抱轴箱生产线关键工序作业标准研究-高鑫

摘 要随着社会的进步和铁路行业的发展，大连机车厂一个拥有百年历史生产铁路客货车的老企业，在观念、生产、管理体制等方面的保守与落后仍然存在，这些都在无形中制约的企业的发展。缺乏系统的作业方法作业随意进行，质量的管理标准不规范，工人生产产品的效率低等远远不能适应当今这个飞速发展的社会。为了生存，为了发展，为了企业的目标，摒弃旧的落后的观念，去其糟粕，取其精华，将技术与管理的结合，寻找先进有效的生产管理方式成为了首要任务。标准作业是其中的一个重要方面。中国铁路火车十年之间经历了六次提速，抱轴箱起着重要的作用，抱轴箱的标准作业研究也随之重要。抱轴箱的标准作业研究能提高抱轴箱生产效率，在拥有高新科技的条件下生产出需求的高质量的产品同时降低了生产成本。在去除多余无用动作后对有用关键动作的重新排序也为操作者节省了大量的力气，也减少了无用动作带来的时间浪费，大大减少了操作者的工作负担。工人疲劳操作的可能性降低，既保证的工人安全也保证了产品质量。更少的投入与浪费，更少的生产时间，生产更多更高质量的产品成为了可能。提高了企业的竞争优势，提高了企业的信誉，为企业带来了收益，向企业的目标迈了更近的一步。关键词：抱轴箱 标准作业 降低成本 ABSTRACTWith the social progress and the development of the railway industry, Dalian locomotive vehicle Co., LTD an old company with over 100 years history of producing railway, the concept, production, management system of conservative and underdeveloped still exist, these are virtually restricts the development of the enterprise. Lack of system operational methods and quality standards is lack of standardization, the low efficiency of the worker produces products is not adapt to the rapid development of the society. In order to survive, to development, in order to enterprise target, to discard the old backward ideas, discarding the dross, will take the essence, the combination of technology and management, looking for advanced efficient production management way became the top priority. China railway train has experienced six times faster during ten years. Crank arms play an important role. So the standard of crank arms operations research will be important. Crank arms standard operation Research can improve the production efficiency, holding the Crank arms with high technology conditions of high quality demand grows in the output of products and reduce the production cost. Remove excess useless in moves after the key actions to useful reordering also for the operator can save them a lot of strength and also reduce the waste time bring action useless, greatly reducing the workload of the operator. Workers, lower risk of fatigue operation guarantees worker safety also guarantee the product quality. Less input and waste, less production time, producing high quality products is possible. Improve the enterprise