生产装配线

生产装配线（共12篇）

生产装配线 篇1

0 引言

在机床、车辆、船舶等传动装置内, 齿轮作为最重要的机械传动装置之一被广泛地应用于各种主要部件中[1]。但对于制造行业中的仿真研究问题, 我国开展的工作并不深入, 特别是对于齿轮生产的整个过程研究甚少, 现有的研究也多数是从齿轮自身的强度、特性以及适用性等方向出发进行探讨。所以本文通过Witness软件, 将物流仿真的概念与齿轮的生产装配过程相结合, 对中国一拖某齿轮生产装配线进行仿真, 从而建立一种可视化的动态显示界面。通过对仿真数据的分析和系统的优化, 找到合适的优化方案。

1 齿轮生产装配线现状分析

对一拖齿轮生产车间进行现场调查, 依据齿轮生产装配线的原始设计数据和现场生产情况, 收集齿轮生产装配线的生产时间数据, 包括生产车间的布局数据、工位布置规划、零部件明细、零部件的存放、生产设备、生产人员和生产工时等。该线上生产的主要零部件包括细长花键轴、驱动齿轮、齿轮轴等。

该企业主要生产工程机械变速齿轮箱, 其中副箱驱动齿轮由齿轮轴、驱动齿轮、细长花键轴组成。每个生产部件由不同的生产车间单独完成加工, 其中细长花键轴必须经过热处理车间。齿轮轴与驱动齿轮加工后进行装配, 再与完成热处理过程的细长花键轴进行装配。各加工时间服从正态分布, 生产线的结构物流图如图1所示。

加工齿轮轴要求用车床组、插齿机组、铣床组和磨床机组4组机器来完成4道工序, 每一道工序都要按照先前的工艺顺序规定在指定的机器组上完成, 通过观测统计时间为27 min。

加工驱动齿轮使用了7组机器:车床组、滚齿机组、插齿机组、剃齿机组、倒角机组、清洗机组、磨床机组。按照顺序进行事先规定好的工艺流程, 通过观测统计时间为19.7 min。

细长花键轴的原材料是棒料, 其加工工序为:打孔、车外圆、粗车卡簧槽、滚齿、打标记、清洗、精车。完成一道工序后, 工件会进入下一道工序或者处于等待进入状态, 进行规定的工艺顺序, 通过观测统计时间为15.2 min。

在热处理车间主要是对细长花键轴表面进行热处理, 在轴表面进行一系列的物理变化及化学变化, 提高表面的硬度, 使半成品具有耐磨、耐疲劳、耐腐蚀等优良性能, 还需进行冷却处理, 该工序对于提高产品的使用性能具有重要的意义, 该工序的加工时间为10 min。

在装配车间一阶段, 主要是将加工后的齿轮轴与驱动齿轮进行装配, 装配完成后检验合格的放入缓冲站传入下一工序, 装配时间为20 min。

在装配车间二阶段, 主要是把装配车间一中得到的组合件与热处理车间加工冷却后的零件进行组合, 并对得到的成品进行检验, 将成品入库, 该段为整条生产线的最后一段, 对产品要求较严, 涉及总检, 加工时间为18 min。

2 基于Witness的齿轮生产装配线仿真

2.1 Witness仿真软件介绍

Witness软件是由英国Lanner公司开发出的一种基于离散事件仿真的功能强大的工具软件, 该软件不仅适用于生产系统的仿真, 而且也适用于其他领域的仿真, 不仅可以为企业生产系统的实施和规划提供模拟环境及可视化显示, 还可以为合理利用生产系统资源提供一种好的策略[2,3]。

2.2 构建结构模型

模型不能表示现实系统的所有方面。表示系统所有细节模型通常是差的模型, 我们应该根据系统仿真的基本步骤, 首先定义问题和设定目标, 然后建立解决问题的模型。本研究的目标是在保持车间连续工作的状态下, 对系统进行仿真运行, 计算设备利用率、产量和库存量。进而通过不同方案下仿真模型的运行, 发现系统的瓶颈, 对仿真结果进行分析, 提出最优方案。

定义系统元素, 并布置可视化模型的结构图, 本模型主要有3种离散型元素:机器元素、缓冲区元素和零部件元素。本模型中采用被动式的进入规则, 就是要进行加工生产时零部件就可以被拉入模型进行生产。我们设定生产齿轮箱所需的零部件的供应是充足的, 能够满足生产的需要。本系统有6组机器, 3种零部件元素, 6个缓冲区, 元素的相关定义如表1。

2.3 结构模型的设置

对各元素进行可视化设置和细节设置, 可视化设计中设置各元素的Text、Icon、part Queue, 细节设置中设置各元素的参数及相应的程序代码, 设置完成后的显示结果如图2。

2.4 模型的运行及结果分析

在选择仿真运行长度时, 不考虑启动时间、资源失效可能间隔时间、处理时间等因素。因此, 在运行模型前不设定系统的“预热期”。在保持车间逐日连续工作的条件下进行30 d 8 h (30×8×60=14 400 min) 的仿真运行, 计算设备利用率、产出量和库存量因素。运行结果如图3。

由仿真结果可知:生产车间1、2、3设备利用率都为100%, 处于满负荷的状态, 这对设备的损耗很大, 这样会严重降低设备的使用寿命。因此生产齿轮轴、驱动齿轮、细长花键轴的车间1、2、3为本系统的瓶颈。缓冲区的功能主要是用于存放上一工站加工完而下一工站来不及加工的零件, 因此容量不是很大, 但缓冲区2和缓冲区4上一月累积的零件数分别达到了197件和410件, 这显然严重阻碍了产线的平衡, 而这也正是生产装配线存在的一些问题。库存量最高的是装配车间2的库存, 即生产线产出量为533件, 因此建设仓库时, 与装配机组2的距离不宜过长, 可以降低运输成本。

3 齿轮生产线的改善及评价

根据原工厂的实际调研情况, 原厂的投产顺序可以改变, 但原料投产批量是固定的, 依据公司资金周转的情况, 公司同一种类型的设备最多只能添加1台, 并且添加设备的总台数不能超过2台, 并且企业可以引进新设备和新技术改变局部车间生产的加工时间, 但需要增加资金投入, 能改变的车间分别为:生产车间1 (24 min) , 生产车间2 (14 min) , 生产车间3 (20 min) , 装配车间1 (11 min) , 装配车间2 (15 min) 。故依据工厂的实际情况和上述仿真模型的结果分析, 在保证缓冲站上积压总量不大的情况下, 现提出了以下方案。方案1:改变不同原料的投产顺序;方案2:把加工车间1、2和装配车间1的数量变为2;方案3:在所有车间都引进新技术;方案4:把加工车间1的数量变为2, 并且在加工车间2、装配车间1、2处引进新技术改变生产时间。按各方案运行结果如表2。

通过对上述4种方案的仿真发现, 方案1改变原料的投产顺序, 使得产线缓冲站上累积达到了平衡, 所有车间的利用率都减小了, 但加工车间1的利用率为99.64%, 还是没有解决整个系统的瓶颈问题, 产量变为520件, 产量不增反减, 所以方案是不可取的。

方案2增加车间数量, 虽然产量增加到782件, 但所有车间的利用率改变很大, 并且装配车间2的利用率为97.73%, 仍然很大, 并且其他车间的利用率相对较低, 所以也没有解决系统的瓶颈问题, 方案是否可取有待比较, 有很大的参考价值。

方案3在所有的车间都引进新技术降低车间的加工时间, 在保证缓冲区平衡的前提下, 可以看到车间利用率变化后, 适当地降低了车间的利用率, 但降幅太大, 并且产出降为467件, 增加成本反而起到了负面的作用, 这是不可取的。

最后通过综合比较发现较优的方案是方案4。因为经过此优化后的模型, 得到缓冲区内产品的累积量也大大降低, 车间的利用率也降低到恰当的范围内, 既提高了利用率也不至于降低设备的使用寿命, 尽管热处理车间和装配车间1的利用率提高幅度不大, 但在所有方案中是最优的, 不仅解除了存在于系统中的瓶颈问题, 而且产量由原来的533件提升为880件, 因此该方案是可行的。

4 结语

本文运用Witness仿真软件, 对中国一拖某一条齿轮生产装配线来进行仿真, 通过对仿真模型输出数据的分析, 发现生产过程的瓶颈, 并通过优化生产工艺, 多次独立运行模型, 得到能够消除系统瓶颈的改善方案, 再通过对不同改善方案的对比分析, 得出一个能提高产线产能的较优的系统配置, 能为生产管理者制定生产决策提供很好的决策参考, 同时也对实际生产制造系统的改善与优化有一定的借鉴意义。

参考文献

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生产装配线 篇2

1、把喷好油漆的车体架的两个油箱清洁干净，并把螺丝孔清丝；然后把液压油箱盖板和燃油箱盖板一些附件安装好与车体接合面加密封垫，涂密封胶，上好螺丝，各连接管路不扭曲，不干涉，结合面保证不漏油，不渗油。

2、成品转向桥与生产线转向桥支架配合良好，装上后桥减震垫，涂上润滑油，再把清理好的车体架与后桥结合安装并固定螺栓。

3、驱动桥、变速箱、发动机三大件组装要保证同轴度，各结合面处加密封垫、涂密封胶，不得渗漏；油泵安装外表无损伤，接合面处密封垫和密封胶，按标准力度、拧紧螺栓，脚制动安装要操纵灵活，有上下调整余量，刹车油管安装不得渗油。

