基础工业工程课程设计.doc

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1、目录第一章 概述31.1 课程设计的目的31.2 课程设计的内容31.2.1 方法研究的运用31.2.2 作业测定的运用3第二章 企业调研42.1 企业生产运作情况42.1.1总体情况42.1.2计划部分52.1.3生产制造过程52.2 企业基础工业工程的应用情况5第三章 工作研究63.1工作研究的含义63.2工作研究内容63.3工作研究的步骤7第四章方法研究104.1程序分析104.1.1工艺程序分析104.1.2工艺程序图104.1.3 流程程序分析144.1.4流程程序图144.1.5布置和经路分析17174.2操作分析184.2.1操作分析常用的技术184.2.2人机作业图194.2.

2、3双手作业分析图204.3 动作分析214.3.1动作分析的目的21第五章 作业测定235.1 作业测定概念235.2 秒表测时235.3 MOD法245.3.1 MOD法原理245.3.2 MOD法的应用25第六章 课程设计小结26第一章 概述1.1 课程设计的目的 1.正确运用工业工程原理和有关专业知识，学会由产品入手对工厂生产系统进行分析的方法。 2.通过了解企业的运作过程、企业基础工业工程的运用情况以及取得的效果，熟悉工业工程的各种图表，掌握基础工业工程运用的一般过程。 3.通过课程设计，培养学生编写有关技术文件的能力。 4.通过课程设计，初步树立正确的设计思想，培养学生运用基础工业工

3、程及相关知识分析和解决企业中实际问题的能力。1.2 课程设计的内容课程题目：工业工程在电钻生产线的运用小组名字：电钻生产装配工作小组 基础工业工程课程设计的主要目标是培养学生发现企业生产实践中存在的问题，进行有效分析，提出优化改善设计方案，并建立系统分析和解决此类实际问题的方法体系的能力，以及掌握完整的系统分析和解决问题的方法。对此，本设计主要内容是根据视频资料以及网上的介绍，分析某流水线生产线现状，发现其中的问题并优化改善，最终确定作业流程的过程。 1.2.1 方法研究的运用 通过网络视频参观，明确某产品某部分生产流程，运用程序分析中的三种分析技术进行分析、研究。通过分析、研究并提出改善方案

4、，并与原方案进行比较，说明采用新方案取得的效益。 方法研究的分析技术分为三类：程序分析、操作分析、动作分析。程序分析主要适用于工序以上的层次；操作分析适用于工序以下操作层次。需要注意的是这三个层次适用对象的界限不是截然分割的，前后有一定的交叉。1.2.2 作业测定的运用1、秒表测时（1）选择某一生产单元用秒表测时进行作业测定。首先要明确秒表测时的步骤、方法。在具体应用中，说明所用的测时方法，并用记录表格记录数据，对数据进行分析处理，得到某一作业过程的正常作业时间。（2）制定标准工时。考虑工作评比和宽放时间，制定此作业过程的标准工时。2、MOD法的运用（1）以秒表测时的作业单元为研究对象，运用M

5、OD法确定其标准作业时间。首先明确MOD法的原理、各种动作的含义和时间值，实施的步骤。然后对选择的作业过程进行分析，确定其标准时间。（2）将MOD法得到的标准时间与秒表测时得到的标准时间进行比较分析，并给出结论。 第二章 企业调研在熟悉了课程设计目的、设计内容和设计要求的基础上，首先进行企业调研。主要的是熟悉企业的生产运作情况、采集所需资料，然后运用相关知识进行分析、研究，明确企业生产运作中存在的问题，并思考改善方法或方向。只有带着问题对企业调研，才能够快速地获得所需资料，才能够进一步进行分析、改善。一般为了快速熟悉企业的生产运作情况，可从以下10个方面入手进行调查、分析，收集所需资料。（1）

