1、清华大学 IE 亮剑全国工业工程应用案例大赛湖南科技大学项目报告书仅用于交流，禁止用于商业用途，微博听见彩虹的声音精益生产理论在产品装配线流程上的应用清华亮剑全国工业工程应用案例大赛参赛案例参赛组员：指导老师： 学校系所：湖南科技大学工业工程系2014 年 11 月 24 日清华大学 IE 亮剑全国工业工程应用案例大赛湖南科技大学项目报告书摘 要本文在精益生产的体系下，结合志高本身的生产模式，就志高的一款机型的装配线流程进行分析、优化和改善，从线平衡的角度去实现生产率的提高，去掉一切不增值的部分，实现效益最大化。首先从精益生产的定义出发阐明在精益生产的实施过程中，对流水线生产率平衡研究的重要性
2、。接着对志高一款机型的工序时间进行研究，得出线平衡率，针对平衡率不高的现状进行分析，找出瓶颈与不合理的地方。根据线平衡的原则，运用 ECRS 四大原则重新优化生产线，运用人机分析提高机器的利用率，使得平衡率及生产效率都有了进一步的提高。最后运用 Flexsim 仿真软件对改善结果进行了验证。关键词：精益生产，装配线，生产率，优化第一章 选题背景 .1第二章 志高空调 1.5P 08 版室外机装配生产线分析 .22.1 1.5P 08 版室外机装配流程图 .22.2 1.5P 08 版室外机工序测量时间及标准工时表 .32.3 1.5P 08 版室外机的装配生产线线平衡率 .52.4 总装线当前
3、线平衡分析图 .62.5 室外机生产线中存在的问题 .62.5.1 IE 人员的测时并没有最佳化 .62.5.2 工序时间相差较大 .62.5.3 因为不良品的返工造成的尾数影响整体效率 .62.5.4 员工的积极性不高 .72.5.5 生产旺季新员工大量涌入 .7第三章 装配线平衡率改善方案 .83.1 志高生产线平衡改善的方法论及技巧 .83.1.1 运用 5W2H 法进行提问 .83.1.2 ECRS 四大原则 .83.1.3 员工正激励措施 .93.1.4 提案改善制度的健全 .93.1.5 管理制度的完善 .93.1.6 异常订单的及时处理 .93.2 1.5P 08 版装配线的改善
4、 .103.3 1.5P 08 版装配线改善效果 .143.3.1 总装线改善后的平衡率 .143.3.3 改善后的线平衡分析图 .163.4 预装线的现状分析及改善 .17第四章 生产线平衡率改善的 FLEXSIM 仿真验证 .244.1 仿真的原理及 FLEXSIM 软件的简介 .244.2 总装线仿真建模的流程 .254.3 仿真结果输出 .304.4 仿真模型的对比验证 .31第五章 总结思考340第一章 选题背景我国国内制造企业一直对新产品研发、工序本身的制造、组装或加工技术、设备的更新换代等非常之重视。但是却忽略与之相对应的工业生产线线体设计及排步。在不引进新制造装备的条件下，利用
5、精益生产，通过少人化，增加流水线生产率，削减库存，削减浪费逐渐成为降低生产投入的重要手段。在目前，由于空调市场需求不断提高，在每年 3 到 4 月，10 到 12 月，公司都会迎来空调生产旺季，由此企业不得不开设双班，如何尽量提高单班产量，许多问题有待研究：车间设备布局不合理，某些工序的人数安排不合理造成生产线停线或生产过剩，严重影响生产效率。 精益生产的核心就是要快速应对市场需求，消除浪费的同时要对作业流程进行整合与优化，改善生产。在精益思想的带动下进行优化装配线，减少浪费，使生产线达到最大的产能与最佳的平衡，已成为当代制造业的首要任务。生产线平衡能够反映加工企业的生产综合水平。生产线平衡分
6、析可以有效的发现问题、改善问题，对企业的正常生产秩序起着关键的作用，它可以帮助企业有效的实现资源优化配置。因此，生产线平衡问题无论在哪个制造企业中，都受到长期高度关注。1第二章 志高空调 1.5P 08 版室外机装配生产线分析2.1 1.5P 08 版室外机装配流程图安 装 快 速 接 头固 定 压 机 接地 线 （ 1钉 ） 压 缩 机 固 定（ 3螺 母 ）安 检插 毛 细 管 组件 、 插 压 机排 气 管焊 接 毛 细 管 组 件（ 2焊 点 ） ， 四 通阀 与 冷 凝 器 进 气管 （ 1焊 点 ）包 阻 尼 胶 、贴 中 隔 板密 封 条焊 接 低 压 阀 连 接管 接 口 （
