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1、 5 混流装配实验实验报告 5.1产品的结构分析及装配工艺规划1）产品的选取此次实验选取游戏手柄进行装配生产。选取产品的类型及数量见表17所示。表17 手柄生产种类及数量产品编号产品类别数目1黑色常规手柄222黑色变种手柄173银色常规手柄1选取的依据：（1） 产品功能及实用性：游戏手柄可以给同学们提供娱乐消遣的工具，让同学在繁重的学业中得到放松；深受广大同学的喜爱。（2） 产品后期处理：游戏手柄在完成此次装配实验后可以送给同学当娱乐工具，也可以以更低的价格卖回给中关村的小商贩们，还可以留给学弟学妹们当作装配拆卸对象。（3） 结构及零件：见图31所示，该手柄有26个零件，5种零件（按键，软垫，
2、壳体，电路板，螺丝钉）。零件数目合适，并且大小适宜，不怕摔不怕碰，男生女生都可以方便拿放。内部结构清晰明了，以电路板为核心，垫片按键为功能外沿，壳体为最外层保护，方便拆卸，方便操作。而且按键装卡设计得很合理且人因，放置方向由零件设计就可以确定。（4） 生产线考虑：游戏手柄是单线生产，由一条生产线就可以完成；装配中以壳体为承载进行流水线生产传递。（5） 变异性：手柄变异体现在壳体颜色不同，细节按键不同，但整体结构一致，所以改变不会影响到装配线设计。（6） 个体装配参数：平均装配时间在3到4分钟之间。（7） 检查机制：游戏手柄可以使用联机的方法进行检验，在电脑上看是否可用就可以判断产品是否合格，可
3、行而且方便。图31 游戏手柄零部件2）产品装配注意事项游戏手柄主要用于娱乐消遣，是游戏玩家的工具。产品具体功能是左右两边均可以控制方向，有最基本的开始和停止按钮。 装配注意事项有：（1） 数字键顺序为“6点、3点、12点、9点“，注意卡槽大小要配合好；（2） 方向键由于没有顺序问题可以一次性抓四个，节约时间；（3） 电路板放好后要缠线到位，把电线引出孔；（4） 放置1键时注意方向；（5） 放置上壳体2键时同样注意方向；（6） 合盖动作要倾斜，周围要对整齐；（7） 检验过程要保证产品硬性过关，各键方向正确，而且能够有弹性的按下弹起；（8） 全过程手柄部分朝向外（9） 螺钉拧紧过程要先后退半步再拧
4、进3）产品功能结构树与装配结构树、BOM表（1）产品功能结构树图32 游戏手柄功能结构树产品功能结构树见图32所示。紧固壳体保护内部元件核心组件，实现手柄功能90壳体螺丝钉电路板垫片按键用户输入设备按键与电源板间接触缓冲 （2）产品装配结构树图33 游戏手柄装配结构图产品装配结构树见图33所示。上壳体螺丝钉下壳体数字，方向键1,2按键电路板垫片（3）BOM表常规游戏手柄的BOM表见表18所示。表18游戏手柄BOM表层次零件名称数量1上壳体11下壳体12数字按键42方向按键421号按键222号按键23数字键垫片13方向键垫片13开始及选择垫片14电路板15螺丝钉84）产品组装工艺程序分析和流程分
5、析经过实际装配和录像分析，我们把对手柄的装配过程分解为11个步骤，依次为安装数字键、安装方向键、安装垫片、安装电路板、安装1号键、安装2号键、组合上下壳体、检验按键工作、放入螺丝、锁紧螺丝、最终检验。其中每个步骤又可以分解为更多的小步骤，具体的操作过程和完成标准见表19所示。表19 产品组装流程工序细分具体操作完成标准11.1左手持上壳体，正面向下，手柄向外四个数字键全部安装到相应位置1.2右手依次取数字键（1,2,3,4），分辨按键上宽窄两突起位置。1.3按照6- 3- 12- 9点的顺序，依次按卡槽位置调整按键角度，装入数字键。22.1右手从料盒中取四个方向键，置于装配台上备用。四个方向键
6、全部正确安装到相应位置。2.2将四个方向键依次装入上壳体的相应位置。33.1右手取垫片（开始及选择键），装入上壳体的相应位置。三个垫片全部正确安装到相应位置。3.2右手取垫片（数字键用），装入上壳体的相应位置，注意对齐中间横线开口的位置。3.3右手取垫片（方向键用），装入上壳体的相应位置，注意边缘要对齐。44.1右手抓取电路板，有两条引线侧向上，引出的两块小电路板面向装配者。USB引线对正相应空隙，其余各部分安装牢固。4.2将上壳体置于桌上，双手将电路板主体装入壳体相应位置。4.3将两块小电路板插入相应插槽。4.4将USB连线按照绕在固定突起上，从空隙中伸出。55.1取两个1号键，置于装配台上