competitive advantage; improve the enterprise prestige, for enterprise to bring the benefits to the enterprise target, stepped closer step.Key word: Crank arm Standard operation Reduce cost 目 录第一章 绪论 11.1 标准作业概述 11.1.1 标准作业研究的现状 11.1.2 标准作业的发展趋势 11.2 课题的研究意义及内容 21.2.1 抱轴箱生产车间现状 21.2.3 研究内容 4第二章 标准作业研究方法 .62.1 5W1H 法则 .62.2 ECRS 四大原则 .72.3 流程程序分析 82.4 因果图 .102.5 人-机作业分析 .11第三章 抱轴箱关键工序标准化研究 133.1 工序分析 .133.2 精镗孔关键工序分析 .173.2.1 工步简化 .173.2.2 工步优化 .193.3 人工操作优化 .20第四章 作业现场环境的标准化 .23第五章 机器装备的维护与保养 .28第六章 结论和展望 30谢 辞 .31参考文献 32大连交通大学本科毕业设计（论文）1第一章 绪论1.1 标准作业概述标准作业是以人的动作为中心、以没有浪费的操作顺序有效地进行生产的作业方法。它由节拍时间（Take Time，TT）、作业顺序、标准手持三要素组成。节拍时间是指应该用多长时间、即几分几秒生产一个或一件产品的目标时间值。它是由市场销售情况决定的，与生产线的实际加工时间、设备能力、作业人数等无关。作业顺序指作业者能够效率最好地生产合格品的生产作业顺序。它是实现高效率的重要保证。标准手持是指能够让标准作业顺利进行的最少的中间在制品数量。1.1.1 标准作业研究的现状标准作业研究首先起源于西方自被创立以来，西方的工业国家就有着快速的发展和广泛的应用。1976 年美国约有 89%的企业应用工业工程。1979 年哈里斯对英国的401 家企业调查有 84%的企业应用工作研究。1981 年美国有 94.1%的企业应用方法研究。日本、前联邦德国、法国、澳大利亚等都应用工业工程技术，为企业提高生产效率达50%以上。同时国外的工业工程方面的软件也非常多，如：可作为标准时间的开发和标准数据库维护的 MTM-LINK 系统；可以用来代手写和马表的动作时间软件 AccuStudy 等。在国外标准作业最典型的例子是“丰田生产方式”是全球生产管理的最为重要的标杆，对全世界产生了深远的影响。在我国标准作业研究开始的比较晚，机电行业率先推行，在电力行业的标准作业的应用主要是在动作方面的优化。劳动生产率提高 16%-18%，投入的效益有所提升，但是研究的方向主要在动作研究方面，研究的范围很窄，很片面需要将标准作业全方位各领域。接下来在冶金行业，鞍山钢铁公司的炼钢厂、机械厂、选矿厂等 20 个单位进行试运行，通过推行方法研究，改进了生产工艺，缩短了加工时间，提高了生产效率，经济效益大幅度提高。目前，我国在机械、航空、建筑、医疗等部门也开始应用方法研究。但是，我国还正处于初级阶段，工作人员的标准化意识不强，没有形成系统，也缺乏比较先进的系统软件。研究出的方法的准确性、及时性、可靠性、标准性都比较差。虽然各方面落后，我国还在努力探索与创新中，解决正面临的问题。争取在各行业各领域，都实行标准作业。1.1.2 标准作业的发展趋势目前，我国标准作业广泛应用于电力行业，因为电力行业的作业，都是一些比较细致细小的动作，用到人的操作动作比较多。需要人的眼、耳、手、脚等配合作业，通过标准作业，来对作业人员的动作进行优化，可以达到很好的效果，提高工作效率，减少工作时间，保证作业人员的安全等。但在电力行业的标准作业的应用主要是在动作方面的优化。虽然目前标准作业主要应用在电力行业的动作研究，但是国内已经有好多企业将标准作业应用在其他的方面比如，工艺装备、作业现场的环境物流、作业大连交通大学本科毕业设计（论文）2时间、生产线的平衡等很多方面。我国的标准化工作必将进入一个蓬勃发展的时期。在进行标准作业研究的时候，要充分的考虑到作业的难易程度，适当的制作些工装夹具，因为这些工装夹具又都影响到作业的时间长短，同样影响到线平衡，也影响到标准工时。因此在进行标准作业的初期，考虑工装夹具是必要的。若在后发现可以制作工装，那么也会打破原来的制作标准，也可用 ECRS，对作业进行改善。使用的工装夹具也要在标准作业指导书的工艺装备中体现出来。进行标准作业物流和环境的分析中需要明确的标示出各工位需要的物料，编制时更要清楚各物料体积大小，要考虑这些物料如何配送更加准确安全，每次配送多少，每次配送的时间长短，用什么容器进行配送等等，并要做到避免物料使用错误的防呆措施。标准作业并非单单告诉员工如何作业，也不单单只是要求作业注意些什么。标准作业指导书在编制时，也要考虑到用什么样的生产线形式，更加适合该产品生产，因此在制定标准作业指导书的时候也要考虑生产线如何去设计，或者是如何去改善产线。同理，物料的配送方式与产线的确定，那么新的 Layout 也该有新的方法。这个对于新产品更显作用。