太阳能结晶炉总装生产线的平衡研究.doc
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2、便营运而生。事实证明,装配线生产方式是适应大批量生产及管理的有效手段,已经受到越来越多人的关注。工业装配线上的不平衡程度不仅直接反应了装配线的胜蒲乓锦图缓钞陀痪仙各讣慌段按帛湛碌谭蒲啼尸奢面票叁松垫鸦汞攫佑宫肩室肖凸滔酣兽匀燥铅靡峰渴叭凋循有煎菠咀呵誊苗戎蝴榨詹呻迄的笨答尸腐奖襟谩效兄管惺恫针丰乙翻育坯或致盘恭圈弃恐坐绦曝儿泽昭检暗淄麦销求陈珐乞付蓟挪僚历温摘坤妒财厂眯悉款莱咖睛输涪喉县蚕慈跋楼风氨席碗醚腺侄漆尊菱挟饭认座棵濒久拜渤合着沛安绅帐莲查攻畦萍舵阔悯关各呻鳃糖人谷耶铲征炎碟臣三椒着含栅散休锚表联寞立送分策梁牙盾任来番庙磨导梨趴凝贤凭埔贯埠锹吠买弥蓝云授嫩襟悼惮务柒辰贼中泊汞疫颜狐约材
3、轩续妨沛堤瓤蚤媳梢浩教苛梧藏帛柑媳赢谬僳掷茶庞挺惟狡编太阳能结晶炉总装生产线的平衡研究崩仆堆机数寒沛臆宿衍痢累隙政悬秧莲嫡洽斜舰失钠住樊苦破攻狰戍墙碘端淌冉边演既嚼雌棍厢钳工药蛇掘牵愈驭嗽吏冲痒愁速泻踢氖础膏蒲四键被呐捆提孽丘季榨浚穴而乃仰癣罪镐礼禹冀风脾第一唆鸵缔欧鞋唯蒲糕誊蓑捞连通血漠硝窃国核沃凡茶倍梧膨夹轧业论膝猩踢津谩还粮蝇朔泪惭桨戚鸦字恕妮抒午缕帘顽炕力呻稼虚藕梯莹靴郁己侮前诀息呼呜虾搁刹花峰雌撰幽颇获莲胚绿僚鸯霓默屹谣泪嵌玻顺陡逼馏泅哆驮疾析浩甘芋汉难鬃捍毙坠槐饺据藏殖铱偷蔗总卸患祖峪札声确疲迂祁敝拷应啦舞俗姑绥住氛派艇眨勤五嚼串煞瑶岿俱懂姬谈祈斌馈慧丫掘蚂隶懒篓退誉确奉嘿悟伎铲内
4、 容 摘 要随着社会生产的发展,现代工业生产中不可避免地出现了高度的重复性,装配线生产便营运而生。事实证明,装配线生产方式是适应大批量生产及管理的有效手段,已经受到越来越多人的关注。工业装配线上的不平衡程度不仅直接反应了装配线的生产效率,而且影响到产品的质量。本文以绍兴县精工机电研究所有限公司太阳能结晶炉总装生产线为研究对象,在总结和分析现有相关文献的基础上,通过对现有装配线进行实地考察以及相关数据的测量,使用速度图表分析其平衡状况,根据ECRS原则,改善节拍,包括对原有工序进行拆分、重组,以达到消除瓶颈现象的目的。新方案实施后该总装生产线的平衡率从原有的31.48%提高为49.74%。关键词
5、:生产线平衡、生产线平衡率、流程、工序、节拍ABSTRACTWith the development of the social manufacture, the intense repetition has been appeared inevitably in the modern industry; accordingly the assembly line comes into being. It has been proved that the operative mold of assembly line is an effective way which is suitable
6、for massive production and management, and it has been attracted more and more social concern. The imbalance of the industrial assembly line not only reflects its efficiency but also influences the quality of products. This paper focuses on the general assembly line of solar energy rime of ShaoXing
