范文一:萨瓦尼尼柔性生产线介绍S4+P4
萨瓦尼尼S4+P4金属板材柔性加工线
作为世界金属板材柔性加工技术的典范,意大利萨瓦尼尼公司的S4+P4金属板材柔性加工线集成了萨瓦尼尼多列立体仓库,S4Xe冲剪复合中心,P4Xe多边折弯中心,各类堆垛装置和翻转装置,是最有效的金属板材生产方式之一。它最大限度地减少了原材料的物流管理,同时最大限度地提高了生产效率。无需任何中间处理,S4+P4柔性加工线即可完成对标准板材的冲压,剪切和折弯,从而生成金属板材成型零件。初始板料自动上料,而完工后的板材工件可以在生产线的末端直接手机。在不占用流水时间的前提下,可灵活的编程和自动设置,使得小批量的生产变得经济而且可行,乃至批量为一亦可。
其中S4Xe冲剪复合中心配有单一的复合冲头库,冲头无需更换,最多可以同时安装96付模具,每一付模具都有一套冲压装置,能独立于其他模具,在其位置上精确地进行冲孔加工,所以整个过程无需冲头更换时间。与传统冲床相比,萨瓦尼尼复合冲头库可以大大提高生产效率,缩短加工时间;同时减少了模具的磨损,延长模具使用寿命。精确并且强大的机械手装置,使整个加工过程精度控制无与伦比。配有一体化的直角剪,低能耗,无剪切废料。
P4Xe多边折弯中心配有萨瓦尼尼专利ABT折弯技术,这项专利技术从本质上来说是将一组原件、公式、运算法则和装置集成于多边折弯中心中,它赋予了机床可靠的性能和一致的精度,提高了机床的生产效率。一幅通用的万能折弯模具,无需更换就可以完成大部分折弯形状;全自动的上压料器调整装置ABA技术,可以在辅助运行时间内完成板料的定位和零秒调整时间。折弯高度最大可以达到250mm,折弯长度从2100mm开始,最大可以达到3800mm。
S4+P4柔性加工线可以配置在不同的模块解决方案中,从最简单到最复杂以及高度自动化的配置方案。自动化方案可以带有从自动仓库上料或卸料到自动仓库的装置。这使得整套设备极其富有柔性,并且允许它完全可以个性化地根据可用的有效空间和客户的生产加工过程的特点来进行配置。S4+P4系统可以用作冲,剪和折弯金属的组合加工中心,也同样可以作为独立的系统在一端用于冲剪毛胚板材,同时在另一端折弯不同的板材。
同时,独一无二的编程软件,从设计理念到最终产品轻松完成。通过图形化的界面快速进入程序组别和执行应用的程序。无需复杂的程度培训,普通的操作员就可完成。萨瓦尼尼用最先进的技术,带给客户最简单高效的生产方式。
范文二:采用萨瓦尼尼钣金生产线的电梯钣金加工方案
采用萨瓦尼尼钣金生产线的电梯钣金加工
方案
制造安装In马sta英lla[俊ic~
采用萨瓦尼尼钣金生产线的电梯钣金加工方案
ElevatorSheet—metalProcessingSchemawithSalvagniniSheet—metalProductLine
1奥的斯电梯萨瓦尼尼钣金生产线钣金加工实例
意大利萨瓦尼尼(Salvagnini)公司的柔性钣金加工系统,是金属板材 柔性加工系统技术的典范,广泛应用于各个行业.它区别于其它普通的剪 板,折弯设备,能够大幅度地提高产品质量,生产效率,最大限度地节省人 力和物力.其生产设备和技术条件在国内同行中处于领先地位. 奥的斯电梯厅门,围壁的生产采用了萨瓦尼尼全自动柔性钣金生产线 (如图1所示),所采用的S4+P4柔性生产线是萨瓦尼尼最成功的生产线.该生 产线无需任何中间处理即可完成对标准板材的冲压,剪切和折弯,从而生 产出金属板材部件.该生产线从初始设计就考虑到操作的全自动化和无人 化,通过优化生产缩短交货时间,提高生产车间的物流效率.该生产线的高 柔性化和卓越性能,使无人化的"熄灯"生产成为现实.该生产线在不占用 生产流水时间的前提下,可灵活地编程,自动设置与调整,使得/J\~tL量的生 产变得经济可行,乃至于批量的生产也十分高效.
图1奥的斯电梯萨瓦尼尼钣金生产线实景
2萨瓦尼尼钣金生产线电梯钣金加工优化设计方案
采用萨瓦尼尼全自动柔性钣金生产线进行钣金加工时,数据导入等生 产信息需要上序提供.由于电梯产品的材质,尺寸等信息各不相同,例如电 刘勇,奥的斯电梯(中国)有限公司
?刘勇
梯围壁分为前围壁,后围壁,侧后
围壁,操作盘面板等,每片围壁具
有不同的长度,厚度及材质,这就
给生产加工带来了困难.为此,萨 瓦尼尼钣金生产线电梯钣金加工方 案从以下两个方面进行了优化. 2.1生产指令自动下发,实现集成 制造系统
首先建立完善的ERP系统,并 与CAD等技术集成,优化MRP—II/ ERP系统运行,以提高系统运行质 量,从而真正实现了计算机集成制 造系统(CIMS).整个生产制造 过程实质上就是信息的采集,传递 和加工处理的过程.在生产制造方 面,生产部门拥有专业化的管理工 具,使得计划和控制的手段加强. 成立一个生产指挥中心,统一制定 计划,协调各个部门的工作.动态 跟踪多变的市场,动态自动调整作 业情况,缩短交货期,减少在制及 库存,有效匹配设备及人员的能 力,控制物料的流转.有效分析生 产过程中各种相关因素的影响,使 生产信息共享,快捷准确.图2为电 梯围壁加工单生成系统的自动导出 系统.
