工业工程专业产品装配生产实验规划研究本科毕业论文工业工程041班/聂文凯指导老师:周敏研究思路进行生产线平衡分析,依照工作研究方法进行优化1.生产线与物流实验室规划2.依照实验室规划设计流程和工作研究方法进行设计1.工业工程教学特点2.工业工程教学实验体系1.为什么要进行实验规划设计2.如何进行实验规划设计3.对实验方案进行优化改进1.工业工程实验设计工业工程是一门注重实践的学科,实践能力培养在工业工程教育过程中占有非常重要的地位。这可以通过一系列实践环节来完成。本文进行研究的实验关键技术手段本文主要采用工作研究方法和生产线平衡技术关键技术手段生产线平衡是主要通过生产线平衡率和平衡损失率来表示%100*.*%100*.*1TCtTCnii总工序数总工序数各工序的时间总和生产线平衡率生产线平衡率失产线1平衡损生2.实验室规划•实验室空间限制•实验室设备功能划分实验设备布置•基础工业工程实验•物流系统实验实验室实验类型•设备的启动•设备维护实验室设备运行与维护实验室平面布置图自动化立体仓库自动化装配流水线实验室实验类型自动化立体仓库订货发货运行实验自动化立体仓库查询和盘点实验物性检测及条码识别实验自动化立体仓库自动化装配流水线流程程序分析操作分析时间研究生产节拍与效率测定实验模特法应用实验联合操作实验业务流程模拟实验实验室设备运行与维护实验室设备的运行操作很维护要严格按照按照设备说明书的要求来进行终端控制机终端控制软件要杜绝非法错误的发生3.实验方案设计电脑主机装配实验是以生产节拍与效率测定实验为基础方案,通过模拟电脑主机装配过程,来加强对基础工业工程中的技术手段的理解和学习。实验能展现出工业工程在实际工作的应用过程和作用。实验设计流程4.实验方案初步设计电脑主机装配4.实验方案初步设计工艺程序图设计910机箱主板光驱装配主板1人装配光驱1人装配软驱1人装配硬盘1人装配显卡和USB扩展卡1人1人装配电源1人连接电源线1人连接数据排线1人机箱合拢1人软驱硬盘CUP和内存显卡和USB扩展卡电源数据排线机箱挡板87456321装配CUP,CUP风扇和内存1人电脑主机装配工艺程序图4.实验方案初步设计流程程序图设计将空机箱运送到1号工作台1放置在工作台上将主板安装在机箱内2运送到2号工作台3放置在工作台上将光驱安装在机箱内45放置在工作台上6将软驱安装在机箱内运送到4号工作台将硬盘安装在机箱内放置在工作台上8运送到5号工作台9放置在工作台上将CUP及散热器安装在主板上运送到6号工作台放置在工作台上13将显卡安装在主板上14运送到7号工作台放置在工作台上1516将电源安装在机箱内运送到8号工作台17181920放置在工作台上将电源线连接起来运送到9号工作台将数据排线连接起来放置在工作台上运送到10号工作台21放置在工作台上22检验合拢机箱送至仓库101112将内存条安装在主板上112345611107897运送到3号工作台将USB扩展卡安装在主板上电脑主机装配流程程序图4.实验方案初步设计双手操作分析工作(工序8)电源连线装配开始电脑机箱在托盘上,操作者空手坐于工作台前结束连接好电源线后,将机箱放回托盘左手右手左手右手托盘工作台操作者机箱工序8的双手操作分析图4.实验方案初步设计时间研究工序装配单元测量操作时间评比%正常时间放宽率%标准时间1主板541.15915682光驱471.15115593软驱461.15115584硬盘431.14715545CPU和内存441.14815556显卡及USB扩展卡481.15315617电源481.15315618电源线连接411.14515529数据排线661.173158310机箱681.1751586总计504554637标准时间表瓶颈工序5.