所示：表4-1工位寬放時(shí)間匯總表序號(hào)工位工位操作時(shí)間s工人數(shù)/人寬放時(shí)間s1切割42.812.72裂片32.111.53液晶灌注72.017.94加壓封口72.018.15二次切割72.318.06斷離71.918.17磨邊72.117.98清洗51.115.89再定向20.512.310檢測(cè)71.418.111切偏光片72.218.212貼偏光片21.712.413脫泡52.415.814包裝.2制定標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)制定的精準(zhǔn)度越高，對(duì)企業(yè)的幫助就越大，它可以用來(lái)正確的評(píng)估生產(chǎn)線或者車間的產(chǎn)能，從而準(zhǔn)確的計(jì)算人員成本；以及設(shè)法對(duì)現(xiàn)有的生產(chǎn)線或生產(chǎn)車間加以改進(jìn)；也可以合理安排工作計(jì)劃，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)成本等。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間計(jì)算公式計(jì)算出：標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間=觀測(cè)時(shí)間×評(píng)價(jià)系數(shù)×（1+寬放率）=實(shí)際時(shí)間×（1+寬放率）=808.2*110%*（1+10%）=978.4s（這里取評(píng)價(jià)系數(shù)為110%，寬放率為10%）以此可算出各工位標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)如表4-2所示：表4-2工位標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間匯總表序號(hào)工位工位操作時(shí)間s工人數(shù)/人標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間s1切割42.8151.82裂片32.1137.83液晶灌注72.0187.14加壓封口72.0190.05二次切割72.3187.56斷離71.9189.47磨邊72.1187.28清洗51.1162.39再定向20.5122.810檢測(cè)71.4188.811切偏光片72.2189.812貼偏光片21.7126.313脫泡52.4161.414包裝72.1189.72.2最小工作地計(jì)算2.2.1確定改善后節(jié)拍根據(jù)對(duì)顯示屏生產(chǎn)線優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)：日產(chǎn)量達(dá)600，生產(chǎn)線平衡率達(dá)85%以上，計(jì)算目標(biāo)節(jié)拍，由第二章公式（2.2）可得：CT=F/QCT=（218*2*7.5*60）/100000=1.509min=90.54s由表4-2可知，生產(chǎn)線工序中最大工作時(shí)間為90s,與目標(biāo)節(jié)拍近似相等且略微小于目標(biāo)節(jié)拍，所以取節(jié)拍為90s。2.2.2計(jì)算最小工作地工作站也叫工作地。工作站中需要完成的作業(yè)單元與工時(shí)總額，分別稱作站工作含量和站工作含量時(shí)間。流水線中所有的站工作含量時(shí)間的總和為總工作含量時(shí)間，以W表示。Wtj,tj為作業(yè)j的加工時(shí)間。用最少的工作站數(shù)來(lái)完成制品的生產(chǎn)過(guò)程，可以體現(xiàn)出裝配線工作站分工的合理性。工作站數(shù)越小，負(fù)荷越飽滿，成本就越低，裝配線的利用效率也就越高。在給定了節(jié)拍時(shí)間后，最少工作站數(shù)應(yīng)為：作業(yè)總時(shí)間/生產(chǎn)線節(jié)拍，并且取整。流水線的最少工作站數(shù)可以用來(lái)檢查工作站任務(wù)分工組織的合理性。根據(jù)顯示屏生產(chǎn)線生產(chǎn)節(jié)拍為90秒，得工作站數(shù)：最小工作地?cái)?shù)=標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)總時(shí)間/節(jié)拍=（51.8+37.8+87.1+90+87.5+89.4+87.2+62.3+22.8+88.8+89.8+26.3+61.4+51.8）/90.0=978.4/90=10.87取整數(shù)，確定最小工作地?cái)?shù)為11。在完成任務(wù)的前提下，工作站的個(gè)數(shù)越少，成本越低，所以盡可能選擇最小工作站數(shù)。2.3基于“5W1H”與“ECRS的工位改善本節(jié)將基于工作研究的方法中“5W1H”以及“ECRS”四大原則對(duì)顯示屏生產(chǎn)線中不合理的作業(yè)進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)對(duì)作業(yè)單元的分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，在顯示屏生產(chǎn)線中有很多工位的工作時(shí)間大大低于節(jié)拍，這樣會(huì)影響生產(chǎn)線的平衡率，我們要依照“5W1H”提問(wèn)技術(shù)和“ECRS四大原則”對(duì)不合理的工步、工位進(jìn)行合并、以及工位順序的調(diào)整。