编制相应程序,使生产指令下 发时间缩短,准确.生产指令自动 中国电梯2011年8,Ej第22卷第15期63
制]亘,4-安装I霉责c~cr编;ngr马~ta英)bt俊io'/
图2加工指令自动生成系统界面
下发程序节选如下:
PublicFunctionMouseM0ve(ByVa】cLINameAsString)
DimfrmAsForm,PreCtlAsString OnErrorResumeNext
Setfrm=ScreenActiveForm PreCtl=frmTag
lfctIN&me<>PreCtlThen
IfLen(PreCtl1>0Then frm.Controls(PreOt1).BorderColor一12632256 frmControls(PreCt1).B&ckStyle=0
frmControls(PreCtI)B&ckColor=15133420
EndIf
frmTagctlN&me
End1f
EndFuncti011
2.2针对加工部件的特点,优化数控程序
该生产线具有先进的数控系统及控制软件.这些软 件基于WindowsNT系统,界面友好,人机对话直观方 便,如图3所示各种不同的软件包,用于完善整条柔性 生产线的主机和各辅机的管理及自动化功能.机床还具 备自我诊断功能及远程服务功能,通过网络,可以修改 程序,诊断故障.
方案优化设计过程中利用现代信息网络技术,现代 决策技术,人工智能技术与商务智能(IB)技术,转变了 传统的以经验为主的决策过程,使决策过程科学化,从 而建立了完善的决策支持系统.应用数控机床解决了产 品的质量问题,扩大了数控机床的应用,在关键工种,岗 位上采用数控技术实现了制造自动化.此阶段主要实现 生产指令与数控设备的自动关联.使用先进的电梯围壁
自动生产线自动导入加工信息,可实现全自动生产. 64ChinaElevatorVol22No15Aug2011
图3萨瓦尼尼钣金生产线的人机交互界面 萨瓦尼尼全自动柔性钣金生产线最初的结构设计宗 旨是柔性使用,在操作速度和生产效率等方面获得极佳 的性能.金属板料包的处理和机加工部件的管理,可以 靠数控程序的改变实现完全自动操作,编程指令可以使 这些操作进行全方位控制.用户可以充分发挥萨瓦尼尼 钣金生产线的这些优势,根据厅门,围壁的材质和尺寸 特点,设计加工指令.
编制萨瓦尼尼钣金生产线数控程序,节选程序如下: COD.DAA幸+母水孛牛}'
MAT.IRON'S1.2
DIM:X2120Z420ZC0.2 MCM:QSU3oQSD50MNP,SPEED40SPEC—RCL POS:TURN—
AROUNDCLEAN—
LOWER—
BLADE30
CENT—
FUNC1
REF:×12120/2X22120/2Z147O/2+39+15-2.15+2— 0.4—25Z247O/2+39+15-215+2,25一O.3N ROT:Sl
BEN一.L212AC0
BENLI6ZF1.5AC--54
ROT:S3
BENL15ACE--03—01AC一1.8
BEN:L59ACR--0.3--0.1AC一1.8
ROT:S4
BEN.Li5ACR-05-0iAC—i8
BENL59ACR-03一O1AC一18
END:
由于电梯板材材质各不相同,如采用萨瓦尼尼自带 程序或自动优化程序,在加工过程中如遇到板材变形, 会有带板,卷料的风险.为解决这些问题,必须人为优 化修改部分数控程序,比如遵循从里往外的加工原则, 优化加工路线.图4为优化程序"调整加工路径"前后 的对比.
图4优化程序"调整加工路径"前后的对比 根据以上设计思路,对部分数控加工程序进行优 化,程序结构如下(仅供参考):
COD.'DAA十}半}.
VAE:N
;ProgramgeneratedbyCAMS4V2.729
;He&d:"DAN"
DIMX218750Y518.80S1.500P780F5O0K40O0
PUN:1P1F21O."RO一
4.2'
PUN:2P2F15.000G15000845O0"sQ_^5X15— 45.
PUN:8P5F8000G4200"OB一
8X42"
PUN:8P4F12000G6.000"OB一
6X12.
PUN:1P5F1750'RO一
55"
PUN:1P6F4050"R,O81.' PUN:8P7F8000G4200890O0.OB8X42—
90.
PUN:8P8F22000G11.
000"OB一
22X11'
PUN:102P9"lock一
19"
EEC.×1046Y4924P2S135O0U15.O0V15O0
REC:×5290Y54.70P22S18000U3305V54.85
L14985W149.85
;TRI:F1086G1086V10. 86
END
3采用萨瓦尼尼钣金生产线前后电梯钣金加 工效果分析
在使用萨瓦尼尼自动生产线前后,对电梯部件加工 进行了跟踪.图5所示为投产使用前后生产能力的对比 数据(以厅门加工工作地为例).
生产能力交货周期物流距离
图5采用萨瓦尼尼钣金生产线前后生产能力的对比数据 通过图5所示的数据可以看出:萨瓦尼尼钣金生产 线在奥的斯电梯钣金加工中实施效果良好,使用后生 产能力大幅提高,交货周期大幅缩短,物流行走距离缩 短.萨瓦尼尼钣金生产线解决了钣金加工中存在的部件 精度高,外形复杂,批量大等问题.该生产线在提高了 钣金加工能力的前提下,使钣金件在质量上,产量上得 到保证,同时也大幅地降低了工人的劳动强度. 萨瓦尼尼自动生产线具有工件改型适应性强,加工 精度高,生产率高等特点,笔者相信在电梯钣金加工领 域会得到更多更广的应用.
