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装配车间生产线改善研究论文

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装配车间生产线改善研究论文

工业工程在国内企业,尤其是大型企业的应用研究,作为一个具有很强的理论和实际意义的课题,被推到前所未有的显要位置。下面是我为大家整理的工业工程系研究 毕业 论文,供大家参考。

任务导向工业工程实践研究

1实践过程

小组成员进入企业生产现场实地观察、观测、搜集与企业相关的文档资料,并多次与企业相关部门负责人讨论,通过与企业生产现场6S管理的标准做对比(例如生产现场作业地面和容器货架的标准要求:地面物品摆放时应有定位、标识,地面应无污染、无积水、无油污、无卫生死角、无杂物、主干通道畅通,标志线清晰、区域划分合理,区域线与标识清晰无剥落、安全警示区划分清晰并有明显的警示标志、容器、货架本身标识明确,无过期及残余标识等、容器、货架无破损及严重变形等),发现生产现场生产线工位器具定置以及生产线功能区域划分等方面存在很大的问题,因此企业生产现场成为我们的重要目标,经过反复研究最终我们把调查对象锁定在生产现场的中层领导和生产现场基层工作人员。

基层工作人员调查

根据对企业负责人的访谈,我们发现生产现场存在问题具有代表性的有以下几个部门,机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处。我们小组分别针对这几个重点部门,并且运用工业工程基础、精益生产、统计学的相关知识,设计了6S管理问题调查问卷。对调查问卷做出以下要求:问卷设计的方面有整理、整顿、清扫、素养、办公室清洁和安全。对于整理方面,主要从作业场所、休息区和物品摆放情况展开;整顿方面,从物品的定位、标识问题进行调查;清扫重点从作业场所、设备完好情况、通道线、周转车、周转器具和动力总成出库、零部件入库进行;素养,主要从工作人员的着装、个人行为习惯、休息室的环境和工作人员食堂就餐环境就行调查;办公室清洁从工作室的固定物品摆放情况、文件资料的摆放以及室内的卫生等进行;而安全问题主要从工作人员的 安全 教育 知识掌握情况进行调查。问卷设计内容,一部分是属于被调查者能够直接回答比较浅显的内容;另一部分是需要被调查者经过仔细思考才能得到的内容,这部分的问卷设计就是符合5W2H的应用 方法 。之后分别对五个典型部门的生产现场基层工作人员进行问卷调查,成功发放调查问卷,并对问卷进行统计汇总,与企业生产现场6S管理的标准做对比。

企业相关负责人调查

对现场工作人员展开问卷调查的同时,我们小组成员对机加车间、装配车间、连杆车间、动力处和物流处五个典型部门相关负责人进行了交谈。通过交谈,了解企业生产现场管理中存在的问题:上级任务下达的及时性、基层工作人员完成作业的有效性之间存在的矛盾,生产现场管理政策执行力度不到位,管理制度不完善、检查部门之间的互检性差、作业现场无效劳动人员普遍存在,生产无计划以及物料浪费严重等。并依据企业相关文件资料介绍,更深层次的发现问题,以便提出高质量的解决对策。

2 总结

本次调研达到了6S管理改善管理的目的,企业在实施改进 措施 时取得了一定的效果。这次实践提高了学生的 社会实践 能力,增强了运用知识解决实际问题的能力,有利于对理论知识的转化和拓展。

神经人因实验工业工程论文

一神经人因实验在工业工程学科中的应用

Kim等将影响生产系统的因素主要分为四大类,即人的因素、技术因素、结构因素和任务因素,并认为其中人的因素处于系统中四大因素之首的地位。当今的生产系统要能在新的复杂环境下进行有效决策和响应,应当对人的因素投入更多新的研究技术。这其中就包括神经人因实验的技术。神经人因实验以其能深入人的大脑思维和身体的生理反应层面所表现出的优势在工业工程领域备受瞩目。目前,各国学者在尝试运用神经人因实验来研究工业工程学科中的各项主题,神经人因学的提出者Parasuraman将神经人因实验的发展方向主要归纳为:多任务下脑力负荷的研究、个体认知差异的研究等。工业工程学科的实验教学与研究正由过去主要运用传统的行为学的研究方法向主要运用现代的神经人因实验的研究方法转变。

1神经人因实验在多任务脑力负荷研究中的应用

脑力负荷,是指工作者为达到作业标准而付出的注意力大小,其影响因素包括工作任务量的大小、工作时间要求、工作者素质和能力要求、工作者工作意愿以及工作环境和由环境引发的工作情绪等。在当今高度现代化的生产中,生产人员从过去大部分需要自己手工操作机器设备到现在更多地是监控自动化系统的运行。分布式的大型生产系统要求监控者管理更多的机器设备,各种工作任务以并行的方式将各种信息传送给高级的人机交互集成系统,人机交互集成系统将信息融合后以各种通道的方式呈现给监控者。在这种分布式的多任务并行处理的生产模式中,监控者需要监控大量的机器设备,感知和分析各种类型的数据信息,其脑力负荷较过去成倍增长,传统的行为学实验已经难以对多任务下的平行加工进行研究,而神经人因实验恰能对由过去经典的聚焦型注意转向分散型注意的多任务下脑力负荷进行有效测量。神经人因实验针对工作者在多任务监控过程中涉及到的对多种工作信息的自动感知、选择性注意以及敏捷操控,能够有效度量同时应对多项工作任务的脑力负荷。近年来,在工业工程的人的因素研究领域中,北京航空航天大学的人机与环境工程系运用神经人因实验系统地开展了多模式飞行模拟任务下飞行员的脑力负荷测量与评价。实验人员使用脑电的事件相关电位实验技术,选取听觉失匹配负波脑电成分为实验指标,采用oddball的神经人因实验范式,将听觉失匹配理论用于飞行员的脑力负荷评价中,在9种模式的飞行模拟任务条件下进行飞行员的脑力负荷测量,通过让被试者完成模拟飞行任务的同时,测试非注意条件下飞行员的听觉失匹配指标,得到脑力负荷与脑电的听觉失匹配负波同向变化的规律,为飞机座舱显示界面的设计提供了依据。除了航空领域,神经人因实验也能应用于道路交通、船舶航行、高危行业工作人员的脑力负荷度量。

2神经人因实验在个体认知差异研究中的应用

工业工程学科的主要任务是要对生产及服务系统中的人、机器、物料、环境和信息进行整体设计、评价和优化,在这些过程中,个体认知差异在感觉、动作和情绪过程中形成对各项任务的胜任力和局限性,由此产生的人的不同行为作用于技术系统和环境系统,最终影响整个系统的工作绩效。Karwowski从“人—技术—环境”3个系统之间的关系出发,认为人的不同行为是整个系统工作的核心,因此个体认知的差异是工业工程研究的重点。由于过去受实验技术条件的限制,对于人体认知的差异只能从外在行为学观察的角度进行实验。随着对被试的无损伤的神经测量技术的进步,神经人因实验现在能在大脑思维的层面从人的内在生理数据采集出发,进行基于人的生理与心理分析的个体认知差异实验。近年来,众多学者开始引入神经人因实验的技术,针对个体认知差异开展工作过程中个体和群体的心理与行为反应规律的研究。浙江大学神经工业工程团队通过采用神经人因实验中的事件相关电位技术,进行工作人员对安全标志信号词的感知和评价的神经过程实验。研究发现:人对安全标志信号词的处理过程分为早期感知和信息评价两个阶段,安全标志信号词的主观风险感知存在差异,不同的安全标志信号词能够传递不同的风险信息,人对安全标志信号词的认识会受到情绪的影响。这些研究结果为安全管理中的安全培训、安全标志信号词的设计及使用提供了依据。神经人因实验将在 系统安全 、产品可用性、职业安全等领域的个体认知差异研究方面有着广泛的应用前景。

二神经人因实验实例神经人因实验的过程

一般分为实验前的实验设计、实验实施和实验后的数据处理和分析。相较于以往的工业工程实验,神经人因实验的不同之处在于:在实验前的设计阶段,要根据实验目的选取合适的神经实验技术,比如事件相关电位技术、生物反馈技术、眼动技术、功能性核磁共振技术、脑磁技术、近红外脑成像技术等。在明确了具体的神经实验技术后,采用相应的实验范式设计实验,比如go-nogo范式、oddball范式、等概率范式、n-back范式等。在实验过程中,需要严格按照神经实验的国际规范开展神经人因实验。实验后要根据神经实验的统计分析方法进行神经测试数据的统计分析,在此基础上进行讨论并得出神经人因实验的结论。下面以笔者开展的一例关于船舶数字化界面测试的神经人因实验来展现神经人因实验的一般过程和方法。该实验使用真实的海洋工程船拖缆机的自动化控制界面作为刺激材料,通过模拟拖缆机的现实工况,让被试者在执行监控拖缆机卷筒转速变化任务的同时,感知自动化控制界面中的事故报警信号的变化,通过认知神经实验测试应急人员对事故报警信号的反应能力,从大脑思维的层面直接揭示船舶操作人员在事故信号变化下的应急反应机理。

1实验前准备

参考神经人因实验中关于视觉失匹配的论文,实验被试的数量分布在8~12名。本实验选择12名健康人员参加实验(6位男性,6位女性,年龄24~30岁,平均年龄岁,均为右利手),所有被试者实验前24h内未曾服用镇静催眠药物或者精神活性类物质。均向每位参加实验人员支付了被试费(20元/h)。每位被试均具有正常的视觉敏锐度和正常的色彩分辨力。本实验遵守《赫尔辛基宣言》,每位被试在实验前均签署了实验信息的知情同意书。被试在充分理解实验内容和进行练习后进行正式实验。实验刺激材料由E-Prime0软件编写和呈现,刺激材料采用的是海洋工程船拖缆机的自动化控制界面,显示于19寸液晶 显示器 中央。所有刺激材料的大小、亮度、对比度等指标一致。在实验刺激材料中,界面中央的数字表示拖缆机在正常工作情况下的卷筒速度为,界面两侧的图形符号代表拖缆机的系统压力报警信号,正常状态下为绿色,形成实验的标准刺激。异常报警时为红色,形成实验的偏差刺激。界面中的报警信号有5种类型的变化,分别为颜色、持续时间、朝向、形状和大小的不同变化。5种类型刺激融入一个完整的oddball实验范式中,在同一实验环境下测试这5种类型刺激变化下被试者的视觉失匹配指标。

