时间研究工艺流程改善

摘要本文主要根据工业工程的工作研究、秒表时间研究及流水线设计等相关理论知识，结合工厂现场的实际情况，先绘制柳州佳力新电机厂励磁系统的工艺程序图、流程程序图等，运用 5W1H、ECRS 等方法改善其工艺和流程。然后根据改善后的工艺和流程，运用秒表时间研究的误差界限法、归零测时法、三倍标准差法、平准化法等相关的理论知识，制定标准时间，确定生产节拍、工位布置等内容，进而建立流水线。使得企业可以经济地使用人力、物力和财力，减少不必要的浪费，提升企业竞争力。关键词：工业工程；ECRS 原则；生产率；流水线2abstractIn this paper, according to the industrial engineering research, a stopwatch time research and production line design and related theory knowledge, combined with the practical situation of the plant site, first draw liuzhou better force new motor excitation system of process flow diagram, program diagram, using 5 W1H, ECRS method to improve the technology and process. And then based on the improved technology and process, use a stopwatch time study the error of the method, the zero line test method, three times the standard balance method, equalization method and related theory knowledge and set up standard time, determination of the production beats, and location and arrangement of the content, and to set up production line. Makes the enterprise can economic use of human, material and financial resources, reduce unnecessary waste, promote an enterprise competition ability. Keywords: industrial engineering; ECRS principle; Productivity; line3目录一 绪论 .6（一） 研究背景 .6（二） 研究的目的和意义 .6（三） 工业工程和流水线发展概况 .61、工业工程的发展历程 .62、流水线发展概况 .7二 本文内容架构及相关的理论知识介绍 .8（一） 论文的结构框架 .8（二） 工业工程的产生 .8（三） 工作研究概述 .91、工作研究的起源 .92、方法研究与作业测定 .93、工作研究的分析技术 .10（4）工艺程序分析 .12（5）流程程序分析 .12（四） 秒表时间研究 .131、秒表时间研究的含义 .13（五） 流水线设计 .161、流水线概述 .162、流水线设计用到的原理和方法 .17（六） 励磁系统 .194三 励磁系统装配工艺和流程分析及改善方案 .20（一） 企业简介 .20（二） 励磁系统生产情况调查 .20(三) 产品装配工艺流程 .22(五) 流水线的设计 .30四 经济效果评价 .37(一) 生产率的提高 .37(二) 投资回收期和经济效益 .37五 总结与展望 .39致谢 .40参考文献 .415一 绪论（一） 研究背景国制造业的加工技术日益成熟，企业的核心竞争力慢慢的从工艺技术向制造成本偏移，同类产品中，谁的成本更低，谁将赢得更多订单，更多的市场。工业工程（Industrial Engineering 简称 IE） ，是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。它的内容强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高之整体效益。在生产过程中，运用工业工程的相关知识进行改善，是企业持续保持其竞争力的重要保证。在日本、中国台湾等地区工业工程已经得到了广泛的利用，而在中国内地，除去广东的深圳、东莞等地区外，对工业工程认知的企业还比较少。（二） 研究的目的和意义随着广西东盟博览会的举办，已经泛北部湾经济区的逐步建成，柳州佳力新电机厂作为广西最大的电机制造企业，近几年来持续快速发展，来自国内外的订单越来越多，而企业的加工制造方式比较落后，每日的产量偏少，渐渐的出现了供不应求的局面，许多客户上门抢货，为应对此局面，公司决定把一部分产品加工以外包的方式外包出去，但问题仍没得到有效的解决，原因是一些核心技术加工无法外包出去，如励磁系统的装配技术、转子的绕线加工技术等，本文运用工业工程的相关理论知识，对柳州佳力新电机厂的励磁系统装配这一块进行研究，改善工艺流程、消除动作浪费，并设计建立一条生产流水线，在不增加成本或增加少量成本的情况下，减少浪费，提高生产率，扩大公司的业务，使公司保持持续的竞争力。