[基础工业工程]大作业

华 北 理 工 大 学 机 械 工 程 学 院 《结课课程设计》

课程名称： 基础工业工程 设计题目： “火箭模型”的装配生产线设计

专 业 ： 工业工程 班 级 ： 13工程 02班 姓 名 ： 学 号 ： 指导教师 ：

2015 年 5 月 10 日

摘要：通过《基础工业工程》课程的学习，基于ERCS和5W1H的理论与方法，经过对各工序的标准作业与工时的分析，设计了一条月产1920座火箭的手工装配生产线，共包括3个工位，完成13个工序，最终的生产线节拍为496.6 s/座，生产线平衡率为95.3%，生成率为96% 月产2000座，达到设计目的，并绘制了生产线布局图。

关键词：工业工程、流水线生产、工序分析、标准时间分析

目录

一、 所使用的理论的概述 ...................................................................................................... 1 1、 秒表时间研究法 ............................................................................................................ 1 2、 所需工具 ........................................................................................................................ 1 3、 操作步骤 ........................................................................................................................ 1 4、 动素分析 ........................................................................................................................ 1 二、 设计的产品 ...................................................................................................................... 2 1、 产品的结构分析 ............................................................................................................ 2 2、 产品的生产工序分析 .................................................................................................... 4 三、 产品工序分析 .................................................................................................................. 5 1、 工作台布局图 ................................................................................................................ 5 2、 动素分析表 .................................................................................................................... 5 3、 助推器圆环的分析-秒表时间研究法 .......................................................................... 6 4、 整个产品所有的各工序作业时间 ................................................................................ 7 四、 装配生产线的设计 .......................................................................................................... 8 1、 生产线平衡方式 ............................................................................................................ 8 2、 计算节拍 ........................................................................................................................ 8 3、 工作台最小值（理论上） ............................................................................................ 8 4、 计算流水线负荷率 ...................................................................................................... 10 5、 设计生产线流程图 ...................................................................................................... 10

一、 所使用的理论的概述

1、 秒表时间研究法

秒表时间研究是作业测定技术中的一种常用方法，也称直接时间研究——密集抽样。

秒表时间研究是在一段时间内运用秒表或电子计时器对操作者的作业执行情况进行直接、连续地观测，把工作时间和有关工作的其他参数，以及与标准概念相比较的对执行情况的估价等数据，一起记录下来，并结合组织所制定的宽放政策，来确定操作者完成某项工作所需的标准时间的方法。

秒表时间研究是采用抽样技术进行研究。抽样调查是一种非全面的科学的调查方法。它是按随机的原则，抽选总体中的部分单位进行调查，以推断总体的有关数据的方法。

秒表时间研究以生产过程中的工序为研究对象，在一段时间内，按照预定的观测次数利用秒表连续不断地观测操作者的作业，然后以此为依据计算该作业的标准时间。由于观测的时间是限定的，而且是连续观察的，所以是密集性抽样。

秒表时间研究主要用于对重复进行的操作寻求标准时间。重复作业是指具有重复循环型式的作业，重复循环期间持续的时间，大大超过抽样或观察所需要的时间。当作业具有单独的重复循环，分循环或有限的几种循环时，可以用秒表时间研究法。

秒表时间研究限用于实际进行的手工的、重复性的工作。它不能用于工作开始之前去确定标准。但只要通过一次短期的试验，就足以提供必需的数据。

2、 所需工具

秒表（马表、停表）、记录板、时间研究表格、计算器、测量工具、摄影、录像设备或计时机等

3、 操作步骤

(1)获取充分的资料 (2)作业分解——划分操作单元 (3)确定观测次数 (4)测时 (5)剔除异常值并计算各单元实际操作时间 (6)计算正常时间 (7)确定宽放时间 (8)确定标准时间

4、 动素分析

通过观察手、足动作和眼、头活动，把动作的顺序和方法与两手、眼的活动联系起来详尽地进行分析，用动素记号记录和分类，找出动作顺序和方法存在的问题 ，单手等待以及不合理动作、浪费的动作等问题并加以改进的一种方法。

二、 设计的产品

1、 产品的结构分析

图一

我们小组设计的是一座火箭模型，如图一所示，该模型共使用。该火箭模型分为三个部分：火箭头、主体和助推器。火箭头作为一个小整体，由45个雪花片有规律的插接而成；主体主要由12个圆环组成，每个圆环由16个雪花片依次连接而成，圆环之间由8个独立的雪花片连接；助推器包括助推器头部、主体和侧翼插片。头部同样作为一个整体，由15个雪花片插接而成，助推器主体主要由3个圆环组成，每个圆环由8个雪花片依次连接而成，圆环之间由4个雪花片连接；3个侧翼插片分别插在3个圆环的同侧，用于跟火箭主体连接使用。（图片颜色略有改动）

图二 火箭结构分析图

3

表1 火箭模型材料表

2、 产品的生产工序分析

火箭顶部雪花片

助推器*4火箭主体组装雪花片检查

组装助推器组装火箭顶部

最终检查

图三 火箭生产工序分析

三、 产品工序分析

1、 工作台布局图

图四

工作台如图四所示，传送带1负责传送雪花片，靠左手拾取雪花片，工人在工作台上进行组装，组装完成后由传送带2传入下一工作台。

2、 动素分析表

表2 助推器侧翼圆环的动素分析

表3

3、 助推器圆环的分析-秒表时间研究法

对制作助推器主体圆环进行作业划分如表4所示；如表5所，示根据P188

n

n

公式(7-6) n'(

40S240

)(nX

Xi

i1

X

i1

2i

(Xi)2/n

i1

n1

)2求得观测次数；根据连续

测时法求得以下时间；对某一操作单元观测n次时间的的平均值为：X

X

i1

n

i

n

，

标准偏差：

X

i1

n

iX



2

n

，管制上限UCL=X+3σ，管制下限LCL=X-3σ，

----

如果不属于UCLTLCL,则为异常值，剔除；正常时间=观测时间评定系数，标准时间=正常时间（1+宽放率）

表4 制作助推器主体单个圆环的作业

表5

（评定系数的选值根据课本P201，采用100分法，评定为90，则评定系数为0.9；宽放率0.1根据P201例7-7确定。）

4、 整个产品所有的各工序作业时间

如表6所示以下其余各工序时间均取自同组成员

表6各工序时间

四、 装配生产线的设计

1、 生产线平衡方式

以下时间从本组成员中取得，并四舍五入求得整数。

表6火箭模型的装配步骤及时间

2、 计算节拍

3、 工作台最小值（理论上）

8

图四 火箭模型装配流程

按作业元素时间最长规则安排作业，并用规则一（按后续作业数量最多规则优先安排作业）作为辅助规则，以达到装配生产线的平衡。

表7 各项作业的后续作业数量

表8 按作业元素时间最长规则安排作业

9

4、 计算流水线负荷率

表9 各工地负荷率

由上表可知，1，2，3工作地的负荷率分别为89.4%，99.9%，96.7%，流水线平衡达到了满意的效果。

5

、 设计生产线流程图

根据表7设计了该生产线的流程图。如图所示，该图有3个工作站，分别为A、GHL、BCDEFIJKM。黑色箭头表示传送带，箭头所指的方向即为传送的方向，第3个工作站设计为倒U形式，方便员工操作。

图五 生产线流程

10