生产线平衡分析首先要去测量线体各个工位的作业时间，然后对其分析，最后是改善。改善后势必会有许多工位的作业内容都不一样了，这个时候也就要去制定标准作业指导书。那么在最初制定标准作业指导书的时候，如果把握得好，一次性就可将线平衡做好点，那么后继的线平衡工作就可以少做。但并不是不做，而也要时常去关注线平衡，更要分析线体不平衡的原因，有的情况下，还得修改标准作业指导书，更重要的是用 PDCA 循环，让标准作业指导书更加完美。用标准作业指导书来控制现场的 5S。似乎 5S 与标准作业根本就沾不上边，但并非如此。前面提到标准作业要确定各工位要使用的工装夹具，更要确定各工位的物料摆放以及三定如何去做。工装夹具放到那个位置更加合适，不是该 SOP 提到的工装及物料如何清理出去。所以根据 SOP 去控制现场的 5S 也是一种很好的方法。标准作业的研究不仅仅只是完成一个作业指导性的文件（标准作业指导书） ，它包含了整个生产现场，也包含了整个工艺工程，品质过程，它更涉及到更多的 IE 知识。1.2 课题的研究意义及内容1.2.1 抱轴箱生产车间现状铁路是一个国家重要的基础设施和经济命脉，深刻影响着所在国的政治稳定、经济发展、国土安全、社会文化等诸多方面。20 世纪 80 年代以来，随着经济全球化、区域一体化和地缘政治的深入发展，能源危机、环境污染、交通安全等问题凸现铁路产业的比较优势。全球范围内对铁路运输需求的上升，促进了机车车辆制造业的发展。近年来，各国政府加大了对铁路产业的财政资助和政策扶持力度，国际铁路市场出现了可持续的复兴态势。以日本、法国、德国为代表的高速列车技术和以美国、加拿大、澳大利亚等国为代表的重载列车技术，体大连交通大学本科毕业设计（论文）3现出客运高速化、货运重载化的铁路发展趋势。东风系列抱轴箱是之前应用最为广泛的。采用电机滚动抱轴结构，较为成熟，维修方便，维护工作量少，从根本上消除了电机滑动抱轴结构的抱轴瓦碾瓦、抱轴油箱的漏窜油等惯性质量问题。而且极大的改善了牵引齿轮的啮合状况，延长了齿轮的使用寿命。虽然东风系列的抱轴箱比之前的抱轴箱的使用价值高了很多，但仍存在问题不能承受较大的载荷和冲击力。为了适应国际铁路货运的高速重载的发展，在消化、吸收西方先进机车技术的的基础上自行研制开发了和谐系列型号的机车，其抱轴箱抱轴式半悬挂电机抱轴箱用不同润滑油品相互串油的实际情况,对抱轴瓦用油加以改进,并在 SS4、SS3B 型固定重联电力机车抱轴箱中统一使用该性能指标的抱轴瓦油, 具有功率大、牵引力大、油耗低、排放低、检修方便等功能。大连机车厂是一个百年老厂，厂房和机械设备等都有了很多年的历史了，当今的社会是一个飞速发达的社会，不断的发展更新使得厂子不可避免的出现了一些问题，这些问题都制约着厂子的发展壮大。厂子的利润不能提高。以保轴箱的生产为例，经过对抱轴箱的生产进行调查研究，发现了许多问题。1、抱轴箱的生产周期过长。 （1）平均每道工序需要 2-2.5 个小时，这么长的时间，机械并非全都在工作中，存在着机器等待，人也等待的浪费时间的现象，没有充分的利用时间。可以对其操作顺序进行调整。 （2）是由于上一道工序存在问题，遗留给了下一道工序，下一工序在加工时就会浪费很多的时间在调整上，例如，铸造车间铸造出来的毛坯存在很多砂眼，在精镗孔这道工序时，由于砂眼对刀具的磨损非常大，就需要经常停机检查刀具，本来数控加工是不允许半路停机检查刀具的，但是由于砂眼的影响就得停机，这样就浪费了时间，还对机器本身有损坏如果不停机产品的质量就不能保证了。2、产量远低于标准产量。由于生产周期过长，在相同的时间内生产的产品数量就会减少，而且产品的质量低生产出的废品会很多，废品率的上升也降低了产品的产量，这些都会使产量达不到标准产量。3、生产秩序紊乱。生产现场的生产秩序不是很好，工人到处移动，不在自己的工作岗位。工具到处摆放，没有固定的工具架，特别是精密的工具由于不精心照料，很容易被损坏，这样用有偏差的设备测量，就会使工件的尺寸出现偏差，偏差过大就不合格了，成为废品造成了浪费。操作人员的着装不整，有的人甚至穿露胳膊的衣服，这样胳膊很容被飞溅出来的铁屑伤到，机器报警很长时间没有人去管理，这些问题需要厂领导的严格督查。4、产品的质量低。这由于很多方面的原因。 （1）操作人员的责任心不强，出现错误即使是发现了也认为是小错误而不管，继续工作。操作过程中的失误也影响了产品的质量。 （2）生产现场没有没有明确的规章制度的约束，操作人员工作散漫，不能集中精神在生产上。大连交通大学本科毕业设计（论文）45、工作场所不安全。生产现场的零件架摆放过多，而且离机器过近，没有留下足够的走路空间，工人很容易就被碰伤。以上都是抱轴箱生产车间存在的问题，这些问题都制约着厂子的发展，使得利润下降，所以要很好的解决这些问题。铁路是一个国家重要的基础设施和经济命脉，深刻影响着所在国的政治稳定、经济发展、国土安全、社会文化等诸多方面。20 世纪 80 年代以来，随着经济全球化、区域一体化和地缘政治的深入发展，能源危机、环境污染、交通安全等问题凸现铁路产业的比较优势。全球范围内对铁路运输需求的上升，促进了机车车辆制造业的发展。