实验方案改进工艺程序优化工序9的问题装配干涉工序8所连接的电源线干涉了工序9中数据排线的连接运用5W1H提问法,对其进行提问,调整工艺程序顺序,将工序9提前两个工位,即调整到工位7的位置上5.实验方案改进工序10的问题0510152025303540455012345678910动作数量工位双手操作动作统计左手右手双手的操作动作数量远高于其他工序运用5W1H提问法和ECRS原则,确定这些操作都是必须的,而且动作平衡性较好,因此最终在第十个工位上增加一名操作者,以解决工位负荷过重的问题工艺程序优化5.实验方案改进工艺程序优化改进后的工艺程序图改进部分改进前910机箱主板光驱装配主板1人装配光驱1人装配软驱1人装配硬盘1人装配显卡和USB扩展卡1人1人装配电源1人连接电源线1人连接数据排线1人机箱合拢1人软驱硬盘显卡和USB扩展卡电源数据排线机箱挡板87456321CPU和内存装配CPU和内存1人910机箱主板光驱装配主板1人装配光驱1人装配软驱1人装配硬盘1人装配显卡和USB扩展卡1人1人装配电源1人连接电源线1人连接数据排线1人机箱合拢1人软驱硬盘显卡和USB扩展卡电源数据排线机箱挡板87456321CPU和内存装配CPU和内存1人5.实验方案改进流程程序优化将USB扩展卡安装在主板上将空机箱运送到1号工作台1放置在工作台上将主板安装在机箱内2运送到2号工作台3放置在工作台上将光驱安装在机箱内45放置在工作台上6将软驱安装在机箱内运送到4号工作台将硬盘安装在机箱内放置在工作台上8运送到5号工作台9放置在工作台上将CUP及散热器安装在主板上运送到6号工作台放置在工作台上13将显卡安装在主板上14运送到7号工作台放置在工作台上1516将电源安装在机箱内运送到8号工作台17181920放置在工作台上将电源线连接起来运送到9号工作台将数据排线连接起来放置在工作台上运送到10号工作台21放置在工作台上22检验合拢机箱送至仓库101112将内存条安装在主板上112345611107897运送到3号工作台改进后的流程程序图5.实验方案改进双手操作分析将工序10中一名操作者的动作分担到两名操作者身上改进后的双手操作分析图操作甲左手右手操作乙左手右手放置在工作台上至机箱拿起机箱211至工作台33至挡板拿起左挡板安装好左挡板24同右1同右同右2同右同右3同右4至螺丝盒51234至机箱同右4同右螺丝刀555取两枚螺丝拿起螺丝刀至左挡板5至左挡板6装入螺丝11等待66旋紧螺丝辅助右手旋紧78装入螺丝27旋紧螺丝2等待8辅助右手旋紧8放下螺丝刀33等待乙完成装配等待乙完成装配910109同右6拿起机箱至托盘放下机箱同右同右7同右1111等待等待78至机箱统计左右781111332122至右挡板1至右挡板122拿起右挡板同右2至机箱螺丝刀安装右挡板3拿起螺丝刀至螺丝盒31取两枚螺丝至左挡板3至左挡板44装入螺丝4旋紧螺丝1至左挡板2等待辅助右手旋紧56装入螺丝等待同右1234115旋紧螺丝7辅助右手旋紧拿1枚螺丝至螺丝盒71110至后挡板装在螺丝孔中8拿起螺丝刀至螺丝刀9旋紧螺丝212辅助右手旋紧等待同右867统计左右871211112119至后挡板58拿起后挡板安装好后挡板7同右6同右9至机箱6放下螺丝刀55.