4、驱变发吊装，驱动桥与车体两端连接要涂螺丝胶，发动机与车体支座接合面加防震胶垫，固定螺栓涂螺纹胶，按标准力度拧紧。

5、主线路连接不能与油管困扎一起，走线时应避开排气管道等高温处；电瓶支座安装要固定牢靠垫上橡皮垫；蓄电池安装电瓶状态要良好，线路安装牢固；护顶架底部与车体相应孔对准，与车体左右对称，固定螺栓按标准拧紧；电气仪表安装各种灯具，电器外表无损伤，固定牢靠，接通电源要求所有灯能正确亮熄，喇叭声音庙角清脆，仪表各种功能只是正常；方向管柱安装角度调节灵活，锁定牢靠；手制动安装牢固。变速箱操纵杆装配后再空档位置横向在同一平面内，检查换挡时操纵灵活，无卡阻。

6、水箱安装位置必对准风扇中心固定，不允许倾斜，风扇叶有1/3伸出导风罩，水箱及进出水口不允许漏水，消声器和排气管连接处涂上高温密封胶，与车体连接处加减震垫；倾斜油缸后轴端锁片应锁住销轴，安装后加注润滑油；多路阀安装要检查有无损伤，进气管内清洁干净，连接无扭曲，液压油管装所有管道内应清洁干净外观无破损，锈蚀现象，油管接头处不允许渗油，漏油，各连接处按标准拧紧。

7、前后轮胎按要求力度拧紧，并做好标准，并注意充气嘴是否装正。发动机、变速箱、驱动桥液压油箱、燃油箱内按规定标准加油至油尺规定范围，并做好标记

按订单装配生产模式研究进展 篇3

摘要：按订单装配生产模式是近年来企业为了赢得竞争采用的主要生产模式，也是学术界研究的重点之一，文章介绍了按订单装配生产模式的特点，系统地总结了目前关于按订单装配的主要研究成果，最后提出未来的研究方向。

关键词：供应链管理；按订单装配；综述

一、按订单装配生产模式的形成的特点

随着世界自由贸易与全球经济一体化的发展，市场竞争日益加剧，企业面临更为严峻的挑战，具体表现在：市场需求快速多变，难以预测：消费需求的个性化、多样化程度进一步加强：市场对产品的要求从过去的质量、成本扩展到时间、质量、成本、服务四要素，交货速度以及交货的可靠性成为新的竞争焦点。为了赢得竞争，生产型企业必须迅速地响应多变的市场需求。

长久以来，大部分企业采用了按库存生产(Make-to-stock，MTS)的生产模式，该生产模式要求生产商在接到顾客订单前就生产出最终产品，在接到顾客订单后直接用仓库中的现有产品满足需求。在MTS模式中，顾客需求可以得到迅速响应，但是顾客得不到个性化的产品，而且厂商的库存成本也非常大。为了适应顾客需求多样化，在近几十年来很多企业采用了按订单生产(Make-to-order，MTO)以及按订单设计(Engineer-to-order，ETO)生产模式。MTO和ETO模式要求生产商按顾客要求，设计并生产出指定产品。这两种生产模式充分考虑了顾客的需求，但是由于从产品设计、到零部件生产、直至最终产品生产均针对顾客个性化的需求，因此产品的生产周期非常长，且生产成本很高。为了平衡生产周期、生产成本、库存成本以及顾客需求多样性等方面的要求，越来越多厂商采用了按订单装配(Assemble-to-order，ATO)生产模式。ATO模式要求厂商预先生产或订购各种标准零、部件，在接到顾客订单后，再将其中的部分零部件装配成顾客所需的不同产品。ATO模式利用库存零件进行生产，因此生产周期比MTO、ETO短。利用不同零件可以生产不同的产品，因此ATO模式与MTS模式相比可以在一定程度上满足顾客多样化需求。因此按订单装配是企业为了满足顾客个性化需求、提高需求响应速度、增强系统柔性和可靠性而采用的新的生产模式。

ATO系统是一个混合系统，其中零件(半成品)按库存进行生产和存贮，而最终产品按订单进行生产。随着现代信息技术的发展和进步，信息交换迅速准确，ATO系统成为一个理想的生产模式，使得顾客需求个性化和快速响应成为可能。ATO系统交货期短、库存水平低、基本没有成品库存、企业的资金占用少、制造成本低，并且可以用较少的零部件库存提供给客户多样化和定制化的产品，在一定程度上满足了客户的个性化需求。ATO以一种简便的方法在一定程度上实现了大规模定制(Mass Customization)的思想，以大批量制造的成本来完成定制化的生产。

当前，有很多公司采用了ATO生产模式组织生产。如DELL公司在接到顾客订单后，可按顾客的配置要求，将不同类型的硬件组装成电脑，提供个性化的服务。当当等网络销售公司可按顾客订单要求，将不同类型和数量的在库商品进行配货，并发送给顾客。美国某销售商在销售家用涂料时也引人ATO思想：以前该公司存储了各种颜色的涂料以供销售，现在他们只存储各种原色涂料，在接到顾客订单后，再将不同的原色涂料混合成顾客期望的色彩。

随着全球供应链的发展，国际上越来越多的企业不断地将非核心业务外包出去，只保留关键的系统设计、系统集成、总装配以及销售等最核心的业务。大量发展中国家作为“合同生产商”，承担了上述企业常规业务的生产。现在中国已被称为“世界工厂”，成为西欧、北美等计算机、服装、电子产品、玩具厂商的重要合同生产商。合同生产商一般采用ATO生产模式组织生产。因此研究ATO厂商的合作问题，以及有能力限制ATO厂商的生产订购策略问题具有实际的应用价值。

二、按订单装配生产模式的研究成果

在ATO系统中，库存和服务水平的矛盾更加尖锐。由于要完成一份顾客订单。可能需要将不同数量和种类的零件进行装配生产，因此某种零件的缺货会导致整个顾客订单无法完成。而如果存贮太多零件又会降低企业的利润。因此寻找顾客需求满足率和库存量之间的关系将有助于增加企业利润。传统的关于单零件库存策略的研究结果在ATO系统中不再适用，因为ATO系统中确定某种零件的库存水平时，还要考虑相关零件的库存水平，使得某一订单所需的所有零件可以同时得到。目前很多学者针对ATO系统的特点，对ATO系统进行了大量研究。

当前关于供应链中按订单装配问题的研究主要分为两类：一类是考虑在不同的库存策略下ATO系统的性能评价，另一类是分析ATO厂商的最优生产、库存策略。我们将相关的文献进行了总结。

1ATO系统的性能评价问题。Xu(1999)分析了AT0系统中需求的相关性对系统性能指标的影响。Dayanik、Song和Xu(2003)利用不同文献中关于多变量概率分布的近似思想，得到了ATO系统中性能指标的界。lravani、Lu。angkesom和Simehi-Levi(2003)建立了拟生灭过程，分析了ATO系统的性能指标。Zhao和Simehi-Levi(2006)分析了多产品多零件按订单制造系统。

Song等(1999)提出了计算基于订单的平均缺货水平的迭代算法。Song(2002)分析了基于订单的缺货水平的准确表达式及上下界。Song和Yao(2002)将单一产品ATO系统抽象为具有共同到达过程的M／G／~排队系统，分析了系统的基本库存水平。

Lu等(2003)分析，具有随机订货提前期的ATO系统，得到了顾客需求满足率的界和近似表达式。Lu(2008)分析了多产品多零件按订单制造系统，得到了该系统的平均存储水平、及时订单满足率。

2ATO厂商的最优生产、库存策略问题。关于具有通用件的多零件存贮系统的最优存贮计划问题的研究从1970年便开始，早期的研究主要集中在单阶段或提前期为零的多阶段模型。近年来，由于ATO系统的广泛应用，学者对具有动态需求和非零订货提前期的该存贮系统的建模和求解取得了巨大的进步。

近期关于该问题的研究主要集中在建立有约束的最优化模型，求解模型的近似解，并且依靠数值模拟来得到管理上的启示。如：Agrawal和Cohen(2001)、Cheng等(2002)、Wang(1999)、Zhang(1997)分析了有服务水平限制(Fill Rate)的最小化平均库存成本(或总库存投资)问题；Hausman等(1998)分析了在给定库存成本约束下，最大化顾客需求满足率的下界问题，提出了求解问题的启发式算法；Agrawal和Cohen(2001)研究了一个与Hmmman等

(1998)相同的ATO系统，考虑在满足给定的顾客需求服务水平下，最小化零件的总期望库存成本的问题，

有很多学者研究了在单产品装配系统中无约束的成本最小化问题。Gallien和Wein(200i)考虑了，每个零件有独立同分布提前期的两级装配系统，研究了协调基本存贮策略，得到了近似最优解的解析表达式。Xu和Li(2007)分析了单产品ATO系统，零件面临不断的技术革新，从战略和运营两个角度研究了两种存储协调策略。

Hopp和Spearman(1993)、Shore(1995)分析了单阶段、确定性需求、零件汀货提前期是随机变量的ATO系统中的最优订购策略。Gumani等(1996)考虑了具有两种零件，但有多个零件供应商的ATO系统，分析了向不同的供应商订购的最优订货数量，

Eynan和Rosenblatt(1995)分析了ATO系统中提前生产问题，其中提前生产的原因是因为提前生产的单位生产成本较小。Rudi(2000)分析了具有多种最终产品的ATO系统中的提前生产问题，他们的研究没有考虑零件的订货提前期以及生产能力的限制。

Song等(2000)分析了单阶段、具有随机顾客需求和随机零件订货提前期的ATO系统中，如何确定零件订购时间，使得期望成本最小化问题。

Fong、Fu和Li(2004)分析了在给定了库存预算约束下，通过使用较贵的通用零件。降低缺货率的问题。

Lu、Song和Yao(2005)分析了多产品ATO系统，在给定预算下，最优化零件的存储分配策略，使得不同产品的加权平均缺货水平达到最小。Lu和Song(2005b)考虑在多产品ATO系统中，关于订单的缺货成本最小化模型。

