如何優(yōu)化流水線的生產(chǎn)能力，是我們工業(yè)工程人員研究的主要課題，而流水線的平衡便是達(dá)到這一目標(biāo)的方法之一。在日益激烈的巿場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)下，每個(gè)汽車及零部件制造企業(yè)都致力于生產(chǎn)效率的不斷提高。本文結(jié)合公司生產(chǎn)實(shí)際，應(yīng)用IE（工業(yè)工程）工具——MOD法，對(duì)公司裝配流水線的平衡問題進(jìn)行了改進(jìn)。
平衡流水線的工作流程
1、系統(tǒng)的瓶頸
一條流水線的生產(chǎn)能力取決于其生產(chǎn)能力最薄弱的環(huán)節(jié)，這個(gè)環(huán)節(jié)我們稱之為瓶頸。平衡流水線的目的就是通過提高瓶頸環(huán)節(jié)的生產(chǎn)能力來優(yōu)化整條流水線的生產(chǎn)能力，從而降低成本，提高利潤(rùn)。
2、尋找瓶頸環(huán)節(jié)
主要采用時(shí)間測(cè)定中的秒表法來尋找瓶頸環(huán)節(jié)。通過使用秒表對(duì)各工序環(huán)節(jié)多次計(jì)時(shí)，剔除異常值，求得算術(shù)平均值。
將每個(gè)環(huán)節(jié)的時(shí)間與生產(chǎn)能力要求相比較，達(dá)不到要求的即是瓶頸環(huán)節(jié)，也便是改進(jìn)點(diǎn)。對(duì)瓶頸環(huán)節(jié)進(jìn)行分析改進(jìn)，主要采用了MOD法（模特法）。
圖1 工作流程圖
3、MOD法
MOD法是預(yù)訂時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)(PTS)法的一種，它不是通過直接觀察和測(cè)定，而是利用預(yù)先為各種動(dòng)作制定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間來確定操作所需時(shí)間。傳統(tǒng)的PTS法的優(yōu)點(diǎn)在于不受作業(yè)熟練度和評(píng)比者主觀性的影響，相對(duì)客觀公正，但是也較耗時(shí)。MOD法則更為簡(jiǎn)練、易于掌握，適合實(shí)際生產(chǎn)操作。
基于人體工程學(xué)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出來的MOD法其基本原理如下：
（1）通過大量的試驗(yàn)研究，MOD法將生產(chǎn)實(shí)際中操作的動(dòng)作歸納為21種。
（2）相同條件下，不同的人做同一動(dòng)作所需時(shí)間值基本相等。
（3）使用身體不同部位動(dòng)作時(shí)，其動(dòng)作所用的時(shí)間值互成比例（如：手的動(dòng)作是手指動(dòng)作的2倍，小臂的動(dòng)作是手指動(dòng)作的3倍等）。因此，根據(jù)手指一次動(dòng)作時(shí)間單位的量值，可直接計(jì)算其他身體部位動(dòng)作的時(shí)間值。
MOD法時(shí)間單位的設(shè)定，根據(jù)人的動(dòng)作級(jí)次來確定。以一個(gè)正常人的級(jí)次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指動(dòng)作的時(shí)間消耗值，作為時(shí)間單位，即1 MOD=0.129 s。同時(shí)，還可在運(yùn)用中根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，決定MOD的單位時(shí)間值大小。如：
·MOD =0.1s 高效值，熟練工人的高水平動(dòng)作時(shí)間值；
·MOD=0.12s 快速值，比正常值快7%左右；
·MOD=0.143s 包括恢復(fù)疲勞時(shí)間的10.75%在內(nèi)的動(dòng)作時(shí)間
接下來，還需了解MOD法的動(dòng)作分類及相應(yīng)符號(hào)。MOD法把操作動(dòng)作分為5個(gè)移動(dòng)動(dòng)作（M1手指動(dòng)作、M2手腕動(dòng)作、M3小臂動(dòng)作、M4大臂動(dòng)作、M5伸直的手臂反覆多次的反射動(dòng)作），6個(gè)終結(jié)動(dòng)作（G0碰接觸、G1簡(jiǎn)單地抓、G3復(fù)雜地抓、P0簡(jiǎn)單放置、P2較復(fù)雜放置、P5組裝）及10個(gè)其他動(dòng)作（F3足踏板動(dòng)作、W5走步動(dòng)作、L1重量因素、E2目視、R2校正、D3單純地判斷和反應(yīng)、A4按下、C4旋轉(zhuǎn)動(dòng)作、B17彎體動(dòng)作、S30起身坐下）。代碼中第二個(gè)數(shù)字代表所需MOD單位時(shí)間值的多少，例：M2代表手腕動(dòng)作需要2個(gè)MOD時(shí)間。
對(duì)動(dòng)作進(jìn)行分析時(shí)，也要使用各種符號(hào)。比如（1）延時(shí)BD。表示另一只手進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，這一只手什么動(dòng)作也不做，處于停止?fàn)顟B(tài)。BD不給予時(shí)間值。（2）保持H。表示用手拿著或抓著物體一直不動(dòng)的狀態(tài)。有時(shí)為了防止零件倒下，而用固定的工具也為H。H也不給予時(shí)間值。（3）有效時(shí)間UT。指人的動(dòng)作之外的機(jī)械或其他固有的加工時(shí)間，其有效時(shí)間要用計(jì)時(shí)儀表分別確定。例如用電板扳手?jǐn)Q摞母、焊錫、鉚接鉚釘、涂粘接劑等。在改善作業(yè)中，BD和H出現(xiàn)得越少越好。