（三） 工业工程和流水线发展概况1、工业工程的发展历程工业工程的形成和发展的演变过程，实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史，工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。6从科学管理开始，IE 发展经历 四个相互交叉的时期，他们突出表明了不同时期 IE 的重大发展及特点。(1)科学管理时期（20 世纪初20 世纪 20 年代中期）这是 IE 萌芽和奠基的时期，以劳动专业化分工、时间研究、动作研究、标准化等方法的出现为主要内容。(2)工业工程时期（20 世纪 20 年代后期40 年代中期）这个时期又分为三个阶段，第一阶段发展的内容称为传统 IE 或经典 IE，第二和第三阶段发展的 IE 内容称为现代 IE。各阶段的发展特点分别如下：传统 IE（20 年代后期10 年代后期） 。这是泰勒的科学管理原理和吉尔布雷斯的动作研究的继承和发展。IE 与运筹学结合（ 40 年代中期 70 年代中期）这是 IE 进入成熟的时期。IE 与系统工程结合并共同发展(70 年代中后期 现在)。20 世纪 70 年代开始，系统工程的原理和方法用于 IE，使它具备更加完善的科学基础和析方法，得到进一步发展和更广泛的应用。工业工程正是由于不断地吸收现代科技成就，尤其是以计算机科学、OR、SE 及相关的科学知识，有了理论基础和科学手段，才得以由经验为主发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，称为一门独立的学科。2、流水线发展概况在流水线之前,汽车工业完全是手工作坊型的，每装配一辆汽车要 728 个人工小时,当时汽车的年产量大约 12 辆.这一速度远不能满足巨大的消费市场的需求.所以使得汽车成为富人的象征。福特汽车的创始人亨利.福特的的梦想是让汽车成为大众化的交通工具.所以,提高生产速度和生产效率是关键.只有降低成本,才能降低价格,使普通百姓也能买的起汽。1913 年,福特应用创新理念和反向思维逻辑提出在汽车组装中，汽车底盘在传送带上以一定速度从一端向另一端前行前行中，逐步装上发动机，操空系统，车厢，方向盘，仪表，车灯，车窗玻璃、车轮，一辆完整的车组装成了第一条流水线使每辆 T 型汽车的组装时间由原来的 12 小时 28 分钟缩短至 10 秒钟，生产效率提高了 4488 倍！流水线的产生使得每辆汽车降至 260 美元，1913 年,美国人均收入为 5301 美元,1914 年,一个工人工作不到四个月就可以买一辆 T 型车。7二 本文内容架构及相关的理论知识介绍（一） 论文的结构框架本文拟分四个部分进行论述。按照理论支持一实践分析一对策建议一经济效果评价的 逻辑关系展开，对柳州佳力新电机工厂的励磁系统装配现场出现的实际问题进行分析，依据工业工程的工作研究和流水线设计的相关理论， 制定切合实际需要的操作方法，并评价其经济效果。第一章是绪论，简述研究的背景，提出研究的目的和意义。并对研究内容、框架和方法作出介绍。第二章本文的相关理论知识。本章简单的介绍了工业工程、工作研究、5W1H、ECRS 原则、误差界限法、归零测时法、三倍标准差法、平准化法、流水线的节拍、工序同期化等相关的理论知识。第三章是企业简介、励磁生产系统的工艺和流程分析及改善方案。结合实际情况，绘制励磁系统的工艺程序图、流程程序图等，利用 5W1H、ECRS 等方法提出改善方案。然后根据秒表时间研究的误差界限法、归零测时法、三倍标准差法、平准化法等方法和相关的理论知识制定的标准时间，确定生产节拍、工位布置等建立生产流水线。第四章是对比方案实行前后的生产率等进行经济效果的评价。第五章全文总结和展望。（二） 工业工程的产生工业工程是工业化的产物，一半认为最早起源于美国。19 世纪末 20 世纪初，美国工业高速发展，工厂由家庭小作坊向社会化大生产转化，劳动力严重不足，劳动效率底下。当时的工业生产很少有计划生产和组织，生产一线的管理人员对工人作业只是口头上的指导，很少进行训练，作业方法很少得到改进和提高。即使有所改进也完全是由工人自发、发散的个人行动，管理人员的工作方法缺乏科学性和系统性，主要凭经验办事，很少人注意一个工厂或者一种工艺流程过程的改进和协调，因而效率低，浪费大。以泰勒和吉尔布雷斯为代表的一大批科学管理先驱者为改变这种情况一提高工作效率、降低成本为目标，进行了卓有成效的工作，开创了科学管理，为工业工程的产生奠定了基础，开辟了道路。8（三） 工作研究概述1、工作研究的起源工业工程的核心是降低成本，提高质量和生产率，工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起源于泰勒提倡的“时间研究”和吉尔布雷斯提出的“动作研究” 。 “时间研究”是用科学法则代替经验法则，确定一名工人每日公正合理的作业量，并用秒表测定，制定工时定额。 “动作研究”是通过研究改进操作和动作方法，提高生产效率。