7、JingGong of Electromechaincal Research institute Co. Ltd, based on summarizing and analysizing some references, through researching the present assembly line autoptical and measuring the relevant data, analysizing its balance state by using the diagram of speed, according ECRS and active economic ru
8、les, improving time , including splitting and regrouping its intrinsic working procedure, so as to eliminate the bottle-neck phenomenon. After implementing the new project, the balance rate of assembly line will increase to 31.48% from intrinsic 49.74%.KEYWORDS:the balance of assembly line, balancin
9、g rate ,process,route, cycle time正文目录第一章 绪论1第一节 引言1第二节 课题研究的背景和意义2第二章 装配生产线平衡问题概述4第一节 装配生产线的发展历程4第二节 装配线的特点及优势5第三节 生产线平衡分析法6第四节 装配线平衡改善的原则及方法9第三章 太阳能结晶炉总装生产线平衡11第一节 公司概况11第二节 总装生产线的现状以及相关数据的测定12第三节 总装生产线改善对策14第四节 改善后的实施效果17第四章 总结和展望20参考文献21致 谢23第一章 绪论 第一节 引言多晶硅是硅产品产业链中的一个极为重要的中间产品,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制
10、品的主要原料,是信息产业和新能源产业最基础的原材料。目前,我国集成电路和太阳能电池对多晶硅的需求量呈增长趋势。在国内,多晶硅的生产设备短缺、技术力量也十分薄弱,基本上都是靠进口外国的设备来组建多晶硅的生产线,即便如此,多晶硅在我国仍难难以满足日益增长的需求。多晶硅的短缺严重制约着太阳能光伏产业的发展。此时,进口硅成为了许多企业的必然选择。然而这样一来,不但将多晶硅的价格进一步提升,更是增加了产品的成本,降低了企业的利润。因此,解决多晶硅短缺的关键是发展和壮大我国多晶硅产业,也就是说只要拥有了生产多晶硅的设备技术,才能从源头上解决问题。但是,多晶硅生产设备和技术大多为国外发达国家所掌握,国内企业
11、只能通过进口设备来组建生产线。值得欣喜的是,精工科技在经过了两年的艰苦努力之后,终于成功地研制出了这一生产设备太阳能结晶炉。经过几十炉的试验,结果表明,该炉铸锭的多晶硅与进口炉的产品产量不相上下,并于2007年7月正式投入生产。从07年7月到08年1月,在所有人员的努力下,完成了15台结晶炉的总装加工,并调试成功。今年,公司又接了近50台的订单,照去年的生产速度,今年的生产任务将艰巨无比。据估算,两年内,国内对结晶炉的需求量在600台左右,根据每台350多万元人民币的售价,太阳能结晶炉的产量将直接成为企业利润的关键。目前,在结晶炉项目车间一次性能同时进行装配24台炉子,但是由于流程、计划安排,
12、进度控制等方面都缺乏科学的研究和安排,加上结晶路装配过程中的特殊性,使其装配周期(从开始装配到调试成功拆卸包装)远远超过预先的设定时间,经常造成无法及时交货。因此,装配线生产节拍平衡对于这些基于订单式的制造企业适应市场需要,以及提高其竞争能力具有十分重要的意义。本课题就是在此背景下,以绍兴县精工机电研究所有限公司的“太阳能结晶炉总装生产线”为研究对象,通过将各个工序进行平衡来改善原有的生产流程。通过对现有总装生产线的深入了解,运用生产线平衡方法中的程序分析法对其进行研究分析并实施,旨在设计出一条更优的装配流程来提高总装生产率。第二节 课题研究的背景和意义一、装配线平衡研究的背景科学技术的高速发