FIl等(2006)分析了单阶段、随机需求、确定性订货提前期、厂商生产能力有限的ATO系统中的最优生产和订货策略。

Hsu、Lee和So(2006)分析了在一个具有不确定需求，且产品价格和零件价格依赖于它们的交货时间的ATO系统中，零件的最优库存问题。

Plambeok和Ward(2007)考虑在按订单装配系统中，零件发生短缺时可以加快生产，建立了在无穷周期内，关于零件的折扣生产和加速生产成本最小化模型，

Zhang和Ou(2008)分析了当产品可以按照两种配置进行销售时，系统的最优生产和存储策略。

Beniaafar和Mohsen(2006)分析了多种零件、单一产品、多种顾客类型按订单装配系统的最优生产和存储控制策略。

Bollapragada等(2004)分析了多阶段ATO系统的优化问题，其中零件的供应也是不确定的。Akeay和Xu(2004)分析了多零件、多产品、多周期按订单装配系统的最优零件存储策略和最优零件分配策略。Plambeck和Ward(2006)分析了无穷阶段ATO系统的优化问题。

三、按订单装配生产模式的研究前景展望

从上述分析可知，国内外学者对关于一个ATO厂商的性能评价、库存策略、订购和生产策略等问题进行了大量的研究，取得了丰富的成果。但是，结合ATO厂商的生产实践，本文认为还有以下问题值得进一步研究和探讨：

1考虑更加不确定环境下AT0厂商的性能评价和策略分析。为了便于建立模型和分析问题，现有文献都进行了一定的假设：有的文献假设顾客需求是确定的：有的文献假设零件的订购提前期是确定的；有的文献假设厂商的装配时间是确定的。但是，在现实生产之中，不论是顾客的需求时间、需求数量、零件的订购提前期、厂商在接到零件后装配产品的时间和效率可能都是随机的、不确定的。因此研究处于更加不确定环境下ATO厂商的性能评价和策略问题，其结果可以指导ATO厂商的生产实践。

2考虑有能力限制的ATO厂商的生产问题。在现有文献中，大部分文献都没有考虑厂商的能力限制问题，而实际生产之中，不论是厂商的装配能力还是零件供应商的生产能力都是有限制的，因此研究当ATO厂商或者其零件供应商的能力有限制下的生产问题具有实际应用价值。

3考虑多个ATO厂商进行合作后的决策问题。在现代市场竞争环境中，越来越多的企业开始重视和参与企业之间的合作，通过合作共同应对不确定性和动态性因素，使生产和服务具有更高的柔性和敏捷性，使企业能对市场变化作出快速反应。因此我们可以在现有的关于单个ATO厂商的研究基础上，分析多个ATO厂商进行合作之后的性能和策略，以及合作对ATO厂商的行为的影响。这些成果将会对于ATO厂商的生产和合作行为具有指导作用。

基金项目：国家自然科学基金(70772065)。

作者简介：黄培清，上海交通大学管理学院教授、博士生导师；温涛，上海交通大学管理学院博士生。

生产装配线 篇4

在市场日趋成熟的今天, 如何降低成本, 最大限度地满足用户的需求, 实现最大的利润, 是现代企业追求的目标。准时化生产制 (Just in time, JIT) 就是实现这一目标的一种现代管理方式, 准时化生产也就是要求在需要的时候生产出需要的产品和数量。而看板管理却是实施拉动式准时化的一种非常有效的手段, 它以“彻底消除无效劳动和浪费”为指导思想, 以市场需求作为整个企业经营的初始拉动点, 以市场需求的品种、数量、时间和地点来准时地组织各环节生产, 前工序仅生产后工序所取走的品种和数量, 不进行多余的生产, 不设置多余的库存, 使企业形成一个逆向的、环环相扣的物流链。后工程取货补充生产方式是TPS实现准时化的一种方法, 看板管理则是其中一种行之有效的管理技术, 它的最终目的是降低库存, 使准时化思想广泛地渗透到生产现场中, 延伸至企业的管理工作中, 迅速、有效地反映问题、解决问题。在汽车生产企业中实施看板管理, 就是以市场为拉动源, 以总装为拉动起点, 各生产环节都以取货看板为指令, 按照后工序的需要组织生产和物流, 一直向上游延伸至原材料、外协件供应商处, 从而降低各环节的库存成本。同时, 通过发挥看板的现场自动微调功能, 平顺排产和物流作业, 降低调度协调难度和工作量, 提高系统化管理水平。

1 车架装配线存在问题分析

解放公司卡车厂的生产组织模式为推动式生产, 计划部门与每条生产线之间都存在相对独立的信息流, 而生产线与库房之间、生产线与生产线之间不存在信息流。每条生产线都按计划生产零部件, 并将加工完的零部件送到下一道工序或下序生产车间, 却不考虑下一道工序或下序生产车间是否需要这些零部件。由于工序间缺少必要的信息沟通, 造成中间产品生产过多或过早生产, 中间在制品大量积压。车架车间横梁装配小件班供应3条车架装配线的生产, 其生产是依据车架装配线生产计划组织生产, 车架物流情况见图1。

因为小件品种多、批量小, 为保证装配线的生产, 小件班加工的成品储备为装配线3天的生产用量, 中间在制品多, 以2801130-318为例, 中间在制品为392件, 作业者周围都是工件, 操作受限制, 导致作业者走动、搬运零件浪费工时。过多生产横梁, 工位器具的数量无法满足零件数量的需求, 大部分零件摞放在现场 (见图2) , 每摞35件以上, 采用吊运方式供应装配线, 存在安全隐患。当生产计划变更时, 生产过多的零件长时间地积压在现场, 造成零件大量锈蚀, 既占用资金, 又导致二次返修、二次搬运浪费工时。据统计, 1机台共生产8种横梁, 在制品金额占用达35.805 7万元/天。

2 后工程取货补充生产方式

拉动式生产是由代表客户需求的订单开始, 根据市场需求指定主生产计划和总装顺序计划, 从产品总装配出发, 每个工作中心按照当时对零部件的需要, 向前一工序提出要求, 发出工作指令, 前工序完全按照这些指令进行生产, 这样反工艺顺序地逐级“拉动”前工序, 甚至“拉动”到供应商。“拉动”是靠看板系统来实现的, 看板起到指令的作用, 即对各加工、子装配过程没有统一的生产指示, 需要生产什么, 生产量多少, 何时工作等都由看板进行控制。而作为生产指令和取货指令的看板, 由后工序向前工序传递, 其结果是在工厂内许多制造过程被相互地连接起来, 借助于工厂内各种制造过程的相互结合, 能更有效地控制生产, 防止超量生产, 从而达到准时化的目的。

后工程取货补充生产方式主要是以看板做媒介来控制在制品, 进而达到指挥生产, 抑止生产过剩, 及时掌握工程进展的快慢。看板中记载着生产量、时间、方法、顺序及运送量、运送时间、运送目的地、放置场所、搬运工具等信息, 从装配工序逐次向前工序追溯。在装配线将所使用的零部件上的看板取下, 以此再去前工序领取, 前工序则只生产被这些看板所领走的量。“后工序取货”以及“适时适量生产”就是这样通过看板来实现的。其原则是:“在必要的时候只生产或领取必要数量的必要品种”。其生产组织方式见图3。

3 后工程取货生产方式的实现

依据“后工程取货补充生产方式”的理论, 确定车架横梁加工物流情报图, 见图4。将车架装配线所使用的零部件上的看板取下, 传递到车架小件班, 小件班依据传递回来的看板组织加工, 加工后的横梁放在“横梁店铺”, 依据生产线的信号指示发送。厚板车间依据车架车间“冲压件店铺”传回来的看板, 按照信号看板组织冲压生产, 其成品存放在“冲压件店铺”。

(1) 横梁店铺位置的确定

为了适合上、下序物流的畅通及各个环节的有效配合, 按照最短距离原则确定“店铺”最佳位置, 将“横梁店铺”确定在小件班的右侧位置, 以保证小件班与冲压件店铺之间、横梁店铺与车架装配之间物流的有效循环。

(2) 确定工位器具的结构

零件使用何种形式的工位器具, 盛装多少件, 如何运送, 是后工程取货补充生产方式运行的基本条件。依据人体力学和人机工程分析, 确定横梁小件储运车的结构。为便于取送、减少天车或叉车的负荷, 将横梁的储运器具设计为可移动式小车。考虑到横梁结构尺寸的不同, 制作活动挡板, 以便于装运不同尺寸的横梁, 实现工位器具通用化。依据人机工程和人体力学原理, 在保证装卸、推送的前提下, 确定小车最大收容数为24件。每台小车焊有看板夹, 便于取放看板。

