基于精益生产的电机装配线生产流程优化

基于精益生产的电机装配线生产流程优化

龙文

中车株洲电机有限公司 湖南株洲 412000

摘要：在社会经济不断增长下，微电机市场开始朝着需求多元化的趋势发展，同时市场从卖方市场慢慢转变成了买方市场，各企业之间的竞争达到了白热化阶段，可以短时间之内制造出符合市场具体需求的高质低价产品已经成为一个企业稳定发展的前提。

关键词：精益生产；电机装配线；生产流程；优化

一、生产流程出现的问题

（一）水泵电机的具体生产流程

一般来说，水泵电机的具体生产可以包括两个方面的内容：前端盖组装以及电机总装，实际生产流程可以见图1。

图1  优化前的水泵电机装配生产流程

（二）装配生产线平衡研究

从实际情况而言，装配线生产线平衡的意思就可以表达成：产品在进行装配的时候，是由各种不能再加以细分的装配元素所组合而成的，而且各个作业元素都要有着与其相一致的作业时间，一些元素间还具备装配顺序方面的前后约束联系。所以说，装配生产线平衡就是在符合顺序约束，同时使不同装配时间小于固定生产节奏的前提下，把全部作业内容进行过科学的改进之后，再配置至生产线的不同工位上，确保工位数是最小的。还可以是在符合顺序约束的前提下，把全部的作业元素进行整合之后，再配置至固定工位，保证装配线生产消耗的时长最少，并且不同工序符合水平平衡的措施，防止一系列的浪费情况，增强生产线实际效率。

首先是作业时长以及瓶颈流程的调查研究。通常来说，生产线在运行过程中所需要的人力成本实际上就是产品成本。不同流程有没有出现用人过度以及空闲问题，往往把作业工序里面生产速度最为缓慢的环节称为是瓶颈。瓶颈既阻碍着工序产出的速度，同时还会给别的环节生产水平的凸显带来不利影响。通过对优化之前的前端盖组装以及电机总装生产流程，通过秒表对不同的工序内容还有时长展开测试后可以发现，原工序规划出现了瓶颈，实地视察之后就得知生产线的构造缺少科学性，可增加设备来缓解员工作业负担，增强生产率。（1）工作闲余流程：①在前端盖组装生产中工序1，前盖入轴承；②工序5，前盖总成检验；③电机总装生产的工序6，前盖总成上弹簧；④工序10，铆装电机。（2）瓶颈流程：工序6，前盖总成上弹簧、弹簧以及碳刷入刷套。这一流程消耗的时间是16.8s，阻碍着生产线生产水平，一定要做好优化。不仅如此，工序2、3以及8所消耗的时长都大于14s，同样属于耗时比较明显的流程，也可做好改进。（3）可以通过气动压机的应用来替换手动压机，以此增加轴承整体装配率；通过喷码机的应用来替换原油印机，取消安排相关人员展开油印操作这一环节。（4）科学规划生产线，降低非增值物料运输相关内容[1]。

其次，工序内容探讨。进行生产的时候对工序内容展开全面的统计，明确引发工作量缺失以及超标的主要因素。借助统计给生产平衡率的计算和优化带来了参考。减少瓶颈工作，增强流水线生产的整体平衡度，从而进一步增强产能。

（三）装配生产线平衡率

对于生产线生产流程来说，装配生产线平衡往往就是测定其能力的其中一项关键因素，如果装配生产平衡率非常高，那么就意味着生产线水平就非常优秀。生产线平衡率计算：

生产线平衡率η=各工序时间总和/CT×工序数×100%（1）式中：CT指的是生产线流程里面的最大工时，就是生产线节拍。通过定义能够发现，生产线平衡通常要符合两方面的要求：（1）生产线节拍CT大于工序时间；（2）Σ（生产线节拍-工序时间）最小。

借助生产线平衡率就能够明确作业平衡高低情况，给产品质量以及生产率优化带来科学有效的参考。把全部的测量数据用式（1）进行计算就能够知道，在优化之前生产线平衡率只有73.6%。

二、优化方法及落实

（一）围绕ECRS实施的流程优化

ECRS指的就是工业工程学里面存在的四个原则，包括取消、合并以及调整顺序，还有简化，基于此改善流程的制定，实现生产效率最大化。借助ECRS对流程实施改进之后，具体流程从之前十三道工序降低到十一道，整体的装配时间大大缩短，而且工作人员自身的劳动负担也开始明显下降[2]。如图2所示。

图2  优化后的水泵电机装配生产流程

（二）工艺文件的修改

按照工序内容，再次建立工艺过程中提出的施工内容，就是把所有的工序内容都保持在四项之内，然后把某一工序内容整合到别的工序里面即可。

（三）生产设备还有工装的优化

首先，针对前盖入轴承流程来说，借助气动压机的应用来取代了手动压机，以此增强轴承装配质量，同时降低工作人员负担，确保轴承垂直度，增强前盖装配品质，使得电机质量能够安全可靠。其次，借助喷码机的应用来取代原油印机，进行生产的时候取消人员操作这一环节内容，整合到别的流程里，节省一名人员支出。

（四）现场优化

在对布局进行优化之后，保证所有人员都能够坐到工作区域相同的一边，借助传送带将所需的物料传输到工位上，优化工位布置情况，使整体搬运路线避免出现相互交错的问题，缩短距离，同时减少生产流程。不仅如此，对作业现场布局实施优化，还能够改进员工的工作位置，确保工作现场变得越来越整齐，并且生产也越来越畅通。

三、具体效果评价

借助对生产流程进行优化，使得停滞以及等待问题显著降低，有效防止了人力资源严重浪费的情况出现，而且还最大程度增强了整体劳动的生产率。另外，还能够减少大量搬运以及移动次数，加速物流畅通性，直接增加生产率。

（一）作业工时对比

在对生产流程进行优化之后，不同工序之间的用时变得越来越近，而且产线同样越来越平衡。

（二）生产线优化之后的生产平衡率

将优化之后的数据进行研究可以看到，生产线平衡率达到了90.9%，和优化之前的66.7%相较而言明显增加24.2%[3]。

（三）效益对比

在进行生产流程优化后，工作人员的数量从之前的八人下降到了六人，同时生产节拍从之前的16.8s减少到了12.6s。班产量也从之前的1700台/班增加到2285台/班；生产周期从之前的六天减少到四天半。

结语

综上所述，首先，通过精益生产手段对中车株洲电机有限公司产品电机装配生产线流程做出了探讨，同时对不同工位的作业时长展开了实地检测，最终明确了给生产线带来阻碍的瓶颈流程。其次，通过ECRS理念对以往的生产工序做出了改进，有效整改了每一个工位，缩短等待的时长，并合理优化生产线的构造。在进行全面优化之后，生产工序安排的工作人员已经下降到两人，同时生产线平衡率从66.7%增加至90.9%，效益十分显著。最后，文章内容以及研究手段对于公司别的生产线以及流程优化来说同样有着科学的借鉴价值。

参考文献：

[1]张海洋,罗伟怡,徐晓鸣,等.基于改进遗传算法的生产线平衡优化[J].机电工程技术,2021(03):40-43.

[2]胡耀东,付文光,郑璐.SF6断路器精益化评价评分系统的开发与应用[J].内蒙古电力技术,2020(04):73-77.

[3]刘菲,郑参,刘正,等.基于IE及整数规划理论的生产线平衡研究[J].现代制造工程,2021(06):101-115.