7、1焊 点 ）排 气 管 与 四 通 阀接 口 （ 1焊 点 ） 冷 凝 器 就位 、 固 定（ 2钉 ） 安 装 阀 板 座 、高 压 阀 （ 阀 板座 2钉 、 高 压阀 1钉 ）安 装 低 压 阀（ 高 压 阀 1钉低 压 阀 2钉 ）焊 接 压 机吸 排 气 管（ 2焊 点 ） 拔 压 机 胶 塞 、开 阀 芯 、 插四 通 阀 组 件电 机 支 架 组 件固 定 （ 2钉 ） 、拔 压 机 盒 盖右 侧 板 装 配1（ 与 电 气板 固 定 2钉 ）不 合 格返 工 合 格插 线 （ 电 机 线 3端 口 、 四 通 阀线 圈 2端 口 放 压 机 外环 消 声 棉理 线 、 扎 线前
8、 面 板定 位贴 三 联 条形 码 、 上减 震 胶 脚接 管 、抽 真 空商 检 上 电 、插 管 、 开 机装 四 通 阀 线 圈 ，挂 电 气 板上 底 盘 、拔 机 脚 护套 、 放 流程 卡开 始 压 机 就 位贴 条 形 码扎 背 网中 隔 板 固定 （ 3钉 ）放 压 机 垫 片 、 电器 板 组 件 ， 插 压机 黑 线 与 白 线固 定 地 线 于 电气 板 （ 1钉 ）末 检 漏合 格合 格不 合 格 返 工拆 管 、注 氟 封 口 首 检 漏前 面 板 装 配1（ 与 底 盘固 定 3钉 ）前 面 板 装 配2（ 与 电 机 支架 组 件 固 定 2钉 ） 、 转 向右
9、侧 板 装 配3（ 与 冷 凝器 固 定 2钉 ） 卸 快 速接 头安 装 高 、低 压 阀 帽贴 铭 牌 、条 形 码不 合 格返 工插 压 机 红 线 ，固 定 压 机 端 子盖 （ 1螺 母 ）固 定 电 气 板（ 2钉 ）安 装 轴 流风 叶包 消 音 棉 、整 管 合 格内 检不 合 格返 工右 侧 板 装 配2（ 与 阀 座板 固 定 5钉左 立 柱 装配 （ 2钉 ）定 位 顶盖 板 顶 盖 板 装配 （ 3钉 ） 商 检不 合 格返 工 收 氟 、拆 管安 装 高 、低 压 钠 子 安 装 高 、低 压 阀 帽装 大 袖 手 、放 连 接 管 合 格总 检不 合 格返 工 合
10、格 抬 机 、 放 纸 底托 、 套 胶 带贴 商 标 固 定 前 网（ 4钉 ） 放 附 件 、清 洁 机 身 固 定连 接 管套 纸 箱 、贴 条 码装 顶 盖 泡沫 、 封 箱抬 机 、 下 线固 定 前 网（ 4钉 ）图 2.1 装配流程图22.2 1.5P 08 版室外机工序测量时间及标准工时表工 位序 号 工 步取 底 盘 4.034.87192.783.75.83753.82693.783.792645.3794.36作 业人 数 工 位 标时 ST工 步 标时 T（ s）剔 除 异常 值 后均 值 (s)12346 10 xix*15m/mA实 测 时 间 x拔 机 脚 护 套
11、 16012.5放 流 程 卡 3.51放 底 盘 于 工 板 上 16823.4721925021042.8253.1635.638.6930.87158156141201040203.51614049.75683.6 .534.54.338.63.78304.745185245956062 .7651贴 条 形 码上 减 震 胶 脚2 1.3443.72183.72 3.0163.43.413.43.64.783.651262750721527821824754.93086压 机 就 位贴 条 形 码 于 压 机 底 部3 7.23.51.47809.1.1.1.980.6.7351.91
12、2.固 定 压 机 接 地 线4 18370860 5464525156638255763.785.3814.87.4036.23.3.916794.209压 缩 机 螺 母 、 垫 片 就 位固 定 螺 母5 .448.172291 5411527592153266.56.378.94678.4.083.4690.6136.956041冷 凝 器 就 位螺 钉 固 定 （ 取 螺 钉 ）6 10.44.9291 3843706935253204.35.475945.96106.19.37.15.06.226.7583放 中 隔 板螺 钉 固 定 （ 取 螺 钉 ）7 10.7480.7259
13、679 6847906855834635.365.14814.698.473.264.35.0.1 45.72493安 装 固 定 阀 座 板 （ 2钉 )固 定 高 压 阀 （ 1钉 ）8 13.4547.82 28726782526325707936.5.196.16.079.9626.8.5016.57.10683固 定 高 压 阀 （ 钉 )固 定 低 压 阀 （ 2钉 ）9 1.6537.108530 3913031128335350272.812.76.5275.42.952.643562.97拔 压 机 胶 塞开 高 低 压 阀 芯10 14.27.693677850436936