6、企业的5S情况；（2）生产制程；（3）员工作业培训状况；（4）品质要求与其作业原始记录；（5）品质保证手册；（6）检验人员的作业手法与手册；（7）公司的组织结构与业务流程；（8）标准文件之建立状况；（9）生产能力；（10）机器设备保管与维护和日常点检状况。对于本次课程设计，我们的调研内容具体包括两方面，一是企业生产运作情况的调研；二是企业基础工业工程应用情况的调研。2.1 企业生产运作情况对于企业生产运作情况的调研主要从以下三方面进行。2.1.1总体情况1、了解企业从原材料（外协配件）到成品的生产运作流程。2、记录企业的主要产品、名称、生产车间/部门、生产人员、生产时间安排等。3、企业效益评价

7、情况（企业生产率管理情况）。4、其他。2.1.2计划部分1、年度/月份计划的编制时间、部门。2、日生产作业计划的编制时间、部门。3、这两类计划的关系，各自的编制程序。4、其他。2.1.3生产制造过程1、主要的产品或零件的加工或装配过程。2、生产过程的生产周期。3、产品材料、名称、重量、单价；生产工艺过程（顺序、时间和路线）。4、产品的库存情况、搬运路线和方法。5、产品/零件加工中使用的机器设备(工具、夹具等)、材料等2.2 企业基础工业工程的应用情况企业基础工业工程应用情况主要从两方面调研，一是企业基础工业工程应用现状，二是企业应用基础工业工程取得的效果。工业工程的目标是降低成本、提高品质和生

8、产率。因此对于工业工程在企业应用取得的效益，主要从生产率、质量和生产成本三个方面来考察。1、 生产率生产是将生产要素（人力、材料、机器设施、能源、信息）经过投入、转换（加工与服务过程），而得到产出物的过程。生产率是衡量生产要素的使用效率，一般是产出与投入之比。产出（Output）是指满足外界需要而生产的产品或提供的服务；投入（Input）是指为了获得这些产出而投入的生产要素。企业生产率的衡量，通常采用的几种定量计算方法如下：（1）生产效率=实际产量/标准产量*100%=实际作业时间/标准作业时间*100%（2）稼动率=实际作业时间/实际出勤时间*100% =（实际出勤时间-损失时间）/实际出勤

9、时间*100%（3）月生产计划达成率=月生产实绩/月生产计划*100%（4）日生产目标达成率=日产量/日计划*100%2、 质量企业中衡量质量的定量指标有主要以下几种：（1）制造良品率=良品数/生产数*100%=（生产数-不良数）/生产数*100%=1-不良品率（2）制程不良率=不良数/生产数*100%（3）抽样不合格率=抽样不良数/抽样数*100%另外还有一些非量化的指标如：客户抱怨次数；客户退货次数/金额/数量；员工品质观念；客诉处理等，可参考相关的书籍，在此不一一列举。3、成本 企业中常用的成本的量化指标如下：（1）制造成本=直接成本+直接人工成本+制造费用（2）材料成本（3）人工成本（

10、4）制造费用（5）物料周转率另外还有一些未量化指标如成本教育、预算制度等。可通过查阅相关书籍获取更多知识。第三章 工作研究基础工业工程的应用过程是：利用程序分析、操作分析和动作分析获得最佳的程序和方法，然后再利用时间研究对所有的作业过程制定标准时间。也就是基础工业工程的实质是“动作研究”+“时间研究”，即工作研究。3.1工作研究的含义工作研究是以作业系统为对象的一项工业工程活动。它通过对作业系统的观察、记录、分析、综合运用作业测定技术，研究科学合理的作业流程和操作方法，并制定出各项作业的工时定额，以作为企业进行计划、预算、控制和工资激励的基础。3.2工作研究内容工作研究包括方法研究与作业测定。

11、方法研究目的在于寻求经济有效的工作方法，通过作业系统的再设计，使其可以发展为理想的作业系统。作业测定的目的是确定各项作业科学合理的工时定额。两者目的虽各有侧重，但两者的关系又是十分紧密的。其关系和具体内容如图3-1所示。方法研究1、方法2、材料3、工具与设备4、工作环境条件 对整个制造程序或工序的分析工艺程序图程序分析 产品或材料的流程流程程序图 搬运分析搬运流程图，搬运活动性表 人机操作分析操作分析 联合作业分析 双手操作分析动作分析 动作要素分析 动作经济原则设定工作标准1、方法、程序2、材料3、工具与设备4、工作环境条件运用上述分析技术，实现工作方法、程序、环境、条件的最佳化，为制定工作