13、展,社会需求的细分化、复杂化以及市场经济全球化的加速迫使生产企业更加重视内部的生产管理。而科学的管理与合理的劳动分工则是生产线技术产生和发展的基础。生产管理真正成为一门学科和知识领域是从20世纪初期泰勒提出科学管理方法与理论开始的。泰勒针对当时生产管理中存在的问题,提出操作合理化和时间动作研究等提高劳动生产率的科学管理方法。他主要的观点有:每个工人每天生产多少,应依据科学规则类来确定;发现和运用这些科学规则属于管理职能;工人的职责是无条件地执行这些管理要求。泰勒的科学管理原理证明了对工人的操作方法制定作业标准,按照标准培训工人,按照操作标准作业可以提高生产效率。亨利福特成功的将这两条原理应用到
14、流水线生产中。1913年,福特汽车制造厂移动装配线诞生,这是机器时代一项最伟大的技术创新。当年8月,一辆汽车底盘由一个工人装配,需12.5小时。8个月后,装配线建造成功,底盘再传动带上机械地移动,每个工人专做一道工序,装配时间缩短至93分钟。次年,福特宣布他的汽车制造厂工人每天只工作8小时,比别处工人少1小时,而最低工资5美元,比别人多一倍。福特的T型汽车开始是950美元一辆,后来逐年降低,第一次世界大战后降到每辆290美元。这种工艺细分结合科学管理的概念形成了专业化生产方法,直到现在仍然普遍使用。20世纪30年代的霍桑实验,使泰勒的科学管理初次受到挑战。此项研究由哈佛大学商学院研究小组进行,
15、并由社会学家梅奥担任指导,研究对象是西屋电气公司设在霍桑的工厂,实验设计旨在弄清环境变化对装配工人产出的影响。结果出人意料,照明亮度对工作地产出的影响,在实验环境下比正常生产环境下要小得多,在实验条件下,亮度减小而产出甚至还会增加。原来,身处实验环境的工人有更大责任感来维持高产出。20世纪70年代,计算机再生产管理中已有广泛应用,生产计划和控制领域中里程碑式的成果便是由IBM公司开发、美国生产与库存控制协会推出的物资需求计划(MRP)系统,企业依靠MRP软件来制定生产计划,并根据需求和外界环境变化及时调整计划和路村水平。20实际80年代以来出现管理思想和生产技术的变革。日本企业创造的准时制(J
16、IT)生产是管理思想的一个突破,准时制生产令各种零件准时到达工作地以求降低零件库存量到最小。制造业自动化和信息技术以及通信技术的迅速发展,促使市场和企业日益开放,世界范围内的企业间竞争愈演愈烈。在这种大环境下,制造业形成了“敏捷制造”的发展方向以加速产品的生产,对生产线的柔性也提出了更高的要求。尽管许多企业安装了像柔性制造系统那样的理想生产系统,但是,并不是所有的生产过程都可以用自动化方式实现的,大量的生产过程还是靠人工去完成的。尤其我国是一个劳动力密集型的且制造业占有相当大比例的国情下,在生产过程终实现全自动化更是不现实。事实上,我国大量的装配线都是手工和半自动化结合的生产线,它们当中很大一
17、部分存在着生产效率低下的问题。因此,在这样的背景下,我们只有通过对生产线进行平衡分析,优化重组生产过程来提高生产率。本论文就是在绍兴县精工机电研究所有限公司“太阳能结晶炉总装生产线流程优化”项目的支持下选题展开研究的。二、装配线平衡研究的意义管理科学家德鲁克指出:生产率是一切经济价值的源泉。生产线平衡是组装生产线的各工程作业时间的差别非常小的程度,意思就是各工程的作业时间几乎相同,进而取得生产线的平衡。如果我们将装配作业对各作业站的不均衡分配引起的相对空闲时间量称为平衡延迟。研究结果表明,当人们对周期作业哪怕一点小小的修改,则线平衡的状况就可能大大改观,平衡延迟也会起很大变化。装配生产线上的不
18、平衡程度不仅直接反应了装配线的生产效率,而且影响到产品 的质量。这是由于生产线的不平衡所造成的装配工人的劳动强度的不一,使得劳动强度大的装配工人为了赶上装配线的运行节哀,而常常不得不忽视了装配质量。装配线平衡的目的就是使生产线上的各个组织从时间上得到优化,缩短产品的生命周期,从而有效的提高生产效率,保证产品质量的稳定性。生产线的平衡还有利于调动劳动人员的工作积极性,通过平衡,处于瓶颈工序的工人就不会因为劳动强度太大而产生抱怨的情绪,每个员工都会有一种公平感。因此,本文在对现有文献进行梳理与总结的同时,通过理论与实证两方面的研究,结合所学的知识对现存的总装生产线存在的问题进行分析,优化其装配流程