参考文献
[1]朱晓春数控技术[M].第2版.北京:机械工业出版社,2009
[2]林其骏数控技术及应用[M]北京:机械工业出版社,2001
中国电梯2011年8月第22卷第15期65
范文三:萨瓦尼尼钣金柔性加工生产线在电气行业的应用
萨瓦尼尼钣金柔性加工生产线在电气行业的应用
萨瓦尼尼国际贸易(上海)有限公司
萨瓦尼尼公司 ( SALVAGNINI )由意大利著名工程师过的板料,以板料的切口进行定位;一次定位,完成四边折萨瓦尼尼先生创建于1963年,是世界上制造钣金柔性加工 弯(P4 多边折弯如图2 所示)。折不同尺寸和形状的弯,无 系统的最杰出代表之一,发展至今已成为一家全球性的股 需更换模具。整个折弯的过程完全自动化,真正地体现“柔 份制集团公司,拥有3家制造工厂。第一家工厂,也是公司 性”的特点。另外,折不同尺寸的工件,仅需要调整万能模 的总部所在地,位于意大利的维琴察( Vicenza ),有 600 多 具,可用不同的调整方法,如采用ALA自动调整系统,则名员工;第二家工厂位于奥地利的林茨 (Linz ),有200多 上 压料器长度的调
名员工;第三家工厂位于意大利的阿维尼诺 (Avellino),有 整时间为“0”s, 60 名员工。并在美国、德国、法国、荷兰、瑞典、英国、日 不占用生产线流 本、韩国及中国等国家设有子公司或代表处。经过了30
水线的任何时间。 多 年的认真钻研与开发,在满足全世界1200多个用户需 求的 基础上,萨瓦尼尼的产品有了很大的改进与提高。 整个折弯过程完 目前萨 瓦尼尼的主要产品包括 S4 冲剪复合系统、P4 多边 全自动化,完全 ,折弯中 心、S4 P4 “太空船”金属板材柔性线、P2 紧体现柔性加工系 凑型多边 折弯中心,以及与机器人一体化的折弯机 统的概念。正因 ROBOformER等 等。在这里由于篇幅有限,我只详细介绍为如此,使用 P4 一下P4多边折弯 中心的特点及其应用。 多边折弯中心可 图2 P4多边折弯 萨瓦尼尼P4 以完成“成套生
多边折弯中心在 产方式”,从而实现多品种、小批量的柔性化生产。 另外
压力式折弯机基 P4多边折弯中心具有强大的自我诊断功能,用户 础上进行革命性 能方便地实施日常维护。通过远程服务功能,萨瓦尼尼的售 的变化,它与压 后服务工程师可以进入用户的控制系统,进行干预及诊断, 力式折弯机是完 甚至修改程序,从而在大部份情况下,让系统恢复正常工 全不同的两种概 作,免除上门维修服务;或者使得该系统在萨瓦尼尼公司 念。P4 多边折弯 维修人员上门之前,维持基本正常运行。 中心可以实现金 众所周知,开关柜行业的特点就是品种多,批量小,如 属板材从上料、四边折弯到下料的全自动过程,是折弯、自 果使用普通的压力式折弯机来进行生产的话,需要配备一 动化与柔性的完美结合。多边折弯中心P4,通过一副通用 定数量的模具和不同规格的设备,产品的质量也是靠操作 图1 P4折弯原理 的万能模具,对金属板料的一边或者多边,进行向上或者 人员的能力来保证的,这些因素都会直接影响产品的合格 向下的无数次折弯(P4折弯原理如图1所示)。对于已冲率、生产成本、加工时间及加工可行性。相反地,如果使用 剪 萨瓦尼尼P4多边折弯中心,可以解决以上所有问题。
2006 年第3 期82
信息服务Information & Service
图3 典型工件
由于P4多边折弯中心可以折各种复杂的、不同形状的弯,因而可以改进产品的设计,改善产品外观,增加其市场 竞争力 。(P4加工的典型工件照片如图3所示)
由于P4多边折弯中心使用一副万能模具,所以在以后 的生产中不需要配备任何其他模具,无任何额外生产成本。
由于P4多边折弯中心整个加工过程是个全自动的无人 化操作过程,没有任何人为的因素来影响工件的折弯质量。 另外,设备是以板料的切口对板材进行定位,而不是以板 料的边进行定位,这样有效的避免了由于板料的剪切误差, 对最后工件的成形影响。板料的送料、定位钳上带有测量 板料厚度的检测装置,检测每一张板料的厚度,并自动调 整折弯程序,以保证折弯的高精度和折弯工件的高质量。
另外,多边折弯中心P4和冲剪复合系统S4,可根据用 户的不同加工工艺要求,配以自动化的立体料库、上下料 装置、传送装置等,组成现代化的太空船钣金柔性加工生产 线(带自动上下料的多边折弯中心如图4所示)。
目前萨瓦尼尼在中国国内的用户已经有23家,36套钣 金柔性加工设备正在使用当中。EM
图4 带自动上下料的多边折弯中心P4-2516abt
2006 年第3 期83
范文四:1 萨瓦尼尼技术资料
S4S
功率:88kw
设备组成:
1、MD1—3015.RCP.M9 带后卸料装置的立体料库(9层) 2、S4S.30 数控的多冲头冲压系统 3、H2 复合冲头库
4、HU22 液压站
5、SiX S4S的数控系统
6、CS5S 直角剪
7、EI09 下液压缸
8、BU31 凹凸拉伸/压印装置 9、P2R36 双分度旋转冲压装置 10、DF 板料分流器
11、IA3015 自动通用的板料堆垛器 12、TC30155D 堆料工作台
13、PCD3015.RVA 板料输送装置
14、TC30155F.CT 工作台
15、RIP3015 板料翻转装置
16、RPC 板料堆定位系统
17、S4S 冲压模具一套
18、R101E 冷水机组
19、JOBLINE.CONSOLE.S4PS 软件包
20、SIMULX S4程序的模拟和检验软件 21、Z VIEWER S4的Z程序的编辑和模拟软件 办公编程软件
22、OFFICE.S4.P4 S4.P4的应用软件 23、CAMPUNCH 自动生成S4S冲压程序的软件包 24、METALNEST.MAN 套裁排料软
MD13015.RCP.M99 能够堆放在立体料库中的板料尺寸:
1 3048m1524mm 2 700m400mm 3、钢板料最大厚度: 3.5mm
4、铝板料最大厚度: 5mm
5、板料最小厚度: 0.5mm
6、入口处板料堆的高度+托盘高度(最大): 500mm 7、立体料库内,板料堆的最大高度: 130mm
8、入口托盘的最小高度: 50mm
9 3000kg
10、单块板料最大重量: 130kg
11 5000kg
12、立体料库总高度(9层) 5600mm
软件
Storemanager 立体仓库管理控制软件
Check Material 材料检查软件
1
S4S.30
操作使用特性:
1、最大进料长度: 3048mm
2、最大进料宽度: 1524mm
3、最小进料长度: 370mm
4、最小进料宽度: 300mm
5、最大进料对角线度: 3408mm
6、最大出料长度: 3048mm
7、最大出料宽度: 1524mm
8、最小出料长度: 250mm
9、最小出料宽度: 80mm
10、加工碳钢板的最大厚度: 3.5mm
11、加工不锈钢板的最大厚度: 2.0mm
12、加工铝板的最大厚度: 5.0mm
13、板的最小厚度: 0.5mm
H2
1、40个最大压力为7吨的单作用冲头(最大模具直径?33mm);
2、4个最大压力为26吨单作用冲头(最大模具方孔?90×90两个;最大模具方孔?90×70两
个);
3、4工位模具座一套(最大模具直径?33mm),固定在7吨液压冲头上;
4、2工位模具座一套,固定在26吨液压冲头上。
IA3015
能输送或堆垛的工件尺寸:
最大长度 3048 mm
最大宽度 1524 mm
使用真空吸盘堆垛时的精度 5 mm
TCD3015
最大板料尺寸 3048×1524 mm
TC30155F.CT.