近年来，各国政府加大了对铁路产业的财政资助和政策扶持力度，国际铁路市场出现了可持续的复兴态势。以日本、法国、德国为代表的高速列车技术和以美国、加拿大、澳大利亚等国为代表的重载列车技术，体现出客运高速化、货运重载化的铁路发展趋势。东风系列抱轴箱是之前应用最为广泛的。采用电机滚动抱轴结构，较为成熟，维修方便，维护工作量少，从根本上消除了电机滑动抱轴结构的抱轴瓦碾瓦、抱轴油箱的漏窜油等惯性质量问题。而且极大的改善了牵引齿轮的啮合状况，延长了齿轮的使用寿命。虽然东风系列的抱轴箱比之前的抱轴箱的使用价值高了很多，但仍存在问题不能承受较大的载荷和冲击力。为了适应国际铁路货运的高速重载的发展，在消化、吸收西方先进机车技术的的基础上自行研制开发了和谐系列型号的机车，其抱轴箱抱轴式半悬挂电机抱轴箱用不同润滑油品相互串油的实际情况,对抱轴瓦用油加以改进,并在 SS4、SS3B 型固定重联电力机车抱轴箱中统一使用该性能指标的抱轴瓦油, 具有功率大、牵引力大、油耗低、排放低、检修方便等功能。1.2.3 研究内容对抱轴箱标准作业的研究内容主要是以生产过程中的人的动作为中心，明确安全，低成本的生产优良产品。标准作业的三要素：节拍时间指应该用所长时间。即几分几秒生产一个或一件产品的目标时间值 1 。例如：一个月生产 10000 件产品，循环时间是多少？ 一个月工作日为 23 天；一天工作时间为 8 小时（1） 一天的必要生产量=10000/23 天=434 件/天（2） 生产节拍=8*60 分钟*60 秒/434 件=66 秒/件（产品按 1 分 6 秒生产一个）有句老话：“操作的影子是时间”。工人操作“慢”在很大程度上是由于操作和操作顺序不正确引起的。为此，必须一点一点很有耐心的教操作人员，这会增加作业人员对研究人员的依赖。同时，另一方面，要促进研究人员与操作人员间的紧密联系，要使双方能够互相信任，起到互相帮助的作用。因为工作是由人来干的，如果因为一点点的认为原因或因身体情况造成的质量与数量上的差异，就会把上一个从事这项工作的人干的工作抵消了。这就如同接力赛大连交通大学本科毕业设计（论文）5中传递接力棒一样。这些方法可以完成周期时间内的标准作业。 作业顺序指作业者能够效率最好地生产合格品德生产作业顺序 1。作业顺序有完美与不完美之分，一个完美的作业顺序是完成工作效率最高的作业顺序，因为他将无用的动作都去除掉，有用的动作充分利用。只有深入生产现场进行仔细观察，认真分析作业者的每一个动作，把手、足、眼的活动分解，使其做到动作最少、路线最短才能制定出好的作业顺序。 标准手持（即标准存活量）指能够让标准作业顺利进行的最少的中间在制品数量。标准手持虽然和机械布置相同，但严格按照加工工序作业时，在机械上的已经足够使用，不必存货。但按相反的工序作业时就得存置和工序相同的数。标准作业是以人的动作为中心，强调的是人的动作。他由三个基本要素组成：节拍时间、作业顺序、标准手持。作业标准是对作业者的作业要求，强调的是作业的过程和结果。他是根据工艺图纸、安全规则、环境要求等制定的必要作业内容、使用什么工具和要达到的目标。作业标准是每个作业者进行作业的基本行动准则，标准作业应满足作业标准的要求。研究标准作业的最终目的是制定标准作业指导书，以文件的形式描述作业人员在生产作业过程中的操作步骤和应遵守的事项。对作业人员来说他是作业指导书，对检验人员来说他是指导工作的依据。标准作业指导书要力求一目了然，使员工容易明白，易于遵守。根据标准作业的内容以及标准作业所要满足的要求，我总结了标准作业应该包括的内容如表 1-1 所示。表 1-1 标准作业指导书包括项目1 机种 8 做成日期2 工程 9 操作内容3 站别 10 注意事项4 作业名称 11 重要管理项目5 文件编号 12 使用部品6 版本 13 使用治具7 工程编号 14 变更记录根据以上可以制定标准作业指导书。大连交通大学本科毕业设计（论文）6第二章 标准作业研究方法进行标准作业主要是使用最小数量和必要的作业人员进行生产，省人化。实现与适时生产有关的各工序的同步化，精益生产之同期化。把在制品的“标准手持量”限制在必要的最小数量，标准手持。明确出安全的、低成本的生产优良产品所必须的制造方法。为了达到以上目的，完成标准作业，可以使用不同的方法进行研究。其中主要有 5W1H 法、ECRS 法、因果图、流程程序分析法、人机作业分析法。下面将在每一节中对其进行详细的分析介绍。2.1 5W1H 法则5W1H 分析法也叫六何分析法，是一种思考方法，也可以说是一种创造技法。是对选定的项目、工序或操作，都要从原因（何因） 、对象（何事） 、地点（何地） 、时间（何时） 、人员（何人） 、方法（何法）等六个方面提出问题进行思考。这种看似很可笑、很天真的问话何思考方法，可使思考的内容深化、科学化 1。5W1H 分析法的六个方面可通过图表示更直观如图 2-1 所示。图 2-1 5W1H 分析法表示图图所示的六方面具体内容可以表示为：对象（What）,企业生产什么产品？车间可以生产什么零配件？为什么一定要生产几个产品？能不能生产别的产品？企业到底应该生产什么？企业选择的对象主要是为了盈利，如果利润低最好是选其他的产品。