自行车涨闸装配线的工艺布置及其平衡

上海交通大学硕士学位论文自行车涨闸装配线的工艺布置及其平衡姓名：杜万东申请学位级别：硕士专业：工业工程与管理指导教师：蔡建国;邬月兔20051101I自行车涨闸装配线的工艺布置及其平衡摘要随着全球经济一体化进程加快和知识经济时代的到来，越来越多的企业感到生存的压力。面对新经济形势下的残酷竞争，我们只能勇敢地面对挑战，设法改变生存环境，加强管理，苦练内功，挖掘企业潜力，提高企业管理水平，树立企业核心竞争力。在提升竞争力及追求卓越的道路上，各企业都向精益化生产方向上靠近，把高效率、低成本、短交期、快速响应变化作为企业追求的目标。正是在这样的背景之下，这样的形势之下，当我们要进行自行车涨闸装配生产线设计时，我们就不能把“只要能把产品装配出来就可以了”作为我们设计的目标，这样的要求也太低了，也是现代企业管理思想相背道而驰。设计一条装配生产线必须要有明确的指导思想。因此从一开始，作者便以精益生产的理论为指导，力求在设计过程中，自始至终努力贯彻“消除一切浪费”的思想。只有消除一切浪费，才能创造出最大效益。根据产品的设计图纸，结合生产系统规划设计的理论和方法，作者认真分析了产品结构和质量要求，进而制订出相应的装配工艺，并确定出装配作业的标准工时，在此基础上，进行装配生产线的节拍平衡及其平面布置。以上所作的工作，分别编写在共计九章的这一学位论文中，即：第一章简要介绍学位论文的背景以及课题的来源、研究的意义、研究的内容。第二章为指导生产系统设计的精益生产理论和进行作业测定的模特法。第三章为涨闸的产品结构分析。II第四章为涨闸的装配工艺流程。第五章为涨闸装配生产线的设计。第六章为涨闸装配生产线的作业测定第七章为涨闸装配生产线的平衡和平面布置第八章为涨闸装配成本分析与验证第九章为结论与展望在论文工作中，作者所在作出的最主要贡献是：1.建立一套产品装配工艺开发的思路，为公司以后其他项目的实施提供了一个很好的范例。2.如何选择装配线的输送方式。3.模特法使用的经验，可供类似设计的参考。目前，该生产线已投入使用。运行良好，深得公司各层的好评。关键词：精益生产，涨闸，装配生产线IIIPROCESSLAYOUTANDBALANCINGOFI-BRAKEASSEMBLYLINEABSTRACTFollowingthedevelopmentofglobalintegrativeeconomicisspeedingupandageofknowledge&economiciscoming,moreandmoreenterprisesfeelthepressureofsurvival.Confrontingwithruthlesscompetitionunderneweconomicsituation,wehavetofacetothechallenge,trytochangeourlivingenvironment,strengthenourmanagement,trainourabilityhardly,diganddelveourpotential,improvethelevelofmanagement,andestablishourcorecompetitioncapacity.Onthewayofimprovingcompetitivecapacity,almostalltheenterprisesaretryingtoimplementleanproduction.Highefficiency,lowcost,shortdeliverytime,rapidresponsearethegoals,thatiswhattheenterprisewantstoreach.Todesignanassemblylinepeoplemusthaveanexplicittheoreticalfoundation,soatthebeginningoftheproject,theauthortookthetheoryofleanproductionastheguideline,inordertoeliminateallkindofwastes.Onlytoeliminateallwastes,thenthebiggestprofitcouldbeachieved.Basedonthedrawing,andcombinedwiththetheoryandmethodsofProductionSystemsPlanningandDesign,theauthorcarefullyanalyzedtheproductstructureanditsqualityrequirements,thenworkedouttheassembleplanandalsodeterminedthetimestandardsforallassemblingjobs.Afteraccomplishingtheseformerstages,thelinebalancingandlayoutofthisassemblylinecouldbegoingon.Theaboveworkiscoveredinthisthesisanddividedintoninechapters.Themainachievementshavebeencontributedare1.Set-uptheprocedureofdevelopingassemblyprocess.Itwillbeaverygoodsampleonhowtodesignassemblysysteminthefuture.2.HowtochooseconveyorbasedonanalysisofproductstructureIV3.SummarizingtheexperienceofusingMODmethodtodeterminestandardtime.Anditwillhelpsimilardesigninthefuture.Now,theassemblylineisrunningverywell.Everybodythoughitisawelldevelopedproductionline.Keywords:LeanProduction,I-Brake,assemblyline,Standardtime.