2实验过程

实验在隔音、光线事宜和电磁屏蔽的房间中进行,被试者取舒适坐位,距离显示器1m。被试者被要求注视屏幕中的拖缆机控制界面。界面中央为拖缆机在工作情况下的卷筒速度,正常状态下为,超过允许的速度范围后,要求被试者尽快和尽可能准确地进行相应的反应动作,规则为:当速度由增大为时按键盘“Z”键,当速度由减小为时按键盘“/”键。这一工作任务代表拖缆机的监控者对卷筒工作速度的实时调整。在实验的过程中,被试者被要求专心完成拖缆机卷筒速度的监控工作,忽视界面两侧系统压力报警信号的变化。界面中央数字的变化与两侧报警信号的变化无关联性。通过这一设定,形成对报警信号的非注意,真正做到对任务不相关的刺激材料变化的视觉失匹配的检测。实验包括3个块(Block),每个块开始的前15个刺激为标准刺激,以形成一个记忆模板。每个块之间有一个休息过程,中间休息的过程由屏幕中的休息提示呈现,被试休息好后,按空格键继续。整个实验用于记录和分析的标准刺激有450个,每种类型的偏差刺激各有90个。整个实验大约用时18min。

3实验后数据处理和分析

使用脑电分析软件对实验数据进行离线分析。首先对原始脑电数据进行DC校正,然后进行脑电预览,拒绝具有明显漂移或杂质的脑电数据。接着去除眼电对 其它 导联数据的影响。然后进行脑电分段,分析时程为刺激后400ms,基线为刺激前100ms。接着进行基线校正,然后去除伪迹,波幅大于±100μV者被视为伪迹去除。接着分别对标准刺激和各类偏差刺激的脑电进行分类叠加平均,然后进行20Hz无相移低通数字滤波,最后将偏差刺激与标准刺激相减,得到视觉失匹配脑电波形(时间窗口:150~200ms)。统计分析时采用统计软件对视觉失匹配数据采用重复测量方差分析,因素分别为视觉失匹配类型(颜色、朝向、持续时间、形状、大小)×大脑半球(左、右)。可采用Greenhouse-Geisser法进行校正。分别列出了五种视觉失匹配的均值、标准误差和95%置信区间。描述性统计结果显示,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。根据球形检验(Mauchly’sTestofSphericity)的统计结果,Mauchly的W=,Sig.=,表示各组间的方差矩阵接近相等,故接受球形假设,应接受“SphericityAssumed”的分析结果:各类型视觉失匹配脑电数据的重复测量结果之间的差异显著(F=193,p<);大脑左右半球间的差异不显著(F=336,p>);“视觉失匹配类型”与“大脑半球”的交互作用差异不显著(F=,p>)。根据实验的重复测量方差分析结果和脑电图(见图1),五种类型的视觉失匹配的主效应差异显著。实验结果说明采用oddball实验范式在同一个刺激序列中,不同类型的自动化控制界面的报警信号分别成功诱发出相应的视觉失匹配脑电波;各种类型的视觉失匹配之间的差异显著,视觉失匹配脑电波幅由大到小排列依次为:朝向偏差引起的失匹配、形状偏差引起的失匹配、颜色偏差引起的失匹配、持续时间偏差引起的失匹配和大小偏差引起的失匹配。2D脑电电位分布图可看出,视觉失匹配在人脑的颞枕区最为明显。根据实验结果,可以指导设计人员在设计自动化控制界面时,优先选用视觉失匹配强的信号作为自动化控制界面的安全报警信号,以提高安全报警信号的感知效果,从而提升人—机系统的应急反应能力。

三结语

神经人因实验以其能深入探究生产作业中人的生理和心理的技术优势而在第三代工业工程的实验教学中占据重要地位。相较于以往工业工程以行为观察和问卷调查为主要手段的实验技术,神经人因实验不仅能有效将人的认知过程与行为过程相分离,避免认知与行为两者在实验测度上互相混淆,而且能研究工作中的人的内隐行为,解除人类内部认知过程的黑箱,通过神经人因实验揭示生产信息加工中各环节内隐行为的认知机理。因此,神经认知实验借助最新的神经测量技术手段和设备,突破过去工业工程实验教学的局限,满足第三代工业工程的教学与研究要求。随着当今生产自动化的程度日益提高,人机系统中的人的因素逐渐成为系统优化的瓶颈,随之而来的是人的注意力分散、警戒水平下降、人误概率增加等一系列问题凸现。神经人因实验能有效进行多任务下脑力负荷、个体认知差异等研究,揭示上述问题形成的机理,提供测度和评价指标,为改进和优化薄弱的人的因素提供客观依据。神经人因实验有其自身独特的研究方法和过程。本文通过一例具体的关于船舶数字化界面测试的神经人因实验展现了该类实验的实验范式选择、实验数据采集与分析等一般过程和方法。

本科生培养模式下工业工程论文

1国内外工业工程本科生培养模式对比

国外工业工程专业本科生培养模式

美国佐治亚理工学院在1924年建立了工业与系统工程系。他们认为,在当今信息社会中,传统的工业工程专业技术已经不能满足现代制造业和服务信息系统等企业的分析、设计和改善等多方面需求,只有借助计算机技术才能更好地发展工业工程技术。通过调整工业工程本科生的培养模式,更好地为社会提供具有复杂系统的监测控制和优化能力的工业工程师。该校重点培养学生的专业技术,开设众多具有特色的专业课程,其中包括:基础统计方法学、工程经济学、质量工程、随机制造与服务系统、仿真系统、供应链建模概论、工业工程建模、工程优化、健康系统概念、人机集成系统设计、物流学、技术预测与评价、机器人与自动化数据采集应用等课程。英国诺丁汉大学的工业工程专业主要开设制造工程和管理专业有关课程,他们致力于培养制造和管理工程师,使之能够通过生产和管理等措施达到降低生产成本、改进产品质量和提高生产率的目标,从而保持并提高企业的竞争力。第一学年主要安排制造工程和管理的基础课程以及分析方法的课程。第二学年制造工程领域的课程包括基于制造的设计模块,自动化模块和制造过程模块;管理领域的课程主要有工业关系模块,质量工程模块以及商业会计模块。在第三学年,学校安排了广泛的选修课程,使学生可以根据各自的 兴趣 爱好 选择所修课程。而在第四学年,诺丁汉大学加强了实践教学,通过与众多企业建立合作关系,为学生安排与本专业相关的实践活动,对实际研究项目进行调研、分析和答辩,进一步培养学生应用专业理论知识解决实际问题的能力。

国内工业工程专业本科生培养模式

上海交通大学的工业工程专业设置在工科院系,学生具有扎实的专业技术,有较好的工科基础,不仅掌握工程专业技术还掌握计算机、管理和工业工程专门技术,是社会急需的既懂技术又擅长管理的复合型专业技术人才,主要研究方向包括:

(1)生产与服务系统工程;

(2)现代物流工程;

(3)生产与服务系统规划、设计与控制;

(4)质量与可靠性工程。但是,学校安排的实践课程和去企业实习课程少,学生动手实践能力不足。天津大学工业工程专业隶属于管理学院,这种模式的专业基础为管理学、管理经济学、系统工程学、运筹学和一门工程学科(以机械工程为主)。本科毕业生需掌握工作研究、生产计划与控制、先进制造系统、物流工程、质量管理与控制、工程经济学、成本控制、人因工程和管理信息系统等工业工程专业知识和技能,成绩合格毕业授予管理学学士学位。其专业培养目标是旨在培养具有管理学、经济学和系统工程理论与方法的坚实基础,懂得自然科学和社会科学的基本理论,拥有扎实的专业工程技术。

主修课程:管理学、 市场营销 学、运筹学、应用统计学、经济学、企业 财务管理 、会计学、管理信息系统、经济法、工程经济学、系统分析、机械设计基础、现代制造技术、基础工业工程、质量管理、成本控制、生产计划与控制、精益生产、物流工程、可靠性工程、人机工程学、实验设计、制造系统仿真、工业工程应用与实践等。由此可见,学校基础课程比例高,而专业工程类课程比例较少。

由上述典型高校工业工程培养模式可知,我国高校工业工程专业的课程设置中管理类课程所占比重较高,而国外高校的工业工程专业课程安排大多以工程学科内容为主,管理类内容为辅。从专业实践能力来看,美国高校的工业工程专业更注重培养学生的实践动手能力。许多学校都安排了与机械有关的工厂实习和实际项目研究等方面的学习,使学生有机会获得生产第一线的基础 经验 ,不仅为以后工作打下了良好的基础,也使学生对所学专业内容有了具体的认识,对以后学习工作都有很大帮助。学习最终是为了投入实践,我国的工业工程专业也应该进一步加强学生实践能力的培养,真正做到理论与实践相结合,为国家和社会培养出优秀的工业工程专业人才。

2对国内高校的几点教学建议

根据各大高校的调查研究,我国现存教学方案存在以下不足: 教学方法 古板;教学实践环节薄弱;课程结构不合理;学生学习目标不明确。针对以上不足,现提出以下改革建议:(1)大力推行以学生为主体的启发式教学,改变学生思维模式。在国外经济发达国家,实行以学生为中心的启发式教学,以启发学生的思维为核心,促进他们生动活泼地学习,而我国采取的是以教师为中心的灌输式教学。启发式教学的特点是调动学生的主动性,启发学生独立思考,发展学生的 逻辑思维 能力。美国本科教育采取启发式互动教学方法,教师提问,学生分组讨论。只有每个学生都积极地进行讨论,才能真正参加到学习过程中。他们把学生在课堂上的活跃度作为平时考核很重要的一部分;

(2)将课程设计作为考核科目,锻炼动手能力。首先,手的操作不仅可以促进视觉、触觉、感知能力的发展,还可以增加身体协调性。其次,通过动手设计,可以掌握其产品原理和方法,对理论的理解更加深刻。再次,通过具体的实践操作把知识从课堂延伸到具体研究项目的执行、完成,为未来的学习、工作做好准备;

(3)实施开放式教学,完善课程结构。开放式教学的核心是学生自主探究,主动参与学习到过程中,突出展现了学生的主观能动性。教师在教学过程中不只是注重学习内容,重要的是从学生的实际需求和兴趣爱好出发,让学生选择所学内容,培养积极价值观。目前,开放式教学主要采用案例教学、项目教学和模拟教学等多种开放性的教学方法。案例教学法,一般来源于真实的生活环境,通过相似的组织结构、人员关系与时间,运用同样的资源约束、竞争压力、数据和信息,从总体战略的角度出发,培养学生的政策观点和解决实际问题的能力。

项目教学法,由学校和企业合作组成小组,深入实践第一线,在解决实际问题的同时,学习如何运用已有的知识,在实际操作中获取解决问题的能力。模拟教学法是计算机虚拟现实技术的使用,通过模拟企业实际的情况以及所面临的市场环境的复杂流动,来制定相应的营销策略,以培养学生解决问题的能力。在国外,一些知名大学几乎没有统一教材,学生也没有统一的课本。

教师总是想方设法地挑选最新的、最有发展前途的、就业率最好的内容来进行教学。毫无疑问,不局限于教材、注重实践能力培养的开放式教学更容易培养出适合社会需要的人才;(4)加大工厂实习力度,明确学习目标。注重理论教育的高校,很多学生不知道所学习的知识到底可以用在何处,以致最后渐渐失去了兴趣,没有了学习目标和学习动力。学校可以结合学生的就业,有针对性地选择典型的行业和企业,尝试建立校外实习基地。在学习过程中引导学生对企业生产经营中存在的实际问题进行分析,提出改革方案,实现校企共赢。