场所（Where） ，生产是在什么地方干的？为什么一定要在这个地方干？在其他的地方干可以么？最合理的应该在什么地方干呀?主要就是为了选择最合适的工作场所。时间和程序（When） ，比如目前的这个工序或者零部件是在什么时候干的？为什么要在这个时候干呢？可不可以在其他的时间点干呢？和其他的工序调换一下顺序可以不？主要是确定应该在什么时间点干活。人员（Who） ，现在的活由谁来做？为什么要让这个人来做？如果这个人技术部熟练，而且还散漫，没有责任心，是不是可以考虑换人了？如果及时换人了，生产效率大连交通大学本科毕业设计（论文）7就可以提高很多。方法（how） ，方法即工艺方法，没改善之前我们是用什么方法来干的？为什么要用这种方法来干？由没有更好的方法来干活？瓶颈环节的方法改善一点点，整个生产就可以改善很多。这六个方面具体应用到实际问题中时可以有固定的分析方式，问题是问出来的，所以要进行多次提问。提问的方式可以像表那样问如表 2-1 所示。表 2-1 5W1H 提问方法第一次提问 第二次提问 第三次提问 第四次提问六何（5W1H) 现状如何 为什么 能否改善 该怎么改善对象（What） 生产什么为什么生产这种产品 是否可以生产别的 到底应该生产什么目的（Why） 什么目的为什么是这种目的 有无别的目的 应该是什么目的场所（Where） 在哪儿干为什么在那儿干 是否在别处干 应该在哪干时间和程序（When） 何时干 为什么那时干 能否其他时候干 应该什么时候干作业员（Who） 谁来干 为什么那人干 是否由其他人干 应该由谁干手段（How） 怎么干 为什么那么干 有无其他方法 应该怎么干2.2 ECRS 四大原则ECRS 分析法，即 Eliminate（取消） 、Combine（合并） 、Rearrange（重排） Simplify（简化） ，是工业工程学中程序分析的四大原则，对操作进行优化，以减少不必要的操作，达到更高的生产效率 1。ECRS 原则针对每一道工序流程都引出四项提问。任何作业或工序流程，都可以运用 ECRS 改善四原则来进行分析和改善。通过分析，简化工序流程，从而找出更好的效能、更佳的作业方法和作业流程。ECRS 的具体内容是：取消（Eliminate）：作业要素可以完成什么，完成后有价值么？是不是必须的动作或作业？为什么要完成？如果这个作业被取消了能不能影响到其他的作业或动作。这些都是在做取消这一步时要考虑的。合并（Combin）：合并就是将两个或两个以上的对象变成一个。如工序或工作的合并、工具的合并等。合并后可以有效地消除重复现象，能取得较大的效果。当工序之间的生产能力不平衡，出现人浮于事和忙闲不均时，就需要对这些工序进行调整和合并。有些相同的工作完全可以分散在不同的部门去进行，也可以考虑能否都合并在一道工序内。 大连交通大学本科毕业设计（论文）8重排（Rearrange）：对工作的顺序进行重新排列。不仅可以提高产品的质量，还可以缩短周期时间，提高效率，提高设备的利用率。简化（Simplify）:指工作内容和步骤的简化，也可以说是动作的简化。经过取消、合并、重组之后，再对该项工作作进一步更深入的分析研究，使现行方法尽量地简化，以最大限度地缩短作业时间，提高工作效率。简化就是一种工序的改善，也是局部范围的省略，整个范围的省略也就是取消。ECRS 分析法的具体应用是在进行 5W1H 分析的基础上，寻找工序流程的改善方向，构思新的工作方法，用来取代现在的工作方法。运用 ECRS 四原则，即取消、合并、重组和简化的原则，可以帮助分析者找到更好的方式和更佳的工作方法。第一步取消：首先考虑的是工作有没有可以取消的可能性。如果所研究的工作、工序、操作可以取消而且又不影响其他方面的质量和进度，这就是有效果的改善了。例如，不是重要的工序、搬运、检验等都是可以取消的，如果工作量及其大的作业，虽然不能全部的取消，但是可以考虑部分作业取消。例如，由厂子的自行自造转变为外购，实际上也是一种取消，就进行了改善环节。第二步合并：将两个或两个以上的对象变成一个。如工序或工作的合并、工具的合并。合并后可以有效的消除重复现象，能取得较大的效果。当工序之间的生产能力不平衡，出现人浮于事或者忙闲不均时，就需要对这些工序进行调整和合并。例如，有些相同的工作完全可以分散在不同的部门去进行，也可以考虑能否都合并或部分合并在一道工序内。来达到简化的目的。第三步重排:重排也称为替换。就是通过改变工作程序，使工作的先后顺序重新组合，以达到改善工作的目的。例如，前后工序的对换、手的动作改换为脚的动作、生产现场机器设备位置的调整等。 第四步简化：经过取消、合并、重组之后，再对该项工作作进一步更深入的分析研究，使现行方法尽量地简化，以最大限度地缩短作业时间，提高工作效率。简化就是一种工序的改善，也是局部范围的省略，整个范围的省略也就是取消。以上的分析能够达到工序的简化但我认为 ECRS 四原则做到简化这些不能达到更高的生产效率，它只是在原有的基础上简化了，使原来的操作方法有所改善。有时零件出现的问题不是简化以后就可以解决的，需要找到原操作方法的不足之处，进行添加。就是在原有的方法的基础之上添加新的方法，来解决之前不能解决的问题，提高产品的质量，增加产品的功能，为后续的工作做好充分的准备。