针对生产车型多、生产计划变化频繁等现状, 为了方便有效指导生产设计了2种看板, 一种是生产指示看板, 另一种是使用中看板。

看板主要应用5W2H方法进行设计, 见表1。

看板枚数的确定是实行后工程取货补充生产方式的关键。不同的生产组织模式其看板枚数的计算方法不同, 同时还要考虑计划、物流模式等综合因素。这里仅介绍小件班所使用看板和冲压生产指示看板的计算方法。

a.小件班看板枚数的确定

车架车间小件班铆接一件横梁需用时间1.2 min, 加工周期为12 min, 装配线每小时用量为20根, 单件使用速度为4min, 则看板枚数计算如下。

看板枚数= (1 2/6 0+1.2/4) ×20/8=1.25, 取整数为2枚。

由上述计算可以看出, 工件等待时间越长, 所需传送看板数量越多;同样, 生产时间越长, 所需生产看板数量越多。反过来, 如果我们要缩短工件等待时间和加工时间, 可以通过减少发出的看板数实现。当然, 减少看板数并不能直接缩短工件等待时间和加工时间, 只能暴露出生产管理中的问题, 让人们看到, 究竟是什么原因使得工件等待时间和加工时间不能进一步缩短, 从而采取措施, 改进管理。

b.厚板冲压件看板枚数的确定

车架车间每班次需要2801130-228横梁60根, 每箱收容数为40, 则厚板冲压件看板枚数计算如下。

看板枚数=60× (3+0.5) /40=5.25

看板枚数取整数为6枚。

修正批次生产量=看板枚数×每箱收容数=6×40=240根

信号看板位置数=60×1.2÷40=1.8

信号看板位置数取整数为2。

信号看板的位置是第4箱。

看板的形式及运行流程方面, 后工程取货补充生产方式 (店铺管理) 主要是通过看板来传递生产信息, 也就是说当生产线 (后工序) 在必要的时间发出要货的信号, 小件班人员按照信号指示从横梁店铺推出所需零件, 并将看板放在小件班的生产指示板上, 作业人员按照生产指示板看板的顺序进行小件装配。受外协件质量、物流等影响, 车架装配线的生产无法按规定节拍正常组织, 给小件班的准时化配送带来新的问题。为确保零件配送的准时化, 避免小件班过剩加工、等待或贻误装配线进程, 在生产线和配送区之间建立“安东”系统, 生产线物流配送位置定置化、各个工位上安装缺 (要) 件信息按钮和复位按钮、零件缓存区设立3个信息显示箱 (1个/线) , 并按工位数安装对应的显示按钮和报警灯。当生产线某个工位缺件时操作者按下按钮, 物流区显示箱对应的工位按钮就会闪亮, 同时报警, 物流人员接到缺件信息后, 将店铺中零件送到所需工位。

4 结束语

装配工安全生产操作规程 篇5

1、熟悉工艺，正确使用相关工具，掌握安装工艺过程中所使用和接触的易燃物品的相关安全知识。

2、工作场所，危险品、易燃易爆等物品应保管好，做到用多少领多少。使用、操作间隙注意密闭存放，以防挥发。

3、正确使用电气用具，仪器仪表等应可靠接地和安全使用，做到人离机即切断电源。

4、保持工作场所整洁、通畅，工件、物品堆放整齐，室内经常通风、换气。

5、车间、工作场所严禁吸烟及使用明火。

6、保持安全通道畅通，不乱堆杂物，懂得使用灭火器材和相关安全常识，做到安全生产，人人有责。

生产装配线 篇6

摘 要：通过对某接线板装配生产线布局的分析，发现其工序安排不合理、空间分配不合理和设备摆放不符合人因等问题。运用5W1H和ECRS方法对该装配生产线的工序流程，人员空间布局，作业工具及配件的空间布局进行了改善。运用ED仿真软件针对此装配生产线的布局进行仿真优化，可减少该流水线的作业人员，降低用工成本，缩短生产线长度及作业时间，提高作业效率。

关键词：ED仿真；生产线；布局优化

中图分类号： TH16 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）19-147-2

0 引言

生产线的合理布局能较好地响应精益化大批量生产、JIT、敏捷制造、成组技术等思想，同时消除由于建设时期对企业发展战略和产能规划预想不足，整体物流规划、产线布局考虑不完善而导致的半成品、成品、配件等随意摆放的现象。实现生产线合理布局，不仅有助于合理利用空间、人力、物力，降低企业成本，还能提高企业生产效率，保证产品质量与稳定性。某新型接线板装配生产线是传统的直线型流水线作业，通过程序分析、作业分析及作业空间分析，发现其在工艺流程、空间布局和物件摆放等方面存在问题，影响作业效率。运用基本改善方法，提出合理的优化方法并运用ED 仿真软件进行可行性分析，从而达到合理利用空间，节约人力物力的改善目的。

1 装配生产线布局现状及存在问题

1.1 接线板装配生产线布局现状

本次研究的新型接线板共有三条流水式手工组装生产线，每条生产线有18名作业员工，较其他生产线，它的生产能力较低。因此选择该产品的新型接线板装配生产线（JR）为研究对象并进行研究改善。

其装配流程包括以下工序：①开关点焊电源线；②开关电源线组件铜片点焊；③铜片焊接LED灯；④底座装铜片和开关；⑤上盖装保护门；⑥理线和盒盖；⑦打螺丝（6个）；⑧检查外观并贴合格标签；⑨装下装饰条；⑩耐压测试；11接地电阻导通测试；12装上装饰条；13装电源插座保护套；14最终检查并贴标签；15装袋封口；16装箱封箱。共由16道工序组成，作业人数需18人，共耗时290.90S。其中工序4需要附加件铜片和开关，工序7需要附件螺丝，工序9和12需要附件装饰条，工序8和14需要合格标签。每道工序间为传统直线型流水线作业，通过采集每道工序的作业用时发现，在作业过程中存在等待空闲和紧张作业的工序，流水线存在不平衡。装配生产线布局规划现状图如图1所示。

1.2 接线板装配生产线布局存在问题分析

针对该装配流水线的装配流程、工位大小位置、工人作业方式等，结合装配生产线布局现状图，运用程序分析、操作分析、动作分析、布局分析和模特分析等发现主要存在以下几点问题：

①接线板装配生产线工序安排存在不合理。

部分工序作业压力大，部分作业空闲。装下装饰条和装电源插座保护套这两个工序的作业时间明显短于平均作业时间。

由图1可以看出工序2、3、4之间没有遵循最短路径原则，形成了工件的逆流。

②接线板装配生产线空间分配存在不合理。

作业人员空间分配不均，个别工位距离间隔特别大，个别工位距离间隔特别小，没有实现标准化。

配件工具的摆放位置占据空间过大，虽然不影响作业，但是形成浪费。

③接线板装配生产线摆放没有符合人因。

工序6作业过程中使用的插座盖自带包装壳，出于回收思想，在作业人员的右侧放置垃圾袋。但每次将包装壳丢进垃圾袋中都需要一手将袋口打开，一手丢入，既浪费时间，也使作业人员易产生疲劳感。

2 装配生产线布局的改善

2.1 装配工序流程改善

运用5W1H和ECRS思想对该装配生产线的工序流程进行改善。通过5W1H逐一对生产流程各个步骤进行分析，结合ECRS进行必要优化，改善后装配生产线布局图如下图2。

工序9、10和工序12、13的作业时间较短，作业方式简单不会互相产生干扰，可以合并为一个作业，既平衡生产线，又节约人力成本。

2.2 装配生产线人员空间布局

运用模特分析法以及作业空间分析，将工位距离标准化，使作业空间既不会太狭小导致设备位置不好，流水线作业过程中作业不便，又不会浪费作业空间。

在合理分配流水线作业空间后，流水线上有足够的空间将工序3的作业位置放于流水线上。这样既避免了工序2、3、4形成的流水线逆流现象，也有效的减少工位3在流水线外侧所占用的空间。

2.3 装配生产线作业工具及配件的空间布局

在安排好作业人员位置以后，根据模特作业分析法，将作业动作分解。根据作业方式最轻松、作业距离最短、作业范围最小的原则，合理摆放作业工具，并采用器具上挂的方式，方便作业也节约空间。

改进工序6中的垃圾袋，将其敞口设置改为固定开口，将双手作业变成轻松的单手操作。

2.4 装配生产线布局改善方案可行性分析

在确立改善方案以后，为确保方案的可行性与合理性，借助Enterprise Dynamics（ED）仿真软件，对改善方案进行模拟仿真。仿真模型建立如下图3所示。

通过ED仿真，减少人力、时间、资金的浪费，提高生产效率，节约运行周期以及缩短决策时间。仿真在企业设施规划中扮演着越来越重要的角色，也正是用这种虚拟手段，更直观地反应改善方案的可行性。

3 结语

通过对新型接线板装配生产线（JR）布局的改善结合ED仿真软件的可行性分析，可减少该流水线的作业人员2名，降低用工成本；将原长为18米的生产线缩短为16米并且解决生产线中存在的逆流；缩短流水线作业时间20秒，可提高该装配生产线的作业效率。

参 考 文 献

[1] 龚全胜，李世其.基于虚拟仿真的制造系统布局设计[J].机械科学与技术，2004，23（7）：857-859.

[2] 桑红燕，潘全科，潘玉霞，等.求解批量流水线调度问题的离散差分进化算法[J].计算机仿真，2010，27（7）：292-295.

[3] 蔡临宁.物流系统规划—建模及实例分析[M].北京：机械工业出版社，2008.

[4] 卢海洋，栗继祖.工业工程在F公司生产线平衡中的应用[J].物流技术，2014，12（03）：295-299.

