第一节 产品生产技术发展现状
空调生产线产品是在一系列工作台上将制造出的零件组合在一起,包括部件装配线与产品总装线。装配线(包含自动化,半自动化和手工装配线)是制造 行业 中应用很广泛的生产方式。生产线平衡是这种生产方式评价的重要指标,因此 研究 人员对其进行了大量的 研究 工作。目前国内外对于流水线平衡的理论 研究 已达到相当高的水平,提出了各种算法：Jackson算法,分枝定界算法,遗传算法,随机算法,启发式算法等,用建立模型并求解的方式来解决一般装配线的平衡问题。
西方的工业化已经经历了将近一个世纪的发展,从20世纪初泰勒等人的工作 研究 与时间 研究 ,到80年代左右计算机技术在工业领域的应用及至90年代通讯与网络技术的发展,工业化的内涵和外延都发生了很大变化。应用工业工程(IndustrialEngineering,IE)理论和方法的企业在发展取得了很大进步,同时也获得了可观的效益。对于我国企业,因经历了计划经济到市场经济的转变,大部分企业仍处于研发投入不足,工业基础薄弱及管理水平不高的状态,且主要从事设备及人员密集型的产业,急需要提升整体水平。传统的装配线理论主要把注意力放在劳动力的有效利用上,对设备及设施的利用不充分,且通常把问题看成静态并寻找最优的解决方案。
第二节 产品生产工艺特点或流程
现有家电企业的特点是采用装配线进行连续化大规模生产，生产线平衡在这种生产模式中尤为重要，用生产线平衡优化来消除瓶颈工序的实际操作方法更加关键。下面以空调室外机预装段的工序为例来说明。
1、预装段工序流程
空调室外机预装段的装配程序依次为：
电机支架预装、写工艺卡、底板上线、压缩机上线、固定压缩机、固定阀板、安装冷凝器、装配管、焊接、上接头、抽真空。
2、流水线生产线平衡理论
工作站:为了完成某一产品的各道工序,在装配线指定一个工作位置,工人在其中进行操作,这个位置即称为工作站。
作业元素:将操作划分为一个一个操作单元,这些操作单元一般不能再分。
总作业时间:从产品整个装配流程来说,装配一个产品需要的时间,即装配一个产品所有作业工序的作业时间总和。
先后顺序约束:作业元素之间加工的先后顺序。在装配线的作业分配中,当且仅当一个作业元素的所有前作业元素被分配完毕,这个作业元素才能被分配。
节拍:是流水线生产最重要的工作参数。节拍指流水线上连续生产两个相同在制品的间隔时间,它表明流水线生产速度的快慢或生产率的高低[6]。运用生产节拍的概念,将作业划分为数个工作站,每一个工作站要完成的工作由多个作业基本单元组成,使每个工作站在节拍内都处于繁忙状态,以完成规定的操作量,从而使各工作站的闲置时间最少,作业达到平衡,效率较高[7]。生产线各站作业的不平衡,会造成无谓的损失外,还会造成大量半成品的堆积,严重时甚至会造成装配线的中止。要使生产线能够顺畅高效率地运作,就必须使各站的负荷均衡化,即尽量使分配到各站作业总时间相等,避免或尽量减少等待时间。生产线的平衡状况反映了生产组织是否合理,这与产品的产量,质量及成本皆有很大关系。生产线节拍的公式定义如下：
生产线节拍=每天的生产时间/每天的计划产量
目前,对于装配线平衡的 研究 主要分为以下3个方面：(1)给定装配线的最小节拍,求最小工作站数,通常在装配线的设计与安装阶段进行；(2)给定装配线的工作站位数,使装配线的节拍最小,对已存在的生产线进行调整优化；(3)在装配线的工作站数和节拍得到优化确定的条件下,均衡工作站上的负荷,给工作人员一种公平感。
1）生产线平衡定义：又称工序同期化,是对于一定生产节拍下的装配线,所需工序的工作地与作业人员数量最少的方案。生产线平衡是衡量生产线工序水平的重要指标之一,生产平衡率越高,则生产线发挥的效能越大。
生产线平衡率=[各工序时间总和/(CT*工序数)]*100%(1-1)
CT：生产线工序中最大标准工时,即生产线节拍根据定义可以看出,生产线平衡需满足以下两个条件：
（1)生产线节拍≥工序时间
（2)Σ(生产线节拍-工序时间)最小
2）生产线平衡原则:
