工业工程应用案例

工业工程 应用案例 起因 寻找合作伙伴 初步诊断 工业工程规划设计 具体项目的实施 效益评价 科学技术进步奖 初步诊断 调查与分析 1.概述 1 2.某工厂生产现场现状及待改进问题分析 5 2 1分体机车间生产现场现状及待改进问题分析 5 2.1.1.分体机车间概述 5 2.1.2.现场问题分析 6 2 1 2 1室外线的调查与分析 7 2 1 2 2室内线的调查与分析 12 2 1 2 3分体机车间整体质量控制状况分析 16 2 1 2 4分体机车间某线人工作业负荷分析 19 2 2柜机制造厂生产现场现状及待改进问题分析 26 2.2.1 概述 26 2.2.2 现场问题分析 29 2 2 2 1室外线的调查与分析 29 2 2 2 2室内线的调查与分析 29 2 2 2 3物流分析 31 2 3其它车间生产现场现状及待改进问题分析 34 2.3.1 热交换器车间 34 2.3.2 配管车间 35 2.3.3 窗机车间 35 3. 某工厂生产现场关键问题分析 36 3 1焊接质量问题 37 3 2注塑件质量问题 38 3 3噪音问题 40 3 4 均衡化生产问题 41 3.4.1.某线岗位设置本身的不均衡 41 3.4.2.部装线与总装线节拍不一致造成的不均衡 42 3.4.3.各种质量问题引起的生产不均衡 42 3.4.4.物料输送与实际需求的不均衡 43 3.4.5.在制品存放数量过多造成的更换品种与物料供应 的不均衡 43 3.4.6.工序能力不一致引起生产的不均衡 43 3.4.7.现行生产方式引起的生产不均衡 44 3.4.8.上、下游车间在沟通上引起的生产不均衡 44 3 5质量管理体系问题 44 3 6某过程问题 47 3 7物流系统问题 50 3 8外协 /外购件的质量问题 51 3 9组织管理问题 53 3 10产品设计与开发问题 55 3 11 检验检测手段 57 3 12 企业人员素质问题 57 4 总结 59 某工厂工业工程推广与实施项目组名单 工业工程领导小组： 某工厂总经理任组长 大学管理学院院长教授任副组长 事业部品质管理部部长助理任副组长 工业工厂项目协调小组： 组长： 副组长： 组员： 工业工程工作小组 1工作组 组长： 副组长： 组员： 2工作组 组长： 副组长： 组员： 工业工程专家组 企业概述 企业整体概括了 解 工作概述 本项目自 10月 4日开展工作，分两组在生产现场进行调研。 2车间和 2厂为主要对象，设计了工序调查分析表。在选择典型机 型的基础上，分工序进行调研并对重点问题进行鱼骨图分析，基 本摸清了工序可能产生的缺陷、缺陷原因及其对产品质量的影响 ，并对有些问题提出了建议，而且有些建议已经被采纳。 为全面了解情况，项目组还同重点职能科室进行了座谈，包括： 事业部品质管理、检验、设计和售后服务等科室，从而对影响产 品质量、工效、物流、成本等问题有了较系统的了解。 根据发现的问题，项目组经过归纳、分析、整理，共确定了 12个 关键问题。针对关键问题，提出了下阶段的规划项目。 由于时间仓促，加上所发现问题的覆盖面较广，为使本报告便于 阅读理解，下面给出了工业工程推广与实施规划项目的技术路线 ，见图 1-2。 现场调研 现场问题分析 问题综合分析 问题归纳、整理 问题提炼 问题评价 确定项目 确定优先级 项目规划 工序分析报告 见附录 25 某工厂生产现场现状 及待改进问题分析 见正文第 2部分 见附录 25 现场问题记录表 见附录 1 得出 12大关键问题 见正文第 3部分 确定规划报告书 见 “工业工程推广与 实施规划项目规划报 告 ” 了解工艺流程和 生产现场现状 发现生产现场 问题 对现存问题进行 分析、归类 确认关键问题 确定解决关键问 题的规划项目。 