3结语

通过对国内外高校工业工程本科专业人才培养模式的对比研究,从而了解到国内外在工业工程专业人才培养上存在课程设计、培养目标等方面的差异,找出我国高校现存的工业工程专业人才培养模式的不足之处。从而调整现有工业工程专业的培养计划,不断优化培养方案,为制定和完善符合现代工业工程发展的专业人才培养模式提供参考。

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如何提高生产效率 在多年的生产实践中,制造型企业生产主管经常问到的问题无非是效率、品质、成本之类的话题,而这三者本来就是唇齿相依的关系,现依据这些年在工厂生产合理化的经验,简捷的谈谈生产主管如何高效的促进生产效率大提升。 生产率是衡量一个企业的生产要素(资源)使用效率的重要尺度,即在材料、劳动力和生产设施等方面花费相同的成本,能够生产多少产品。对于制造业企业来说,有效的提高生产效率是降低生产成本的关键。 一.解除瓶颈生产工序:这是最简单的一招,但也是最厉害的一招,我自己的“名言”是,“把简单的招式练到极至就是绝招”。有一句格言:“瓶颈工序决定最大产能”。众所周知,均衡是生产进度的重要保证,在100个环节中,只要存在一个环节效率低下,那么99个环节的努力都可能解决不了进度落后的问题。因此,抓住瓶颈工序的生产节拍,不断予以改善,是提升效率最重要的法宝。 旧的瓶颈解决,新的瓶颈又产生,不断消除瓶颈,持续推动组合优化,实现生产效率大提升。 那么,如何有效解除瓶颈工序呢?常采用的是解除瓶颈五步法:①.找出系统的瓶颈;②.决定如何挖尽瓶颈的潜能;③.给予瓶颈最优质的资源支持;④.给瓶颈松绑(绕过、替代、外包);⑤.假如步骤四打破了原有的瓶颈,那么就回到步骤一,持续改进,重新寻找新瓶颈。 二.实施绩效、计件薪酬:记得一位管理大师曾说过:“如果一家企业员工的固定工资超过70%,这家企业就已经离死亡不远了”。这句话很容易理解,因为“旱涝保收”的员工根本就不可能有积极性,我们经常讲的一句俏皮话是“计时不要脸(摸鱼),计件不要命”。 实际上,管理就是利益分配,分配得好就是双赢和多赢。我曾到过一家上万人的企业,他们企业内部有10多名IE工程师,天天研究如何再提升效率,但效率就是提升不上来。我的说法非常简单,“现场效率改善不是牺牲员工利益达成公司的利益,这样的改善注定会失败”。意思是:“IE工程师是研究如何让员工做得更快更好,但员工做得更快更好相对于来讲就更辛苦,员工更辛苦如果工资没有上涨他肯定就不干了”。 实际上,生产管理最宝贵的财富是员工,员工的核心是激励,激励的重点是满足员工的需求。 生产现场作业部分(比如说点焊,焊锡等加工工序)必须采用计件制。在以往的咨询经历中,实施计件薪酬后产能效率一般都能提升10%以上。计件本来就是一种合理的薪酬方式,它鼓励员工多做多得,这样不仅能调动员工的积极性,更能提高现场的工作效率,确保流水线不待料,断料发生,降低生产成本。当然,实施计件薪酬,要重点解决以下六个问题:①.不良品返修、②.补制数量、③.新员工培训、④.计件单价核算、⑤.标准产能的合理化、⑥.生产线主管分工的合理性与公平性。 目前企业的生产管理形态不适合实施计件工资,那么在某些工位上,如果把生产现场的秩序再理顺一下,工作方法再改进一点(减少不必要的工作步骤,或使必要的操作用最迅速、最安全、最舒适的方法完成),那么提高我们工作效率、提高生产率实施绩效奖金制度则是必须的,而这时重点要关注的则是:①.考核项目、②.计算方式、③.项目内涵、④.目标权重、⑤.项目配分、⑥.评分规则、⑦.数据来源、⑧.考核周期、⑨奖金额配置。 三.鼓励员工自检与互检:在生产管理中,一般来讲,只要品质好,效率自然高。不良品返修往往会影响3倍以上的效率。在以往的生产合理化咨询中,发现一般企业都花费大量的资源做好首末件、全检、专检,却忽略了员工的自检与互检。 “品质是制造出来的”这个道理谁都懂,但如何执行很多人就不懂了,我们的做法是有两点: 一.员工自检,员工在生产过程中要做到:①.“确认上道工序零部件的加工质量”;②.“确认本工序加工的技术、工艺要求和加工质量”; ③.“确认交付到下道工序的完成品质量”。 二.员工互检,一般有两条质量管理原则:第一原则,当第一道工序给第二道工序提供产品的时候,如果第二道工序检测出存在不良产品,比如提供10个产品 ,被第二道工序检出来9个是合格的,1个不合格,那么,第二道工序有权对上游工序进行指数索赔。这里的索赔指数相当惊人,是成几何数递增的。第二个原则,在第一道工序给第二道工序提供产品之后,如果第二道工序没有检出已经存的不良品,而流到第三道工序去了,第三道工序就要扣第二道工序的奖金…… 通过设计一系列制度,让员工做好自检与互检,不但可以大幅度提升效率,而且,可以大幅度削减品质检验员。 四.建立灵活的生产组织体系,以生产组织架构和运作为主体,而展开的一系列综合应用活动的形式和要素,它的最终目的是在保证质量良好地完成生产任务的前提下使全体人员得到以发展。 1.生产组织的职能将总体任务分配给每一个单位或个人,并建立既有分工又有合作的关系。 2.按流程图排工位,依据作业时间量决定间距及复杂性,配置指导书工位,材料的投入,不良品的标识,工具•夹具•仪器设备的放置。 3.确定工位平衡与流水线的顺畅,依据熟练程度合理安排员工,生产线不会堆料,流空间,不会有的人忙死,有的人空闲,不会导致漏作业。 4.人员工位顶替,合理分配个人特长,快手•慢手心中有数。 5.注重管理新员工,指定负责指导的专门人员,并明确责任,定时检查•确认。 6.确定有效生产能力与资格管理,分实习期•独立期•自主期•熟练期•级别期•发展期。 7.权力线要明确:员工(完成任务,报告问题)-组长(执行任务,处理问题,报告结果)-班长(执行计划,报告生产,处理问题)-主任(监察执行,总结计划,上报成果) 8.造就多面手,区别员工强项,注意栽培和使用•充员,在平时工作中有意识地培养。 五.达成计划并增产,管理人员更应注意: 1.生产前的准备工作要充分(人员,机器,设备,材料,工艺,现场) 2.控制拉速得当,保持人员作业时有适度的紧迫感,不要松懈。 3.及时确认产量,并填写看板。 4.控制不良品,及时纠正,纠正无效停止工作,另找适宜人或寻找正确途径操作。 5.来料不良品,产生的不良品及时确认退料•补料•换料。 影响生产效率的原因是多方面的,如设计开发的“先天不足引起的后天失调”、采购欠料导致生产线换型或停工待料等,抓住问题的主要矛盾予以针对性解决,产能效率大提升并非太难的事情。 当然,在精益生产中,提高效率常用的方法还有。但做为管理,一定要记住,生产管理要追求简单化,简单就是效率;生产管理,最有效的方法往往是最简单和最直接的,而不是都去赶时髦做所谓的六西格玛和丰田式生产。 建国初期有一句名言这样说道:“理解了也要执行,没理解也要执行,在执行中加深理解”。 我们必须严格根据工艺标准来操作,为了使操作者能够更加了解生产过程,提高工作效率,应该把上下两道工序分别了解并仔细分析,坚持不断改良工艺的原则,以可行的途径,求得一种最合理的作业方式。 在我们作业时,我们是否应考虑以下几个问题:1.做某个动作是否有必要?有没有更好的方法?2.为什么要在此处做?有无更合适的地方?3.为什么此时做,有没有更合适的时间? 那么,就如何提高生产率这个问题,我结合自己工作现场的体会提出以下几点看法: 一.改良我们的作业习惯 1.保持良好的坐姿,使身体与工作台结合的更合理,有利于作业。 2.在生产过程中尽量使用双手从事生产工作。 3.操作范围内,尽量保持在短距离的移动,以提高时间利用率。 4.工作区域内,一定要保持清洁,符合5S规范要求。 二.合理分配工作场所,注意原材料摆放位置 1.手和手臂的运动途径应在正常工作区域内(正常坐姿手能够触及到的范围)。 2.必须用眼睛注意的工作,应保证有正常视野,能够看清作业点的状况。 3.工具和材料应置于固定位置,方便一次拿的到。也可将最常用、重复使用率高的材料放置就近处,按照材料装配顺序依次摆放 三.工具和设备 1.工具和设备应放置在随手即可拿到的地方。 2.设计和使用简单的辅助工具或工装,使生产更顺利,更合理,方便作业。 四.材料搬运 1.为方便取拿,事先要有良好的设计。 2.是否考虑安排依重力原理设计一些工装将材料送使用地点。 3.预置和分类标明下一工序所需的材料和零件。 五.节省时间, 1.工作时应精神集中,这样既能改善人工的迟疑或暂时停止的问题。同时还可避免造成安全事故。如烙铁烫伤,刀片划伤,物品砸伤等。 2.对我们工作时的动作进行分析,那些动作是必须的,那些动作是可以合并的,这样既能减少步骤,又能缩短时间。 若一个己本身在各方面都会有所提高,公司的发展也会更加稳健与快速员工通过有效的方法一天能够节省一分钟,那车间100位员工一天就能节省100分钟,以此类推,那公司一年又能多生产多少只电池呢?如果大家每天都进步一点点,每天都多思考一点点, 不仅自己本身在各方面都会有所提高,公司的发展也会更加稳健与快速!