12、标准打下基础，也为时间研究做好准备。直接法 密集抽样时间研究密集抽样法（秒表法） 分散抽样时间研究工作抽样 预定动作时标准法（PTS） 方法时间测量（MTM） 工作因素法（WF） 合成法 简易WF法 模特计时法（MOD） 标准资料法 作业测定确定时间标准制定工作标准标准工作法+标准时间+其他要求工作标准训练操作工人实施标准，产生效益 图3-1 工作研究的内容3.3工作研究的步骤1、 挖掘问题和确定工作研究项目PQCDSME调查表企业中存在的问题大多不会明显存在，因此首先应具有问题意识，善于发现工作中存在的问题，其次有必要对过去的统计资料（效率、机器运转率、成品率、单耗等）进行仔细核查。PQCD

13、SME调查表进行调查，可以更加有效地确认问题之所在。2、 观察现行方法，记录全部事实（5W1H） 问题一旦明确，就要确立调查计划，进行现场分析。按表3-3所示的5W1H进行全面的、毫无遗漏的调查是至关重要的。当进行方法研究时，表3-3的问题必须有系统的一一询问，这种有系统的提问技巧乃是方法研究分析成功的基础。3、严格考察记录事实，寻求改进现状的可能方案（ECRS）通过分析记录的事实，确定问题的重点和改善目标，在充分考虑改善四原则的基础上，寻求改进现状的可能方案。改善四原则见表3-4所示。3-3 基于5W1H的调查表序号项目问题1对象做什么？What2作业人员谁来做？Who3目的为什么这样做？W

14、hy4场所、位置在哪里做？Where 5时间什么时候？When6方法怎样做？How原则目标例子排除（E）是否可以不做如果不做将会怎么样省略检查通过变换布局省略搬运合并（C）是否可以更简单将2个以上的加工同时作业将加工和检查同时作业重排（R）是否可以调换顺序更换加工顺序提高作业效率简化（S）2个以上的工序是否可以合并起来重新认识作业自动化表3-4 改善四原则4、评价和拟定新方案（TEED）对于一些复杂和重大的改进，通常会形成几个方案。这些方案通常各有所长和所短，这就需要通过评价比较，选择较为优秀和合理的方案，作为拟定的实施方案。评价和选择方案要考虑多方面的因素，主要应该包括：技术因素、经济因素、

15、环境因素以及方案实施的难易程度。具体内容见表3-5所示。5、制定作业标准及时间标准对于选定的改进方案要经过标准化的步骤，才能变成指导生产作业活动和操作方法的规范和根据，才能使改进方案真正落到实处。作业标准化是新方法报告书的具体化，其中主要应该包括作业中使用的机器设备和工具标准化，工作环境标准化，工作地布置标准化以及作业指导书等。作业指导书是指导工人掌握作业或操作方法的要领，包括正确使用设备和工具等，以确保产品质量和生产效率。针对拟订的标准方法制定标准时间，为企业的生产计划、人员安排等提供依据。表3-5 评价方案调查表序号调查因素调查重点1技术（T）Technology采取的技术方法和手段是否简

16、便、有效对产品质量是否会带来不利影响2经济（E）Economy方案实施后可能带来的节约额3环境（E）Environment方案的实施是否会对作业现场环境，如温度、湿度等带来影响4实施难易程度（D）Difficulty方案实施时组织调度工作量的大小方案被相关主管人员和操作者接受的程度6、新方案的组织实施这应该是工作研究中关键的一步。因为只有新方案真正在生产中得以实施，工作研究的真正效果才能发挥，工作研究的目标才能实现。新方案的组织实施包括以下工作：获得有关部门主管的认可和支持；相关人员的学习、培训,掌握新方案；现场实验运行(模拟实验-确认方案的可行性)；维持新方案,切勿半途而废。7、检查和评价