汽车变速箱装配生产线 篇7

主要构成

整个装配线由装配段、试验返修段、涂装段和成品包装段组成。装配段主要由:打号机、清洗线、各轴压装机、涂胶机、螺栓拧紧机、翻转机和间隙测量及垫片选装机等设备及一套可重构自动物流运输系统AGV组成;试验返修段主要由变速箱密封试验台和综合性能试验台等装备构成;涂装段和成品包装段的主要装备外购;除上述硬件构成外还需配备计算机管理控制及远程监控系统。

主要功能

完成变速箱零件清洗、分装、总成装配、试验、总成喷漆包装等任务。

合作方式

承接关键技术攻关与自动化生产线工程

联系人:高辉

单位:中国科学院沈阳分院

地址:沈阳市和平区三好街24号

邮编:110004

生产装配线 篇8

模块化装配是一种用于制造行业装配生产的新型生产模式, 在汽车制造中得到广泛的应用。应用模块化装配生产不仅可以提升汽车制造质量、安全系数, 还可以提高装配效率、降低装配成本, 对企业行业发展具有极大的促进作用[1,2]。以下主要讨论模块化装配概念、特点和应用优势, 以及目前汽车前悬架与动力总成、车门、仪表盘以及后轴等几大主要总成的模块化装配。

2 模块化装配概念及特点

传统汽车制造装配流程只分有为部装和总装, 或者分有组装与合装几个流程, 到1997年才正式首次提出“模块化”这一生产概念[3]。模块也被归入产品的一部分, 包括输出、输入接口与几何连接扣, 将同类或相关的模块进行排列组合最后完成最终产品, 每个模块均是汽车设计及制造相对独立又可通用的功能单元。模块主要具有3个特点, 一是独立性, 在汽车生产的整个流程科对每个模块进行单独地设计、修改、调试、制造, 相对独立有利于各企业的专业化化生产;二是互通性, 无论是纵系列、横系列还是跨系列, 各系列均有其相同结构特征, 因此能够实现模块系列内部以及跨系列间的通用;三是互换性, 各个模块接口部分的设计均有一定的参数、尺寸和结构的标准, 因此型号相同的模块均可实现互换, 能够很好地满足各类产品的生产需求[4]。

3 在汽车总装生产工艺中的具体应用

3.1 前悬架与动力总成模块化装配

前悬架模块包括动力转向器、下控制臂、前稳定杆、副车架、左右制动器、转向高油管、横拉杆等总成部件;动力总成包括压缩机、阻力转向泵、驱动轴、变速器、起动机、发动机等总成部件;对两个模块分别进行组装, 然后再将其合装就形成了前悬架与动力总成模块, 如图1所示。该模块的组装要求主要有3点, 第一, 前悬架与动力总成模块需在托盘上妥善放置并固定牢固, 避免发生滑落、误伤事件;第二, 应好动力总成模块同固定支撑托盘间的相对定位, 需要根据车型结构选取合适的定位方式, 如有必要可自行设计适用的定位方法;第三, 支撑托盘应确保有360°的旋转度, 以便于操作工作人员的操作。

3.2 仪表盘模块化装配

仪表盘模块主要包括组合仪表、仪表线束、CD/DCD、储物盒、仪表横梁、温度传感器、组合仪表罩、转向管柱和仪表盘本体等部件。在进行模块化设计时主要注意6个方面的因素:第一, 仪表盘横梁需确保中间轴具备足够的强度, 可承载仪表盘总成的全部重力;第二, 仪表横梁位置以及工艺孔数量应严格按照相关要求设计;第三, 仪表盘本体材质性能良好, 确保表面具有较高的耐刮擦系数;第四, 确保分装台高度同人机工程有关要求相符合;第五, 根据车型与相关工装要求确定仪表盘翻转方式;第六, 横梁两端应焊接定位稍, 且后者需配有凹槽, 从而保证仪表盘悬挂的牢固性, 便于工作人员操作。除此之外, 还应充分考虑助力机械手部件的相关设计要点, 主要有四点:一是认真校核前门左右两处设计以及室内空间, 保证机械手能够在车内顺利出入;二是结合机型以及客户要求确定机械手抓取方式, 通常选用支座托起或者稍孔式;三是机械手的移动速度应同流水线速度保持一致, 且设置机械手移动达最大行程位时的报警装置;四是应遵循三点定位原理, 避免机械手抓取过程发仪表台部件旋转的情况。

同传统装配方式相比, 仪表盘模块化装配具有明显的优势, 一是在上线前, 能够通过电检设备进行电路的检查以排查异常隐患;二是可利用机械手进行仪表盘总成抓取等操作, 极大地减轻操作员的工作强度;三是可保障车身同仪表盘的精准定位;四是能够缩减室内作业次数与频率, 将面漆碰伤、遗留部件等风险降到最低。

3.3 车门模块化装配

车门模块包括密封条、门护板、外后视镜、玻璃升降装置、扬声器、车门线束等部件, 在进行模块化装配时需要注意2个方面。一方面, 车门张开角度达到最大位时, 内部线束端子与门线束端子应有足够的插接空间, 通常以Y方向为准预留8~10mm左右的插接空间, 便于护套的安装以及端子的插接;另一方面, 门铰链应为可拆式设计结构, 通常选用拆螺旋式和拆轴式2种, 在拆装连接螺旋前应确认无其他零部件遮挡, 同时控制好力矩, 以免造成因扳手定扭力矩过大而对钣金表层造成碰伤的情况。应用模块化装配方式进行车门装配具有多种有优点:第一, 操作人员能够不借助弯腰、靠、躺等方式, 而直接进行装配生产工作, 劳动强度减轻且效率明显提高;二是可将生长线宽度方向的利用率最大化, 提高取件便利性;三是室内相关操作中, 操作人员无需进行开关门的操作, 极大地降低作业期间碰伤面漆的风险;四是零件装配具有一致性, 方便控制, 对提高制造质量有极大的帮助。

3.4 后轴总成模块化装配

后轴总成模块包括后制动器、后减震器、后轴、后手制动拉索等组成部件, 如图2所示。进行后轴总成模块化装配时需注意以下几点:第一, 工装是平面活动度应达360°, 便于操作人员装配;第二, 装配过程应确保后轴总成支撑托快的牢固性、稳定性, 以免发生滑脱事件;第三, 需合理设计吊点位置, 保证安全、顺利地将后轴总成转运至合装小车;第四, 旋转工装过程应认真评估四周空间环境, 避免受到设备干扰。

4 模块化装配生产的应用优势

第一, 模块化装配能够弥补传统汽车装配生产中生产环节繁多的缺陷, 由串联模式转换为并联模式, 极大地缩减了装配生长线长度, 适用于各类车型的高效化、柔性化、高质化生产, 降低投资成本。第二, 模块化装配可满足大型企业大规模、多配置以及大批量生产的生产要求, 同时适用于综合性区域和独立车间的装配生产工作, 并且模块化装配多类零件设计为一个模块进行生产和组装, 然后再总装各个模块, 既可以有效地避免组装零部件数量与种类过多而出现漏装、错装的风险、减轻劳动强度, 还提升了生产效率。第三, 提升汽车制造企业的市场应变能力和竞争力, 模块化装配可实现多类车型的混合生产, 能够根据市场需求快速地对车型进行合理地改进, 使企业具有较强的市场适应与应变能力。并且模块接口具有其独立性和标准性, 如果需要改进或者升级车型, 只需要对相应的模块进行单独研发和调整, 减少了研发改进的时间和成本, 有利于增强企业的市场竞争力。

5 结语

随着社会经济和生产技术的持续、快速进步, 汽车的市场需求也越来越高, 同时消费者对舒适、快捷、安全的需求也对汽车性能与质量提出了更高的要求, 基本需求也更加多样化, 这给汽车制造企业带来了极大的挑战。在此背景下, 如何提高生产装配效率、汽车质量以及降低成本成为了提高企业效益和竞争力的关键, 模块化装配生产是一种可减轻劳动强度、提升作业效率和制造质量、降低成本的新型生产方式, 汽车制造企业应该合理应用这一装配生产技术, 充分发挥其装配生产优势, 从而增强企业的整体实力。

摘要：汽车总装配为汽车制造的最终工艺环节, 这一环节的生产装配工艺不仅关系到汽车成品的质量, 还关系到企业的总装成本投入和利润, 在这一环节应用模块化装配具有提高装配效率、提高装配质量和降低成本等多种优势。本文主要从概念及特点、具体应用及应用优势3个方面探讨汽车总装配生产工艺中模块化装配生产技术的应用。

关键词：生产工艺,模块化装配生产,汽车总装

参考文献

[1]李红彬宋萍萍.汽车零部件模块化装配作业分析应用研究[J].汽车实用技术, 2015 (10) :29-32.

[2]石康伟.模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的实践分析[J].电子制作, 2015 (06) :247.

[3]袁凤, 张连莹.模块化装配生产在汽车总装生产工艺中的应用[J].中小企业管理与科技下旬刊, 2016 (02) :213-214.