7、备用。两个1号键装入相应位置，安装牢固，取起下壳体。5.2调整1号键方向（数字倒立，面向装配者）。5.3依次将两个1号键装入相应位置。5.4将上壳体置于桌上，左手取下壳体，有电路板支撑住的一面向上，手柄向外。66.1取两个2号键，置于装配台上备用。两个2号键装入相应位置，翻转下壳体。6.2调整2号键方向（数字正立，面向装配者）。6.3将两个2号键依次从下壳体内部伸出，装入相应位置。6.4将下壳体翻转，按键仍面向装配者，有螺丝口面向上。77.1将上下壳体对齐，按键面向装配者，有按键一侧向下倾斜。上下壳体对齐，配合牢固，USB引线正确伸出。7.2调整上下壳体相应位置，按合上下壳体，尤其注意1号键不
8、要掉落，USB连线要正确的从空隙中穿出。7.3拧紧上下壳体，检查时候组合牢固，如果有较大缝隙，需继续调整。88.1将手柄整体翻转，按正常玩家方式握手柄。检查个按键，确保可以正常按下和弹起。8.2按数字键，开始键，选择键，方向键，1号键，2号键顺序依次检查各按键是否可以正常按下和弹起。99.1翻转手柄，有螺丝口面朝上，手柄末端向装配者，左手持手柄。8个螺丝全部落入合适的位置。9.2右手从料盒中取8个螺丝，置于装配台上备用。9.3将8个螺丝依次放置在手柄上的相应位置，可轻轻摇动，使螺丝落入合适的位置。1010.1右手取改锥，依次锁紧各个位置的螺丝，注意用力要合适，放置滑丝。8个螺丝全部锁紧，完成装
9、配。10.2装配完成，放回装配台。1111.1检查手柄外观，各配件是否安装配合正常。11.2将手柄连接到计算机上，依次检查各按键是否工作正常。完成检验。5）装配作业任务及操作时间 由于三种产品的外观和功能差异不是很大，唯一比较明显的区别是方向控制按钮的组成和手感有所不同。根据产品确定了基本作业要素，根据实际测试数据（共记录6人时间数据），确定每个作业要素的时间和紧前关系，见表20所示。根据排序位置权重法，计算每个作业要素的位置权重，见表20所示。产品的紧前关系图，见图34所示，其中从上至下，下方操作为其上操作的紧前工序。表20 装配作业任务时间及紧前关系作业序号作业要素紧前工序时间（S）位置权
10、重1顺序安装四个数字键到上壳体上NA23.8239.02安装四个方向键到上壳体上NA22.5237.73安装三枚垫片到上壳体上1,221.2215.24安装两个1号键到上壳体上（方向问题）316.6141.55安装电路板到上壳体上330.6155.56安装2号键到下壳体上（方向问题）321.9146.87将两壳体合盖4,5,647.7124.98检查按键是否全部可用（初步检查）711.077.18将八个螺丝放入孔中830.766.210拧紧螺丝935.535.5方向键数字键三垫片1号键2号键电路板合盖检验拧螺丝放螺丝图34 紧前关系图5.2 装配线平衡 将装配任务配置给8个工位，节拍时间为47
11、.7秒，见表21所示，而生产线此时明显不平衡，在3号工位甚至出现了55.6%的空间率，需要改进。表21 初步线平衡工位12345678作业要素12345678空余时间23.925.226.517.19.20612.2空闲率50.1%52.8%55.6%35.8%19.3%0.0%12.6%25.6%通过对测量数据的分析，见表22所示，我们发现7号合盖操作，8号检验操作由于数据采集时的疏忽和人员操作差异，计算出来的工作时间变异系数较大，进一步导致第7步操作平均时间偏大成为系统瓶颈。（当然也需要注意到第7步需要较好的技术来完成相对复杂操作的因素。）表22 测量数据分析作业因素平均方差变异系数1 数
12、字键23.82.530.112 方向键22.55.110.233 三垫片21.25.130.244 一号键16.65.470.335 电路板30.611.930.396 二号键21.95.850.277 合盖47.731.950.678 检验11.05.300.489放螺丝30.72.600.0810拧螺丝35.511.690.33总计251.840.270.16在这种情况下，我们认为对第七步和第八步的操作可以考虑重新划分。由于第七步操作涉及比较复杂的调整不易分解。而第八步计较机械简单，所以合并为一步（记为7-8），但是增加一个操作员，即可看做使用两个工位，新的作业要素表见表23所示。表23 新的作业要素表作业要素紧前作业时间1 数字键NA23.82 方向键NA22.53 三垫片1,221.24 一号键316.65 电路板330.66 二号键321.97-8 合盖检验4,5,629.49放螺丝7-830.710拧螺丝935.5可以得到新的平衡，见表24所示。优化后的节拍时间为43.7s，比原来47.7s降低了8%左右，最高空闲率也从55.6%降到了45.5%，平均空闲率则从31.5%降到了25%，各个指标均有显著提高。表24 新的线平衡工位12345678作业要素12,356,47,87,8910空余时间19.0013.15.2