所以我认为在做好取消、合并、重排、简化这四步后还要做的就是添加（Increase）这一步。根据产品出现的问题，或后续工序中疑难问题，如果可以在这一工序中解决，就添加一步解决的步骤。这样就可以全方位，多方面的解决问题了，可以使生产效率更高。2.3 流程程序分析流程程序分析是分析中最基本、最重大连交通大学本科毕业设计（论文）9要的分析技术。它以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录 1。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。流程程序分析有如下特点：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、它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、时间定额和移动距离。4、除了分析“加工” 、 “检查”工序外，还要分析搬运、等待和储存工序，是对产品或零件加工制造全过程中加工、检查、储存、等待和搬运所进行的分析。流程程序分析可以让究者进一步了解产品或零件制造全过程，为流程的进一步优化打下基础。获得生产流程、设备、方法、时间等方面的资料，以便确定恰当的生产计划。为设施的优化布置提供必要的基础数据。为进一步制定改进方案提供必要的依据。它是进行作业分析、动作分析之前必须要经历的一个环节，是最基本也是最普遍的一种分析方法。流程程序分析常用的分析工具是流程程序图，主要由表头、图形和统计三大部分组成。表头部分主要由工作名称、工作部级、工作方法（现行的还是改进的） 、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、日期等，如图 2-2 所示。工作名称： 编号： 统计表开 始： 项别 次数 时间/min 距离/m结 束： 加工方 法：现行方法 检查研 究 者： 日期： 年 月 日 搬运审 阅 者： 日期： 年 月 日 等待 D储存工作说明 距离 m 时间min 人数 工序系列加工 检查 搬运 等待 储存 D D D D D 图 2-2 流程程序图流程程序图与工艺流程图的结构极为相似，其差别仅为加入了“搬运” 、 “贮存” 、“暂存” 、三种符号，除记录时间之外，再加上搬运距离。了解工作的概貌需用工艺程大连交通大学本科毕业设计（论文）10序图，而流程程序图则是进一步对生产现场的整个制造程序的详细记录，以便于对整个制造程序中的“操作” 、 “检验” 、 “搬运” 、 “贮存” 、 “暂存”作详细的研究与分析，特别是用于分析其搬运距离和暂存等“隐藏成本”的浪费。2.4 因果图因果图是分析质量问题与其影响原因之间的关系的有效工具。因果图又称为鱼刺图、树枝图或石川馨图，它是日本质量管理学家石川馨首先提出来的，它在质量管理中应用非常广泛。问题的特性总是受到一些因素的影响，我们通过头脑风暴法找出这些因素，并将它们与特性值一起，按相互关联性整理而成的层次分明、条理清楚，并标出重要因素的图形就叫特性要因图。因其形状如鱼骨，所以又叫鱼骨图（以下称鱼骨图） ，它是一种透过现象看本质的分析方法。 同时，鱼骨图也用在生产中，用来形象地表示生产车间的流程 1。针对问题点，选择层别方法（如人机料法环等）按头脑风暴分别对各层别类别找出所有可能原因（因素） 。将找出的各要素进行归类、整理，明确其从属关系，析选取重要因素，查各要素的描述方法，确保语法简明、意思明确。填写鱼头（按为什么不好的方式描述） ，画出主骨画出大骨，填写大要因，中骨、小骨，填写中小要因，特殊符号标识重要因素，保证大骨与主骨成 60 度夹角，中骨与主骨平行就完成了鱼骨图，如图 2-3 所示。问 题工 艺 机 器材 料 环 境操 作 者图 2-3 鱼骨图确定大要因（大骨）时，现场作业一般从“人机料法环”着手,管理类问题一般从“人事时地物”层别，应视具体情况决定。必须用中性词描述（不说明好坏） ，中、小要因必须使用价值判断（如不良）力激荡时，应尽可能多而全地找出所有可能原因，而不仅限于自己能完全掌控或正在执行的内容。对人的原因，宜从行动而非思想态度面着手分析，中要因跟特性值、小要因跟中要因间有直接的原因-问题关系，小要因应大连交通大学本科毕业设计（论文）11分析至可以直接下对策。如果某种原因可同时归属于两种或两种以上因素，请以关联性最强者为准（必要时考虑三现主义：即现时到现场看现物，通过相对条件的比较，找出相关性最强的要因归类） 。选取重要原因时，不要超过 7 项，且应标识在最末端原因。2.5 人-机作业分析人机作业分析是应用于机械作业的一种分析技术，通过对某一项作业的现场观察，记录操作者和机器设备在同一时间内的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。一般借助人机作业图来分析 1 人操作 1 台机器或 1 人操作多台机器的情况 1。人机作业分析可以发现影响作业效率的原因，在作业时，如果人和机器的相互关系不协调，通过人机作业图就能一目了然的发现产生无效时间的原因。