工作目的 工作流程 工作报告 问题确认与综 合分析 图 1-2 工业工程推广与实施规划项目 技术路线 工 业 工 程 推 广 与 实 施 规 划 项 目 技 术 路 线 车间概述 某生产现场现状及待改进问题分析 1机部装线 1机部装线 三层 1机某线 1机某线 1机某线 1机某线 二层 1机打包 部装上料 2机上料 2机打包 2机部装 与左相同 180m 一层 35m 图 2-1 车间生产线立体分布图 2.1.2.现场问题分析 本规划项目的调查集中于本工厂生产现 场的各类问题。遵循重点突出、科学详 尽的工作原则，项目组在总装车间选择 了两条具有典型特征的某线作为主要调 查和分析对象，分别是 1机某线和 2机某 线机型为例，。 为什么要选择这两个产品的某 作为研究对象？原因如下： 两产品从设计方面讲比较成熟，属于常规产品，可以 代表产品的内部结构特征。 两产品的某作业内容比较典型，某工艺比较规范，有 比较完整的某作业指导书，可以反映出系统性问题， 比如质量缺陷、工效、物流规划等方面的突出问题。 两产品的某生产相对稳定，生产的数量能够满足工业 工程调查分析工作所需要的抽样要求。 一线操作工人、现场管理人员、工艺技术人员和品质 管理人员的工作经验比较丰富，可以为调查和分析提 供许多有价值的信息和意见。 2.1.2.现场问题分析 本规划项目的调查集中于本工厂生产现场 的各类问题。遵循重点突出、科学详尽的 工作原则，项目组在 1车间选择了两条具 有典型特征的某线作为主要调查和分析对 象，。 1线的调查与分析 1线概述 1 2 放底板 加橡胶垫 安装压缩机3 4 固定冷凝器 5 78 零部件配套 检漏 18 19 20 装高 /低压阀 9 10 11 12 13 17 焊配管 安装组件 封工艺管口 控制板、后盖板、隔音海绵 常规电器性能检测二次检漏 前盖板、大把手 贴标签 21222324 安装组件2627 安装组件 装工艺 /角阀 连接真空泵 隔板、电机支架、电机、压缩机线组、风叶 包装 装边板 放高压阀放低压阀 图示说明： 图 2-2 KFR33W/C 的某线立体线路图 物料运送悬链 物料运送悬链上下楼层 产品生产流水线 某线上下楼层 悬链运送的物料架 物料进入生产线 二层 一层 29 27 25 15 100 80 50 频率 (%)频数 (件 ) 30.21 84.38 图 2-4 1机缺陷种类排列图 钣金件质量 焊接缺陷 异声 其他缺陷 58 34 1线的主要质量问题分析 系统焊接问题 系统焊接问题分析鱼骨图 人 操作者的技术 水平 操作者的 责任心 操作者的疲劳程度 操作 焊接时间 /焊枪距离 落点 /焊条位置 铜管的配合 间隙 环境 环境的温度 / 噪音 /照明等 操作者 的劳动 环境 氮气的 压力 缺乏科学有 效的焊接效 果检验方法 先进的 焊接技 术 焊枪质 量（焊 嘴等） 焊枪火 焰 管口清 洁度 焊条的材 料成分 焊接水 / 助焊剂 铜管管材 （杂质 /厚 度等） 方法 焊枪 物料 焊枪的适 当使用 铜管连接 处没有明 确定位 弯曲半径过大 / 小 图 2-6 弯冷凝器问题分析鱼骨图 物料 材料延伸率弯曲回弹 产生振动 铝箔的硬度和 片距 弯曲机 机器弯曲角度的调 整 机器平台 的水平程 度 设计 弯曲半 径的设 计尺寸 设计 选料 固定孔位的 选择 调机仅以经验 为主 操作者是否 认真将冷凝 器放在机器 平台上 材料不同批量的 质量一致性 仅以目测作为检验弯 曲程度的手段 人 测量 操作人员的经 验对弯曲效果 和倒片影响大 车间整体质量控制状况分析 1车间的质量管理制度 质量管理制度包括本车间的质量数据统计、质量问题 解决和现场质量管理工作等内容。其概略内容如下： 设立检验工作岗位并记录规定的质量缺陷和返修情况 ； 根据原始的质量缺陷记录计算质量控制的各个指标； 通过自检互检制度要求工人自我监督和互相监督并进 ，预防某生产中质量缺陷的发生； 在车间通过奖惩制度提高工人的质量责任意识； 品管人员、工艺人员、现场管理人员和操作工人一起 解决某过程中的紧急质量问题。 DPU(Defects Per Unit) 单位产品缺 陷数是指某单位产品所含的缺陷数量。 