智能装配生产线的研究现状论文

智能制造是实现我国汽车行业高质量发展的重要途径,智能装备是智能制造的关键体现载体。到现在,我国汽车行业的智能装备发展较为良好,主要成果有:自动化生产线、工业机器人以及高档数控机床等。

一、自动化成套生产线

自动化成套生产线在汽车行业已广泛应用,从零部件到整车制造均有所应用。根据生产工艺划分,自动化成套生产线主要包括自动化机加生产线、自动化冲压生产线、自动化焊接生产线、自动化装配生产线等,典型如发动机缸体/缸盖机加生产线、车身覆盖件/结构件冲压生产线、白车身焊接生产线、动力总成自动化装配线等。部分特殊生产工艺如铸造件、注塑件、发泡件等也实现了自动化生产。当前,工艺仿真技术已经开始应用于自动化生产线的设计过程,优化产线配置,提高效率。

二、工业机器人

在汽车行业制造过程中,集成了移动机器人、堆垛机器人、装配机器人、焊装机器人、检测机器人等,实现物料自动搬运、柔性物料传送、零部件自动清洗、白车身焊接、自动化装配等一系列作业任务。工业机器人未来发展方向是智能化、多机协作和标准化。

三、高档数控机床

数控机床在整车生产和零部件加工中均有应有, 整车生产主要是冲压工艺的压力机;零部件生产主要是发动机、变速器、传动系统、制动系统、转向系统、悬架系统中的各类零部件加工,这也是数控机床在汽车行业重点应用领域。高速化、高精度化、功能复合化已经成为高档数控机床必备要求。随着汽车工业对机加产品质量和效率要求的提高,对数控机床提出了高速、精密、柔性制造的要求,机床也由普通的三轴联动的机床逐渐发展为高速精密复合加工、五轴联动加工中心等高档数控机床,实现了工件一次装卡中进行铣、钻、镗等多工序的加工,不仅加工精度高,同时由于快速移动和定位准确,提高了生产效率。

达到了大多数车都配有一些智能化的设备,这些设备在使用的时候非常的方便,人们在买车的时候会考虑到这些问题。

中国智能制造发展现状和难点赛迪研究院 互联网研究所 陆峰博士智能制造是“中国制造2025”的主攻方向,发展智能制造是推动中国制造业由大变强的根本途径。以智能制造为抓手,推动中国装备制造升级,推进制造业数字化、软件化和网络化转型,以柔性化、定制化和智能化生产模式满足更广阔市场需求,已经成为了推进制造业供给侧改革、培育经济发展新动能、建设制造强国的重要抓手。一、发展现状(一)国家大力推进智能制造发展,出台政策加大扶持力度2015年5月,国务院出台了《中国制造2025》,提出了五大重点工程,其中智能制造工程就是其中重点实施工程之一。2015年12月,工信部和国家标准委联合印发《国家智能制造标准体系建设指南(2015年版)》,提出要建成覆盖5大类基础共性标准、5大类关键技术标准及10大领域重点行业应用标准的国家智能制造标准体系。为了进一步推进智能制造工程实施,2016年4月,工信部、发改委、科技部和财政部四部委联合印发了智能制造工程实施指南,提出“攻克五类关键技术装备,夯实智能制造三大基础,培育推广五种智能制造新模式,推进十大重点领域智能制造成套装备集成应用”。从《中国制造2025》,国家加大了对智能制造项目的扶持力度,2015年、2016年工信部连续开展两批次总计109个的智能制造试点示范项目,2015年工信部还开展了94个项目的智能制造专项。(二)智能制造区域、行业和企业发展水平差异较大从区域来看,上海、广东、江苏、浙江、山东等东部沿海省市由于经济发达,企业智能化改造起步较早,进度较快,区域企业整体智能制造水平相对较高,部分企业已经从数字化阶段向软件化、网络化和智能化阶段迈进,企业数字化、软件化和网络化改造比较全面,而西部省市目前制造业水平普遍处在机械化向自动化、数字化迈进阶段。从行业来看,电子信息、工程机械、石化冶炼、生物制药、家电电器等行业智能制造水平较高,普遍开展了数字化研发设计、软件化控制生产和网络化经营销售。从企业来看,部门企业智能制造已经走在了前列,涌现出了海尔家电智能制造、青岛红领服装个性化定制、陕鼓动力装备智能服务、沈阳机床智能机床等一批试点示范项目。(三)制造环节智能化是目前企业智能制造发展的普遍短板从目前以开展智能制造的企业来看,研发设计、经营销售、售后服务等环节信息化水平相对较高,普遍开展了数字化研发设计、网络化经营销售和在线化的远程运维,数字化研发设计工具普及率、电子商务普及率和在线监测普及率普遍较高,新服务、新模式和新业态创新较为活跃。相比研发设计和经营销售环节,制造环节的智能化是目前大多数企业智能制造发展的短板,多数企业关键工序数控化率偏低,受限于工业传感器和工业软件等技术短板,制造环节数字化、软件化、网络化和推进较为缓慢。二、发展难点(一)制造业数字化阶段尚处在起步阶段,机械化和数字化融合核心技术受制于人推进制造业机械化和数字化融合是发展智能制造先决条件,制造业只有率先实现了机械化和数字化融合,达到数字化研发设计和生产控制之后,才能推进软件化和网络化应用,进而方能实现智能化制造。工业传感器、数字伺服电机等关键技术是实现制造业机械化和数字化融合的关键,然而我国国产工业传感器和伺服电机应用种类偏少、运行可靠性不强、测量精度不高、特殊环境适应性较差,数字化、软件化和网络化程度偏低等多种因素是制约我国智能装备功能和性能提升重要瓶颈,重要领域工业传感器和伺服电机严重依赖国外使得我国智能装备和智能制造的发展严重受制于人,制约了国际竞争力的提升。(二)国产工业软件全产业链缺失,工业软件化加速制造业核心技术空心化如果说集成电路是现代工业粮食,那么工业软件则是现代工业的灵魂。工业软件是工业技术工艺的数据化加密、程序化定义和软件化封装,是推进两化融合、发展智能制造的基石,是制造业模式变革和创新前提,代表着制造业先进生产力的发展方向。大力发展工业软件是我国走向制造强国的必要前提,工业软件强,则国家制造业竞争力才能强。然而重点工业领域关键核心技术被国外企业掌握,关键核心工业辅助设计、工业流程控制、模拟测试等软件几乎都是清一色的国外企业软件。制造业对国外工业软件形成长期依赖,关键工艺流程和工业技术数据缺乏长期研发积累,制造业呈现技术空心化。我国飞机、船舶、冶金、化工、生物医药、电子信息制造等重点制造领域长期以来习惯于用国外工业软件,但却不知道设计背后原理,而且缺乏基础工艺研发数据长期积累,导致基础技术原理数据积累差距越来越大。只要我国产业始终依赖国外工业软件工具,我国制造业水平永远不可能超越国外水平。(三)工业大数据采集和挖掘服务不健全,大数据对智能制造促进作用有限制造的智能化关键在数据的自由流动和有效挖掘使用,发展智能制造不仅靠几台联网的智能装备和几套应用控制软件,更是要通过对大数据的有效采集和深度挖掘使用来不断优化制造组织流程和服务模式、促进制造商业模式创新。然而,目前我国工业大数据采集和挖掘服务不健全,影响和制约着智能制造水平的提升。由于装备普遍智能程度不高、系统应用相对封闭、机器产生数据海量等多种原因,工业大数据实时采集和存储受到多种技术原因制约。另外,与服务业大数据都是消费数据、且方便建模和利用挖掘不同,工业大数据大多都是机器产生的物理运行数据,挖掘工业大数据需要更深层次物理机器运行建模,需要更加专业化的大数据挖掘专业信息服务提供商。(四)智能制造标准体系不健全,国产产品网络互联和信息共享难以有效实现发展智能制造,必须要实现企业、车间、机器、产品、用户之间全流程、全方位、实时互联互通和信息共享,达到研发设计、生产制造、经营管理、售后服务的高度网络协同,对网络、设备和应用的标准化提出了新的要求。目前,我国智能制造工业网络异构性大量存在,智能装备接口五花八门,工业操作系统平台多种多样,尽管工信部和国标委联合发布了《国家智能制造标准体系建设指南》,但由于起步晚,统一智能制造标准体系尚未制定,严重制约着产品、装备、服务的综合集成、互联互通和信息共享。另外,西门子、通用电气等国外公司利用智能装备的市场垄断地位,大力推广企业智能指标标准,智能制造标准体系事实上都被上述国外企业主导着,国外企业在标准上互掐,导致国内市场同时采用国外企业产品时,不同厂商产品程序兼容和互联互通存在很大问题。另外,由于我国在重点制造业领域国产智能产品体系化程度不高,大部分情况都处于主动需求与对方产品互联,因此只能被动遵守对方产品标准。(五)国产智能装备产品不成体系,智能制造国内产业生态圈尚未形成我国制造业数控装备目前发展还处在初期,智能装备发展更是起步阶段,国产智能装备产品不成体系,重点领域智能联网装备几乎都依赖进口。国外企业在智能制造标准方面相互掐架,导致我国购买国外不同企业工业智能装备集成联网相当困难。作为装备制造业大国,发展国产智能装备必须要有完善的产业生态圈做支撑,方能把控主导权,然而目前我国从工业自动化、工业传感器、工业操作系统、工业软件、工业互联网等关键领域都存在一定的技术短板,甚至技术空白,产业根基不牢固,导致我国发展智能装备都国外企业依赖程度态度,把控能力大大削弱,智能装备国际竞争力大大削弱。(六)智能制造对制造业商业模式变革作用尚未有效发挥企业研发设计、生产控制、组装测试、售后运维、远程服务等智能制造各环节信息化建设都离不开工业软件的支撑,工业软件定义了研发设计基础理论体系、生产控制流程、产品组装顺序、产品测试机理、运维模式等等,甚至定义了制造业的商业模式,协同研发、个性化定制、网络制造、在线运维、分时租赁等新商业模式都离不开工业软件支撑。由于国内工业软件应用还普遍处在研发设计、工业控制等若干单项应用环节,贯穿整个制造业研发设计、流程控制等全环节的综合集成应用还较少,工业软件综合集成效应尚未显现,对制造业商业模式变革作用尚未有效发挥。三、应对策略(一)加快工业传感器、数字伺服电机等关键技术攻关研究和产业化,补齐工业数字化转型短板加快速度、视觉、重力、压力、温湿度、光电等各类工业传感器等设计研发,提升产品感应精准度,提高产品可靠性和安全性,推进产品软件化定义和网络化连接。加强直流伺服系统、三相永磁交流伺服系统等数字化伺服电机关键技术研发攻关,增强数字化和软件化控制能力,提高零漂、抗干扰、可靠性、精度和柔性等各方面特性。(二)大力发展和推广应用国产工业软件,推进制造技术和工艺软件化封装和定义成立工业软件产业投资基金,加大工业软件产业发展扶持力度。开展工业软件服务企业认定等相关工作,实施更加优惠的工业软件产业财税、投融资、知识产权扶持政策。以制造行业龙头企业为核心组建行业工业软件联盟,打造工业软件产业生态圈。加快制定工业软件行业标准,推进制造业工业软件综合集成应用。加大国家各类专项资金对工业软件基础研发、产业化、推广应用的扶持力度。(三)大力推进工业大数据采集和挖掘服务,以大数据推进智能制造水平提升推进生产装备数字化、网络化和智能化转型升级,夯实工业大数据采集和利用基础。大力发展专业化的工业大数据信息服务提供商,培育开放式的工业大数据采集和挖掘服务平台,推进工业大数据流通交易,打造工业大数据采集、流通和开发利用生态圈。创新工业大数据开发利用模式,培育在线监测、远程运维、产业监测和流程优化等服务。(四)建立健全智能制造相关标准体系,夯实智能制造产业生态基础加快智能制造相关标准体系建设,鼓励通信设备、装备制造、软件开发、工业自动化、系统集成等领域企业和科研院所联合参与标准制定,推进智能制造体系架构、通信协议、操作系统平台、应用接口、技术实现等方面标准制定,以行业标准模式加快推进标准在联盟企业的应用,提高标准的开放性和兼容性。(五)打造我国智能制造产业生态圈,提升智能制造国际竞争力创新产业推进机制,以联盟模式助推智能制造产业生态圈式发展,鼓励装备制造企业、通信设备制造商、电子信息制造商,软件开放企业、工业自动化公司、系统集成企业、科研院所等联合参与,组织建立跨行业涵盖技术研发、产品制造、应用推广和系统集成等功能在内智能制造产业联盟,注重产业链上下游协同发展,加快推进标准制定、技术研发、产品生产、应用推广全链条发展。(六)培育智能制造新模式新业态,促进制造业模式变革创新大力推广智能制造模式,鼓励制造企业利用互联网推进研发设计、供应链管理、生产制造、营销模式等关键环节优化创新,培育大规模个性化定制、众包众设、网络制造、协同制造、按需制造、线上线下融合等新模式新业态,形成基于互联网的研发、制造和产业组织方式。鼓励增材制造、数控技术、传感器技术、工业机器人、工业云平台,工业大数据、工业互联网等先进技术在工业领域集成应用,提升深度感知和智能决策水平。加快推进高端芯片、新型传感器、智能仪表控制、工业软件、工业控制系统等智能装置在机械装备和消费品中的集成应用,提升装备产品智能化水平。大力发展智能制造是推动我国走向制造强国的重要途径,智能制造是一项系统工程,需要从技术、标准、产业、应用等多方面统筹推进和全面部署,加强关键技术攻关研发,夯实产业基础支撑,推进应用服务创新,构建产业发展生态。(联系邮箱:)