17、新方案实施一段时间以后，应该由工业工程部门主管对此项目的实施情况进行全面检查并做出评估。检查重点是考察方案实施以后产生的种种影响；方案原定目标是否实现；分析制定的作业标准与实际的差异,考虑有无调整的必要等。第四章方法研究4.1程序分析程序分析可以应用于不同作业系统的分析改进，因而形成了种类较多的程序分析技术。应用比较广泛的有工艺流程分析、流程程序分析、搬运程序分析、管理事务流程分析。4.1.1工艺程序分析 工艺程序分析是指：以生产系统或工作系统为研究对象，在着手对某一工作系统进行详细的调查研究和改进之前，对生产系统全过程所进行的概略分析，以便对生产系统进行简略，全面和一般性的了解，从宏观上发现

18、问题，为后面的流程程序分析、布置和经路分析做准备。工艺程序分析对象：生产系统的全过程。工艺程序分析的特点：1生产或工作的全过程为研究对象2只分析“加工”和“检查”工序工艺程序分析的工具：工艺程序图4.1.2工艺程序图通过视频观察电钻生产线，可画出以下的工艺程序图。 工作物名称：电钻装配工艺程序图 编号： 方法： 现行方法研究者： 日期：审核者： 统计内容符号次数加工16检验3合计19 芯片 外壳 开关，电线纸箱 1贴标签 111 装箱12 出厂 110 贴标签19 打印日期3 机器检验2 手工检验7 安装钻头8 固定钻头1钻头 螺钉6 固定螺钉1 5 固定螺钉 螺钉垫圈 说明书 电容16 接电

19、容15 接芯片14 接开关13 固定4 盖侧盖1 检查固定线13 固定开关2 固定线11 装机芯 (a) 根据视频资料以及工艺程序图，运用“5W1H，4ECRS”提问技术对现状进行分析，提出可能的改善方案，并绘制改进后的工艺程序图。 表5 “5W1H”提问表 问 答能取消的工序吗？ 不能能合并固定开关和线吗？ 能两个连在一起的固定螺钉能合并吗？ 能安装钻头和固定钻头能合并吗？ 能能取消手工检验码？ 不能手工检验和机器检验能合并吗？ 不能能取消打印日期吗？ 不能能合并打印日期和贴标签吗？（b）改进方案 根据表5 的提问，发现上述工序均不能取消，也不能重排，但可以通过工序合并，达到优化的目的。改进

20、后的工艺程序图如图2所示。 （c）改进内容说明及评价 通过合并加工与检验工序，使总加工次数由原来的19次减少为现在的16次，缩短了加工时间。 工作物名称：电钻装配工艺程序图 编号： 方法： 改进方法研究者： 日期：审核者： 统计内容符号次数加工13检验3合计16 芯片 外壳贴标签 16 打印日期5 安装，固定钻头14 固定螺钉1 螺钉1 检查固定线12 固定线，开关 开关，电线纸箱 18 装箱9 出厂 17 贴标签13 机器检验2 手工检验钻头垫圈 说明书 电容13 接电容12 接芯片11 接开关10 固定3 盖侧盖1 装机芯 4.1.3 流程程序分析以生产过程中部分作业流程为对象，通过对流程

21、中的加工、检验、搬运、储存和等待等活动事项作详细的观察与记录，并研究改进作业流程的方法。 流程程序图的组成。它主要由表头、图形和统计三大部分组成。表头部分主要有工作名称、工作部级、工作方法（现行还是改进）、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、日期等。 流程程序分析的特点：（1）它是对某一产品或某个主要零件加工制造全过程所进行的单独分析和研究（2）比工艺程序分析更具体，更详细。（3）记录了产品生产过程的全部工序，时间定额和移动过程。（4）除了分析“加工”“检查”工序外，还要分析搬运，等待和存储工序，是对产品或零件加工制造全过程中的加工，检查，储存，等待和搬运所进行的分析。4.1.4流程程序

22、图 流程程序图与工艺程序图相似，但增加了“搬运”，“储存”和“等待”。流程程序图主要由表头，图形和统计三大部分组成。流程程序主要有以下7步骤：（1）现场调查；（2）绘制工序流程图；（3）测定并记录各工序中的必要项目；（4）整理分析结果；（5）制定改善方案；（6）改善方案的实施和评价；（7）使改善方案标准化。 工作名称：电钻生产线 开始 ： 结束：研究者 日期2014.01.01审阅者 日期2014.01.01统计表项别现行方法改良方法节省加工次数：1385搬运次数：13103检查次数：431等待次数：30储存次数：11搬运距离/m17143共需时间/s1121013.5现行方法改良方法步骤情况