实验方案改进动作分析工序8的动作分析图操作者左手动作符号操作者右手动作符号伸向托盘上机箱TE同左手动作TE拿起机箱并送到工作台G+TL+RL同左手动作G+TL+RL伸向电源连线TE同左手动作TE持住其他电源线H握取双排20针的电源线St+G移动到主板相应接口Sh+TL连接好电源线A伸向电源连线并握取双排四针的电源线TE+St+G移动到主板相应接口Sh+TL连接好电源线A伸向电源连线并握取光驱的电源线TE+G移动到光驱电源接口Sh+TL连接好电源线A伸向电源连线并握取软驱的电源线TE+St+G移动到软驱电源接口Sh+TL连接好电源线A伸向电源连线并握取硬盘的电源线TE+St+G移动到硬盘电源接口Sh+TL连接好电源线A拿起机箱并送到托盘后放手G+TL+RL同左手动作G+TL+RL等待动作过多左右手动作不对称5.实验方案改进动作分析改进后工序8的动作分析图操作者左手动作符号操作者右手动作符号伸向托盘上机箱TE同左手动作TE拿起机箱并送到工作台G+TL+RL同左手动作G+TL+RL伸向电源连线TE同左手动作TE寻找并握取双排20针的电源线Sh+St+G同左手动作Sh+St+G移动到主板相应接口Sh+TL同左手动作Sh+TL连接好电源线A同左手动作A伸向电源连线寻找并握取双排四针的电源线TE+G同左手动作TE+Sh+St+G移动到主板相应接口Sh+TL同左手动作Sh+TL连接好电源线A同左手动作A伸向电源连线寻找并握取光驱的电源线TE+Sh+St+G同左手动作TE+Sh+St+G移动到光驱电源接口Sh+TL同左手动作Sh+TL连接好电源线A同左手动作A伸向电源连线寻找并握取软驱的电源线TE+G同左手动作TE+G移动到软驱电源接口Sh+TL同左手动作Sh+TL连接好电源线A同左手动作A伸向电源连线寻找并握取硬盘的电源线TE+Sh+St+G同左手动作TE+Sh+St+G移动到硬盘电源接口同左手动作Sh+TL拿起机箱并送到托盘后放手G+TL+RL同左手动作G+TL+RL增加了寻找动作省去了持住动作5.实验方案改进时间分析工序装配单元测量操作时间评比%正常时间放宽率%标准时间1主板541.15915682光驱471.15115593软驱461.15115584硬盘431.14715545CPU和内存441.14815556显卡及USB扩展卡481.15315617数据排线461.15115588电源481.15315619电源线连接411.145155210机箱521.1571566总计468515592改进后的时间研究表5.实验方案改进产能分析65.00%70.00%75.00%80.00%85.00%90.00%改进前改进后74.80%86.7%平衡率0100200300400500600改进前改进后453571标准产能(台/12h)550600650改进前改进后643592标准工时改进前改进后8668节拍时间总结与展望本文是基于我校工业工程生产线与物流实验,对产品装配线实验进行研究,根据教学要求设计出一个完善的实验方案。本文完成的内容主要有以下方面:1.电脑主机装配实验方案的设计与优化2.生产线平衡对在实际中的运用方法3.方法研究和作业测定在实际中的运用方法由于时间限制,本文有些原定内容没有完成,对于实验方案有以下的展望:1.对实验方案进行模拟仿真,运用仿真技术更能直观的发现生产线的瓶颈工序,便于对其进行优化。2.将实验室中自动化立体仓库模组和自动化装配流水线模组联合起来进行联合实验3.运用更多现代工业工程的新技术在实验室条件下进行,例如敏捷制造(AM)、并行工程(CE)、企业流程再造(BPR)、制造资源规划(MRPⅡ)、企业资源规划(ERP)等致谢感谢周敏老师在论文上的指导,使得我能完成毕业论文的撰写工作。值此论文完成之际,谨向老师表示最诚挚的谢意和最衷心的感谢。感谢在实验室进行实验时李琼梅、徐争伟、刘军伟、王国锋等同学和学长的帮助和指导。感谢所有帮助过我的老师和同学们。谢谢参加!!