一种高效率的LED电筒装配的方法与流程

本发明属于led电筒装配的技术领域，具体涉及一种高效率的led电筒装配的方法。

背景技术：

现有技术中，如图1所示，现有生产装配线采用的是直线型布局方式。装配线全长20米(不含搬运至成品区的距离)，共设3个工位。装配所需的零件全部已加工完毕或采用成品采购，该装配线只进行最后的总装。装配线的两端分别为物料提供区和成品摆放区。

现有技术中，整段装配线按照功能类别可分为两块区域：总装区和检验区。总装区主要为将各组装部件总装工序；检验区主要分为防水试验和抗震试验两个部分，分别在两个不同的区域进行，每个区域即为一个工位，每个工位配一个工人。总装区和实验区之间为小货车运输轨道。第一工位装配所需零件将由物料提供区提供，并分配至现在的位置，完成后放入小货车，由小货车通过轨道运往第二工位，即防水实验区；第二工位工人将前面装配好的货品进行防水试验，合格后再运往下一工位；第三工位工人进行抗震试验，合格后运往成品摆放区。图1中两个检验区之前的运输距离分别为5.8米和7米。

在整个装配线的3个工位中，第一工位工人的工作内容最为复杂，主要有：装压力阀、套o型圈、尾端装绳子、侧面装开关、装led灯泡、装夜光旋转盖及检查等；第二、三工位工人的工作内容分别是将成品进行防水试验和抗震试验，工作内容简单但动作量大、耗费时间较长。

据实际调查，该装配线目前的年产量大约为每班75000只，日产量大约为每班300只(一年按250个工作日计算)。据现有的市场条件，该装配线的产出量明显不足。根据记录现状，运用“5w1h”提问技术，在整体上分别从操作、检查、等待、储存及搬运五个方面进行分析，发现生产线存在以下问题：

(1)暂时放置时间过长。经调查发现，第一次暂时放置是因为运输到下一工序的是小货车，第二工序试验是8只手电筒同时进行试验，为了第二工序能成批进行，在此之前只能是装配好8只过后一起运输。第三次暂时放置同样如此。

(2)等待中的人员浪费。在进行防水试验中，由于工序的需要，必须打开手电筒放入加压的水中30分钟。尽管工人操作着3只防水试验桶(每只桶试验8只手电筒)，但在这30分钟里，工人还是基本处于空闲状态，大大降低了生产效率。

(3)第二次检验区之前的运输距离太长。两次实验区之间的距离为7米，占整个装配线的35％，比例太高。运输距离过长，不但增加了移动距离，运输成本增加，而且还占用很大的空间，增加生产周期。

同时现有的装配区的步骤多、内容杂，是主要装配工序或瓶颈工序所共有的问题，且各工位工时利用率低，工作分配不合理。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种高效率的led电筒装配的方法，本发明主要通过合并装压力阀的动作、重排装0型圈后放下工具的动作、重排装绳子前固定筒身的动作的方法解决了现有技术中操作工序不合理导致的工作效率低下的问题；本发明还通过合理的调整装配的工作平台提高了装配的效率，本发明取消了第二、三工位之间的运输距离，合并第二、三工位，节省了运输成本，具有较好的实用性。