14、1.354插 四 通 阀 组 件 715.5.56.72.395.95.25.757.45 6.5插 毛 细 管 组 件 9.474384972606136136.7插 压 机 排 气 管1 14.5867.25.784.4.54.3975.4.8504.215.6289焊 接 吸 气 管 接 口 .46276863994. 344焊 接 排 气 管 接 口2 10.97587.25.014.864.54.734.915784.80125.690焊 接 低 压 阀 接 口 6.1436726196254. 384焊 接 排 气 管 与 四 通 阀 接 口13 1.02579.24.84.764
15、.794.825034.984.73964.7915.8焊 接 冷 凝 器 进 气 管 接 口 2.13021620216716220208.2486焊 接 毛 细 管 114 1.76387.4543.53.534.25.743.13163.73焊 接 毛 细 管 2 50.963810784.49761390547.09424825取 电 机 支 架 组 件 就 位 14.532.13.183.94.4.162851.73螺 钉 固 定 （ 取 螺 钉 ）15 1.458.9016175456417152341.70185拔 压 机 盒 盖130.30.4.061.9721.386.096
16、031.53.146取 放 压 机 环 消 声 棉6 13.82.919186525617591871.74 2108放 压 缩 机 衬 片 463.23.7843.623.3.395.93.4.337放 电 气 板 组 件17 1.4352.4794.154782451.647409508插 线 015.3.6354.09132.12.74.93取 背 网 就 位 4.10107.9812175137843.98418068611670扎 扎 带18 10.36223682.83.982.0102792.2.1.2.79剪 扎 带361325.121.912.31.812.01.972.03
17、2.131.871.972.392.412.3 2.41.09插 线 65.05.46.256.815.35.754.985.636.075.254.254.694.75 6.285.4固 定 压 机 端 子 盖19 8.6865.74.756.345.04.814.724.785.605.6.576.165.735.75 6.305.48固 定 四 通 阀 线 圈 17.41.571.571.671.381.391.471.521.531.341.41.271.32 1.671.45挂 电 气 板 组 件 于 中 隔 板 上20 7.97195.49.5410.629.507.197.537
18、.567.326.286.786.818.108.21 9.157.95固 定 电 气 板 螺 钉 （ 取 螺 钉 2）21 9.151136.1610.7215.728.4812.0412.321.212.879.659.531.401.981.2 13.051.35固 定 地 线 于 电 气 板 （ 1钉 ）2 13.05167.2015.3715.13.5713.8614.814.2914.0714.051.4213.514.3914.59 16.0213.93插 线 （ 电 机 线 3四 通 阀 线 圈 2） 16.02136.7010.841.2512.01.9412.781.130
19、.691.161.621.281.4210.58 13.101.39理 线 、 扎 线 7.890.670.590.60.640.60.670.70.640.60.670.670.74 0.760.6剪 扎 带 13.8624 68.576.535.915.35.346.215.815.805.65.75.435.275.61 6.575.71风 叶 就 位32.722.42.692.62.842.462.912.962.842.932.42.752.82 3.14.7螺 母 固 定25 9.711145.7913.781.069.7510.4312.4712.417.09.4712.612.