DPMO(Defects Per Million Opportunities)是指在每一百万个出错机会 中发生缺陷的比例。 车间某线人工作业负荷分析 某 线 名称 被 测 作 业 岗 位 数 作 业 时间 （秒 ） 人工作 业负 荷 率（ % ） 1 1线 11 195 77.1 总 装 线 19 313 71.6 包装 线 9 79 38.2 2线 7 87 54.0 2 总 装 线 48 634 57.4 包装 线 4 51 55.4 合 计 98 1459 64.7 生产现场现状及待改进问题分 析 概述 现场问题分析 线的调查与分析 部分工位器具不尽合理 部分工具不能充分满足要求 自检、互检制度的贯彻执行不到位 作业指导书中规定的有些内容缺乏定量化，难 以有效地指导现场作业。 2线的调查与分析 操作者操作不规范 操作者将待装工件放在线上时，将怕碰、怕刮 面朝下，从而可能产生表面刮花 现场物料供应方式不合理 悬挂链送料程序是在一个料架上放 2个或 2个以 上同种工件，这就造成操作者容易一次取多件 而一次某只用一件，多余的放在线旁，从而容 易产生工件表面刮花；还有附件放在林另一个 上，不便于操作者取用，并可能导致损坏。 线工位使用不平衡 产品工位使用情况一览表 过 渡 可 设 工位 已用工 位 预 留工位 工位使用 率 系 统 某一 组 2 13 11 2 0.733 系 统 某二 组 2 23 10 13 0.400 检验组 2 6 5 1 0.833 系 统 某二 组 2 8 6 2 0.600 包装 组 2 5 4 1 0.667 小 计 10 55 35 20 0.563 部分工位器具设计不妥 悬挂链的布置不合理 现场布局不合理 检验手段不能满足质量要求 物流分析 交叉、迂回、线路过长、倒流现象多 搬运 弯管运输铝 箔和铜 管 焊接半圆管 高冲 穿片 胀管 干燥 储存 焊蒸发器组 件 焊冷凝器组件 至蒸发器悬 挂输送链 搬运 停留 搬运 搬运搬运 搬运 搬运 搬运 停留 停留 序号 现 有 拟 采用方法 说 明 操作 运输 检查 停留 储存 距离（ m） 数量 估 计时间 附注 1 运 铝 箔板和 铜管 2 停留 3 搬运 14 4 高冲 5 穿片 6 胀 管 7 搬运 8 8 停留 1天 9 搬运 8 10 干燥 11 搬运 12 12 停留 1天 13 搬运 10 14 焊 半 圆 管 15 运 输 35 16 储 存 4天 17 运 输 80 18 蒸 发 器 焊 接 19 储 存 4天 20 搬运 40 21 运 输 10 22 折弯 23 焊 接 24 运 输 25 储 存 4天 工厂生产现场关键问题分析 从影响范围讲，这些问题辐射面大，其中一些 问题涉及到整个某工厂产品质量的持续保证和 连续改进。 从影响严重程度讲，这些问题或者是产品质量 缺陷的多发环节，或者是影响到整个生产的顺 利平稳进行和产量目标的实现。 从影响层次讲，一些问题反映了整个企业管理 思想和管理模式问题，它们的正确解决或调整 将影响到未来企业整体发展水平的提高和进步 。 焊接质量问题 注塑件质量问题 噪音问题 噪音问题 图 3-1 噪音问题分析鱼骨图 零部件 风叶异声 压缩机运 转噪音 电机质量 /电 容异声 防震胶 防震胶漏贴 防震胶质量 不好 碰管 配管间的 距离 没有整管 配管碰隔板 /外 箱 /前板 隔板碰底盘 压缩机碰 底盘 螺钉未上紧 零部件相碰 均衡化生产问题 某线岗位设置本身的不均衡 空闲时间 =节拍 岗位数量 -人工作业时间 平衡延迟 =空闲时间 /（节拍 岗位数量） Pmax为某线的最大人工作业时间， Pk为第 k个岗位的人工作业时间， N为岗位数量。 该指标反应了某线作业负荷的波动性， 该值越小，说明波动性越小。 