当前,我国制造业面临着异常严峻的挑战,在这种背景下,制造企业如何实现转型升级?推进智能制造成为重要的途径。然而,目前我国制造企业推进智能制造面临着诸多难点问题。概念满天飞,技术一大堆近几年来,从工业的热潮开始,智能制造、CPS、工业互联网(平台)、企业上云、工业APP、人工智能、工业大数据、数字工厂、数字经济、数字化转型、C2B(C2M)等概念接踵而至,对于大多数制造企业而言,可以说是眼花缭乱、无所适从。智能制造涉及的技术非常多,例如云计算、边缘计算、RFID、工业机器人、机器视觉、立体仓库、AGV、虚拟现实/增强现实、三维打印/增材制造、工业安全、TSN(时间敏感网络)、深度学习、Digital twin、MBD、预测性维护......让企业目不暇接。这些技术看起来都很美,但如何应用,如何取得实效?很多企业还不得而知。摸着石头过河企业推进智能制造领域的相关技术十分缺乏经验,欠缺可以借鉴的成功案例。目前,制造企业已经存在三种类型的孤岛:信息孤岛、自动化孤岛,以及信息系统与自动化系统之间的孤岛。企业目前也缺乏统一的部门来系统规划和推进智能制造。在实际推进智能制造的过程中,企业也仍然是头痛医头,缺乏章法。理想很丰满,现实很骨感推进智能制造,前景很美好。但是绝大多数制造企业利润率很低,缺乏自主资金投入。在“专项”、“示范”以及“机器换人”等政策刺激下,一些国有企业和大型民营企业争取到各级政府给予的资金扶持,而中小企业只能“隔岸观火”,自力更生。然而,为了争取政府项目,方案必须做得漂亮,档次必须高大上,投入必须上亿。大屏幕指挥中心是必须有的,大量采用机器人的自动化生产线是必须建的,立体仓库、AGV也是可以有的,MES更是必不可少的,国产系统是必须用的。至于究竟能否取得实效,就只有企业“冷暖自知”了。自动化、数字化还是智能化?在推进智能制造过程中,不少企业对于建立无人工厂、黑灯工厂跃跃欲试,认为这就是智能工厂。而实际上,高度自动化是工业的理念。对于大批量生产的产品,国外的优秀企业早就实现了无人工厂,例如日本FANUC全自动装配伺服电机,40秒一个,但其前提是产品的标准化、系列化,以及面向自动化装配的设计,例如将需要用线缆进行插装的结构改为插座式的结构。从技术和管理的角度看,中国制造要走向智能制造,主要还存在五大难点:一,智能制造是基于新的物联网、大数据、云计算等数字化技术与先进制造技术的深度融合,贯穿于从设计、供应、生产制造、服务等整个供应链制造、运营和管理的各个环节。因此,智能制造包含两个系统工程,一个是智能制造技术(制造技术和信息技术)整合的系统工程,另一个是管理的系统工程。目前,这两个系统工程不仅是中国企业面临的问题,欧美企业也同样面临这个问题。二,装备制造业仍然是瓶颈,跟不上智能制造发展的要求。智能制造最终还是要落到制造技术和装备上,虽然我国在互联网、物联网、大数据、云计算等数字化技术以及5G的深入应用上处于优势地位,但制造最后的执行单元还得是机床,在这方面我们与欧美日企业相比还存在很大的差距,比如工业机器人、3D打印、芯片光刻机、高精度的测量测试设备等。三,基础数据平台深度开发不受控。企业要实现智能制造,需要两个基础系统平台,一个是MES系统,另一个是ERP系统,而这两个系统我们没有自主的软件平台,还是要依赖于欧美,因此在深度定制开发上还是受限制。四,算法开发。智能制造需要基于数据并充分挖掘数据价值而实现自决策、自管理、自学习,从数据源采集、数据呈现、数据分析到自行诊断、自动反馈、自动调整控制,中间就离不开算法的开发,智能的核心也就是算法。而算法开发是一个多元跨界和交叉学科的工作,既要求对业务有深入理解,又要有IT技术思维。目前,我们在算法开放的资源上还存在很大的差距。五,管理和组织的变革。一方面,智能制造基于数据实现端对端、信息充分共享、管理平台化,打破了企业原有的金字塔官僚管理体制结构,来自原有权力结构拥有者的变革阻力会很大,往往他们还掌握了决策权,导致智能制造的资源投入不到位。另一方面,管理方式会因信息平台化而发生改变,个体和任务小团队的自管理、自决策机制会越来越普遍,但是,目前还没有找到很好的组织管理方式及组织文化激发个体和小团队的工作意愿并相互协同。基于以上原因,未来智能制造之路还有很长一段时间需要去探索,其中有三点是需有所创新和突破:一是在技术上需要自主研发,突破装配和软件技术的瓶颈,同时关注整个生态链中的核心技术;二是在适应性上,需要推动组织和管理的变革,以适应信息技术带来的管理变化。三是在智能化的道路上需要引入系统工程、顶层设计,才有可能实现制造技术、信息技术和组织管理三者的深度融合。

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工业工程毕业论文 生产线流程改善一般按提纲写就可以.