上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：杜万东日期：2005年12月17日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被审阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密，在___年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：杜万东指导教师签名：蔡建国日期：2005年12月17日日期：2005年12月17日上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论第一章绪论在绪论这一章中，将首先介绍自行车行业的概况和SRAM公司的状况，然后，阐明论文所要研究的课题来源，以及课题意义和主要研究内容。1.1自行车行业简介众所周知，自行车是一个轻工业产品，它是深入千家万户的产品。公元1791年，法国人西布拉克发明的“木马轮”，可以算得上是世界上最早的也是最原始的自行车；公元1839年，苏格兰铁匠麦克米伦把自行车由木结构改为金属结构，同时发明踏板，从此自行车才真正成为脚踏实地的自行车而进入实用阶段；十九世纪三十年代，自行车在欧洲一些国家发挥重要的作用。在中国，自行车作为代步工具是从五十年代开始普及的，到了七十年代已经成为中国城市居民的主要交通工具；1971年全世界拥有自行车2.5亿辆，到了1988年全国拥有自行车3.1亿辆，全世界约有10亿辆[10]。现在全球每年的自行车产量大约在8000万辆，随着世界经济的飞速发展，它也从原先单纯的代步工具，向休闲工具、代步工具、体育用品等多功能化发展。自行车在外形美观的程度上也有很大的创新，自行车功能可靠性的要求也越来越高。尤其近两年，越来越多的自行车爱好者加入到自行车运动中来，越来越多的自行车由原来的单一速度向多速可变方向变化。消费者对自行车变速系统与刹车系统安全性能，快速响应功能提出了更高的要求。从另外一个层面上讲，自行车作为一个家家户户都拥有的轻工产品，它必然属于大批量生产的产品，同时必然也属于价格竞争非常激烈的产品。当十五年前，我们可以用200—300元购买一辆自行车；十五后的今天，我们仍然可用同样的价格购买一辆自行车时，我们不难想象自行车行业的竞争，是怎样的如火如荼；所以当我们无论是从何种层面去开发自行车的一个零部件，价格的因素必须是我们考虑的另一个重点。1.2SRAM公司简介美国SRAM公司，尽管只有20年历史，但在当今自行车行业已经是排名世界第二跨国企业，它以当年独创的“转把”变速器，一举打破日本SHIMANO的“拨把”变速垄断的市1上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论场，逐渐变成消费者最喜欢的变速方式。从而使SRAM也得到了长足的发展，由单一的“转把”变速器开始，设计开发了具有自己独特专利的“拨链器”和“卡式飞轮”。然后又收购了德国SACH的自行车部，在欧洲开辟内变速市场。近两年，随着SRAM市场的扩张，它又将Rockshox和Avid公司纳入自己的旗下。SRAM公司苏州工厂成立于1994年，随着SRAM的扩大，苏州工厂规模也在不断地扩大，产品系列已遍及转把变速器，拨链器，卡式飞轮，避震前叉等，规格已达数十种。SRAM苏州工厂主要以产品装配为主，大部分零件以外发加工为主，本厂只有部件注塑件成型和CNC精加工。随着SRAM公司国外收购案的增多，越来越多的产品从国外向苏州工厂转移。而同时苏州工厂也增大了产品开发力量，许多的新产品也直接由美国、德国设计中心与苏州工厂联手开发。1.3课题的来源自行车，无论作为代步工具，还是作为运动器材，自行车刹车性能可靠性，是每一个自行车使用者都必须考虑的首要因素。在这种条件下，开发安全可靠的刹车系统，无疑是很好的机遇。目前，市场上几种刹车为V闸，碟闸，钳闸，抱闸（见图1-1中A，B，C，D）ABCD图1-1刹车外形图Fig.1-1FigureofnormalBrakeofBicycle它们各有特点，各有缺点。其中抱闸安装方便，刹车本身是鼓片，不会受到外界的影响如尘土和雨水，在雨天和晴好天气获得相同的刹车力，缺点是刹车皮易磨损，刹车噪音2上海交通大学工程硕士学位论文第一章绪论大；而V闸和钳闸由于作用在车轮上，在雨雪天气，刹车效果较差。碟闸刹车效果最好，缺点是价格太高。正是在这种情况下，SRAM设计总部经过对市场的调查，决定上马一种新型刹车--涨闸。也正是在这个战略方针下，SRAM苏州工厂成立了涨闸项目组，专人负责零部件的开发，专人负责组装生产线的开发。本文作者作为项目小组组长，主要负责装配生产线设计。而这样一个项目，正是学位论文要求的，理论联系生产实际事例，能将所学到的知识用于解决实际问题之中。1.4课题研究的意义涨闸只是SRAM公司每年开发的几十个产品中的其中之一，SRAM公司在所有产品开发过程中，都采用了产品设计、产品的零部件加工工艺开发、产品装配工艺设计与开发，同时进行的原则。这样避免产品设计，零部件加工工艺开发，工艺设计分步进行而造成各阶段反反复复，时间上无法控制、各部门相互扯皮，相互推卸责任的弊病，但同时也对各部门设计与开发人员提出很高的要求。各部门主要设计人员既要具有很强的实际工作经验，也要具有很好的理论知识。特别是零部件加工工艺开发人员