车间某线作业分析表 某 线 名称 被 测 作 业 岗 位 数 作 业时 间 （秒 ） 人工作 业负 荷 率（ % ） 空 闲 时 间 ( 秒 ) 平衡 延 迟 (%) 平滑 性指 数 11 195 77.1 58 22.9 3.2 19 313 71.6 124 28.4 1.47 9 79 38.2 128 61.8 2.08 7 87 54.0 74 46.0 2.14 48 634 57.4 470 42.6 1.08 4 51 55.4 41 44.6 2.70 合 计 98 1459 64.7 795 35.3 2.11 1线与 2线节拍不一致造成不均衡 各种质量问题引起的生产不均衡 物料输送与实际需求的不均衡 在制品存放数量过多造成的更换 品种与物料供应的不均衡 工序能力不一致引起生产的不均 衡 现行生产方式引起的生产不均衡 上、下游车间在沟通上引起的生 产不均衡 质量管理体系问题 质量责任制度方面。 质量管理信息系统方面 质量管理工作内容方面 某过程问题 作业指导书不够完善。 操作工人的培训需要加强。 操作设备和工具的改进与维护。 某过程中质量检验，表现在两方面：第一是质 检标准的确定。第二是某过程中检验水平（包 含检验设备运用）有待提高。好的质量同时需 要高性能的检验检测设备和检验方法手段的保 证。 批量生产和产品试制的质量情况不一致。 物流系统问题 平面布置。 工位器具的设计 物流流程设计 外协 /外购件的质量问题 经分析认为导致外协件质量不尽人意的 原因有如下几个方面： 供应商本身的生产管理水平 外协件检验环节的问题： 检验的标准不够。 检验的方法和手段不够科学规范。 检验的项目与生产中的质量要求有不符 的地方。 组织管理问题 产品开发部门与生产部门的沟通问题 产品开发部门与售后部门的沟通问题 质量信息的闭环反馈机制 产品设计与开发问题 产品设计与开发的经验积累不足。 新技术的掌握和应用不足。 设计开发人员的面向产品可制造性的意 识。 设计开发人员的面向用户意识，同时创 造消费和引导消费。产品设计开发人员 的质量意识和成本意识。 检验检测手段 企业人员素质问题 ： 一线操作工人的素质。 班组长 /作业长的业务素质。工艺人员的 素质。 企业整体的质量意识问题。 总结 上述 12个问题的解决是一项复杂的系统 过程，而且某些问题之间还存在着相互 联系和相互影响关系。根据本工厂目前 的实际情况，项目组根据总体规划、分 步实施的思想，在本工厂工业工厂推广 与实施规划报告中，针对上述 12个问题 制定了分阶段的项目规划。 3. 推进工业工程技术路线建议 5 4. 面向连续改善的工业工程项目管理计划 8 4 1第一阶段 4 1 1本工厂生产系统质量连续改进模式与方法（ ） 8 4 1 2供应商管理及外协外购件质量控制 11 4 2第二阶段 12 4 2 1本工厂组织结构优化设计 12 4 2 2生产现场的作业研究、岗位设计与物流系统优化 14 4 2 3本工厂生产系统质量连续改进模式与方法（ ） 16 4 3第三阶段 17 总装生产现场详细调研 部件生产现场及外协生产调研 工业工程项目规划 工业工程基础培训 主要问题 是否清楚？ 否 现状分析 报告问题分析 工业工程推广 与实施规划报 告 规划是否可 行？ 是 否 是 面向质量与成本连续改善的精益现场管理 MRPII 运作规范与实施 保障体系 采购与供应管理体系改进 制造管理组织支持体系 制造成本管理体系 现代集成制造系统（ CIMS） “黑带 ”项 目 TCS 系统连续改进 瓶颈或关键技术改进 自动焊工 艺质量的 实验设计 优化 噪音缺陷 的设计改 进和工艺 改进 图 2-1 推进工业工程的技术路线 与项目实施相配合的工业工程培训（课堂教学、讨论、操作指导） 时间轴 6 质 量 产品及关 键工序失 效模式分 析 工业工程推广与实施是分三个阶段、五个项目 进行的 第一阶段进行工业工程推广与实施项目的需求 分析以及物流系统改进项目的规划部分； 第二阶段为作业规范化与现场管理、生产系统 检测与检验系统的完善和生产系统质量指标的 建立、考核及工序控制三个子项目的现场调研 及开展的前期准备工作； 第三阶段是三个子项目的实施与推广阶段。 