本发明主要通过以下技术方案实现：一种高效率的led电筒装配的方法，采用装配系统对led电筒进行装配，主要包括以下步骤：

步骤s101：首先拿起按压器，然后拿起压力阀，并将压力阀放入筒身制定位置，然后用按压器将压力阀压紧；

步骤s102：首先拿起o型圈，然后拿起筒身，并将o型圈套在筒身上；

步骤s103：首先拿起绳子，然后拿起绳勾，然后将筒身固定在开关按压器上；

所述装配系统包括总装区和试验区，所述试验区包括依次连接的防水试验区和抗震试验区；所述总装区与试验区通过光滑的输送带或者光滑的连接板连接；所述总装区的凹型工作台沿操作工位周向依次设置有若干个储存区，所述凹型工作台的操作工位的左边和左前方分别为压力阀储存区和绳子储存区，且正前方为旋转盖储存区和led灯泡储存区；所述凹型工作台的操作工位的近前为筒身储存区和工具储存区，且右前为o型圈储存区、右端为依次放置的开关按压机和自动选择机；所述操作工位的座椅采用坐、立姿两用工作椅。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述总装区与试验区之间的距离为1.8m，所述总装区与试验区的全长为7m。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤s101中将右手拿起压力阀的操作转交给左手，而筒身不必拿起，在压紧压力阀时用左手将其固定。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤s102中先固定筒身，并用双手操作，然后拿起装绳子的工件。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤s103中将筒身尾端套绳子并打结，然后至开关按压按钮并按下按钮，最后放下绳勾。

为了更好的实现本发明，进一步的，所述步骤s103中拿着绳勾去按按钮，而且按下按钮之后放下绳勾。

现有技术的分析如下：

如表1所示，分析发现，现有技术中led电筒装配线绘制流程的内容如下：

(1)整个装配过程共21道程序；

(2)装配线运输距离总计为17.3米，没有重复路线；

(3)装配线加工、检查、搬运、等待、储存的次数分别为9次、4次、3次、1次和4次，分别占项目总次数的42.9％、19.0％、14.3％、4.7％和19.1％，所需时间分别为152秒、12秒、9.6秒、1800秒和268秒；

(4)生产周期为2241.6秒。

表1为led电筒装配线流程程序表

装配线平衡是指在同一条装配线上的各个工位在生产同一种产品所需要的节拍的不同情况。

节拍是指整个生产系统在确定的时间范围内生产出确定数量产品或零件的平均时间。对于一台设备而言，是指一个工件产出所需时间的平均值；对于一条生产线来说，是指瓶颈工位生产出一个工件所需时间的平均值。

装配线平衡率直接反映的是企业的生产能级水平，是一项重要的指标。装配线平衡率越高，其产能也越大。装配线平衡率计算公式为：

装配线平衡率＝[各工序时间总和÷(ct×工序数)]×100％

式中:

ct——生产线工序中最大标准工时，即生产线节拍。

在实际的生产装配过程中，由于作业时间、作业强度等原因，装配线各工序存在一定的差异，这些差异在一定程度上直接影响了装配线的效率，并直接影响了工人工作的积极性。如图2所示，统计了各个流程操作的具体时间，现将其汇总计算，统计出各工序节拍分别为28秒、80.3秒和10秒，如图2所示。

很明显，生产节拍为第二工序节拍，为80.3秒。对装配线的平衡率进行计算：

w＝[(28+80.3+10)÷(80.3×3)]×100％＝49.1％

由此可见，就整体而言，装配线平衡效果可谓是极差，具有很大的改善空间。

由图2可知，各工序之间节拍差异大，最大差异竟达到70.3秒。从整体看主要是因为防水试验等待时间较长，工时利用率低。按目前的节拍计算，该装配线的年产量为(每班工作时间为420分钟，一年按250个工作日计算)：

s＝250×420×60÷80.3＝78455(只/班)

该年产量的计算是基于其他条件都符合标准的情况下得出的。由于操作工的积极性、疲劳程度等其它原因，实际产量要比计算出的低，基本符合该装配线的实际产出值。文章综合运用了工业工程中“5w1h”提问技术和ecrs原则、流程程序分析、平衡率分析、作业分析等方法，通过对原已有装配线技术总结并进行改善。流程程序分析是程序分析中最基本、最重要的分析技术，它是以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录的分析过程。

经过分析，可以得出影响生产效率的主要原因有：

(1)操作步骤较多，内容较为复杂

这个主要是针对第一工序主要装配区而言的。步骤多、内容杂，是主要装配工序或瓶颈工序所共有的问题。这些工位需要操作工的操作熟练，需要更多的培训。由于操作步骤多、内容杂，工作繁重，需要操作工集中更多的注意力，这样会使操作工更容易疲劳，久而久之，导致效率低下。