生产装配线 篇9

在装配螺栓时,需拧紧螺纹紧固件,拧紧螺纹紧固件为预紧,该夹紧力为轴向预紧力。为保证螺栓可靠连接,必须在装配时确保螺栓连接副有适当的轴向夹紧力。目前,由于受到装配位置、工具等因素的影响,还不能在生产线上通过直接控制预紧力装配螺栓连接,最经济、可行的方法是通过控制扭矩间接实现对轴向预紧力的控制。预紧力是保证零件连接质量的重要因素,螺栓的拧紧过程是一个克服摩擦的过程,其中存在螺纹副间的摩擦及螺栓副与连接零件的端面摩擦。在装配螺纹副的过程中,影响装配质量的因素有很多,不仅螺纹的材料、螺纹表面的粗糙度、螺纹表面的处理、润滑情况和装配速度、螺纹的直径大小对装配扭矩有较大的影响,而且连接零件与螺栓副的配合面间的摩擦系数对装配扭矩的大小起到关键的作用。

螺栓在拧紧中的预紧力Ff是由扳手等工具拧紧螺母所施加的紧固力矩Tf产生的。在螺栓弹性区内,紧固力矩Tf等于克服螺纹副相对旋转的阻力矩Ts和螺母环形端面与被连接件 (或垫片)支撑面的摩擦阻力矩Tu。之和(如图1所示),如下:

K为扭矩系数,是一个总的概念,不同的物体有着不同的扭矩系数,其计算公式如下:

d为螺纹公称直径;P为螺距;us为螺纹摩擦系数;d2为螺纹中径;a'为螺纹牙侧角;uw为支撑面摩擦系数;Dw为支撑面摩擦扭矩的等效直径。

2 螺栓紧固力矩、预紧力与扭矩系数K的关系

螺栓的扭矩系数K直接反映螺栓拧紧过程中的扭矩与轴力之间的系数(如图2所示),紧固力矩Tf一定时,由于螺栓的扭矩系数变化,导致螺栓所受的预紧力Ff也会发生相应的变化。通常情况下,根据螺纹连接方式、表面摩擦条件及螺纹制造质量的不同,K值在0.080～0.450范围内变化,也就是预紧力Ff的最大值与最小值可能相差6倍,在同样的预紧力Ff情况下,紧固力矩Tf可能相差6倍。

3 螺栓试验

总装生产线装配现场装配下摆臂螺栓M10X1.25-9.8 (上紧力矩要求为55～70 Nm,定力矩扳手设定值为60 Nm)时经常发生以下情况:用定力矩扳手紧固螺母时,螺母没达到规定的扭矩螺栓即断裂或无法上紧;螺母可以一直转动却无法达到规定的扭矩,经检查,定力矩扳手正常,换用其他的螺栓,螺母可以拧紧,并能够达到规定的扭矩,换下的螺栓已明显变形。对断裂、变形的螺栓进行材料成分、硬度、金相的检测分析,分析结果显示,以上因素都符合要求。

我们对下摆臂螺栓连接副的扭矩与轴向力进行了测试(使用SCHATZ螺栓分析测试系统),下摆臂螺栓M10X1.25-9.8的最小拉力载荷为55.1 kN,设定螺栓为60 Nm,测试数据见表1。从表1中可以看出,扭矩分析仪定值为60 Nm时有4颗螺栓的最大扭矩达不到设定值60 Nm,这些螺栓继续拧紧,将发生拉长变形最终断裂的现象。

序号8的螺栓拧紧过程如图3、图4所示。从图中可以看出,螺栓副在弹性区域的扭矩系数K值在1.3以下,由于该螺栓副的K比较小,虽然预紧力不断增加,扭矩也不断增加,但达不到规定要求60Nm的扭矩目标。在螺栓的塑性区域,继续拧紧螺栓,直到达到螺栓的最大载荷为60kN,由于K值不断降低,螺栓拧紧扭矩出现最大值54 Nm后一直下降。此时,螺栓发生了塑性变形而被拉长,若一直拧下去,螺栓将被拉断。从图3可以看出,螺栓的抗拉载荷为60 kN,大于最小拉力载荷为55.1 kN,该螺栓的强度满足螺栓9.8级的强度要求。

4 扭矩系数分析

从表1的数据可知,螺栓在同样的拧紧扭矩60 Nm的作用下,螺栓所受的预紧力不一样,预紧力最大值是最小值的2倍。

K值反映螺栓连接副的扭矩与轴力的关系。如果螺栓强度和设定的扭矩固定,扭矩系数越小,则拧紧时该扭矩下产生的预紧力越大;扭矩系数越大,则产生的预紧力越小。当扭矩系数小到一定的程度,在一定的扭矩作用下预紧力超过了螺栓的强度极限,螺栓就会产生断裂或被拉长的现象;反之,扭矩系数过大,则产生的预紧力就会过小,螺栓连接副就达不到锁紧的功能,连接副就会产生松动。

序号7的螺栓拧紧过程如图5所示,此螺栓在总装装配时,扭矩系数为1.82,拧紧扭矩到60 Nm,此时轴向力只有33 kN,也就是螺栓预紧力较少,可能导致螺栓松动。

要使预紧力保持在一个标准的范围内,则产品的扭矩系数就要限定在一个规定的范围内,且波动不大。为了适于总装装配现场,通过控制扭矩来间接实现对轴向预紧力的控制,同批次、不同批次的螺栓螺母的扭矩系数的标准偏差最好小于等于0.010。

扭矩系数属于摩擦系数的范畴,是在扭转状况下的摩擦系数。通过螺纹间及支撑面与夹紧面的摩擦力的大小来决定扭矩系数的大小。摩擦分有效摩擦和无效摩擦。螺栓与螺母之间的摩擦是有效摩擦,通过施加扭矩,有效摩擦会使螺栓螺母逐渐锁紧,对安装起积极的作用,而垫圈与夹紧面的摩擦是无效摩擦。

扭矩系数不仅取决于摩擦面的摩擦系数,还取决于螺纹连接副的几何状况、螺纹连接方式以及螺纹制造质量,摩擦系数根据材料、粗糙度、表面处理和螺旋角决定。

上式中,dw为接触的支承面外径;dh为接触的支承面内径。

在螺栓副制造装配过程中,螺距、螺纹中径、螺纹牙侧角、支承面外径、支承面外径保持较小的变化,才能使扭矩系数保持较小的波动。从表1中的数据可以看出,本次试验中,螺栓螺母连接副的断面摩擦系数从0.058变化到0.154。

不同表面处理对摩擦系数的影响很大,从表2测量数据中可以看出,同样镀锌层,彩虹色的摩擦系数比深色的要大,锌铝涂层的摩擦系数比镀锌的小。同级别、同材料的螺栓螺母,不同的表面覆盖层,摩擦系数有较大的差别;同一表面覆盖层,不同的表面状态,摩擦系数也有较大的差别。从表3测量数的据中可以看出,对于螺母,锌铝涂层的摩擦系数比镀锌层的小;对于支撑面,电镀层的摩擦系数比电泳层稍低。因此,每次使用的螺栓螺母,表面处理状态和表面润滑状态应一致,同时被连接的零件表面的表面处理状态、表面润滑状态也应一致。

5 结语

螺栓在装配过程中失效,主要是由于螺栓的扭矩系数大小造成的。建议在设计螺栓连接副装配扭矩时,需要充分考虑扭矩系数对螺栓装配的影响,特别是使用扭矩装配方法时,考虑螺栓螺母、零件配合面的材料、粗糙度、表面处理的一致性,控制摩擦系数,以便准确控制螺栓装配时扭矩系数的标准偏差。

参考文献

[1]GB/T 16823.3—1997,螺纹紧固件拧紧试验方法[S].

生产装配线 篇10

预制装配式建筑 (Prefabricated Construction, PC) , 是一种新的建筑生产方式, 用工业化的形式来进行建造。通过在工厂预制完成建筑的部分或全部构件, 再运送到施工现场, 将构件通过可靠的连接组装成整体[1]。

建筑行业传统现场浇筑生产方式劳动强度大, 施工现场管理混乱, 施工质量难以得到保障, 同时现浇作业需要消耗大量模板, 对木材需求量大, 建筑废物的排放给环境造成较大负担。近些年来, 随着国家大力提倡绿色发展, 建设资源节约型, 环境保护型社会, 以粗放型为理念的传统建筑生产方式已不能满足当代社会进步的要求。是以, 对于建筑行业, 国家、社会亟需一种以技术集约型为理念, 节能环保的新型生产方式———预制装配式建筑应时而现。

相比建筑业传统现浇生产方式质量差、管理混乱、消耗大、效率低等问题, 预制装配式建筑具有如下优势[2]:

(1) 规范的设计形式、模数化构件、信息化管理;

(2) 高效、流水作业, 降低企业成本;

(3) 施工质量得以保障;

(4) 节能环保, 产业绿色持续发展。

2 在生产、安装施工过程中存在的问题

预制装配式建筑是一种适合我国发展要求的新型生产方式, 但我国发展仍处于初级阶段, 在决策、设计、生产、安装施工及质量验收过程仍存在一些问题, 限制了预制装配式建筑的前景和市场需求。

2.1 PC在生产过程中存在的问题

2.1.1 产业链不完善, 构件成本高

我国预制装配式建筑发展处于初步阶段, 市场需求量不足, 工业化生产并没有大规模应用和推广。预制构件产业链不成熟, 配套部件生产没有形成工业化和市场竞争机制, 导致预制构件生产成本偏高。有关调查显示, 当前预制装配式建筑相比传统现浇方式建筑每平方米造价高大约300~500元, 形成了“市场需求不足-投资企业少-产业链不完善-造价偏高-市场需求不足”的恶性循环, 不利于PC的推广应用。

2.1.2 构件种类繁多, 无统一标准

我国当前尚未建立整套的预制装配式建筑设计标准体系, 国内学者所研究的装配式建筑构件形式复杂、种类繁多。对于不同的预制构件, 生产企业需要根据特定的要求, 制作特定的模具并调整生产工艺。这就导致模具重复利用率低、生产工艺不能固定、工业化生产程度低, 失去了预制装配式建筑工业化生产的优势。

2.1.3 构件生产信息化管理落后

当前, 我国预制装配式预制构件的生产管理还停留在传统生产方式的层面, 现场操作人员没有信息化管理意识, 还是一边生产一边手动记录当前的生产状况, 生产完成后手工统计各道工序的信息, 没有形成完善的构件信息化管理体系。随着工程规模不断扩大, 这种滞后的管理方式势必影响预制装配式建筑的工作生产效率, 阻碍其推广应用。