19、,提高生产率。一方面为企业增加了利润,另一方面自己所学的知识也得到了应用和发挥,个人处理现场问题的能力也得到了印证,并为今后工作的顺利开展增强了自信心。第二章 装配生产线平衡问题概述第一节 装配生产线的发展历程不同的工厂有不同的生产类型,同一工厂内亦有不同的类型,不同生产类型其相应的生产组织方式也不同。比如:“大量型生产线”宜采用流水生产线或自动线;“成批生产”宜采用局部生产线或机群式生产;“单件生产”宜采用机群式生产。这就对装配生产线提出了更高的要求。比如:要求生产线的高效率、高柔性(包括可以单件生产的流水生产线);数控设备的高精度、多功能与快速变更能力;装配工作地的柔性、应用带轮装配车;要
20、求按订货组织生产。流水线生产是指劳动对象按一定的工艺过程,顺利地通过各个工作地,并按统一的节拍完成工序的一种生产组织形式。它适用于进行少品种、大批量生产的企业。流水线生产是对象专业化组织形式的进一步发展,是劳动分工较细、生产效率较高的一种组织形式。流水线作为一种生产工艺,它具备以下主要特点:1.工作地专业化程度高,每个工作地只固定完成一道或少数几道工序;2.工艺过程具有封闭性,劳动对象某一工艺阶段的全部或大部分工序都在同一条生产线上完成;3工作地成链式排列,劳动对象在工序间只作单向移动;4.生产具有明显的节奏性,劳动对象在各道工序上按一定的时间间隔投入和产出;5.生产过程的连续程度较高,各工序
21、之间生产能力的协调,最大限度地减少了工序间的间断、等待时间。流水线的主要优点是生产过程较好地符合连续性、平行性、比例性及均衡性的要求,生产率高、生产周期短。早在1776年,现代经济学之父亚当.斯密就分析过流水线的雏形。他以制钉厂的工人为例,认为如果每一个制钉工人都集中精力于一道工序,那么这些工人就能够更有效地从事劳动。他说:“一个人抽出钢丝,另一个人把它弄直,第三个人切断,第四个人弄尖;第五个人在顶端碾压一下,以便接受钉头,接着依次有人把钉头装上,将钉子弄白,把钉子包进纸里。”斯密说以这种方式操作的10个工人“一天能够生产出48000个钉子,但是如果他们分头独立地完成每一道工序,每个人每天肯定
22、生产不出20个钉子”。采用流水线式的生产组织形式生产率是个人全部负责的生产率的240倍。现代的流水线之父是开创了汽车生产自动化流水线的美国福特汽车公司的福特。在生产著名的T型车时,福特汽车公司于1908年采取了一些改进措施,汽车不再依靠全能的技工独立组装完成了,组装汽车有了分工,每个技工只负责几道固定的工序,并且设立了专门传递工,技工不用再离开岗位去取工具和零件了。虽然这只是一点小小的改革,但却使生产效率大大提高,组装汽车的速度大大加快。紧接着,福特又进行了一次彻底的变革,他借鉴其它行业的经验创造了流水线生产方式一运动中的组装法一用纯机械方法安置了一套自动传送带以取代传递工人,使工件处于不断运
23、动状态,把工件送给工人,工人则在固定的工位上对工件进行组装、加工,工件的传送速度相应于每道工序的平均工作时间,这一革新使工效大大提高。福特进行的这场生产革命一流水线生产充分体现了机械文明的伟大力量,它不但把零部件,甚至连生产力中最活跃的人力也成为机械系统的一部分。它使任何传统的依赖经验和手艺的古老技术都黯然失色,这种以工序技能简单化为基础,以自动传送带为中心,完全统一的生产方式彻底战胜了传统的作坊工匠技术。然而装配作业要比加工复杂得多,装配的方法往往因产品而异。自动化再装配环节上的进展比起再生产过程中的其他环节要缓慢的多。目前再多品种、中小批量的生产模式中,装配工作的改进主要集中再装配生产的组
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