堆垛的最大板料尺寸 3048×1524 mm
堆垛的最大高度(包括托盘高度) 350 mm
最大负荷 5000kg
垂直行程 550 mm
可翻转的板材最大尺寸 3048×1524 mm
2
P4
功率:25kw
设备组成:
1、P4—2516 P4多边折弯中心设备
2、LS1 上折弯刀
3、LI 下折弯刀
4、ABA30/400/130SIX 压料模块(压料器)
5、REDUCED BLANKHOLDER 特殊形状的压料模块
6、CLA 辅助折弯刀(用于正折弯)
7、CLA—N 辅助折弯刀(用于负折弯)
8、SAP271618.POS 卸料模块
P42516 (机械手可在0?、90?、180?、270?之间不边续回转)
带切口的板材进料最大长度 2795mm
带切口的板材进料最大宽度 1524mm
带切口的板材最大对角线长度 2800mm
最大折弯长度 2500 mm
最大折弯高度(折弯点距工作台之间)165 mm
ABA20/400/130SIX (可调整间隔5mm)
板料压料器的最大长度 2500 mm
在长边方向上最大的内翻边折弯长度 45 mm
在短边方向上最大的内翻边折弯长度 30 mm
工件可折弯最小宽度(无内翻边) 约130 mm
工件可折弯最大长度(无内翻边) 约280 mm
工件可折弯最小宽度(有内翻边) 约130 mm
工件可折弯最小长度(有内翻边) 约400 mm
工件可折弯最小高度 5s(s-板厚) (此条根据资料自己加的)
LS1 -13
结合特殊形状的压料模块可折的最大板厚:
可折碳钢的最大厚度 1.5 mm
可折不锈钢的最大厚度 1.0 mm
可折铝板的最大厚度(-90?) 2.0m
可折铝板的最大厚度(-125?) 1.5 mm
可折弯板材的最小厚度 0.5 mm
LI +135
结合特殊形状的压料模块可折的最大板厚:
可折碳钢的最大厚度 1.5 mm
可折不锈钢的最大厚度 1.0 mm
可折铝板的最大厚度(+90?) 2.0m
可折铝板的最大厚度(+125?) 1.5 mm
可折弯板材的最小厚度 0.5 mm
CLA
结合特殊形状的压料模块:
可折碳钢板的最大厚度 1.5 mm
可折不锈钢的最大厚度 1.0 mm
最大折弯角度 90?
折弯长度范围(每2 mm递增组合) 100 mm—1000 mm(此条根据资料自己加的)
3
CLA-N
结合特殊形状的压料模块:
可折碳钢板的最大厚度 1.5 mm
可折不锈钢的最大厚度 1.0 mm
最大折弯角度 90?
折弯长度范围(每2 mm递增组合) 100 mm—1000 mm(此条根据资料自己加的)
折角误差 ?0.9?
折弯尺寸 ?0.2mm
反复性 ?0.1mm
参考期间总的定位误差 ?0.1mm
直线误差 ?0.1mm
八、b的最小折弯值
1、上折弯(如图)
a
=63,5mm(without CLA/N) a最大=63,5mm(没有CLA/N) max
LS1
s b// b/ b/ b/ b/ bmin minminminminmin
a=30 a=40 a=50 a=60 a=63 a?20
s 18 21.5 21.5 41.9 44 44 mina1.0 20.8 24.3 34.3 44.7 46.8 46.8 b1.5 22.8 26.3 36.3 46.7 48.8 48.8 s
a2.0 23.6 27.1 37.1 47.5 49.6 49.6
2、下折弯(如图)
aa=55mm a最大=55mm maxs b
s bmin
s 13.6 min
1.0 16.3
1.5 18.2 LI
2.0 19.3
4
范文五:生产线平衡论文
郑州航空工业管理学院
毕 业 论 文(设 计)
2013 届 工业工程 专业 0905072 班
题 目 关于绿镁科技的生产线平衡应用研究 姓 名 姚小龙 学号 090507235
职称 助教 指导教师 王佳佳
二О一 三年 五 月 十七 日
内 容 提 要
生产线平衡即是对生产的全部工序进行平均化~调整作业负荷~以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。生产线平衡是一门很大的学问~生产线平衡直接关系到生产线的正常使用。生产线平衡率在某种程度上决定着企业设备和人员的利用率~并限制着生产线生产能力的提高。基于电子生产企业生产线的工艺平衡问题是一般劳动密集型生产企业的普遍存在问题~分析工艺平衡是提高生产率的关键问题,有助于采取相应的措施~以利于企业生产效率的提高。
本研究首先针对G07装配线车间布局~依据加工工艺进行程序分析~发现瓶颈工序~参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE方法与手段,将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序,分解作业时间较短的工序~把该工序安排到其它工序当中去,在必要时~增加全能工来平衡流水线。最后再对细节问题予以深入研究~全面提高劳动生产率及平衡率~产量随之提高~单位产品成本也随之下降~企业盈利就能显著提高。
关 键 词
生产线平衡,平衡率,流程程序图,瓶颈
Study On The Production Line Balance
Application Of The Green Magnesium
Technology
Author: Yao Xiaolong Tutor: Wang Jiajia
Abstract
The balance of production line is the average of all the processes of production, adjust the work load, so that the operation time of technical means as similar as possible and method. Aim is to eliminate the unbalanced operation efficiency loss and the production of excess. Production line balancing is a lot of knowledge, production line balance is directly related to the normal use of the production line. Production line balancing rate in some extent decides the enterprise equipment and personnel utilization rate, and restricts the production line production capacity increase. Process line balancing problem of electronic production enterprises based on the common problems are generally labor-intensive production enterprise, process analysis of balance is the key problem to improve the productivity, help to take corresponding measures, in order to improving the efficiency of enterprises.