工位的合并問(wèn)：如果將工位1與工位2合并，這樣是否可行？答：可行。工位1、工位2加工時(shí)間之和為89.6s，更接近于生產(chǎn)節(jié)拍。合并后的作業(yè)單元只是將有些工序轉(zhuǎn)移到上一個(gè)工位進(jìn)行操作，并不影響工人的操作，簡(jiǎn)單的工位合并，只是能加工人的作業(yè)時(shí)間所占得比例，不影響裝配的速度和質(zhì)量，是可以考慮合并的所以這樣的合并是合理的、可行的。問(wèn)：工位8與工位9是否可以合并？答：可以。工位八與工位九的加工時(shí)間之和為89.1s，合并之后均更接近于生產(chǎn)節(jié)拍。并且不影響生產(chǎn)的工藝流程，是可以合并的。問(wèn)：工位12與工位13是否可以合并？答：可以。工位八與工位九的加工時(shí)間之和為89.7s，合并之后均更接近于生產(chǎn)節(jié)拍。并且不影響生產(chǎn)的工藝流程，是可以合并的。（2）工步的合并問(wèn)：在整個(gè)加工過(guò)程中是否可以進(jìn)行工步的合并與拆分？答：否。經(jīng)過(guò)分析，在顯示屏生產(chǎn)線上各個(gè)工位的每一個(gè)工步都設(shè)計(jì)的比較合理，非常具有獨(dú)立性，不需再進(jìn)行工步的合并，由于各個(gè)工位都是在完成一道獨(dú)立的任務(wù)，因此也不能再進(jìn)行拆分。基于上述條件，我們對(duì)顯示屏生產(chǎn)線工位改善后的結(jié)果如表4-3所示：表4-3改善后工位時(shí)間匯總表序號(hào)工位工位操作時(shí)間s工人數(shù)/人標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間s1切割與裂片72.9189.62液晶灌注72.0187.13加壓封口72.0190.04二次切割72.3187.55斷離71.9189.46磨邊72.1187.27清洗與再定向71.6189.18檢測(cè)71.4191.79切偏光片72.2188.810貼偏光片與脫泡72.1189.811包裝72.1189.72.4改善后的生產(chǎn)線平衡率的計(jì)算2.2.1計(jì)算改善后生產(chǎn)線平衡率經(jīng)過(guò)改善研究后，此生產(chǎn)線的節(jié)拍為90s，所以改善后的顯示屏生產(chǎn)線的平衡率，結(jié)合上述工位的操作時(shí)間分析可得：生產(chǎn)線平衡率=（各工序時(shí)間總和÷（工位數(shù)×CT））×100%=（(∑ti÷（工位數(shù)×CT））×100=（89.6+87.1+87.1+90+87.5+89.4+87.2+89.1+91.7+88.8+89.8+89.7）/(11*90)*100%=978.4/(11*90)*100%=98.8%從以上數(shù)據(jù)可以得出，該生產(chǎn)線的生產(chǎn)線平衡率比優(yōu)化前的高，這正是我們想要得到的。生產(chǎn)線平衡率滿足了大于85%，可以認(rèn)為生產(chǎn)線基本實(shí)現(xiàn)了“一個(gè)流”的生產(chǎn)。在改善過(guò)程中由于對(duì)工位進(jìn)行了合并使得整個(gè)生產(chǎn)線面積減少了，工人人數(shù)也減少了，這樣將會(huì)提高生產(chǎn)效率，并且可以實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)量13萬(wàn)臺(tái)。2.5基于人因工程作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)改善2.2.2計(jì)算產(chǎn)能該企業(yè)顯示屏車間生產(chǎn)：日產(chǎn)量達(dá)600臺(tái)，年產(chǎn)13萬(wàn)臺(tái)，每年365天，除去節(jié)假日等休閑節(jié)日，實(shí)際工作時(shí)間為每年218天，兩班制作業(yè)，并且每班采用8小時(shí)工作制。除去生產(chǎn)線工人休息時(shí)間，實(shí)際每班工作按照7.5小時(shí)計(jì)算。由第二章理論部分節(jié)拍公式（2.2）：CT=F/QQ=（2*7.5*60*60）/90=600（臺(tái)）年產(chǎn)量為：Q=(218*2*7.5*60*60)/90=130800(臺(tái))由計(jì)算結(jié)果可知，日產(chǎn)量達(dá)600臺(tái)，年產(chǎn)量達(dá)13萬(wàn)臺(tái)的目標(biāo)產(chǎn)量可以完成，且無(wú)過(guò)多的庫(kù)存剩余。2.5人因工程作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)改善2.5.1人因工程概述人因工程學(xué)定義：研究人和機(jī)器、環(huán)境的相互作用及其理解和，使設(shè)計(jì)的機(jī)器和環(huán)境系統(tǒng)合適人的生理、心理等特征，達(dá)到在生產(chǎn)中提高效率、安全、健康和舒坦的目的。