表2各工位作业分析时间表

(2)各工位工时利用率低，工作分配不合理

由表1可知，第二工位操作工进行实验8只电筒所需时间是126秒，所以三只防水试验桶进行24只电筒实验即为378秒，经计算其空余时间竟多达1706秒。第三工位由于要等到第二工位完成后才能开始，所以其空余时间也相当多，多达1844秒。反观第一工位，该操作工人装配完一只电筒所需时间是28秒，由于其后进行试验时8只为一批，所以加工完8只所需时间是224秒，加工六批时间为1344秒。由于防水试验桶为3只，第一工位操作工加工完六批后运输到第二工位形成三批堆积，所以其空余时间为740秒。为了更直观的体现各工位工作与空闲情况，绘制各工位作业分析图如表2所示。由表2可以得出，三位工人的工时利用率分别为64％、18％、12％。

不仅如此，其工作分配也不合理，有些工位工作时间相比另一工序显得相当富余。经计算，第二工位工人的空余时间是第一工位工人的2.3倍，第三工位是第一工位2.5倍，工序间节拍平衡情况不容乐观。尽管每位工人的空闲时间都很多，但对装配线而言，影响了整体的产能，而对各工位的操作工而言，也影响了工作的积极性。

(3)布置不合理

第二、三工位之间的运输距离过长，或者说第二、三工位之间存在着没有必要的运输距离。不仅增加了运输成本，还增加了操作工的操作动作，增加了操作时间。

由于在瓶颈工序中，手电筒在水中浸泡30分钟的过程无法改变。对于该工序的改善只能是增加实验设备，提高人的工时利用率，无法进行更深一层的改善分析。对于主装配工序来说，操作工工作内容多而杂，是作业分析改善的重点，于是我们将对主装配工序进行双手作业分析。

本发明主要的改进点主要包括以下步骤：

(1)合并装压力阀的动作；

在装压力阀的操作中，右手拿起按压器后再拿起压力阀，一只手中同时有两件工件，很容易造成右手疲劳，而左手的持住状态显得很轻松。此时应当将右手的拿起压力阀的操作转交给左手，而筒身不必拿起，在压紧压力阀时用左手将其固定即可。

(2)重排装0型圈后放下工具的动作；

在装o型圈时并没有将按压器放下，究其原因是因为有时为了装o型圈会用到，用它来往筒身边缘套。经过观察和测量发现，在装o型圈时很少用到按压器，即使偶尔用到，其花费的时间并不比没有用到时少，相反有时还会增加。在往边缘套o型圈时放下按压器，减少手里的持有物件，可以大大降低右手的疲劳程度。

(3)重排装绳子前固定筒身的动作；

在尾端装绳子时，由于需要将筒身固定并使尾端腾空，下一程序是装开关，所以自然而然的将筒身放置开关按压机上固定。由图7可以知道，操作工先拿起装绳子的工件然后再固定筒身，并且仅是左手操作，右手处于持住状态。这样的情况下不仅容易造成左手疲劳、出现动作的浪费，还会使得筒身固定效果欠佳(装开关时需要筒身固定良好)，造成出现重复去固定的动作。所以，需要将该系列动作重新组合，即先固定筒身，并且用双手操作，然后再去拿起装绳子的工件。

(4)简化按开关按压机按钮前后的动作；

按压开关属于机器自动化部分，操作工只需要将筒身移至相应位置，按下按钮即可，机器会自动移至内部按压开关，完成后再移动回来，于是出现了操作工双手空闲状态。仔细分析可以发现，右手的第10个动作——按下按钮，属于简单的动作，其需要的注意力和对人的疲劳损伤非常小，所以操作完全可以拿着绳勾去按按钮，而放下绳勾的操作放在按下按钮之后，占据按下按钮后的等待时间，以减少右手动作的浪费。