This study first research for G07 assembly line workshop layout, program analysis based on the processing technology, discover the
bottle-neck working procedure, reference method to improve program analysis and motion analysis, tooling and means of automation, IE method; the content of operation of bottleneck sharing to other processes; decomposition operation time short procedure, the procedure to other process to; when necessary, add all sorts of worker to balance the line. Finally, the details to be in-depth study, improve labor productivity and balance rate, output increases, the cost of unit product~Corporate profits will increase
significantly.
Key words
Production Line Balance; Balance Rate; Flow Process Chart; Bottleneck
目 录
1 引言 ..................................................................................................... ,
1.1 研究背景.................................................................................... ,
1.2 研究目的 ................................................................................... ,
1.3 研究内容.................................................................................... ? 2 生产线平衡理论介绍........................................................................... ,
2.1 生产线平衡概述 ........................................................................ ,
2.2 生产线平衡的评价指标与计算方法 .......................................... ,
2.3 生产线不平衡现象及其原因...................................................... ,
2.4 生产线平衡的改善原则与方法 .................................................. , 3 G07装配线现状分析......................................................................... ,,
3.1 G07装配线现状介绍............................................................... ,,
3.2 流程程序分析 ......................................................................... ,,
3.3 评价 ........................................................................................ ,, 4 G07装配线优化分析......................................................................... ,,
4.1 程序优化分析......................................................................... ,,
4.2 评价........................................................................................ ,, 结束语 .................................................................................................. ,, 致 谢 ................................................................................................ ,, 参考文献 .............................................................................................. ,,
郑州航空工业管理学院管理科学与工程学院本科毕业论文
关于绿镁科技的生产线平衡应用研究
090507235 姚小龙 指导教师:王佳佳 助教
1 引言
1.1 研究背景
流水装配线这种生产方式于1914年诞生于美国“福特”公司,能够极大地提高劳动生产率。在流水装配线诞的之前,1913年8月,“福特”公司装配车间每个汽车底盘由一位工人装配,每装配完成一件的作业时间是12.5小时。数个月后,当装配线试验成功以后,完成一件汽车底盘的作业时间为93分钟,劳动生产率提高了8倍之多。流水装配线创造出巨大的汽车生产能力,同时也使福特公司的生产规模超过了通用汽车公司。可以说是福特公司发明的流水装配线线生产方式揭开了现代化大生产的序幕。
生产线平衡是依照流水线作业的工序顺序,以生产目标算出周期时间,将作业分割或者结合,使各个工序的负荷均匀,以提高生产效率的方法。生产线平衡问题,Line Balancing Problem,简称LBP,伴随着流水线生产的产生而产生,至今已有近百年的时间。这一问题的正式提出是在1954年,美国的B.Bryton在他的硕士论文《连续生产线平衡》中第一次提出生产线平衡的问题并着手解决这一问题,在此之后,许多研究人员都研究了这个方面的问题,并发明了各种各样的求解方法。目前,对于生产线平衡问题,主要的解决方法可以分为三类,数学分析法,最优化方法,、启发式方法和工业工程方法。而本文则是介绍应用工业工程