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生产线平衡改善学位论文

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进入二十一世纪以来,中国汽车工业一直保持着持续发展的势头。上世纪九十年代以前,国内汽车工业的主导产品是货车,经过近十年的发展,出现了以轿车为领头羊的可喜格局。汽车工业重点发展轿车的战略转移,给装备制造业带来前所未有的发展机遇。各行各业中,与装备制造业关联最大的就是汽车工业。有关资料表明,美国机床的50%以上、工业机器人的60%以上用于汽车工业,因此美国成为汽车王国的同时,也成为机床生产大国。发达国家汽车工业的发展史无不证明这一点,汽车工业的发展提升了装备制造业特别是机床制造业,机床制造业的提升在技术与工艺上,支撑和保证汽车工业的繁荣。锻压机械作为机床制造业的重要部分与汽车工业的发展更是息息相关。本文仅以轿车典型金属板材冲压件和典型锻件为例,浅谈汽车工业对锻压机械的应用。 典型金属板材冲压件的工艺装备 在轿车的整车生产中,冲压、焊装、涂装和总装统称轿车生产四大工艺。据统计,在轿车的2000馀个零件中,按件数计算金属板材冲压件占40%以上,冲压工艺装备在汽车工业的地位可见一斑。当今轿车生产凸现车型个性化特点,令换型周期越来越短。轿车换型主要表现在车身形状和结构的变化,而与之相适应的是金属板材冲压件的千变万化。金属板材冲压件大致可分为三大类,即车身覆盖件、车身结构件和中小型冲压件。车身覆盖件和车身结构件是具有保持车身形状功能的零件,如车门、顶盖、侧围、行李箱盖等,是金属板材冲压件的主体。中小型冲压件在轿车中的分布较分散,如车轮、离合器、车用空调、微特电机等部件,都有大量的冲压件。研究轿车典型金属板材冲压件的工艺装备,毫无疑问地要将车身覆盖件的工艺装备作为龙头对待。 金属覆盖件的工艺装备 自车身覆盖件工业化生产以来,机械压力机始终是其装备主体,典型的组合是一台双动机械压力机与数台单动机械压力机组成的冲压生产线。冲压生产线的形式虽然一直被普遍采用,但其内涵却不断变化。首先是随着单机自动化水平的提高,自动快速调整技术及自动快速换模技术的应用,增强了冲压生产线的柔性化程度;其次是冲压生产线的结构形式不断改进,由人工上下料的流水生产线发展为半自动冲压线和自动冲压线;其三,更具技术进步意义的是,多工位压力机进入冲压生产线,以及激光加工与冲压加工相集成,组成广义的冲压自动线。 图1 多工位压力机中国锻压机械行业在车身覆盖件工艺装备方面的进步是有目共睹的。通过“八五”以来的科技攻关,锻压机械行业的自主开发能力明显提高了。在此基础上,有关企业通过引进德国舒勒、美国维尔森、日本小松等着名公司的设计制造技术,或采取与国外厂商合作生产的方式,为中国轿车生产企业提供了几十条冲压生产线,并在国际市场中占有一席之地。 当前,车身覆盖件冲压技术的快速发展令人瞩目,主要表现在液压机的加盟、多工位压力机的使用和柔性化技术趋于成熟这三方面。 如前所述,机械压力机是冲压生产线的主体,长时间里没有其他装备能动摇其霸主地位。然而,随着液压机某些关键技术的突破,液压机在冲压方面的优势和潜能得到充分发挥,生产率明显提高,以及行程同步、与传送装置连锁等问题的圆满解决,产生液压机作为冲压生产线主机的趋势。当然,这并不意味着液压机将取代机械压力机,虽然冲压生产线可以全部采用液压机,也可以液压机与机械压力机混排使用,但机械压力机作为主机组成的冲压生产线毕竟仍是主流。 早期较广泛使用的冲压生产线,由一台双动机械压力机与数台单动机械压力机组成,两者之间设置一个工件翻转装置。多工位板料自动压力机的出现,以其一次行程进行多工序加工、结构紧凑、生产效率高等特点,倍受汽车工业的青睐。多工位压力机作为主机用于冲压生产线,比单机使用的难度大得多,必须解决驱动系统、传送系统以及检测系统等一系列技术问题。近年来,随着以上技术难题的逐一解决,多工位压力机作为主机进入冲压生产线才成为可能。 图2 串联压力机生产线柔性化技术趋于成熟,是轿车车身覆盖件生产最重要的技术进步。首先,组成冲压生产线的设备的数控化,奠定了冲压生产线自动化的基础。而柔性传送技术、机外仿真技术、脱机编程技术的日臻完善,特别是包括模具自动仓库、模具自动识别与提取、模具工作参数自动调整等功能的模具系统实用化,标志着车身覆盖件柔性化技术已趋成熟,使大型覆盖件的“个性化”生产、按定单生产和“准时生产”成为可能。 柔性冲压自动线问世,表示柔性化技术发展逐渐完备。柔性冲压自动线的基本结构,仍是一台双动压力机与数台单动压力机串联布置。在双动压力机之前有拆垛装置,由上料车、液压顶升器、磁力分层器、真空吸盘提升器、双料检测器、磁力辊道、双料排除器、清洗涂油装置和送料装置组成;双动压力机与单动压力机之间有上下料装置,包括下料器、翻转装置、传送装置和上料器;单动压力机之间的上下料装置,由下料器、传送装置和上料器组成;最后一台单动压力机之后是码垛装置,由下料器,传送装置和码垛车组成。此外,自动快速换模系统、自动快速调整系统、故障检测系统以及废料排除与运输系统都是必不可少的。由于对机器人技术、微电子技术和液压技术的充分应用,不仅实现了冲压过程的自动化,而且带来生产组织的柔性化。 大型多工位压力机自动冲压生产线代表了先进的组合方式,应当特别关注。大型多工位压力机的不断完善和轿车大型覆盖件生产的需求,促进了大型多工位压力机自动冲压生产线的发展。较原始的组合是,由一台双动拉伸压力机与一台单动大型多工位压力机组成,二者之间配备一套翻转装置和同步装置,在一定程度上提高了生产节拍,并减少占地面积。第二代生产线的配置大为简化,一台带双动拉伸工位的多工位压力机在其前后分别配备了拆垛装置和码垛装置,便组成了一条自动冲压生产线。此类多工位压力机多为四柱三滑块结构,第一滑块下的第一工位是双动拉伸工位,其馀工位为单动冲压工位。由于拉伸工位采取了反向拉伸的方式,从而避免了工件的翻转,因此不需要翻转装置,使生产率进一步提高、占地面积也减少了。带数控液压气垫的大型多工位压力机的出现,摒弃了传统的双动拉伸工艺理念,真正将拉伸与其他冲压工艺组合到一台压力机上完成。自动冲压生产线的硬件组成仍是一台主机配备拆垛装置和码垛装置,主机是带数控液压气垫的多工位压力机,而数控液压气垫是其技术核心。数控液压气垫通过四角控制,可调节拉伸工作的压边力,从而实现单动深拉伸。采用数控液压气垫使单动压力机代替传统的双动压力机,不仅简化了压力机的结构、取消了翻转装置,且实现了压边力的优化控制、提高拉伸件的质量、降低工件的废品率。 中国汽车工业对设备需求呈现长期多样性的局面,因此大型覆盖件的生产工艺也是多种多样的。随着技术发展的进程,众多企业已经或将要把人工上下料的流水线改造为半自动冲压线和自动冲压线,但使用柔性冲压自动线的企业仍为数不多。大型多工位压力机自动冲压生产线由于造价昂贵及技术方面的问题,在国内推广使用尚待时日。目前,中国锻压机械行业不仅能够自主提供传统配置的冲压生产线、半自动冲压线和自动冲压线,而且具有提供柔性冲压自动线和大型多工位压力机自动冲压线的能力。 钢板成型车轮的工艺装备 在结构上,轿车车轮主要分为组合式车轮和整体式车轮,从材质上分则有钢板成型车轮和铝合金车轮。当前,组合式钢板成型车轮占有相当重要的位置,短期内不会出现整体式铝合金车轮一统天下的局面。组合式钢板成型车轮主要由轮辋和轮辐组成,轮辋与轮辐的生产工艺一直备受关注。现时,生产轮辋的工艺方法大致有两种,一是滚压生产工艺,二是旋压生产工艺;生产轮辐的工艺方法主要有两种,即冲压成形工艺和旋压成形工艺。 滚压工艺生产轿车轮辋的自动生产线的典型配置,按工艺性质可分为三部分:第一部分包括自动开卷机组、校平剪切机组,将卷料制备成加工轮辋的定长板料;第二部分包括卷圆机组、焊接及焊缝清理机组、倒角及扩口机组,将前工序的板料卷成轮辋所需的环形毛坯;第三部分包括滚压成形机组(通常由三台滚压成形机组成)、精整扩径机组,将环形坯料滚压成成型轮辋。滚压工艺的优点是生产率高,国外此类自动生产线的生产率一般为800-1200件/小时。 旋压工艺生产轿车轮辋的优点是,通过有效控制金属的塑性流动,可加工出变截面等强度轮辋,以提高轮辋质量。可是,旋压工艺存在生产率低的缺点,国外典型生产线的生产率通常为200-250件/小时,因此不适于大批量生产轮辋的企业。比较常见的做法是,利用旋压工艺具有的柔性化特点,用于新产品开发和小批量轮番生产。旋压工艺轿车轮辋自动生产线的配置,第一、第二两部分与滚压工艺相类似,第三部分旋压成形机代替了滚压成形机。 冲压成形生产轮辐的工艺比较间单,早期采用多台单工位压力机分序成型的方法,后来采用多工位压力机在一台设备上连续完成。冲压成形的轮辐等厚壁、重量大,不能满足轿车高速行驶的需要,而且材料利用率和车轮寿命都较低。旋压工艺可获得变厚壁等强度结构轮辐,不仅提高了材料利用率和车轮寿命,而且增加轿车高速行驶的安全性和可靠性。旋压成形生产线的典型工艺包括落料、强力旋压、修边、冲孔等工序。旋压成形生产线的主机是数控旋压成形机,第一滚轮对坯料预旋压完成布料,第二滚轮将壁厚旋压至预定值。 中国轿车车轮的生产工艺装备比较落后,滚压工艺与旋压工艺均有极大的发展空间。从国外的发展趋势看,旋压工艺虽然有生产效率低的缺点,但其加工精度高、可生产变截面等强度轮辋和轮辐、制件刚度大回弹小等优点仍不容忽视,特别适合新产品开发和中小批量生产。随着旋压工艺生产率的不断提高和控制技术的日臻完善,在车型变化周期越来越短的今天,人们可能将重新审视对旋压成形工艺的评价。 典型锻件的工艺装备 汽车工业是锻件生产企业最重要的用户,因为大约60%以上的锻件为汽车工业应用。与机械工业相比,汽车工业更注重锻件的精度、锻件细微结构和中空部位的成型以及最大程度的减轻重量。由于锻件的高强度和高可靠性,轿车的重要零件一直采用锻件作毛坯,典型锻件有发动机的曲轴、连杆,变速箱的齿轮、轴类零件,操纵系统中的轮架、拉杆、转向节零件等。轿车典型锻件的锻造可分两大类,即普通模锻和特种模锻。普通模锻采用小飞边、无飞边工艺在锻锤和热模锻压力机上进行,特种模锻采用楔横轧工艺、摆动辗压工艺和径向锻造工艺。 发动机连杆锻造工艺装备 轿车发动机连杆锻造工艺主要有两种,一是采用热模锻压力机生产线,二是采用电液模锻锤生产线。前者适用于大批量生产,后者则适应中小批量、多品种生产方式。热模锻压力机生产线的基本组成是,棒料库、棒料自动排列和送进装置、感应加热炉、出料装置、棒料剪切机构和热模锻压力机等。热模锻压力机生产线采用一模两件的锻造工艺,生产率可高达800-1200件/小时,材料利用率为95%以上。热模锻压力机生产线虽然有经济技术方面的优势,但受投资大、专业化程度高、模具制造和维修费用高、必须有70%以上的开动率等因素的制约,使许多生产厂家望而生畏。电液模锻锤生产线生产轿车发动机连杆锻件,采用一模一件的锻造工艺,将棒料剪切成坯料后加热再进行锻造。电液模锻锤生产线的基本组成是,棒料剪切机、感应加热炉、送料装置、楔横轧机或辊锻机、电液模锻锤、切边校正机等。随着控制技术的发展,电液模椴锤可控制和调整打击能量、打击次数、打击间隔时间等工艺参数,以最佳打击力满足锻件成形的能量要求,不仅能提高锻件的质量,而且延长了模具的寿命。虽然电液模锻锤生产线的生产率通常只有热模锻压力机生产线的二分之一左右,但其投资只相当于后者的三分之一,组织生产十分灵活,故深受中小批量生产规模厂家的青睐。 轿车发动机连杆锻造的技术发展趋势是,提高锻造生产线的机械化、自动化水平和采用新的锻造工艺方法。显而易见,提高锻造生产线的机械化和自动化水平是业内人士的共识。采用机械化上下料装置、机械化传送装置、机械手和自动控制技术对流水生产线进行技术改造,减少人工操作环节、实现自动化或半自动化生产,是目前发达国家的普遍做法。新锻造工艺方法的尝试有两种,一是粉末锻造工艺,即将金属粉末烧结的坯料加热后进行模锻成形;二是在多工位自动热镦机上高速锻造成形。前者的优点有锻件重量偏差小和能生产形状复杂锻件等,特别适合于动平衡要求高的高级发动机,为诸多生产厂家所采用;后者因经济批量的门槛值过高和设备过于昂贵而难以被厂家接受。 圆盘齿坯锻造工艺装备 圆盘齿坯是轿车盘类锻件的典型代表,由于数量大,要求采用高精度、高效率、低成本的工艺方法生产。早期的生产工艺采用锻锤、机械压力机、螺旋压力机或热模锻压力机为主机,将棒料剪切成坯料后加热,分几个工序完成,生产效率低、锻件精度底、加工馀量大、材料利用率低。自从出现毛坯精化的理念后,高速热镦机自动生产线成为生产圆盘齿坯最理想的选择。高速热镦机自动生产线的典型配置为料架、自动上料装置、感应加热炉、滚轮式送料机构和多工位高速热镦机。加热的棒料进入高速热镦机后,依次完成毛坯切断、整形、预锻、终锻、冲孔等全部工序,锻件在各工位之间的转送由机械手自动完成。高速热镦机自动生产线可实现真正的毛坯精化,锻件的尺寸、形状接近机加工零件,提高材料利用率并节省机加工工时,锻件具有更理想的金相组织和机械性能,生产率是普通锻造方法的数倍甚至十倍,其综合经济效益是十分显着的。 齿轮轴锻造工艺装备 轿车齿轮轴是变速箱的重要零件,是典型的轿车轴类件,具有细长和多台阶的特点。生产轴类件的传统工艺是在模锻锤或热模锻压力机上模锻,但这种工艺生产出的锻件精度低、材料利用率低、加工馀量大,楔横轧工艺的出现有效解决这一难题。楔横轧工艺是高效、节能、节材的新技术,加热的棒料进入楔横轧机,楔横轧模在一个工作循环中对金属连续挤压分布,形成满足形状和尺寸要求的阶梯轴锻件,而且可以用管材作坯料生产空心轴锻件。由于楔横轧工艺适合加工对称零件,因而往往将一对零件对称布置设计模具,使工艺性和生产率双受益。楔横轧工艺的特点是,一次行程可获得一个或一对零件,生产效率高;金属连续变形、变形力小、模具寿命高;锻件尺寸精度、高加工馀量小、材料利用率高。楔横轧自动生产线的构成比较简单,通常由自动上料装置、感应加热炉和楔横轧机组成。楔横轧机有两辊式和平板式的结构形式,平板式楔横轧机利用机械或液压驱动,两块平板式模板作直线往复运动搓轧坯料;两辊式楔横轧机的模具是一对轧制辊轮,毛坯在旋转的轧辊中成形。前者的优点是结构简单、调整方便、模具造价低廉、锻件精度高;缺点却是行程受限、变形程度小、有空程、生产效率低;后者的结构紧凑、可实现连续生产、生产效率高,缺点是模具制造困难、锻件精度较低。 纵观中国汽车工业的锻压机械应用情况,冲压工艺装备的水平高于锻造,表现在工艺及装备的先进性、生产线的自动化及柔性化程度、集约化生产水平等诸多方面。虽然国内锻压机械行业可以为汽车工业提供几乎所有的冲压与锻造装备,但毋庸讳言,中国锻压机械行业的水平和实力在国际市场上还不算是强者。锻压机械行业在汽车工业中的地位,既取决于锻压机械行业的技术进步和结构调整,也取决于汽车工业的发展战略与市场前景。