(5)调整工作台平面布置：

①取消第二、三工位之间的运输距离，合并第二、三工位前面已经提到，第二、三工位之间的距离为7米，占整个装配线长的35％，运输时间为2.8秒。从两工位的工作内容来看，综合两工位操作、休息的时间，完全可以在防水试验结束后紧接着进行抗震试验，没有必要再设立另一工位，那么也就没有必要再设立两工位之间的运输轨道和货物小车。这样一来，不仅减少了二者之间7米的距离，节省了2.8秒的运输时间，而且还节省了把货品装上小车的时间，节省了运输通道和小车等固定成本。

②让检验区紧靠总装区

如果将检验区和总装区置于同一位置，没有运输距离，这样是最好的结果，但实际的种种限制导致这样的布置不可能实现。既然不能取消，那就尽量减少二者之间的距离。

目前的情况是二者之间距离为5.8米，采用小车通过轨道运送，并且是成批(8只)运送。经分析、测量之后，可以将两者之间的距离缩小至1.8米左右，原来的轨道小车改为输送带(没有动力，静止状态，光滑)或连接板(光滑)，其中一端直接连接到第一工序工作台面边缘，另一端延至检验区缓存位置，利用重力作用将成品送至检验。这样一来，第一工位操作工完成一件成品后直接将成品放至输送带，省去弯腰暂存或将货品放上小车等后续动作，节省了消耗了的无用的时间。

调整后的装配线整体布局如图4所示。调整后的装配线全长7米(不含实验区到成品区的距离)，设2个工位。

如表3所示，由于在防水检验时，需要将手电筒打开放入加压水中30分钟，该操作无法更改。30分钟的空闲时间，使人员工时产生极大的浪费。前面提到，在经第一工位双手作业分析改善后，整个操作时间由原来的672秒减少到540秒(24只，即3批，含改进后的运送时间)。

由于防水试验和抗震试验的顺序交换后不影响手电筒最后的效果，所以，改善后人员调整为：

(1)在第二、三工位合并后，仍然只留守一位操作工，不仅需要完成原第二、三工位的工作量，在此基础上，还要将任务量增加3倍,即增加9只防水试验桶，由原来的3只变为12只。其人机作业分析如表3所示(将6只试验桶看成一台机器或一个整体)。

操作工将6批手电筒打开后分别放入6只试验桶中，等待327秒后检查另外6只试验筒中的48只电筒的防水性，进行抗震试验，放入6批手电筒在水中，休息327秒后紧接着进行先前6批手电筒的防水性检查、抗震试验。如此循环(等待休息时间可按实际工作灵活安排)。

改进后该工位操作周程为3126秒，工作时间为2473秒，空闲休息时间为654秒，工时利用率79％。由于该工位作业中有大量的弯腰动作，极易疲劳，所以79％的工时利用率已经相当的高。

(2)第一工位仍然是一名操作工，但在第二工位3126秒的周程中，其加工数量将会增加至120只，即15批(多3批以实现第一、二工位的无缝对接)。至此，第一工位操作工工作时间为2700秒，休息时间为426秒，工时利用率为86.4％。因产出品数量多于第二工位能够接受数量，所以操作工每批之间休息时间至少为30秒。

表3第二工位调整后人机作业分析时间表

如表4所示，通过对主装配工序双手作业改善及各工位调整后，在整体上进行以下两个操作：

(1)取消原第10道、第15道、第19道暂时放置工序；

(2)取消原第16道搬运工序，合并第二、三工位。

对led手电筒装配线进行流程程序分析，其流程程序如表4所示。

(3)改进后，整个装配过程共17道程序，运输距离总计为6.3米，无重复路线；加工、检查、搬运、等待、储存的次数分别为9次、4次、2次、1次和1次，所需时间分别为145.5秒、12秒、4秒、1800秒和0；生产周期总计为1961.5秒。