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的方法来解决生产线平衡问题。针对绿镁科技装配G07线平衡率较低情况,本文将从线平衡的理论出发, 结实际情况,全面地应用程序分析、动作分析、工装自动化、ECRS原则等IE方法与手段, 探讨提高生产线平衡的有效方法,对实际生产的状况进行了调整,提高生产线平衡率,提高企业的经营效益。
用工业工程的眼光来看,提高生产力的活动贯穿在生产的各个环节和整个系统的始终,可以说与生产系统平行地存在着一个生产率管理与控制系统。在新的竞争环境下,生产力的改进和管理不仅需要分析、评价、控制所用的技术、方法,而且更应该注重对系统的自身的思考,以及研究企业组织制造行为的现代企业理论等一系列的创新的方法和手段,进而围绕技术效率、资源配置效率及非资源配置效率三层结构,以过程为导向,用创新方法来提高生产率。
1.2 研究目的
在实际生产中往往会遇到这样的问题。在刚刚投入正式生产的时候,所有工位的工作都是较为平衡的,但是经过一段时间之后,有些工位的操作时间明显多于其它工位的操作时间,生产线产生了不平衡的现象。如果工作量分配不均的话,那么高负荷者会因无暇调配时间,而影响产品质量,而低负荷者则因工作量不足,增加无效时间,这样就会造成人力资源的浪费,企业利润的下降。
本文通过对绿镁科技G07装配生产线平衡及改善,达到改善作业方法和秩序,消除工位瓶颈,提高作业效率,加快物流速度,减少生产周期的目的,同时达到稳定产品质量,提升员工的工作士气。
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1.3 研究内容
本文结合生产线平衡和工业工程的理论,综合应用工作研究、瓶颈管理和ECRS等手法对绿镁科技G07车间生产线进行平衡分析与改善,并给出改善方案的预计结果。本文结合理论先对生产线平衡的研究方法、生产线平衡的改善原则和步骤、生产效率及工作研究等加以介绍。针对G07车间生产线的平衡进行研究,研究从以下几个方面进行,首先对现有生产线的平衡进行计算、评价,从而发现了生产线存在由于各工序作业时间不均衡造成的间歇性等待,影响了生产效率,生产线有明显的时间瓶颈现象等问题。然后对发现的问题从工作方法、瓶颈工序管理改善、物流浪费、等待浪费等方面进行改善,从而提出改善方案,计算改善后的平衡率,最终达到提高生产线平衡率的目的。
在保证了G07装配线的目前平衡状态以后,还要思考对针对各种可能遇见的生产任务进行随机应变。如提高一倍的人力来完成大量的订单,同时也可以再生产任务轻松的时候积极合并生产线,以减少机器设备等固定成本的消耗,大幅降低生产成本,避免浪费。就长期考虑,可以培养大量的全能工以适应电子制造业产线临时调动多的现状。
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2 生产线平衡理论介绍
2.1 生产线平衡概述
生产线平衡是依照流水线作业的工序顺序,以生产目标算出周期时间,将作业分割或者结合,使各个工序的负荷均匀,以提高生产效率的方法。
一个产品,少则需要两三个工序,多则几十个,而每个工序又是由多个作业要素所组成,在生产车间里,制造部门依物料的加工流程分为一组、二组、三组,而每组内又由许多的个别工序所组成,所以又把它联结成一条条的生产线。
流程的“节拍”,Cycle time,是指连续完成相同的两个产品,或两次服务,或两批产品,之间的间隔时间。换句话说,即指完成一个产品所需的平均时间。节拍通常只是指流程中某一具体环节或工序的单位产出时间。如果产品必须是成批制作的,则节拍指两批产品之间的出产间隔时间。依照流程程序设计,如果预先给定了一个流程单位时间内的产出,必须优先考虑的是流程的节拍。
一般把流程程序中作业速度最慢的环节叫做“瓶颈”。存在于流程中的瓶颈首先限制该产线的产出速度,其次影响了整个生产系统生产能力的发挥。一般来说,瓶颈就是指整个流程中限制产出速度的各种因素。譬如,在特殊情况下,可利用的人力资源不足、原材料供给不到位、某作业设备发生故障、信息流阻塞等,都很可能成为瓶颈。正如“瓶颈”的字面含义,一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度,生产系统中流程的瓶颈则限制着整个产线的产出速度。瓶颈很有可能“转移”,这由
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特定时间段内生产的产品或使用的人力和设备决定。所以在流程设计中和以后的每日生产作业中都要引起足够的警惕。
“空闲时间”是指工作时间内没有完成有效工作任务的那一段时间,可以指机器或人的时间。当一个流程中各个工序的节拍不协调时,瓶颈工序以外的其它工序就必定产生空闲时间。此时就需要对生产线进行平衡优化。制造业的生产线大多数是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业类产线,由于各司其职,简化了操作难度,使操作熟练度非常容易提高,进一步提高了生产效率。但是经过了这样的作业细分化之后,各工序的作业时间无论在理论上还是在现实上都很难完全相同,这就势必存在各工序间作业时间不一致现象,从而出现瓶颈。除了造成的无谓人力损失外,还造成大量的工位堆积半成品,严重的甚至造成生产的中断。为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间均衡化,同时对作业进行标准化,以使生产线能顺畅流动。
一条均衡性很高的生产线所追求的目标包括,减少物质、能源、时间和资金的占用与浪费,降低生产成本,降低员工的疲劳度,减少遭受损伤和工伤的概率,利用有限的资源求得最高的产出,提高生产效率。没有一个良好的运行方法,就不可能达到以上目标,也就是说均衡生产需要一个良好方法,一个好方法反过来也能带来好的均衡性。 2.2 生产线平衡的评价指标与计算方法
生产线平衡就是对生产线的全部工序均衡化,调整各个工位作业负荷,以使各工位的作业时间尽可能相近的技术手段和方法。要衡量生产线平衡状态的好坏,我们必须设立一个定量值来表示,即生产线平衡率
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或平衡损失率,以百分率表示。首先,要明确一点,虽然各工序的工序时间长短不同,但如前所述,决定生产线的作业周期的工序时间只有一个,即最长工序时间Pitch time,也就是说Pitch time等于节拍,Cycle Time,。此外一种计算方法同样可以得到Cycle Time,即由每小时平均产量,求得一个产品的CT。
,1,生产线的平衡率,P,计算公式
各工序时间总和平衡率(P),*100% 工序总数*CT