MOD法的應(yīng)用
我公司裝配線中的瓶頸工序之一是三大件裝配。它純粹由人工操作完成，可操作性很大程度上取決于工人的熟練程度。對(duì)此工序運(yùn)用MOD法分析改進(jìn)。首先，將三大件工序分析細(xì)化為以下幾個(gè)工步：1）定位后蓋；2）裝密封墊；3）裝導(dǎo)向桿；4）裝閥板；5）裝閥片；6）裝機(jī)體部件；7）放置軸封保護(hù)套；8）裝配前蓋；9）取下軸封保護(hù)套；10）取6個(gè)螺栓；11）蘸油；12）裝配5個(gè)螺栓；13）取下導(dǎo)向桿并裝最后一個(gè)螺栓；14）擰2-3螺牙；15）放成品。
1、改進(jìn)前的MOD法分析
對(duì)改進(jìn)前的處理工序，利用MOD法對(duì)所有動(dòng)作進(jìn)行分解，累計(jì)得到263個(gè)MOD值（表1）。
表1 三大件裝配工序MOD分析（改進(jìn)前）
2、改進(jìn)措施
鑒于操作空間的局限性和現(xiàn)有布局已較為合理，而增加設(shè)備又對(duì)成本要求較大，分析改進(jìn)主要從工人的操作方法及過程著手。
2.1盡量減少移動(dòng)的次數(shù)，使兩只手同時(shí)使用，提高雙手的利用率
(1)表1中No.3~5：手拿起左側(cè)的密封墊，同時(shí)右手抓起導(dǎo)向桿，在左手裝缸片后右手裝導(dǎo)向桿；(2)No.13~14：軸封保護(hù)套改由左手拿起，同時(shí)右手拿起前方的前蓋，左手套好軸封保護(hù)套后右手裝前蓋；(3)No.16~17：右手裝好前蓋后，左手順勢(shì)拿下軸封保護(hù)套。
2.2 盡量放小動(dòng)作幅度，減少M5、W5的使用
(1)No.15前道工序傳來機(jī)體部件和前蓋時(shí)應(yīng)使兩者水平放置，可省去裝配工人拿起前蓋時(shí)的手臂伸直，M5動(dòng)作以M4代替；(2)No.29：裝配好壓縮機(jī)后可利用手臂將其放到右后側(cè)堆放區(qū)，無須轉(zhuǎn)身走動(dòng)，取消W5。實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，工人完全可以做到這點(diǎn)，但需要后續(xù)工序的工人及時(shí)取走裝配好的壓縮機(jī)，以騰出空間放置繼續(xù)裝配好的壓縮機(jī)。
2.3盡量減少判斷調(diào)整動(dòng)作，減少E2R2的動(dòng)作
(1)No.3、No.4、No.7：在取密封墊、閥片時(shí)，需要目視判斷只取一片的要求?？衫霉の黄骶弑ＷC每片分離，直接取用；(2)No.19：在取用螺栓時(shí)，需要矯正螺栓方向，可預(yù)先使螺栓方向一致。
2.4 利用重力減少下壓動(dòng)作
No.21～23：裝螺栓時(shí)無須將螺栓往下插入孔中，可利用螺栓的重力使其自行下落至孔中。在實(shí)際操作過程中，此方法具可行性，可相應(yīng)提高裝配速度。
2.5取消多余動(dòng)作
(1)No.20：螺栓沾油后的滴油動(dòng)作為多余，可取消；(2) No.12：機(jī)體裝配到位后的下壓動(dòng)作為多余，可取消；(3)No.27：擰螺栓10次過多，可減少為6次。
通過MOD法將部分工序合并，消除了多余動(dòng)作，結(jié)果見表2。
表2 三大件裝配工序MOD分析（改進(jìn)后）注：總MOD數(shù)為212
3、結(jié)果分析
根據(jù)本公司的實(shí)際情況，進(jìn)行三大件裝配的工人操作均比較熟練，取MOD值為0.12s。同時(shí)，在標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的制定上還需考慮到操作者休息和停頓的時(shí)間，稱為“寬放時(shí)間”。這里我們只考慮疲勞寬放，寬放系數(shù)取0.07。計(jì)算時(shí)間如下：
（1）正常時(shí)間
改進(jìn)前：263×0.12 =31.56(s)；改進(jìn)后：212×0.12=25.44(s)
（2）標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間
改進(jìn)前：31.56×（1+0.07）=33.77(s)；改進(jìn)后：25.44×（1+0.07）=27.22(s)
由表3可見，經(jīng)過MOD法分析后，MOD值減少了51個(gè)，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間縮短了6.55s，改進(jìn)率為19.4%，該瓶頸環(huán)節(jié)得以消除，理論上達(dá)到了40萬生產(chǎn)能力。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證，該工序基本能符合分析結(jié)果，達(dá)到生產(chǎn)能力要求。
表3 改進(jìn)前后對(duì)比分析
結(jié)語
本文是在假定流水線的各工位作業(yè)已經(jīng)確定的情況下，對(duì)其進(jìn)行時(shí)間分析，找到瓶頸工序，然后利用MOD法進(jìn)行動(dòng)作改進(jìn)，提高生產(chǎn)率，達(dá)到平衡流水線的目的。
通過MOD法的應(yīng)用，可以消除生產(chǎn)流水線的瓶頸口，生產(chǎn)能力得到了明顯提高。相比一些傳統(tǒng)的提高流水線產(chǎn)能的方法（如增加操作者與設(shè)備等），具有減少甚至無需追加投資、少增加或不增加操作人員的優(yōu)點(diǎn)，可降低生產(chǎn)成本，有效提高企業(yè)的巿場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。
（轉(zhuǎn)載）