研究的內(nèi)容：研究人的生理與心理特征；研究人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)；研究人機(jī)界面設(shè)計(jì)；研究工作場(chǎng)所設(shè)計(jì)和改善；研究工作環(huán)境及其改善；研究作業(yè)方法及其改善；研究系統(tǒng)的安全性和可靠性；研究組織與管理的效率。人因工程學(xué)主要對(duì)象是人，使人的心理、生理方面達(dá)到最舒適的狀態(tài)，提高工作效率。對(duì)該顯示屏生產(chǎn)線主要從車間環(huán)境出發(fā)，對(duì)溫度、照明、工位進(jìn)行改善，生產(chǎn)顯示屏車間為無(wú)塵恒溫，照明情況符合車間生產(chǎn)，主要對(duì)工位擺放臟亂差的情況進(jìn)行改善。2.5.2基于人因?qū)W的工位器具的改善現(xiàn)場(chǎng)管理法即\t"/item/%E7%8E%B0%E5%9C%BA%E7%AE%A1%E7%90%86%E6%B3%95/_blank"5S現(xiàn)場(chǎng)管理。5S現(xiàn)場(chǎng)管理可以有效地解決這個(gè)問(wèn)題，它能使你企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境得到極大地改善，是你企業(yè)走上成功之路的重要手段。5S來(lái)自日文SEIRI（整理）、SEITON（整頓）、SEISO（清掃）、EIKETSU（清潔）、SHITSUKE（修養(yǎng)）發(fā)音的第一個(gè)字母"S"，所以統(tǒng)稱為"5S"。5S活動(dòng)不僅能夠改善生產(chǎn)環(huán)境，還能提高生產(chǎn)效率、產(chǎn)品品質(zhì)、員工士氣，是其他管理活動(dòng)有效展開的基石之一。基于現(xiàn)場(chǎng)管理，工位器具的合理擺放既給人以整潔感又方便操作者取拿操作，提高裝配效率，同時(shí)還有利于規(guī)范化管理。顯示屏生產(chǎn)線裝配現(xiàn)場(chǎng)器具擺放存在的問(wèn)題大體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：（1）現(xiàn)場(chǎng)原料區(qū)擺放比較凌亂，生產(chǎn)作業(yè)會(huì)受到一定影響，浪費(fèi)時(shí)間成本，如圖4-1所示。另外還存在物料區(qū)擺放較遠(yuǎn)的問(wèn)題，操作者取物料需要浪費(fèi)許多時(shí)間，可將物料儲(chǔ)存區(qū)安置在相應(yīng)工位附近，如圖4-2所示。圖4-1現(xiàn)場(chǎng)原料區(qū)圖4-2現(xiàn)場(chǎng)物料區(qū)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工具布局也不利于操作者操作，如圖4-3所示。在緊固螺釘操作時(shí)，螺釘放在右手邊，旁邊是螺絲刀，對(duì)工人取拿時(shí)的動(dòng)作進(jìn)行動(dòng)作分析發(fā)現(xiàn)左手有空閑，操作不均衡，存在右手先拿電動(dòng)螺絲刀再交給左手的交叉動(dòng)作。不符合方法研究中的動(dòng)作經(jīng)濟(jì)原則。應(yīng)該改進(jìn)一下，可以在工作臺(tái)的正上方對(duì)準(zhǔn)待緊固的零件放置位置安置懸掛的電動(dòng)螺絲刀，以操作者緊固時(shí)伸手取拿舒適為宜確定高度，這樣就可以避免抬舉、平移等動(dòng)作，節(jié)約時(shí)間。圖4-3現(xiàn)場(chǎng)工具（懸掛式）2.6顯示屏生產(chǎn)線的布局改善設(shè)計(jì)對(duì)于大多數(shù)的生產(chǎn)或者儲(chǔ)運(yùn)部門來(lái)說(shuō)，物料的運(yùn)輸方式一般是沿著通道，而設(shè)備也是布置在通道兩側(cè)，因此通道的形式?jīng)Q定了物料、人員的流動(dòng)模式。選擇車間內(nèi)部流動(dòng)模式的一個(gè)重要依據(jù)是出入口位置。常常由于外部運(yùn)輸條件或者原有的布置限制，需要按照給定的入、出口位置來(lái)規(guī)劃流動(dòng)模式。此外流動(dòng)模式也要考慮生產(chǎn)工藝流程、生產(chǎn)線長(zhǎng)度、建筑物外形、物料搬運(yùn)方式等方面的影響?；玖鲃?dòng)模式有五種：直線型。入口與出口位置相對(duì)，外形為長(zhǎng)方形，設(shè)備沿著通道兩側(cè)布置。L型。適用于設(shè)備或建筑物不允許直線流動(dòng)的情況，入口與出口分別處于建筑物兩相鄰側(cè)面。U型。適用于入口與出口在建筑物同一側(cè)面的情況，生產(chǎn)線長(zhǎng)度基本上相當(dāng)于建筑物長(zhǎng)度的兩倍。環(huán)形。適用于要求物料返回到起點(diǎn)的情況。S型。在一固定面積上可以安排較長(zhǎng)的生產(chǎn)線。該企業(yè)顯示屏生產(chǎn)線目前采用的是U型生產(chǎn)線，布局如圖4-4所示，出口與入口在建筑物同一側(cè)