自动化生产线设计要点分析论文

在学习、工作中,大家总免不了要接触或使用论文吧,论文可以推广经验,交流认识。你知道论文怎样才能写的好吗?下面是我为大家收集的自动化生产线设计要点分析论文,希望能够帮助到大家。

摘 要:

经济的快速发展促进了各类物资需求的不断增加,尤其是以汽车、电子、家电等工业制品为代表的工业品的需求在不断的增加,传统的粗放型的生产模式正在逐步被自动化生产线所取代,在提高产品生产效率、产品生产质量的同时也极大的节约了人力成本,提高了企业的经济效益。现代自动化生产线依托于不断发展的工业机器人以及电子控制技术的发展,在总结分析工业品生产流程的基础上采用细分化的设计从而实现自动化的生产。文章在分析自动化生产线设计流程的基础上对自动化生产线设计过程中可能出现的问题进行举例分析,并对如何做好相关问题的解决进行探讨。

关键词:

自动化生产线;设计;装配线

前言

自动化生产线是现今在工业生产领域中应用较多的生产设备。自动化生产线现今多采用的是全自动、半自动的形式加以实现,其中半自动化生产线主要是通过将生产线中的一部分不经济的人工操作转变为机器替代,从而更好的提高企业的经济效益和产品成产效率。做好自动化生产线的设计需要在熟悉工业产品生产工艺的基础上做好对于自动化生产线的设计。

1 自动化生产线设计流程

自动化生产线的设计需要在熟悉产品生产工艺的基础上得以实现,首先只有在熟悉产品生产工艺的及产品特点的基础上来对自动化生产线进行设计,同时产品生产工艺也是一个产品装配过程的完整体现,产品生产过程中的每一道工序都会对产品的每一步生产进行详细的要求与说明,并对相应的规格标准进行说明。因此,在对自动化生产线进行设计之前首先要对产品的生产工艺进行分析、熟悉。

2 做好自动化生产线的节拍分析

做好自动化生产线的生产节拍的分析对于自动化生产线的设计有着十分重要的意义。自动化生产线的产品生产节拍决定着自动化生产线所产生的产品的质量。自动化生产线的生产效率主要指的是自动化生产线在单位时间内所生产出半成品所需要的时间,其是评价一个自动化生产线是否合格的重要指标之一,在自动化生产线的设计过程中需要对各个工位进行节拍分析并整合小节拍工位对自动化生产线中的瓶颈工位予以消除减少自动化生产线设计中的冗余工序环节,提高生产效率。

自动化生产线中的生产节拍主要由工艺操作时间和辅助作业时间所组成,在自动化生产线的生产节拍的设计时要首先对生产线的平衡率进行一定的设计计算。在完成了对于生产线平衡率计算的基础上再对生产线节拍进行计算,这是由于自动化生产线中的节拍最长的工位将会对其他工位的运行产生较为严重的限制,因此,自动化生产线中的生产节拍主要是由自动化生产线运行过程中运行时间最长的工位节拍所决定的。在对自动化生产线进行设计的过程中需要对最长工位进行分析以确定是否能缩短其运行时间从而有效的减少节拍瓶颈,从而使得自动化生产线中的各工位的运行节拍保持一定的均衡。

3 确定自动化生产线的设计方案

在完成了对于自动化生产线设计的前期准备工作后需要对自动化生产线的设计方案进行确定,在自动化生产线设计方案的确定过程中需要对自动化生产线进行多套方案设计并在上述方案中选择最优的设计方案。最优自动化生产线设计方案的评价标准:简单实用、可靠性并尽可能的`降低人工操作并在满足所有功能的前提条件下从自动化生产线的生产成本、生产效率等方面来进行确定。在完成了对于自动化生产线的设计方案确定后需要对自动化生产线进行三维模型设计,并绘制相关的二维工程图。

自动化生产线的传动系统及结构设计

自动化生产线在对于传统系统及结构的设计需要根据产品的结构形式来进行确定。现今在自动化生产线中使用较多的输送方式主要有:链传输、皮带传输以及转盘输送和振动盘供料等的多种方式,而后需要对产品自动生成中的产品分隔和环向等进行考虑,如需要在工位上对零件进行检测或是定位时需要对产品的分隔且脱离传送进行精确的定位。从而确保在没有其他外力参与的情况下对产品进行装配、加工和检测。在自动化生产线中对于产品的转换向主要由X/Y/Z三个自由度所组成,在进行换向时可以通过使用换向汽缸、分度盘或是凸轮分度器及特定的机械工装来实现自动化生产线生产过程中的旋转功能,在自动化生产线中的分隔过程中由于各工位的节拍存在着差异将会存在着一定的等待现象,如这一等待时间稍长则需要在自动化生产线中设计暂存料的料垛。

做好自动化生产线中的气动原理图的绘制

在对自动化生产线产品工艺进行分析的基础上需要对各工位的举升、夹紧、直线运动、转动等功能的实现进行确定,在对其进行设计的过程中需要依靠工作站的运行方式来对自动化生产线中的气动系统的原理图进行确定与绘制。对于依靠气动来实现举升等受重力因素影响或是在紧急情况下禁止动作的环节需要在气动控制环节的设计中增加气动控制单向阀,并在阀片的选择设计中选用三位五通中空阀的设计,从而在断气或是紧急情况下气动单元因重力动作而产生的危险。

做好现场工艺布局图的绘制

在自动化生产线现场工艺布局图的绘制过程中需要根据产品的生产工艺来对自动化生产线中的各工位进行确定,在工位的确定过程中需要依照现场的实际情况来对各工位的位置进行合理的布局并绘制成图,从而实现将各工位有序的串联或并联成一个有机的整体。在自动化生产线的设计过程中还需要充分考虑到客户现场中的气源气路、电源、线控走线的方式以及中间转接环节等,做到细致分类。在走线方式上主要分为空中和地面两种走线方式,对于自动化生产线走线中所需要使用的气管、电源线、控制线、线槽等进行充分的考虑并在确定所需要的长度时乘以一定的系数,以确保实际走线管过程中的损耗。

自动化生产线的设计原则

在自动化生产线的设计过程中需要在满足使用功能的前提下尽可能的对工艺步骤进行优化、设计过程最简化、设计成本最小化。在自动化生产线的设计过程中对于自动化生产线所使用的各个零件如传感器、PLC等的部件应当尽量选择统一的标准,从而在降低自动化生产线成本的同时能够方便的对其进行管理、互换。

做好自动化生产线中的机器人形式的确定

在自动化生产线中的机器人形式的确定中需要在综合分析产品零件的加工节拍、自动化生产线所在平面形式的区别以及产品上、下料的时间、产品加工过程中处理中间件物流所需要使用的时间自己设备加工工位等的基础上来对生产机器人的形式进行确定看是采用关节式还是其他的形式。

做好基于现场总线的自动化生产线组网

控制系统是自动化生产线的核心中枢,现场总线是现今工业自动化生产中进行现场通讯的主要通讯手段,同时使用现场总线来将自动化生产线中各个独立的控制单元模块进行链接以实现对于自动化生产线的控制。自动化生产线的控制管理主要由上位机和主、从站构建起整个控制系统,从站主要将本站功能完成信号和本站功能准备好信号传输至主站,主站通过与上位机进行信息交换来按照工艺流程对整个自动化生产线进行启停控制。在主、从站控制设备的选择上主要采用PLC来作为现场工作站的主控制器,并通过现场总线将各控制器构建起一个控制网络以实现对于自动化生产线的控制。

4 结束语

自动化生产线是现今工业化生产中发展的重要方向。文章在分析自动化生产线设计流程的基础上对自动化生产线设计中的要点进行了分析介绍。

参考文献

[1]何平阳,姚杰,程西伟.基于现场总线控制系统的冰柜箱壳成形自动化生产线设计[J].模具工业,2012,38(10):58-61.

[2]李伟光,蒙启泳,练小华.基于PLC的不锈钢锅复合压力焊自动化生产线设计[J].制造业自动化,2012,34(23):97-100.

[3]李伟光,刘铨权,许阳钊,等.基于PLC和触摸屏的DVD盒自动化生产线设计[J].机械与电子,2009(5):71-74.