,2,生产线的平衡损失率,d,计算公式
各工位的损失时间总和d,*100%,1,p 工位的数目*CT
2.3 生产线不平衡现象及其原因
在实际生产中往往会遇到这样的问题。在刚刚投入正式生产的时候,所有工位的工作都是较为平衡的,但是经过一段时间之后,有些工位的操作时间明显多于其它工位的操作时间,生产线产生了不平衡的现象。生产线不平衡现象概括起来有五种,
,1,线上半成品距离不一致,
,2,线上没有半成品或稀稀拉拉,
,3,有些工作站堆积许多半成品,
,4,维修不良多,
,5,有的人应接不暇,有的人则很轻松,
那么究竟原因何在呢,在装配生产线中,造成不平衡现象的原因很多,归结起来可以分为以下几个方面,
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,1,产品规格的改变
由于产品规格需要根据客户的要求随时进行调整,产品规格的变化必将使得产品的生产工艺有所调整,这种调整有时候改变了工艺顺序,有时会增加或删减一些工序,因此产品规格的改变对生产线平衡的影响是很大的。但是在实际生产中,工序的安排往往不可能在短时间内进行合理化。最常见的情况是新的工作分配下来之后,生产线工艺流程只是在原来工序分派方案的基础上只作有限的调整便开始生产,导致生产线不平衡的问题就暴露无疑。
,2,工人对作业的熟练程度的改变
工人对自己从事的作业有一个从不熟练到熟练的学习过程,每个人能力的差异,学习的效率并不一样,这就是所谓的学习曲线和工作熟练度。在生产线刚开始运作的时候,所有的操作依照所制定的标准工时较为科学的按其所分派的工序进行生产,生产线也是较为平衡的。但是,经过一段时间以后,由于一些工人渐渐熟悉了自己的工作,能够较熟练的进行作业,使得他这个工位的作业时间相对减少了,而另一些工位可能由于作业工序相对繁琐、或者熟练工人被替换成新手、或是其它的原因造成作业时间居高不下。这时,如果不进行适时地调整,生产线就会产生不平衡的现象。
,3,现场布置的改变
众所周知工人在作业的时候,其作业时间由两部分时间组成,一是创造价值的时间,也就是生产时间或称增值时间,二是不创造价值的时间,譬如等待时间、搬运时间等,这些时间被称之为不增值时间或非生
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产性时间。不增值时间是生产中难以避免的时间,就像物流时间一样,但是因为这些时间创造价值,所以我们应当尽可能的减少这些时间占用工位作业时间的比例。工作现场的布置不合理能影响不增值时间,譬如料盘的存放位置、工治具的存放位置等等都会对工人的移动路线、作业动作造成影响。如果在不经意间现场的设施布置被改变,则很可能会影响工位的作业时间,该工位的作业时间就会发生变化,但是造成这种变化的原因却很难被人发现,所以这类造成的生产线不平衡现象的原因很难引起人们的察觉。
,4,原料设备工装及工人对生产线平衡的影响
在生产活动会导致生产线不能顺畅的运行的因素很多,从而造成暂时性不平衡现象发生。就原料这一方面来说,原料的供应延误、原料的质量不合格等都会造成工位作业的闲置和等待,可能造成停产,就设备这一方面来说,因为设备、工艺装备、夹具等的故障损坏而引发的额外的修理时间也会造成生产线的不平衡,就工人这一方面来说,突发性疾病,发生安全事故、心不在焉操作引发失误造成产品缺陷、零部件错装或者在标准工作时间内,长时间劳累工作使部分工人作业速度不稳定等等很多不可避免的原因都会导致生产线的暂时性不平衡。以上这些原因都会造成作业时间增加,甚至使得生产线停滞,这些也是很常见的造成生产线不平衡的因素。
以上我们总结了引起生产线不平衡的种种原因,这些原因在很多情况下会对生产线平衡造成重大影响,所以作为生产管理者必须对其加以重视,并积极采取措施。
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2.4 生产线平衡的改善原则与方法
通过调整各个工位的作业内容来使各个工位作业时间无限相近。 A.首先考虑对瓶颈工序进行改善,作业改善方法可参照程序分析、
动作分析、工装自动化等工程方法和手段。
B.将瓶颈工序的作业内容分割给其它工序。
C.合并相关工序,重新排布生产线。
D.分解作业时间较短的工序,把它安排到其它工序中去。 E.增加作业员,只要平衡率提高了,人均产量就提高了,单位成本
也随之下降。
如何改善耗时长的工序,
A.分割作业,把一部分作业分配到耗时较短的工序。
B.改善作业,缩短作业时间,如,活用工具等,
C.使作业机械化,提高机械的效能。
D.并行作业,增加作业人数。
E.更换技术水准更高、动作更快的作业人员。
如何改善耗时较短的工序,
A.分割作业,将其分配到其他耗时也短的工序,从而省略原工序。
B.从耗时长的工序,接过一部分作业内容。
C.把耗时较短的工序结合起来。
D.把需要两个人工序,改成一个人就能应付的工序。
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3 G07装配线现状分析
3.1 G07装配线现状介绍
绿镁科技有限公司主要从事手机外壳框架制作及手机组装~而G07装配线主要负责对手机框架的耳机插孔内垫片进行点胶烘干加工~G07车间实行8小时工作制~需要支付工人工资每小时20元。产品外观及实际加工部位如图3-1:
加工部位
图3-1 G07装配线产品外观图
G07装配线布局图如下图3-2~包括点胶~装配~烘干等工序。首先原材料,包括待加工外框、垫环,从车间右下角投入点胶及装配工位~
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点胶工位负责在垫环上涂抹粘合胶水~装配工位负责将垫环粘贴于外框上边框内侧耳机插孔处~同时安装顶针和磁铁以防止脱落~再装入夹具中放入烤箱烘干~在烤箱末端处工人负责拆卸夹具~将半成品打包装箱~夹具放上传送带循环利用。由于顶针较小~故不宜和夹具同时放上传送带~需要点胶工人从拆夹具处步行获取以循环利用~需要一定的时耗。
半成品
顶针 人 点胶
人 装配 人 烤箱
夹具 传送带
人 人 烤箱 装配
人 点胶 顶针
G07装配线平面布局图 原材料
图3-2 G07装配线平面布局图
磁铁
上边框
垫环
顶针
点胶
图3-3 点胶加工位置示意图
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3.2 流程程序分析
现场调研,依据相关资料数据编制流程程序图,
流程程序图 人员/物料/设备型
图号, 页号, 总页数 统计
活动 次数 时间/s 距离/m
加工 ? 工序,点胶 6 71
搬运 ? 11 367 地点,GO7装配线 等待
D
方法,现行方法 检查 ? 4 25
储存 ? 2
符号
说明 距离/m 时间/s
? ? D ? ? 储存 ? A取顶针 10 ? A将原材料搬运至点?
20 胶和装配工位
A取垫片 3 ? A检查垫片有无瑕疵 ? 5
A给垫环点胶 15 ? B从点胶工位取垫片和?