20、0612.142.56 13.9712.5安 装 快 速 接 头 13.972326 86.87.417.57.037.476.97.196.496.937.817.07.627.21 8.37.24接 管 60.85.64.945.286.064.34.474.874.65.284.94.975.42 5.835.07开 抽 真 空 机 、 上 接 头27 14.16154.5312.132.5012.7214.7213.5613.8213.13.7812.639.5012.8912.97 14.8112.8拆 管 、 注 氟 14.8128146.5713.12.431.6912.4712
21、.651.152.161.212.4712.5612.21.2 14.0512.封 口 14.0529 30.902.502.162.752.302.923.02.872.542.362.452.742.31 2.962.58包 消 音 棉 16.188.6510.317.259.789.810.258.910.2810.2510.2910.210.2 1.139.68整 管30 114.1087.638.976.535.37.87.858.037.427.616.957.357.206.31 8.407.30首 检 漏 12.087.88.161.319.7512.09.238.4510.2
22、39.647.128.649.58 10.749.34内 检3132 8.40110.7476.506.67.126.816.037.25.165.316.315.66.417.656.136.38包 阻 尼 胶 4.253.194.03.164.4.124.163.283.563.653.873.283.51 4.243.69贴 电 机 支 架 垫 棉3 10.6329.128.138.257.28.538.159.509.597.848.57.858.10 9.68.43贴 中 隔 板 密 封 条 （ 2条 ） 7.310.1340.263.032.43.573.74.063.253.94
23、3.893.563.273.542.3 3.863.6取 放 右 侧 板 （ 与 电 气 板 固 定 ） 108.109.89.817.59.11.287.329.59.569.037.27.59.16 10.369.0螺 钉 固 定 （ 取 螺 钉 ）34 14.214.5912.184.012.8513.8710.912.19.571.0912.9410.591.9412.06 13.8612.05右 侧 板 与 阀 座 板 固 定 （ 5钉 ) 13.8635 85.125.86.138.697.626.6.638.17.256.786.47.17.12 8.167.09前 面 板 定
24、位36 8.16114.641.121.012.09.616.014.2810.949.251.7512.561.851.23 13.571.80前 面 板 与 底 盘 固 定 （ 3钉 ） 13.5737 6.736.285.935.75.595.875.35.24.595.25.35.625.75 6.395.前 面 板 与 电 机 支 架 组 件 固 定 （ 2） 15.391.251.351.471.251.351.51.451.251.301.21.51.20 1.471.28转 向38 7.87196.510.107.936.878.258.638.917.156.789.346.
25、48.058.10 9.258.05左 立 柱 装 配 （ 2钉 ）39 9.25173.416.88.536.475.85.285.194.75.875.67.06.126.05 7.046.12右 侧 板 与 冷 凝 器 固 定 （ 2钉 ）40 7.04112.5410.639.198.210.4710.151.289.108.07.439.19.389.50 10.979.38定 位 顶 盖 板41 10.97148.6812.6810.185.6812.013.7810.591.7513.901.7512.7512.4512.7 14.2512.39顶 盖 板 装 配 （ 3钉 )
26、14.2542 140.588.21.061.931.9410.5613.512.39.6810.51.979.3514.58 13.471.72安 检 13.474337.163.094.02.83.192.872.753.53.253.182.972.82.753.10商 检 上 电 93.138.067.917.568.57.97.27.827.527.627.568.107.2 8.927.6插 管4 13.611.030.750.981.020.91.030.980.891.01.021.01.05 1.30.98开 机 3.561.7452.44.214.74.784.634.13
27、4.254.614.294.214.24.184.26 5.034.37商 检45 5.03117.341.41.721.281.31.681.341.381.531.41.381.281.591.45收 氟 （ 高 压 ）43.143.503.43.473.453.693.43.83.693.23.873.53.9 4.133.60收 氟 （ 低 压 ）46 10.674.04.284.034.064.784.04.04.074.094.04.284.8 4.84.2拆 管 1.650.91123.949.759.28.819.219.6510.341.8710.3413.9710.610.