a)调整作业元素组成各工序的作业时间不超过生产线节拍,又不违反工序先后顺序,并使工序数目尽可能减少。
b)各工序损失时间尽可能少,且较均匀,使装配时间损失率最小。
3、生产线平衡优化
生产线平衡的优化首先要对瓶颈工序进行改善，需要应用作业 研究 的人员程序流程图及动作 分析 方法解剖室外机生产线两个瓶颈工序。通过改善人员程序、物料布局及动作优化达到消除瓶颈工序的目的。
1）安装冷凝器
冷凝器工序的人员程序依次为：转身、调节螺丝刀位置、走到存储区、搬起冷凝器、检查冷凝器、走回生产线、放好冷凝器、走回螺丝刀处、拿起螺丝刀、拿起螺丝钉、走回冷凝器处、固定背部螺丝钉、固定左侧螺丝钉、拔出橡胶头、插进高压阀。此外，在加工冷凝器时，有效动作时间仅为10．5秒，存在较多的动作时间浪费，比较严重的是走动时间浪费。动作时间浪费的主要原因有两个：一是工人操作动作不规范，工人在加工完第一台冷凝器后，把螺丝刀随手挂在已加工完冷凝器的右侧，而在搬冷凝器上线之后，又要跨过第一台已经完成的冷凝器取螺丝刀进行加工，增加了走动距离，影响效率；二是物料摆放不合理，这是影响冷凝器工序节拍时间的另外一个主要原因，由于生产线旁边物料摆放较多，导致员工走动的距离较远，造成走动时间浪费。
2）装配管
根据现场调研，一般装配管工序两个为一组，共用时6O秒，其中加工时间为51秒，单台的加工时间为25．5秒，再加上取料等走动工作时间，形成了瓶颈工序。对于此瓶颈工序的解决方法是把其中某些具体工序分解，移交给其他相邻工作岗位完成，比如把取配管、拔橡胶塞工作安排给配管的前道工序，从图1上可以看出，装配管的前道工序——固定隔板工序时间只有l4秒，调整以后，该工序时间为14+3+4=21秒，装配管工序为23秒。
3）优化后的工序平衡率
根据生产线平衡率计算公式，消除瓶颈后的预装段的生产线平衡率为：生产线平衡率=236／(12X2TJ×100％=85．6％。通过生产线平衡优化的前两个步骤，生产线平衡率即生产线效率提高了20％。若对各工序进行分解，重新合理化组合，生产线平衡率还会有较大提高，达到减员增产的效果。
预装段工序平衡图
第三节 国内外生产技术发展趋势 分析
1、向大型化发展。大型化包括大输送能力、大单机长度和大输送倾角等几个方面。
2、扩大输送机的使用范围。发展能在高温、低温条件下、有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热、易爆、易结团、粘性的物料的输送机。
3、使输送机的构造满足物料搬运系统自动化控制对单机提出的要求。
4、降低能量消耗以节约能源，已成为输送技术领域内科研工作的一个重要方面。
5、减少各种输送机在作业时所产生的粉尘、噪声和排放的废气。
国内主要空调生产企业生产线技术
| 企业名称 | 生产线技术 |
| 海尔 | 海尔空调全自动柔性生产线是目前国际上最先进的自动生产线，每16秒便有一台空调下线。它采用最先进的计算机监测控制系统，实行条码控制，使下线的每一台空调都可追溯，从而严格保证了产品的高质量。 国际先进的真空氦检漏系统实现自动化操作，能够检测出每年仅0.2克的泄漏量，保证了海尔空调的高品质。 高速冲片设备采用四步拉伸工作方式，比普通冲片机提高1.5倍，是目前世界上最先进的翅片加工设备。 |
| 格力 | 全球首条丙烷即碳氢制冷剂R290分体式空调示范生产线在珠海格力电器正式竣工，并顺利通过中德两国联合专家组的现场验收，达到“国际领先”水平。这是中国企业在新冷媒技术的 研究 和应用上首次走在国际前列，也标志着备受制冷业界关注的R290冷媒空调将正式量产。 |
| 美的 | 在设备上，美的引进了柔性生产线。美的以前使用的是上百米长的生产线，转一圈下来需要1分钟左右，物料通过悬挂链进行投放，适合批量规模生产。如内销机一个品种1000台。现在则是短线，每个工位放置多种物料，各自按需要投放。转一圈下来，一台成品组装完成。由于做出口机品种多，经常要不断切换品种，物料组织相对灵活。目前，在美的空调，柔性和传统长线并行。 |