2.2 PC在施工过程中存在的问题

2.2.1 缺少专业的施工人员

建筑行业传统现浇生产方式以粗放型、劳动力堆积型为主, 产业工人对施工技术的投入程度有限, 对施工质量的侧重点主要是建筑材料的制作工艺、现浇作业模板的拼装质量, 这些关注点缺乏严格的施工精度要求。相比之下, 预制装配式建筑现场施工由构件的安装、节点的浇筑等工艺组成。构件的安装精度直接影响结构的防水、保温、隔热性能, 而节点的浇筑质量决定结构构件的传力途径、承载能力、抗震性能。当前, 传统现浇作业的产业工人缺乏必要的专业素养和质量意识, 难以满足新的生产方式对施工质量的要求。

2.2.2 节点施工难度大, 质量难以满足要求

预制装配式建筑节点型式可分为干式连接的铰接节点、湿式连接的刚性节点、柔性连接节点[3]。节点施工质量是保证整个预制装配式建筑使用性能、承载能力、抗震性能的决定性因素。当下, 我国预制装配式建筑节点大都是现场浇筑, 节点布筋繁杂, 钢筋搭接施工作业面狭小, 操作困难。而对于干式连接的铰接节点, 构造形式复杂、传力路径模糊、建造成本较高。再加上我国预制构件形式复杂多样, 无统一化、标准化规定, 对于不同的预制构件类型, 节点的施工工艺差别较大, 致使施工工艺不可控因素较多, 增加了节点施工的难度, 不利于预制装配式建筑的发展。

2.2.3 施工管理水平有待提高

预制构件现场安装定位、节点浇筑施工等工序需要较高的专业水平和各专业之间的良好协调能力。在过去的传统现场生产方式中, 各专业之间独立性较强, 建筑, 结构, 给排水, 装修施工之间协调不到位。多数施工单位已经习惯于这种生产方式, 因此, 从技术和施工管理方面, 预制装配式都是比较新的生产方式。预制装配式建筑在发展过程中, 若要充分发挥其工业化和标准化的优势, 在进行产业技术开发与应用的同时, 企业的管理水平及管理思维也应加快转变。

3 针对生产、施工过程问题的对策

3.1 生产问题对策

3.1.1 转变观念、刺激需求, 完善产业链

市场需求是行业发展进步的动力, 离开了需求, 发展难以为继。当前阶段预制装配式建筑市场需求不足的原因主要有以下两方面:①社会认知观念层面[4];②国家政策激励方面。

针对以上两方面的原因, 首先应树立典型工程, 加大宣传力度, 展现预制装配式建筑性能方面的优势, 加快社会、民众对其认知观念的转变。同时, 国家应深化政策激励, 对预制构件试点企业提供设备、技术、资金支持, 采取企业和国家合作的经营方式, 对当前预制构件生产产业链的欠缺环节深入分析, 促进产业链成熟化。

3.1.2 构件设计标准化、模数化

当前我国预制构件种类繁多, 可选择性较大, 导致构件设计标准化、模数化、通用化程度低。对此, 应从国家设计标准体系的建立着手, 在相关规范规程中建立预制构件的通用性要求, 对不同构件的研究应用, 作标准化、模数化规定。

3.1.3 培养信息化管理人才

随着预制装配式建筑市场需求日益增加, 项目规模逐渐扩大。落后的手工式构件信息管理已不能满足要求, 容易造成构件信息的丢失和混乱。因此, 亟需在预制装配式建筑中充分融入信息化管理, 积极引入BIM理念和培养相关人才, 从而在我国范围内实现预制构件全生命周期信息化管理, 提高生产效率。

3.2 施工问题对策

3.2.1 培养专业施工人员

预制装配式建筑要求从事现场施工人员在投入体力劳动的同时, 更多地投入技术力量, 掌握新型施工工艺下施工质量的控制因素。因此, 在生产方式转型期, 在我国专业施工人员缺乏的情况下, 应加强对施工人员的上岗前培训, 强调新型施工工艺的质量重点和侧重因素, 加快施工人员观念转型, 将施工人员从劳动型工人转变成技术型工人。

3.2.2 改进节点施工工艺

针对我国预制装配式建筑节点施工难度大, 节点形式复杂, 缺乏系统施工工艺的现状。国家应鼓励国内学者对节点性能及施工工艺的研究, 在构件设计、生产标准化、模数化的同时, 促进节点形式标准化, 施工工艺系统化, 完善节点施工技术, 借此保证装配式建筑使用性及结构整体性能。

3.2.3 提高施工管理水平及专业间协同能力

生产效率、生产质量由管理体系的水平直接决定。预制装配式建筑安装施工是一个多工种、多专业协同工作的生产方式, 要求各专业之间有较好的协同工作能力。因此, 当前我国各施工企业在技术开发与应用的同时, 也应提高管理水平, 转变管理思维, 引进国外先进施工管理经验, 形成完整体系, 实现预制装配式建真正工业化的目标。

4 前景展望

当今国家大力提倡产业绿色发展、建设资源节约型、环境友好型的和谐社会, 以工业化、信息化、技术集成化为核心的装配式建筑是建筑行业改革的新方向, 也是一个新的经济增长点。随着国家政策激励不断深化、市场需求不断提高、预制装配式建筑标准体系不断完善、配套产业链不断成熟, 预制装配式建筑的优势将日益显著。当建筑工业化生产方式的成本低于传统生产方式时, 就是预制装配式建筑大面积取代传统现浇生产方式的转折点。

摘要：预制装配式建筑改变了建筑行业传统生产施工方式, 是目前我国建筑结构发展的新趋势。本文主要介绍预制装配式建筑的概念及优势, 对当前阶段预制装配式建筑生产、安装施工过程中存在的问题作出总结, 并针对各方面问题进行对策研究。

关键词：预制装配式,生产问题,安装施工

参考文献

[1]崔璐.预制装配式钢结构建筑经济性研究[D].山东建筑大学, 2015.

[2]李滨.我国预制装配式建筑的现状与发展[J].中国科技信息, 2014, 07:114~115.

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生产装配线 篇11

(上海海事大学 物流工程学院，上海 201306)

0 引 言

随着现代工业的不断发展，乘用车的保有量与日俱增，乘用车制造企业在不断追求高产量的同时，愈加注重管理水平的改善.发动机质量是关系到乘用车整体质量的重要因素，因此发动机装配线的工艺问题一直是研究热点.

发动机装配线工艺问题是如何将生产发动机的总流程合理有效地分配到装配线的各个工位上.需考虑的因素很多，如发动机工位的负荷平衡、人机效率的综合平衡、工具工装的配置等.工艺优化问题实质是组合优化问题，由产品设计、工艺设计和制造过程技术决定的作业元素之间先后关系的多种变化，使工艺问题变得非常复杂.[1]

目前，关于发动机装配线工艺合理性的研究集中在装配线平衡问题上，以装配线各个工作站的闲置时间最接近为目标，但在追求高平衡率的同时，也可能以损失产能和增加成本为代价.因此，迫切需要从多角度综合评价发动机装配线工艺的优劣，构建多目标的工艺优化模型并进行求解.

装配线平衡问题分为两类.[2]毛凌翔等[3]和范维博等[4]以最小化工位数量为目标研究第一类平衡问题，力求降低生产线的构建成本；鲁建厦等[5]针对第二类平衡问题进行分析，旨在最小化生产节拍.

两类平衡问题从不同角度、以单一目标为考量进行研究.然而乘用车发动机装配线具有装配工序繁杂、工位数量多、批量要求大、工装工具配备数量大等特点.以工装工具为例，如果工艺设计能减少某些工装工具的配置，可以节省的成本十分可观.基于以上原因，发动机装配线的工艺设计和优化仅考虑平衡问题是不够的，需要综合考虑各个影响因素来研究乘用车发动机装配线的多目标优化问题.

针对装配线工艺优化这类组合优化问题，KLEIN等[6]利用分支定界法进行求解.分支定界法属于数学规划法，仅限于求解小规模问题，对于工序繁多的大规模多目标乘用车发动机装配线而言，则难以求解.范维博等[4]提出运用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)求解，但由于乘用车发动机工序过多、工序间优先顺序多变、GA收敛速度较快等，容易陷入局部最优解.

基于此，结合发动机企业工艺设计和优化的实际需求，考虑产能、平衡、成本3大要素，建立乘用车发动机装配线多目标数学模型.同时，针对乘用车发动机装配线的特点，采用结合模拟退火(Simulated Annealing,SA)算法的GASA算法:既可保留GA收敛速度快的特点，又具备SA算法求解能力强的优势，以提高生产效率、降低生产成本为目标，为解决大规模乘用车发动机装配线问题提供可行方案.

1 发动机装配线多目标工艺优化模型构建

1.1 模型假设

1.2 模型建立

模型选取产能、平衡、成本3个指标，构建发动机装配线多目标工艺优化模型，目标函数为

(1)

工序排列以产品的加工顺序为导向，工艺之间的优先关系必须满足，从而形成发动机装配线多目标工艺优化模型的约束条件.加工顺序可表示成工序优先关系矩阵：

优先关系矩阵说明：(1)方阵的行数为工序个数；(2)方阵中元素

2 发动机装配线多目标工艺优化模型求解

2.1 GASA算法设计

不少专家学者使用启发式算法对装配线问题进行求解，如蚁群算法[3]，GA[9-10]，粒子群算法[11]，SA算法[12-13].GA具有收敛速度较快、并行能力强等优点，但存在“早熟”这一缺陷.由于乘用车发动机装配线工序繁多，传统GA会遗漏最优解，因此需要提高其搜索能力.SA算法思想与物理退火思想近似，具有初始解依赖性弱、搜索能力强等特点，但其运行速度慢.[14]根据上述特征，本文将SA算法融入GA中，在保证求解速度的前提下获取最优解.GASA算法流程见图1.

图1 GASA算法流程

在GA中嵌入使用SA算法[15]，可选择性地拒绝基因不符合要求的后代，确保最优解被保留到最后，其实现步骤如下：

步骤1初始化.设定初始温度、终止温度、终止次数等参数.