表4本发明的led电筒装配线流程程序

本发明的有益效果：

(1)本发明主要通过合并装压力阀的动作、重排装0型圈后放下工具的动作、重排装绳子前固定筒身的动作的方法解决了现有技术中操作工序不合理导致的工作效率低下的问题；本发明还通过合理的调整装配的工作平台提高了装配的效率，本发明取消了第二、三工位之间的运输距离，合并第二、三工位，节省了运输成本，具有较好的实用性。

(2)步骤s101：首先拿起按压器，然后拿起压力阀，并将压力阀放入筒身制定位置，然后用按压器将压力阀压紧；对比现有技术，可以发现本发明中右手操作为3道，左手操作为2道，缩短了工序，本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

(3)步骤s102：首先拿起o型圈，然后拿起筒身，并将o型圈套在筒身上；对比现有技术，可以发现本发明中右手操作为2道，左手操作为1道，缩短了工序；本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

(4)步骤s103：首先拿起绳子，然后拿起绳勾，然后将筒身固定在开关按压器上；对比现有技术，可以发现本发明中右手操作为1道，左手操作为2道，缩短了工序；本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

(5)所述装配系统包括总装区和试验区，所述试验区包括依次连接的防水试验区和抗震试验区；所述总装区的凹型工作台沿操作工位周向依次设置有若干个储存区，所述凹型工作台的操作工位的左边和左前方分别为压力阀储存区和绳子储存区，且正前方为旋转盖储存区和led灯泡储存区；所述凹型工作台的操作工位的近前为筒身储存区和工具储存区，且右前为o型圈储存区、右端为依次放置的开关按压机和自动选择机。本发明取消了第二、三工位之间的运输距离，合并第二、三工位，节省了运输成本，具有较好的实用性；

(6)所述总装区与试验区通过光滑的输送带或者光滑的连接板连接；所述总装区与试验区之间的距离为1.8m，所述总装区与试验区的全长为7m。本发明通过重力作用使总装区的物料通过光滑的输送带或者光滑的连接板输送到试验区，节省成本，具有较好的实用性。本发明中第一工位操作工完成一件成品后直接将成品放至输送带，省去弯腰暂存或将货品放上小车等后续动作，节省了消耗了的无用的时间。

(7)所述步骤s101中将右手拿起压力阀的操作转交给左手，而筒身不必拿起，在压紧压力阀时用左手将其固定。本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

(8)所述步骤s102中先固定筒身，并用双手操作，然后拿起装绳子的工件。在往边缘套o型圈时放下按压器，减少手里的持有物件，可以大大降低右手的疲劳程度；本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

(9)所述步骤s103中将筒身尾端套绳子并打结，然后至开关按压按钮并按下按钮，最后放下绳勾。本发明解决了容易造成左手疲劳、出现动作的浪费的问题；本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

(10)所述步骤s103中拿着绳勾去按按钮，而且按下按钮之后放下绳勾。本发明放下绳勾的操作放在按下按钮之后，占据按下按钮后的等待时间，以减少右手动作的浪费；本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

附图说明

图1为现有技术中装配系统的结构示意图；

图2为现有技术中各工序节拍的变化图；

图3为现有技术中工作台面的结构示意图；

图4为本发明的装配系统的结构示意图；

图5为本发明的凹形工作台的结构示意图；

图6为本发明的工序流程原理框图，由图(a)、(b)组成；

图7为现有技术的工序流程原理框图，由图(a)、(b)组成。

具体实施方式

实施例1：

一种高效率的led电筒装配的方法，采用装配系统对led电筒进行装配，如图6所示，主要包括以下步骤：

步骤s101：首先拿起按压器，然后拿起压力阀，并将压力阀放入筒身制定位置，然后用按压器将压力阀压紧；

步骤s102：首先拿起o型圈，然后拿起筒身，并将o型圈套在筒身上；

步骤s103：首先拿起绳子，然后拿起绳勾，然后将筒身固定在开关按压器上；

如图4所示，所述装配系统包括总装区和试验区，所述试验区包括依次连接的防水试验区和抗震试验区；如图5所示，所述总装区的凹型工作台沿操作工位周向依次设置有若干个储存区，所述凹型工作台的操作工位的左边和左前方分别为压力阀储存区和绳子储存区，且正前方为旋转盖储存区和led灯泡储存区；所述凹型工作台的操作工位的近前为筒身储存区和工具储存区，且右前为o型圈储存区、右端为依次放置的开关按压机和自动选择机。