生产线研究论文

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达宝易软件在生产线平衡中的应用摘要:从生产线平衡和动作研究的基本概念出发,引入了利用动作研究提高生产线平衡性的方法,并给出了生产线平衡率的通用公式。提出了将达宝易软件应用于动作研究,使用计算机对生产线中的瓶颈工序进行动素分析和优化,从而降低了瓶颈工序的作业时间,提高生产线的平衡性。最后,给出某企业应用达宝易改善生产线的例子,通过动作研究生产线平衡率提高了17 ,日产能从100件提高到127件,验证了达宝易软件的效益。关键词:生产线平衡;达宝易;动作研究;瓶颈工序中图分类号:TH18 文献标识码:AThe Application to Production Line Balancing with M otion StudyM ethod Based on Software Double-EGAO Guang-zhang(Zhengzhou Institute of Aeronautical Industrial Management,Zhengzhou 450015,China)Abstract:Based on the basic concept of production line balancing and motion study.a methodusing motion analysis to improve production Iine balancing was proposed。and the formula for Iinebalancing ratio was presented.This paper pointed out that software Double-E could be used formotion study and with the computer to analyze and optimize the motion of bottleneck operations,SO it could reduce their operating time and improve the 1ine balancing greatly.Finally,an exampleof improving production line by Double-E in an enterprise was presented,the line balance ratio isimproved by 17 0,4,the output per day is raised to 127 from 100,and it also proves the beneficialresult of Double-E.Key words:production line balancing;Double-E;motion study;bottleneck operation企业追求的主要目标是生产系统投入的要素得到有效利用,降低成本,保证质量和安全,提高生产率,获得最佳效益。生产线平衡是解决生产线效率最重要的方法体系。而结合计算机技术对瓶颈工序进行动作分析,减少瓶颈工序时间,从而提高了生产线的平衡性,为优化生产线提供了一个重要思路[1]。1 生产线平衡的基本概念生产线平衡就是对生产的全部工序进行平均,并调整作业负荷,以使作业时间尽可能接近的技术手段与方法。衡量生产线平衡状态的效果,可采用生产线平衡率这一定量指标表示。公式如下。生产线平衡率一 妻 器 × 。。∑t一 诱i =1 (1其中C T(Cyele Time)为生产线中作业时间最长工序的作业时间,即周程时间 引。由公式(1)可见生产线平衡率是由最长工序(瓶达宝易软件在生产线平衡中的应用颈工序)时间决定的,因此,降低瓶颈工序的作业时间是提高生产线平衡率的关键。生产线平衡率越高,生产线的工时损失就越小,生产线整体效率就越高。平衡生产线可以综合运用动作分析、操作分析、程序分析等基础工业工程的方法来实现。2 基于达宝易的动作研究2.1 动作研究动作研究也叫做动作分析法,就是对作业动作进行细致的分解研究,消除累赘、无效动作等不合理现象,使动作更为简化,更为合理,从而提升生产效率的方法。其实质是研究分析人在进行各种工作操作时的细微动作,即动素,删除无效动素,使操作简便有效,以提高工作效率。动作分析能在其它方法无效时,给IE人员提供的一件特有的秘密武器,它从最基本的“动素”人手,寻求改进空间,以提升生产线的平衡能力l3]。2.2 达宝易软件的功能达宝易软件是将现场录像转换成计算机可识别的MPEG4格式后,利用计算机进行动作分析研究的工具。IE人员只需付出少许时间和精力,在办公室操作鼠标和键盘就可完成动作分析、标准工时制定、作业改善、产能分析,人员配置及新员工培训教程等一系列工作,大大节省时间和人力。达宝易软件有以下主要功能。(1)将录像进行细微播放,只需使用鼠标点击即可进行非常精确的动作分析。(2)图像和分析表一体化,你想要看到的任何动作图像都有分析数据。(3)动作研究记录的作业时间可按动素种类进行统计计算。(4)可删除多余动素、对每个标记动作可以以不同的速度反复进行编辑播放,动作研究非常方便,方便制定标准作业时间。(5)以文本和Excel形式输出分析结果,以HTML形式输出带图像的作业指导书。(6)利用双屏比较播放功能,既可进行改善前后的比较,也可进行不同作业者之间的比较。利用达宝易进行动作研究的主要流程如图1所示。达宝易软件可以把一个动作过程分解为多个基本动作,从而找出其中的不合理动作,针对不合理动作改善优化,从而提高生产线的平衡性。一】24 一图1 动作时间分析流程3 动作研究的改善实施3.1 生产线的现状分析某公司电脑主机装配的插固工段每天有效工作时间为7.5h,由七道工序组成,如图2所示各工序实际作业时间(s)和以此绘制的直方图。可以看出D工序时间为268.94s,是该装配线的瓶颈工序,即装配线的C.T值为268.94s。这个瓶颈不仅限制了一整条生产线的产出速度,而且影响了其它工序生产能力的发挥。代人公式(1)可以计算出该工段的生产线平衡率,并顺便得出工段的平均日产能。A B C D E F G图2 作业时间图生产线平衡率 百 西磊 ×1o0 =19 8_21+203.75+2O7.18+268.94+2O9.58+195.12+213.O67×268.94工业工程与管理 第3期× 1OO ×79.46日产能= =lO0件在平衡率只有79.46 的情况下,该装配线是不能组织成为连续流水线的,企业的目标是通过优化将平衡率提高到9O 以上,平均日产能也能大幅度提高。3.2 实施达宝易软件进行动作研究动作研究是IE人员特有的秘密武器,达宝易软件的应用为动作研究增添了更大的方便和可操作性。下面就用达宝易软件对工序D进行动作分析,其流程的操作界面如图3所示。整个工序细分为44个基本动作,经研究发现8个动作有明显延误,我们逐一进行改善。1 名称 周 TII匹 S.T ST手 类 大,J 起始时阍0 开始标记 0 1T.3与 lT.36 1T.36 1 × O0:O0:O0l 转身取板 l 6.4T 6.4T 6.4T o O0:O0:1T2 检查 1 3.T4 3.T4 3.了4 l1 o O0:O0:233 取配件到另一个地方 1 9.64 0 0 1 × O0:O0:274 组装一根配线 1 8.16 8.16 8.16 5 0 O0:O0:375 贴标签 1 8.24 8.2d 8.24 5 0 O0:O0:456 准备好配件 1 4.4 4.4 4.4 13 △ O0:O0:53T 插配件千主板上 1 16.23 16.23 16.23 5 0 O0:O0:588 抓取螺母 1 3.36 3.36 3.36 3 0 O0:01:149 捡起掉了的螺母 1 3.87 0 0 15 × 00:01:1T10 装第一颗螺母 1 3.7 3.T 3.T 5 0 O0:0l:2l11 装第二颗螺母 1 5.89 5.89 5.89 5 0 O0:0i:2512 装第三颗螺母 1 3.T7 3.TT 3.TT 5 0 O0:0 3l13 装第螺母 1 9.84 9.84 9.84 5 × O0:0i:3414 装第四颗螺母 1 4.89 4.89 4.89 5 0 O0:0i:44l5 装第五颗螺母 1 4.16 4.16 4.16 5 0 O0:0 :4916 右手取副板蛤左手 1 4.12 4.12 4.12 1 0 O0:0l:5317 右手职笔并在副板上做 1 3.1T 3.1T 3.1T T 0 O0:0l:57l8 将暮4板固定千主板上 1 11.d3 11.43 11.43 5 0 O0:02:0l19 抓取螺钉 1 2.59 2.59 2.59 3 0 00:02:1220 抓错工具 1 i.35 0 0 3 × 00:02:152】 打第一颗螺钉 l 4.89 4.89 4.89 5 0 00:02:】622 打第二颗螺钉 1 4.I 4.1 4.1 5 0 O0:02:21‘23 打第三颗螺钉 l 3.08 3.08 3.08 5 o O0:02:25‘24 打第四颗螺钉 1 3.32 3.32 3.32 5 o O0:02:2825 打第五颗螺钉 1 4.35 4.35 4.35 5 0 O0:02:3l26 检查 1 5.64 5.64 5.64 11 0 O0:02:3627 调整工件 1 2.47 2.47 2.47 13 △ O0:02:4l28 取配板到装配位 1 4.0T 4.07 4.0T 4 o O0:02:44I29 装配板 1 13.T2 13.丁2 13.T2 5 o O0:02:48I30 将工件插入底座 1 6.39 6.39 6.39 5 0 O0:03:123l 抓取螺钉 1 4.16 4.16 4.16 3 0 O0:03:08I32 打第一颗螺钉 1 6.13 6.13 6.13 5 0 O0:03:12 033 打第=颗螺钉 】 4.54 4.54 4.54 5 0 O0:03:1834 打第三颗螺钉 1 3.6 3.6 3.8 5 0 O0:03:23I35 打第四颗螺钉 1 5.16 5.16 5.16 5 0 O0:03:27I36 再次抓取螺钉 1 4.44 4.44 4.44 3 △ 00:03:3237 打第五颗螺钉 1 4.6l 4.61 4.61 5 0 00:03:36I38 将工件横放下 1 3.1 3.1 3.1 1 0 00:03:41 I39 解开缠绕的线 1 5.6g 5.69 5.69 l3 △ 00:03:4440 插线 1 32.05 32.05 32.05 5 0 O0:03:50’41 装零件 1 8.22 8.22 8.22 5 0 O0:04:22l42 检查 1 4.06 4.06 4.06 11 0 O0:04:30l43 将工件移交下一道工序 1 2.34 2.34 2.34 2 0 O0:04:34《44 工作外活动 1 9.69 0 0 1 × O0:04:36I45 1 1 0 O0:04:46《图3 分析结果图(1)动作l需要转身,我们改进措施是将面板放置在操作台,变转身的过大动作为伸小臂动作;(2)由于企业加大了入厂零部件的检验力度,动作2安装检验可以直接删除;(3)动作9捡起掉了的螺母纯粹是工人操作失误,可删除;(4)动作13装螺母是由于第一次没装到位的补救操作,是由工人迟疑造成的直接取消;(5)动作20产生的原因有工人的原因,也有工具位置不好的原因,将电动螺丝刀用“伸缩绳”悬挂于操作台的正上方,方便工具使用;(6)动作36是在一次操作中两次取螺钉,我们规范工人一次要取5个螺钉,减少了重复动作;(7)动作39是由于生产现场布置不合理造成的,将先线缠绕在滑轮上直接插线就可以了;(8)动作44是工作外活动删除即可。除了以上8条还可以对其余一些细节进行进一步改善后,计算机输出几个改善前后的比较统计图供我们比较。首先让我们看看统计的结果,如图4、图5所示。比较改善前后的动素分布情况发生了变化。圈伸手(Reach)■ 检验(Inspect)图装配(Assemble)囹预对(PrePosition)■握取(Grasp)口迟延(Unavoidable Delay)■ 使用(Use)囹对准(Position)一移动(Move)图4 改善前动素分布饼图■ 伸手(Reach)■ 检验(Inspect)囝装配(Assemble)囹预对(PrePosition)■ 握取(Grasp)圃迟延(Unavoidable Delay)● 使用(Use)囹对准(Position)■ 移动(Move)图5 改善后动素分布饼图改善前比改善后的动素有明显的减少,其中延迟的动素完全取消。下面我们再看看有效动素,无效动素和辅助动素这三类动素的饼图分布情况,从而更直观地了解改善前后的统计结果,如图6、图 -15

给我题目呀我就是工业工程毕业出来的

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