1915 年、1924 年泰勒和吉尔布雷斯相继去世以后，泰勒研究会重点推广时间研究，工业工程协会重点研究和推广“动作研究” 。直到 1930 年以后，双方都认识到“时间研究”和“动作研究”是相互联系，不可分割的。于是，1936 年两学会合并为“美国企业管理促进协会” ，时间研究和动作研究结为一体。随着动作研究技术的不断发展，进一步延伸到对操作和作业流程的研究，形成了“方法研究”的完整体系，时间研究的激素也日趋丰富和完善。到 40 年代中期， “时间研究”更名为“作业测定” 。至此，“方法研究”与“作业测定”两部分结合在一起统称为“工作研究” 。2、方法研究与作业测定（1）方法研究方法研究是指对现有的或拟议中的工作方法进行系统严格的考查和科学分 析，以便开发出更简便、更有效的工作方法，从而达到提高生产率和降低成本 的目的。方法研究的目的在于改进生产工艺及管理流程，减少或消除工作中不 合理和不必要的环节，改善材料、设备和人员的使用状况，以获得投资少、产 出多的效果；改进工厂、车间或工作场地的平面布置，缩短工艺路线及运输路 线，减轻工人劳动强度，节省人力，改善工作环境及劳动条件等。 方法研究一是以物为对象的研究，主要是指对产品生产过程和零部件加工 工艺过程，以及对管理业务流程的研究；二是以人为对象的研究，主要是对操 作者操作活动的研究。方法研究主要包括了流程分析、操作分析和动作分析三 大技术。流程分析是从宏观角度出发，对整个生产过程进行全面的观察记录和 整体分析。操作分析则是通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作 对象、操作工具三者科学的组合，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做的分 析。最后，动作分析是在确定合理的工作程序后针对人体细微动作进行研究， 消除动作浪费，以寻求省力、省时、安全和最经济的动作。 9（2）作业测定 作业测定就是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准完成某项工 作所需的时间。作业测定的目的是为了制定标准时间、改善作业系统和制定最 佳作业系统。规定的作业标准是经过方法研究后制定的标准工作方法，以及有 关设备、材料、负荷、动作等的一切规定。作业测定是一种科学、客观、令人 信服的决定时间标准的方法，目前世界上各工业发达国家均采用此方法来制定 劳动定额。（3）工作研究的特点工作研究又称基础 IE，最显著的特点是：只需要很少投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力、物力和财力等资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。因此，世界各国都将作业研究作为提高生产率的首选技术。美国 90%以上的企业都应用了工作研究，企业的生产率普遍提高了 50%以上。3、工作研究的分析技术（1） “5W1H”提问技术“5W1H”提问技术是指对研究工作以及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问道 答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性。由于前 5 个提问英语单词的字首都含有“W” ，而最后一个提问的字首字母为“H” ，因此，常统称为“5W1H ”提问技术。 “5W1H”提问方法如表 2-1 所示。表 2-1 5W1H 提问法考擦点 第一次提问 第二次提问 第三次提问目的 做什么（ what） 是否要做 有无其他更合适的对象原因 为何做（why） 为什么要这样做 是否不需要做时间 何时做（when） 为何需要此时做 有无其他更合适的时间地点 何处做（ where） 为何需要此处做 有无其他更合适的地点人员 何人做（who） 为何需要此人做 有无其他更合适的人方法 如何做（how） 为何需要这样做 有无其他更合适的方法和工具（2）ECRS 原则取消(Erase) 在进行“完成了什么“、 “是否必要“ 及“为什么“等 5W1H 问题的提问 中不能有满意答复的均属于不必要，要给予取消。取消是进行改进的最佳方式。取消不必要的工序、操作活动作是不需要投资的一种改进，是改进的最高原则。 合并(Combination) 10对于无法取消者，看是否能够合并，以达到省力省时的目的。可以合并一 些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作，改进为由一人或一台 设备完成。合并的主要对象为相对作业时间较短的工序，通过利用工人的等待 时间、采用某些自动化设备或装置、在线检验、多用途工具等方法进一步减少 工序时间，从而将剩余作业合并到其他工序。 重排(Rearrangement) 经过取消、合并后，可根据“何人、何处、何时”三种提问进行重排，通 过工序顺序的变更来取消或重组工序，特别是通过加工、检验工序顺序的变更 可减少其他工序的作业量。 简化(Simplification) 经过取消、合并、重排后的必要工作，就可以考虑能否采用最简单的方法 及设备，以节省人力、