4 顶针
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郑州航空工业管理学院管理科学与工程学院本科毕业论文 B取待加工外框 ? 3
B检查外观有无瑕疵 ? 5
B安装垫环 25 ? B检查有无胶水溢出 5 ? B抹布擦拭表面 ? 5
B取夹具 5 ? B安装夹具 12 ? B放入烤箱 5 ? 烘干 ? 300
C取出夹具 7 ? C拆卸夹具 8 ? C将夹具放回传送带 ? 7
C检查半成品外观 ? 10
C半成品装箱 6 ? C顶针装盒 3 ? 待入库 ? 合计 71s 367s 25s
图3-4 现今流程程序图
进行流程程序分析,存在如下问题,
,1,搬运次数较多,有11次,鉴于烘烤的300秒是工艺问题,无法避免,但此处并不影响节拍,因为可以将大批量的产品陆续投入烤箱,这里不存在等待,
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,2,顶针和夹具同样需要循环利用,但顶针需要人工搬运,完全不必要,
,3,原材料的位置不合理,造成不必要的搬运,
,4,待入库办成品位置不合理,下面产线的半成品打包需要额外的搬运。
3.3 评价
可以计算各个工位的作业时间,
表3-1 现今作业时间表
工位 A点胶 B装配 C拆卸夹具
作业时间 53s 69s 41s
生产线平衡率,,53+69+41,/(3*69)=78.74%
对生产线来说,不平衡率越小越好,一般控制5%-13%之间,至少要控制在15%以下。而本生产线达到了21.26%,显然需要加以改善。
日产量,2*8*60*60/69=834,件,
单件产品人工成本,20*6/834=0.143,元,
据表3-1~可以看出点胶工位和拆卸夹具工位有明显的空闲时间~这样造成了各工位的不平等现象。工人B更愿意接替工人A和C的工作而对自身工作失去积极性,工人C则经常悠闲地完成自己的工作~久而久之~作业动作会更为拖沓~他的作业时间肯定会在41s的基础上日益增加~缺乏劳动创造的积极性。虽然G07装配线采用岗位轮换制度~但一旦更换岗位势必会影响工人情绪~这对企业来说是个比生产线不平衡更为严重的隐患~必须予以重视。
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4 G07装配线优化分析
4.1 程序优化分析
针对之前流程程序分析发现的布局及搬运的不合理问题~对现场设施布局做出如下改善:
,1,将原材料位置调整于左边正中方便点胶工人快速获取原材料~节省搬运时间,
,2,将待入库半成品位置调整于右边正中~方便两条线装箱打包,
,3,在烤箱外侧增加两条小型的传送带~以避免顶针的人工搬运,
人 点胶 传送带
装配 人 人 烤箱
原半 材成 夹具 料品人 传送带
人 人 烤箱 装配
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传送带 人 点胶
G07装配线改善布局图
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图4-1 G07装配线改善布局图
图4-1 G07装配线改善布局图
,4,由于装配工位的工作量过大,造成节拍过长,故添加一个整理夹具的工位来分摊部分工作予以平衡。
依照以上改善意见编制新的流程程序图:
流程程序图 人员/物料/设备型
图号, 页号, 总页数 统计
活动 次数 时间/s 距离/m
加工 ? 工序,点胶 6 71
搬运 ? 12 352 地点,GO7装配线 等待
D
方法,改善方法 检查 ? 4 25
储存 ? 2
符号
说明 距离/m 时间/s
? ? D ? ? 储存 ? A取顶针 ? 3
A将原材料搬运至点
? 5
胶工位
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郑州航空工业管理学院管理科学与工程学院本科毕业论文 A取垫片 ? 3
A检查垫片有无瑕疵 ? 5
A给垫环点胶 15 ? A取待加工外框 5 ? A检查外观有无瑕疵 ? 5
B从点胶处取垫环、顶
? 6
针和待加工外框
B安装垫环 ? 25
B检查有无胶水溢出 5 ? B抹布擦拭表面 5 ? B传递给整理夹具工位 ? 3
S取夹具 ? 5
S安装夹具 12 ? S放入烤箱 5 ? 烘干 ? 300
C取出夹具 7 ? C拆卸夹具 8 ? C将夹具放回传送带 7 ? C检查半成品外观 ? 10
C半成品装箱 6 ? C顶针放上传送带 3 ? 待入库 ?
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合计 71s 352s 25s
图4-2 改善流程程序图
4.2 评价
可以计算各个工位的作业时间,
表4-1 改善作业时间表
工位 A点胶 B装配 C拆卸夹具 S整理夹具
作业时间 41s 44s 41s 22s
由于整理夹具工位同时服务上下两个装配工位,故取22*2计算生产线平衡率,,41+44+41+44,/(4*44)=96.59%,将不平衡率控制在5%以内,完全富有成效。
日产量,2*8*60*60/44=1309,件,
单件产品人工成本,20*7/1309=0.106,元,
人工成本为改善前的0.106/0.143=74%,下降了26%
此时虽然各个工位作业时间趋于平衡,但仍要执行岗位轮换制度,这样可以锻炼造就更多的全能工,以适应临时的人员调配,此外还能彼此熟悉相关工位的作业细节,从而各工位能更好的在细节上予以配合。
结束语
本次关于绿镁科技的生产线平衡应用研究应用了大量工业工程的基本研究方法,进行程序分析,发现问题,重排了各个工位的作业内容,积极大胆地增添生产设施,增加新工位来分摊瓶颈工位作业内容,大幅度提高生产线平衡率,从而提高了日产量,更好地满足交货期,同时降
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低生产成本,为企业获取更大利润奠定基础。改善后的日产量为1309,这显然无法完成大批量的订单,而且生产设备,传送带,点胶机,也没有充分利用,可以考虑在面对大批量订单时在同样的工位增添一倍的人力,这样产量就有一倍的增长,而机器设备的固定成本不变,也就意味着单位产品的固定成本的下降,企业将有更大的获利空间。
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致 谢
本次研究全部数据资料均来自绿镁科技G07装配线,在此感谢该产线的各位工作人员对本次研究的积极支持,在之后的进一步研究中发现了很多棘手的问题,通过和同学讨论,和管理科学与工程学院各位老师交流予以解决。在论文的修改阶段王佳佳老师对本次研究进行了深入指导并提出了宝贵意见,在此致谢。 参考文献
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