步骤2变异[16].可随机产生一个变异点，把父代染色体分成两部分.保留前部分，将后部分的染色体根据优先矩阵重新排列组合，得到子代染色体.因为后半部分染色体的产生取决于优先矩阵，所以可以保证染色体的可行性.

步骤3判断.分别计算父代及子代染色体的能量值，记为E1和E2.若E2-E1<0，转步骤6；否则，转步骤4.

步骤4概率计算.根据Metropolis准则，粒子在温度T时趋于平衡的概率为P=e-ΔE/(KT)，其中E为温度T时的内能，ΔE为内能改变量，k为Boltzmann常数.

步骤5判断.随机产生一个范围在0～1之间的数，若大于上述概率，转步骤7；否则，转步骤6.

步骤6接受变异后的子代染色体取代父代染色体，转步骤2，达到内循环终止条件后转步骤8.

步骤7拒绝变异后的子代染色体，转步骤2，达到内循环终止条件后转步骤8.

步骤8根据降温幅度产生新温度，循环上述步骤，到达外循环终止条件后停止.

2.2 基于GASA算法的模型求解过程

2.2.1 编码与译码

首先针对工艺优化对象进行遗传算法的编码.工艺优化主要解决两方面问题：排列工序及分配工位.编码用于解决工序排列的表达方式.考虑到乘用车发动机工序数量多，为了便于表达，本文采用自然数编码[17]：将每个工序唯一对应一个自然数，则自然数的排列顺序(称为染色体)为加工工序的先后次序.例：“1 3 2 4 6 8 7 5”即为一条染色体，表示先完成工序1，然后依次完成工序3，2，4，6，8，7，最后完成工序5.根据编码方式及关系矩阵，计算机随机产生一组群体，群体中每条染色体都是问题的可行解.

译码用于处理工位分配，译码方式如下：

步骤1计算平均加工时间Tavg，取Tavg及maxti中的较大值为最小理论节拍,

(2)

式中：m为工序数量；ti为第i个工序的耗时；n为工位数量.

步骤2以最小理论节拍为依据，将工序分配到n-1个工位，剩余工位全部分配至第n个工位.

步骤3计算每个工位的耗时Tj1(j1=1,2,…,n)以及经过增量处理的耗时Tj2=Tj1+tj1+1(j1=1,2,…,n;tj1+1为分配至第j1+1个工位的第1个工序的时间).

步骤4计算maxTj1以及minTj2，若maxTj1≤minTj2，那么minTj2为最小节拍，此分配方案为最优分配；否则以minTj2为最小理论节拍，返回步骤2.

2.2.2 适应度计算及染色体选择

适应度函数的建立取决于目标函数，根据前文所述，目标函数由3部分组成，因此适应度函数也相应分为3块,

(3)

式中：φ1，φ2，φ3与式(1)目标函数一致；α1，β1，γ1分别为各部分适应值的权重，与目标函数一样，采用自适应权重法.

本文采用轮盘赌方法[17]进行染色体的选择.根据个体的适应度值计算其选择概率

式中：Pi为适应度值选择概率；fi为某个染色体的适应度值；N为种群规模.

2.2.3 交叉与变异

交叉的目的在于产生更优良的染色体，其关键之处在于如何保持染色体的可行性，即交叉后工序的排列仍然符合工序优先关系矩阵.

本文采用两点交叉法，交叉过程如下：

步骤1随机产生两条父代染色体.

步骤2随机产生两个交叉点，将每条父代染色体分成3段.

步骤3保留第1段和第3段染色体，将一条父代染色体中间部分的工序按其在另一条父代染色体中的顺序进行排列，形成子代染色体.

从步骤3可以发现，由于交叉后子代染色体中间部分的排列顺序来源于交叉前父代染色体，子代染色体为可行染色体.

接着，按照上文算法设计所述，结合SA算法进行染色体的变异操作，其中内循环终止条件为迭代到一定的次数，外循环终止条件为达到设定的最低温度.经过上述步骤，新种群将取代旧种群.

3 发动机装配线多目标工艺优化案例

以B企业乘用车发动机装配线的核心部分为例，现有5个工位，共需经过38道工序，其先后顺序、工序时间、配备设备数见图2.

图2中，圆圈内的数字表示工序编号，圆圈外的数字表示工序时间，灰色填充表示该工序需要耗资设备才能完成.

在MATLAB环境下，分别用GA和GASA算法进行求解，程序运行图见图3和4.

图2 加工工序

图3 GA运行结果 图4 GASA算法运行结果

图3和4中每根柱子表示每个工位的耗时.对比两张图可以发现GASA算法得到的柱状图的平衡性更佳.

案例结果见表1.从表1可以发现：GASA算法得到的生产节拍小于GA，因而产能增加2.04%；均衡率(方差)下降3.46，能有效平衡工位间的负荷.从而可以证明，由于结合SA算法，GASA算法可避免GA“早熟”的缺陷，跳出局部最优解找到全局最优解.

GASA算法的迭代图见图5.

图5表明，当迭代到一定次数时，适应度值趋于一个值，GASA算法具有很好的收敛性.

表1 案例结果

图5 GASA算法的迭代图

4 结束语

鉴于乘用车发动机装配线平衡所涉及的多个目标之间常常相互冲突，单独优化某一目标往往会造成其他目标的劣化，本文构建考虑产能、平衡、成本的乘用车发动机装配线多目标工艺优化数学模型，并采用GASA算法进行求解.实例验证表明，该模型及算法能在一定程度上优化大规模乘用车发动机装配线的工艺，提高工艺的综合性能.

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摊铺机装配生产线规划与平衡研究 篇12

1 装配线规划方案设计

1.1 装配线规划

根据摊铺机的结构和组成部分并结合其装配工艺, 将摊铺机总装规划为流水式装配线。规划的总装线主要包括线上装配和线下装配。由于摊铺机的熨平装置结构复杂且重量较重, 所以要经过台车跑合后再进行装配, 因为台车跑合所需的时间比较长, 所以熨平装置和台车跑合放在装配线下进行, 其它部件安排在线上装配。

1.2 研究方法

对装配线平衡问题的研究经历了一个由传统启发式算法到人工智能方法 (如遗传算法, 模拟退火算法、禁忌算法等) 的过程。由于遗传算法具有算法简单、鲁棒性强、并行及高效等优点, 所以本文采用遗传算法进行装配线的研究。

通过遗传算法对装配任务进行优化, 得到工位数量及各作业内容在各工位的作业分配方案, 最后利用e M-Plant软件内置的遗传算法优化模块在现有仿真模型的基础上对装配作业进行优化分配。

1.3 装配线评价指标

装配线平衡率是评价装配线的一个重要指标, 其能反映出生产线各工位的作业时间均衡情况。生产线平衡率

式中t—第i个工作站的工作时间, min;

n—工作站的个数;

CT—生产线的节拍 (本装配线按年产500台计设计生产节拍为每台240min) 。

2 基于e M-plant软件的摊铺机装配线的平衡

2.1 e M-plant软件介绍

e M-plant是Tecnomatix公司开发的面向对象的、图形式集成建模软件, 用户可在e M-plant环境下分析和优化生产系统的各项指标, 如生产率、设备利用率、工人负荷平衡情况等。e M-plant的图表功能可以帮助分析设备和工人的利用情况, 从而设计出具有较好负荷平衡的装配线。

2.2 摊铺机装配线平衡目标的确定

根据求解目标不同, 装配线平衡问题一般分为两类: (1) 给定装配线节拍, 求最小工位数; (2) 给定装配线最小工位数量, 求最小生产节拍。由于通常采用第一类平衡的方法来规划新的装配线, 所以本文研究采用第一类平衡的方法。即给

定装配线的生产节拍、装配作业时间及优先顺

序, 求最小工位数。

2.3 装配作业单元划分

根据最小单元划分的原则, 同时结合摊铺机装配的实际情况, 将摊铺机装配过程划分为46个作业单元, 如表1所示。

2.4 工序优先顺序图

优先顺序图是执行每个装配单元装配顺序的一种直观的表示方式。根据各作业任务的装配顺序, 画出优先顺序图, 如图1所示。

2.5 遗传算法的求解结果及分析

用e M-Plant对上述作业数据进行了处理并得到了一种合理的作业任务分配方案, 各工位的作业内容及时间如表2所示。

注:表中分配任务中的数字代表表1中的工序号。

由表2可知摊铺机装配线为7个工位, 总作业时间为1 560min, 生产线平衡率

通过运算结果可以确定各个任务分配到具体的工位、每个工位的加工时间、加工顺序以及总加工时间等如图2所示。经过平衡优化后, 摊铺机装配线的平衡率超过了90%, 摊铺机总装线的各个工位分工明确, 可以建立起针对工位的零部件配送方案以及清晰的物料运送路线, 避免缺料、找料等现象。同时确定工位作业标准、检验标准, 对工人进行合理的调度, 实现工位定人定岗、生产均衡及节拍明显的摊铺机装配流水线。

5 结论

本文针对摊铺机生产现状存在的问题进行分析, 结合工艺要求, 将摊铺机装配规划为流水线式, 并运用装配线平衡理论, 按照一定节拍采用专用仿真软件e M-Plant内置的遗传算法, 把各个工作内容分配到相应工位, 实现了装配线的平衡, 改变了原有的无工位、无节拍的固定台位装配生产方式。本文研究的摊铺机装配流水线不仅可以使摊铺机生产更加方便管理, 同时也极大地提高了企业的生产效率, 为以后摊铺机总装的改革提供了重要的借鉴意义。

参考文献

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