23、工作说明距离/m需时/s改善要点步骤情况工作说明距离/m需时/h加工搬运检查等待储存取消合并重排简化加工搬运检查等待储存1放置侧盖8接开关，接线8.52搬往下一工序10搬往下一工序103接开关10接电容1154暂时放置110搬往下一工序105接线6放置外壳机芯246暂时放置24搬往下一工序107接电容6装机芯，固定线，开关1148放置流水线124搬往下一工序109装灯芯6检查线及盖侧盖1010搬往下一工序24运 往下一工序11211固定线，开关10放螺丝固定2012搬往下一工序124搬往下一工序1513固定线盖侧盖8安装及固定钻头1514运往下一24搬往下一工序1015放螺丝并固定15检验10

24、16搬往下一工序24运 往下一工序11017安装钻头19手工检验1118搬往下一工序15搬往下一工序1019固定钻头9机器检验11020搬往下一工序10搬往下一工序1221手工检验115打印日期贴标签1222搬到下一工序10搬往下一工序1023机器检验8最终检验1024运 往下一工序124搬往下一工序325打印日期3装箱储存9926搬到下一工序10保管27贴标签828运 往下一工序11029最终检验151030搬到下一工序131装箱1532运 往下一工序11533暂时放置120134保管2现行方法评价：搬运次数过多，几个工序过于分散，每一个操作者的单个量工作少，操作者利用率过高，没有空闲时间。

25、传送带运输速度过快，要是有几个工作人员离席，就会找出产品堆压。运用“5w1h”技术和ECRS四大原则，制定改善方案如下：（1）让每一道工序靠近减少搬运次数。（2）合并工序，使每一个操作者的单个工作时间增加，减少压力。（3）适当的减慢传送带的速度。4.1.5布置和经路分析布置和经路分析以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行分析。布置和经路分析重点对“搬运”与“移动”路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的；可详尽了解产品或工人在现场的实际流通线路或移动线路布置经路评价：一条U型流水线上工作，工序太多，如果操作不规范容易碰撞。改进：

26、合并某些工序，使工序减少，作业空间变大。4.2操作分析通过对以人为主体的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称为操作分析。4.2.1操作分析常用的技术根据特定的适用场合操作分析可分为双手操作分析、人-机联合操作分析和工组联合操作分析。1、双手操作分析1）操作分析的含义通过对以人为主体的工序的详细研究，使操作者、操作对象、操作工具三者科学地组合、合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称为操作分

27、析。2）操作分析常用技术根据特定的适用场合操作分析可分为双手操作分析、人-机联合操作分析和工组联合操作分析。1、双手操作分析以工序的操作过程为研究对象，详细观察和记录其过程，重点是应用双手协调工作原理，改进操作方法，以达到平衡双手负荷、减轻疲劳和提高效率的目的。分析时常采用双手操作程序图。应用双手操作分析注意以下三点：对需要高度注意力，有可能出现安全和质量事故的操作，在没有保证足够安全措施保证前，不要轻易实施双手操作；双手操作的对象物的重量不宜过重，通常应该在2kg以下为宜；双手操作的频率要适宜，且频率快慢能加以控制和调节。2、人机操作分析以机械化作业为研究对象，用来研究和分析人-机操作过程中

28、，操作者手动操作和机械设备机动操作之间的相互配合关系，以达到尽可能多消除操作者和机械设备在工作循环周期内的空闲时间，并提高人-机作业的生产率。分析时利用人机操作图，调查、了解在操作周期内机器与工人操作的相互关系，以充分利用机器与工人的能量及平衡操作，使人和机器的操作活动更加协调，尽可能减少人和机器设备的空闲时间，以充分发挥人机作业效率。操作分析的目的在于实现一人同时操作多台机器。3、工组联合操作分析在生产现场，常有两个或两个以上操作人员同时对一台设备（一项工作）进行操作，则称为联合操作。工组联合操作分析是对各操作者之间的配合关系进行分析，以便消除操作者之间负荷不均衡和浪费等，以提高工组的效率。