如图1-3所示，现有技术中存在转配线分布不合理、生产工作台面分布不合理，从而导致了led装配效率的低下。相对于现有技术，本发明还通过合理的调整装配的工作平台提高了装配的效率，本发明取消了第二、三工位之间的运输距离，合并第二、三工位，节省了运输成本，具有较好的实用性。

如图7所示，现有技术还存在工序操作不合理的问题，相对于现有技术，如图6所示，本发明主要通过合并装压力阀的动作、重排装0型圈后放下工具的动作、重排装绳子前固定筒身的动作的方法解决了现有技术中操作工序不合理导致的工作效率低下的问题，具有较好的实用性。对比现有技术，所述步骤s101中右手操作为3道，左手操作为2道，缩短了工序；所述步骤s102中右手操作为2道，左手操作为1道，缩短了工序；所述步骤s103中右手操作为1道，左手操作为2道，缩短了工序；本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

实施例2：

本实施例是在实施例1的基础上进行优化，如图4所示，所述总装区与试验区通过光滑的输送带或者光滑的连接板连接；所述总装区与试验区之间的距离为1.8m，所述总装区与试验区的全长为7m。所述操作工位的座椅采用坐、立姿两用工作椅。

本发明通过重力作用使总装区的物料通过光滑的输送带或者光滑的连接板输送到试验区，节省成本，具有较好的实用性。本发明中第一工位操作工完成一件成品后直接将成品放至输送带，省去弯腰暂存或将货品放上小车等后续动作，节省了消耗了的无用的时间。

本发明主要通过合并装压力阀的动作、重排装0型圈后放下工具的动作、重排装绳子前固定筒身的动作的方法解决了现有技术中操作工序不合理导致的工作效率低下的问题；本发明还通过合理的调整装配的工作平台提高了装配的效率，本发明取消了第二、三工位之间的运输距离，合并第二、三工位，节省了运输成本，具有较好的实用性。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例是在实施例2的基础上进行优化，如图6所示，所述步骤s101中将右手拿起压力阀的操作转交给左手，而筒身不必拿起，在压紧压力阀时用左手将其固定。

所述步骤s102中先固定筒身，并用双手操作，然后拿起装绳子的工件。在往边缘套o型圈时放下按压器，减少手里的持有物件，可以大大降低右手的疲劳程度。

所述步骤s103中将筒身尾端套绳子并打结，然后至开关按压按钮并按下按钮，最后放下绳勾。所述步骤s103中拿着绳勾去按按钮，而且按下按钮之后放下绳勾。本发明解决了容易造成左手疲劳、出现动作的浪费的问题；本发明放下绳勾的操作放在按下按钮之后，占据按下按钮后的等待时间，以减少右手动作的浪费。本发明通过装配系统的的物料的摆放方式以及调整操作工序提高了工作效率，具有较好的实用性。

如图6所示，在改善后的操作中：

(1)从总体来看，左手动作次数为28次，右手动作次数总计为37次，右手动作比左手动作多9次；

(2)左手的持住动作为4次，右手的持住动作为1次，左手比右手多3次；

(3)左手操作次数为10次，右手操作动作为18次，左手操作次数为右手的55.6％；

(4)左、右手移动次数分别为10次和14次，均为改善后无法取消的移动过程；

(5)改善后，测量装配一只手电筒的平均时间为21.5秒。

本实施例的其他部分与上述实施例2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。