工业工程推广与实施项目需求 分析 问题综合分析 工作目的 了解工 艺流程 和 生产现 场现状 发现 生产现 场问题 现场问 题确认 与 分析 对现有 问题进 行分析 与归类 确认关 键问题 确定解 决关键 问题的 规划项 目 现场调研 现场问题分析 问题归纳整理 问题提炼 问题评价 确定项目 确定优先级 项目规划 工作流程 图 1 工业工程推广与实施需求分析项目技术路线 作业规范化与现场管理项目 5W1H提问技术 ECRSI五大原则 十大动作经济原则 技 术 支 持 动作研究 系统调研 归纳、整理问题 解决问题方案 分析、评价问题 评 价 实 施 流水线 工艺流程 操作人员 操作内容 作业内容分析 动作分析 现场布置分析 质量要点分析 作业观测 测时 分析处理数据 新工位方案 定 置与目视方案 收集数据 组织实施 信息反馈 改进方案 推广实施 巩固、提高 目视管理 定置管理 改进工位器具 “5S”活动 图 2 项目实施的技术路线 工位方案形成与实施工作流程、制订作业指导书 描述动作 要点 作业观测 工位测时 工位 分析 制订新工 位方案 车间管理人员 、工艺人员等 指导操作人描 述本岗位的作 业内容 (含自 检、互检 )及 动作要点等 进行作业观 测，仔细观 察操作者的 微动作，进 行改善可行 性的预分析 ，再进行工 位测时 整理工时数据 ，剔除异常因 素，进行生产 线平衡状态分 析 (指标：平衡 率、负荷率等 ) ，找出影响流 水线作业的瓶 颈工位 对瓶颈工位的 作业内容进行 分析，找出影 响瓶颈工位的 因素，利用调 整作业内容、 方法研究、工 位器具等，制 订新工位方案 实施、评 价新方案 组织实施新 方案，稳定 后再度测时 ，总结评价 方案实施效 果，并根据 实施反馈情 况调整、完 善新方案 作 业 指 导 书 图 3 项目实施流程 工位结构、作业结构和动作规范化；作业环境的优化 作业规范化与现场管理项目的 开展实施定性分析 提高了工位方案设计的规范化水平、作业规范化水平和动作规范化水平，从而为提高某 作业质量、进而实现产品某一致性奠定了基础； 某工人在不同工位环境下，在看懂作业指导书的基础上，通过学习和训练，很快达到熟练操 作的程度； 缩短了作业时间、减少了加班时间，由于作业平衡率的提高，工人的情绪和士气有所提高； 减少了瓶颈工位的作业时间及作业压力，提高了该工位的某质量，有效地降低了某自错率； 工位合并后，多余人员作为线下预备作业员进行培训或轮岗培训，通过建立五星作业员制度 ，有效地调动了员工的积极性。 通过目视、定置管理方案的实施，减少了作业员工互相串岗造成作业现场混乱的现象，作业 环境有了较大的改观； 通过对关键工位注意事项的标识，使作业员工更清楚控制质量的关键所在，有效地保证了某 质量和某一致性； 通过工具、工装夹具、工位器具的完善设计，有效地减轻了作业员的劳动强度，提高了作业 效率； 通过工业工程推广应用工作的开展，有利于提高全员参与不断改善的 IE意识，使某工厂的基 础管理上了一个新水平。 定量分析结果见经济效益证明。 3生产系统检测与检验系统 的完善项目 在生产系统检验与检测系统方面，项目组通过对某 的较全面调研，发现存在的不足主要有以下几方面： 对外协外购件的控制存在着不足，外协外购件严重影 响某的质量 在各个过程中没有采用统计方法，对质量问题的预防 能力不足 检验作业指导书与技术标准不完善，造成检验能力不 足 没有对测量系统进行有效分析，如测量系统的稳定性 、重复性与再生性的分析 企业人员的素质不足，从作业员到各级管理者的质量 意识需要提高 质量信息的反馈工作做得不够，无法形成质量管理信 息的闭环 根据存在的不足和改善需求，项 目组制定了如下目标： 通过确定合理的抽样方案，加强对外协外购供应商的质量控制， 使外协外购供应商提高管理水平，达到提高外购物料质量的目的 。 在过程控制中引入统计分析方法，通过对选定物料的关键质量特 性进行统计分析，去控制产品质量，起到对品质事故的预防作用 。 引进测量系统分析评价方法，给出关键检验设备的测量系统能力 （包括重复性与再生性），并提出测量系统的评价方案与改进方 案