可以判断操作者能够同时操作机器的台数，即确定一名操作者可能操作几台机器充分发挥闲余能力的作用。能够判定出操作者和机器设备哪一方面对提高效率更为有利。可以对操作者得安全提供保证，进行安全性研究，比如过分的提高机器的运转速度和设备的利用率，而使操作者的安全受到危害时，就可以对如何保证操作者得安全进行研究。可以实现设备改造，自动化，作业区布置的改善。从提高人机作业效率的观点出发，有效的进行设备改造，提高设备的运转速度，最终实现自动化及作业区域布置的改善。人机作业分析的工具是人机作业分析图，在同一时间坐标上，将生产过程中工人操作的手动时间和机器的机动时间清楚地表现出来，获得减少人机等待（空闲）时间、提高人机效率的新方法。人机作业分析图如图 2-4 所示。工作部门 表号产品名称作业名称机械名称 速度 v 进给量 f 吃刀深度 ap操作者现行方法操作者 时间min 统计工人 机器空闲时间工作时间 大连交通大学本科毕业设计（论文）12周 程 利 用 率 图 2-4 人机作业分析图依照作业程序和时间由上而下记录人与机器的活动情况，用 表示人或机器处于工作状态，用 表示人或机器处于空闲状态。图形的长短由工作时间和空闲时间而定。只需绘出一个周期就可以了（加工完一个零件的整个过程称为操作周程或周期） 。在统计部分将人和机器的操作与空闲时间统计出来，然后算出人的工作百分比和机器的工作百分比。就可以看到问题出在什么地方。找出问题后用工作简化和合并交叉的原则，用分析技术找出问题所在，研究改进操作的各种可能性，提出新的方案。绘出新的操作分析图表，通过现场验证以后，如果使用就可以应用于生产，并对改进的效果进行评价。大连交通大学本科毕业设计（论文）13第三章 抱轴箱关键工序标准化研究3.1 工序分析抱轴箱是连接牵引电机与轮对的重要部件，呈现圆桶状。HXD3B 抱轴箱简图如图3-1 所示。图 3-1 HXD3B 抱轴箱简图HXD3B 电力机车是大连机车厂与德国庞巴迪公司联合研制的第一台单机功率9600kw 的机车，是在 HXD3 型电力机车以及 HXN3 大功率内燃机技术引进取得进展的基础上又战略性的适时开展了新一轮的大功率交流传动六轴 HXD3B 型机车。该机车所采用的抱轴箱是 HXD3B 新型抱轴箱，是和谐系列列车的专用抱轴箱，它结构更加合理，改进了以往抱轴箱的不足之处，结构简单，安全可靠，如图 3-1 所示呈现圆筒状，抱轴箱与轮对相连，图中可以看到的四个螺纹孔，安装一个 4 极三相鼠笼式单轴承异步电动机。车轴穿过轴箱孔。精镗孔这道工序的加工，主要是铣 A、B 两端的端面，A、B 两端的内孔，以及A、B 两端的通孔和螺纹孔。在 A、B 两端的孔的尺寸精度要求高。而且常出现抱轴油箱的漏窜油等惯性质量问题，在装配的过程中也出现安装轴承时配合不好的现象。这些现象不仅与抱轴箱的自身结构有关还与抱轴箱的加工质量有关。为了消除质量方面的因素对抱轴箱的加工工序进行分析找出影响这一现象的原因。首先进行流程程序分析，如图 3-2 所示。经过对流程程序图的分析，发现搬运次数由 5 次，其中有浪费的动作。原工序在粗车外圆后，要搬运到精镗孔工序，再搬回来进行精车外圆。由于精镗孔和车外圆之间没有相互影响的部分，可以在车床上一次性的将粗车外圆，半精车外圆，精车外圆，一次性的全部加工完，让后搬到精镗孔工序进行进一步的加工，如图 3-3 所示。统计项别次数时间 / m i n距离 / m加工检查搬运等待 储存工序系列加工 检查 等待搬运工作说明 距离 / m时间/ m i n人数1 、 平台划线2 、 搬往下一工序3 、 粗加工端面4 、 搬往下一工序5 、 精铣止口6 、 搬往下一工序7 、 粗车外圆1 0 、 搬往下一工序1 1 、 半精车外圆1 2 、 精车外圆1 3 、 搬往下一工序1 4 、 铣窝1 5 、 搬往下一工序1 6 、 钻孔1 7 、 清整1 8 、 检查2 054 536 031 531 52 03552 051 012121212112121111 9 、 储存916012 0 552 01 035242 08 、 搬往下一工序9 、 精镗孔2213图 3-2 现有流程程序图统计项别次数时间 / m i n距离 / m加工检查搬运等待 储存工序系列加工 检查 等待搬运工作说明 距离 / m时间/ m i n人数1 、 平台划线2 、 搬往下一工序3 、 粗加工端面4 、 搬往下一工序5 、 精铣止口6 、 搬往下一工序7 、 粗车外圆1 0 、 搬往下一工序1 1 、 精镗孔1 3 、 搬往下一工序1 4 、 铣窝1 5 、 搬往下一工序1 6 、 钻孔1 7 、 清整1 8 、 检查2 054 536 031 533552 051 01212121212121111 9 、 储存916012 0 552 01 03542 08 、 半精车外圆9 、 精车外圆111 52 02大连交通大学本科毕业设计（论文）14图 3-3 改进流程程序图通过改进后，搬运的次数减少了，表面上看虽然只减少了一次搬运，但节省了很多的人力，物力和动力。由于抱轴箱体积大，重量沉，搬运起来很不方便，而且搬运一趟的数量很少，搬一次需要来回走很多趟，很是浪费还给工人带来了很多的不方便。