29、在展开工组联合操作分析时，必须先调查各作业者等待的状态；各作业者的生产率；共同作业中，耗时最长的作业等。然后分别加以改善，消除等待现象等，使各作业者负荷平衡，合理配置作业人员，缩短作业时间，提高生产效率。操作分析三种技术的比较汇总如表4-4所示。表4-4 操作分析三种技术比较汇总表各种手工作业、装配作业改进操作方法，消除多余笨拙的操作，实施双手操作操作、检验、搬运、等待等各项活动作业活动单人过程双手操作分析机械化作业工组人员分工合理性，协作配合操作（O）空闲（D）工组联合作业过程工组联合操作分析机械化作业人机操作的有机配合，提高人和机器的生产效率操作（O）空闲（D）机械化作业过程人机联合操作分

30、析应用场合分析改进重点分析考察主要活动分析研究对象分析研究名称4.2.2人机作业图人机作业图是由表头部分，图表部分和统计部组成。以电钻生产线为研究对象绘制人机作业图如下：项目周程工作时间空闲时间利用率项目周程工作时间空闲时间利用率人106460%人76186%机器104640%机器74357%现行方法 改进方法 操作者 机器时间机器 操作者装螺丝空闲2加工装车床2#螺丝装夹工具空闲1装车床2#工具夹空闲加工4空闲空闲卸下并擦拭表面卸下并擦拭表面空闲3 图3 改进前后的人机作业分析图由上图可见，通过改善后，工人和机器繁荣利用率增加了。4.2.3双手作业分析图通过观看视频，画出电钻生产线中安装钻头

31、工序的双手操作分析图。b) 画双手作业分析图 左手 右手 至钻头 拿起钻头 带钻头至机床 至电钻 安装至机床 拿起电钻 等待带电钻至支座放下电钻 至支座 统计 持住 移动支座 左手 右手 等待 2 5 2 5 至机床 1 2 1 0 卸下电钻 带电钻至桌子边缘 6 12 放下电钻该方案分布比较合理不需要进行优化。4.3 动作分析动作分析是在程序决定之后，对操作者身体细微动作进行分析，删去无效的动作或不必要动作，从而提高生产效率。其基本思想是对操作者手、眼及其它身体部位的动作，进行分析、比较、研究后,剔除多余无效的动作，把必要的有效动作很好地组合成标准动作系列，并与之相配合设计适当的工具、工作地

32、布置等。4.3.1动作分析的目的1、简化操作方法，发现操作人员的浪费，减轻工人疲劳，为制定标准工作法提供资料。动作分析目的是分析每一个基本动作的合理性。即对一个工作者使用两眼、两手、两脚的动作予以细分并进行分析及研究，把“不必要”的“去除”，把“有必要”的动作变为既“有效率”，又“不易疲劳”的最“经济性动作”。“动作研究”对于大批量生产型(Mass-production)企业作用更大，往往一个动作的改善，可获得相当可观的效果。4.3.2动素分析把动作分类归纳成18种基本的最小动作单位。了解每个动作的过程和状态明确动作的顺序，方法与双手，眼，足，头等人体各部分动作之间的关系。；把握人体各部分是否同时动作；确认各动作目的合理性，找出各动作存在的浪费，不合理性和不稳定性；区别必要动作，辅助动作和不必要动作，找出产生辅助动作和不必要动作的原因。 （a） 以电钻生产线中固定电钻头的工序为研究对象做动素分析表如下。序号要素作业左手动作 动素标记（改善前） 右手动作左手 右手1把螺丝放入钻头伸手至电钻区伸手至螺丝区2 握取出电钻取出螺丝3移动至胸前放入钻头4螺丝放到机器中固定把电钻放到右手接左手的电钻5等待电钻移至机器6等待放下电钻7等待持住电钻，等待机器固定8取出电钻，给钻头抹油取泡油棉取电钻9移至电钻移至胸前擦拭钻头电钻移至生产线等待放下电钻