28、3510.3 1.810.3卸 快 速 接 头 1.847 14.878.4710.2510.629.7810.508.659.8410.348.59.0710.248.52 1.019.57末 检 漏 1.01484105.10.69129.51039.786258.39436.159.087910.879安 装 高 、 低 压 阀 帽49 10.8387610410258068 2安 装 高 、 低 压 钠 子50 295.64.64.21450.97.546.945.47845.34贴 铭 牌 9381758761547826123287放 3联 ， 贴 条 形 码1 13.49.173
29、.5043.85410.34603.9874.5073.874.7108.12.92.32.32.19.38.90325大 抽 手 就 位 4535746095735021502753.026螺 钉 固 定 （ 取 螺 钉 ）52 7.5611.691.281.731.6.31.38159放 连 接 管 7140.812.4410.829410.62941.620941.6830412.0713.46固 定 前 网 （ 4钉 ) 13.454 31217951751331695610856放 附 件 27.948.5603.0820.29.8072.50720.982.013清 洁 机 身 9
30、.056 2.334721656543651816356746总 检7 7041抬 机 5.38.08.14.0.00.2.1452.05放 纸 底 托 60放 纸 板 39.458 2套 胶 袋 023.2475265649568476556483.003.03.1203.023.807676886765812748813.7864759.2518.32913.972.494.7.356.3固 定 连 接 管59 8.4614035465368360381809189套 纸 箱68.35.97619.73.4704.575.76.56.5570贴 条 码60 0521013848016187
31、0186201874213装 顶 盖 泡 沫 67.84.625.645.80925.95.7456.056.505打 封 箱 钉 3.1 1021817016381321821397139抬 机 下 线 80626735755837556贴 商 标 63 56675 9 58贴 档 案 联贴 纤 维 胶 09.142.3 1.5P 08 版室外机的装配生产线线平衡率根据以上数据，可以得出 1.5P 08 版机型的装配生产线线平衡率：平衡率=ST 总/（瓶颈时间*N）*100% （2.4）ST 总= （各工序标准时间*各工序人数）=765.16s 瓶颈工序为:插线(电机线 3 端口、四通阀线圈
32、 2 端口)瓶颈时间=16.02s作业总人数 N=68平衡率=70.24%工位数=62日产能=10h*3600/16.02=2247 台由现有的平衡率可知，要想达到现在工厂平衡率接近 85%的目标，还有很大的改善5空间。这只是志高一款机型的总装线时间分析，实际上在志高很多机型都因为诸多原因存在生产线不平衡的现象。仅仅通过加班来提高产能都是不可取的，不仅使员工作业疲劳，公司也不能获得更大的效益，所以目前的志高正在着手推进精益生产，改善各种机型的装配生产线线平衡率。2.4 总装线当前线平衡分析图图 2.2 改善前线平衡分析图由图中可以看到，各工序的时间参差不齐，和瓶颈工序有较大的落差，通过精益生产
33、对装配线进行改善是很有必要的。瓶颈工序插线(电机线 3 端口、四通阀线圈 2 端口)16.02s 明显高出整体水平，制约着整个生产线，在平衡分析时，要尽量先从瓶颈着手，消除瓶颈。2.5 室外机生产线中存在的问题2.5.1 IE 人员的测时并没有最佳化因为实习的岗位是工艺员，我并没有过多的参与 IE 的测时，只参与了这款机型的测时。在测时时，我发现我们测量的结果比较理想化，只是将规定的宽放和评比列入计算，并没有考虑工人实际操作过程中可能遇到的突发情况。对于个别工人在操作时由于失误等原因造成的异常值过于偏离，我们采取的措施是直接去掉，重新来测，在测量出的结果中，实际上已经不存在偏差较大的异常值，测
34、时的结果比较理想化。2.5.2 工序时间相差较大在生产旺季，工序时间的不均衡，会大大影响产能的提高。瓶颈工序的存在，使得一些岗位的空闲时间比较多，等待过长。62.5.3 因为不良品的返工造成的尾数影响整体效率在生产过程中，经常会有因各种各样的质量问题而出现的不良品，不良在装配时因为本身的不合格（尺寸不对、预焊组件的偏差过大等）而导致时间拖延，而且在确定被返工之后，返工回来的不良品要重新上线。在上线时还要使用相同的人力，有时在返工的不良品拿到线时已经切换到其他的产品，这样对这些尾数有些零部件还要重新切换。这些返工的尾数不仅造成浪费，还影响了流水线的整体效率。2.5.4 员工的积极性不高流水线生产的方式，使得员工每天都重复着同一个动作，长时间的重复使得员工本就觉得枯燥。而且在生产旺季，每天都要加班，很多员工都不愿意去加班，这样就导致了员工的厌烦心理，情绪不高。员工的积极性不高势必会影响产能，使得整体效率降低，影响装配线的平衡率。2.5.5 生产旺季新员工大量涌入快进入夏季的 3、4 月份，因为大量的销售订单使得空调的生产进入旺季，淡旺季对员工的需求量明显不同。旺季大量新员工的涌入，势必会给生产带来极大的影响，影响质量的同时也会影响装配线的进度。虽然对新员工也做过相应的培训，但是对于一些关键岗位，新员工的操作毕竟没有老员工纯熟。