通过改进后，虽然只减少了一次但是却能能节省很多人力物力，带来的效果是很明显的。本课题研究主要是抱轴箱的关键工序分析，首先要找出抱轴箱的关键工序，抱轴箱的加工工艺顺如表 3-1 所示。表 3-1 抱轴箱加工工艺简表工序号 车间 班组 名称1 毛坯2 机修厂 加四 划线3 机修厂 加四 粗镗孔、立面4 机修厂 加四 二划5 机修厂 加四 铣窝6 机修厂 加三 精车外圆7 机修厂 加三 精铣止口8 机修厂 加三 精镗孔9 机修厂 加四 铣沉孔10 机修厂 加四 钻斜孔11 机修厂 工艺 清整12 机修厂 检查 检查抱轴箱的产生配合不好以及漏油等问题我认为主要是轴承与孔的配合不好，所以孔的尺寸是产生问题的主要原因。加工孔的工序主要是粗镗孔和精镗孔这两道工序。其中粗镗孔这道工序还没有精度要求，没有公差范围，只是将孔加工到一定的尺寸为精镗孔做准备，所以不影响最终的尺寸。精镗孔这道工序包括的工步如表 3-2 所示。表 3-2 精镗孔工序内容工步内容 直径或 宽度 计算长度 吃刀深度 走刀次数 进给 量转速行程数切削速度1、如图所示装夹工件2、粗铣大端端面 501 110 1.5 1 0.25 80 803、粗铣 281.5 内孔，留量 0.5mm 281.5 40 1.5 1 0.25 80 1204、精铣大端端面 501 110 1.5 1 0.25 80 805、精铣 281.5 内孔 281.5 40 1.5 1 0.25 80 120大连交通大学本科毕业设计（论文）156、精铣 300.5mm，9mm 宽槽 300.5 9 1.5 2 0.25 80 1207、钻大端 11-14 孔 14 40 1.5 1 0.25 80 1208、铰 11*M16 螺纹9、旋转工作台 18010、精铣小端端面 400 20 1.5 1 0.25 80 12011、钻小端 9-17.5 通孔 17.5 25 1.5 1 0.25 80 12012、自检13、卸下工件这道工序加工的孔都是最终和轴承装配的孔如果孔的加工不符合要求将会产生一系列的问题，是产生问题的主要原因，所以精镗孔这道工序是抱轴箱的关键工序（对成品的质量、性能、功能、寿命、可靠性及成本等有直接影响的工序，产品重要质量特性形成的工序，工艺复杂，质量容易波动，对工人技艺要求高或总是发生问题较多的工序） 。我认为对这道工序的研究很重要，主要对这道工序进行优化分析，进行标准作业的研究。解决了关键工序抱轴箱的生产效率将会大幅度的提高，废品率将下降，提高了企业的效益。3.2 精镗孔关键工序分析3.2.1 工步简化通过工序的分析可知精镗孔是抱轴箱加工的关键工序，这道工序一共包括 13 个工步，对抱轴箱关键工序精镗孔的工步的简化我首先用采用 PDCA 循环对企业的一种管理方法。第一阶段计划阶段，用 5W1H 进行提问。1、为什么要进行优化（why）？答：因为这道工序是关键工序，是抱轴箱加工的瓶颈工序，在这道工序的精度要求及其高，这道工序如果出错，其他的工序做的再好也将前功尽弃对整个生产过程都没有太大的益处，所以必须将瓶颈环节解决。2、预期达到什么目标（what）？答：尽量减少工步的数目，使工步排序优化，尽量减少加工的辅助时间，充分提高加工中心的生产效率，尽量解决加工过程的瓶颈环节，是加工快速安全高效的完成工件。3、在什么地方进行优化和措施（where）？对大连机车厂的一种型号的抱轴箱的加工进行研究，在大连机车厂的机三加工车间的抱轴箱的精镗孔进行研究。4、由什么人执行（who）？答：我认为应该是技术熟练，责任心强，对工作负责的操作人员进行。5、什么时候进行（when）？根据零件的生产提前期进行生产，根据零件什么时候交工算上保鲜期，生产周期等得出开始生产的日期。6、何时完成及怎样完成（how）？对抱轴箱的关键 工序的标准作业研究的的标准作业指导的书的完成将在六月份完成。首先是找出这一型号的抱轴箱的瓶颈工序即关大连交通大学本科毕业设计（论文）16键工序，然后对这一工序的加工进行跟踪记录，将工人上件到下件的整个加工过程进行拍摄，然后了解工装，指导道具夹具的使用方法，量具的使用以及工具的摆放位置。装工件架子的布局摆放等数据。第二阶段执行阶段用 5W1H、ECRS 四大原则分析技术进行分析。先用 5W1H 进行提问。1、有没有其他更合适的对象（what）？答：我认为做瓶颈工序是再合适不过的的了，而精镗孔这道工序在生产流程过程中制约着产出，制约着整条生产线，这个工序解决不了，其他任何一个工序的提高都不能解决进度落后的问题。所以我认为做精镗孔这道工序。2、是否不需要做（why）？答：我认为必须要做，因为随着信息技术的发展和全球化市场的形成，制造业得竞争日趋激烈，必须改变老的旧的思想和管理方法，实行新的先进的管理技术，所以改善对一个老企业来说是非常必要的。3、有无其他更合适的时间（when）？答：我认为根据生产提前期的时间来做事最合适的了，如果晚了将不能如期交工，影响信誉对工厂有损失，如果提前了将会占用厂房还会影响其他工件的生产，不仅消耗存储费用还会消耗其他的费用。4、有无其他更合适的地点（where）答：大连机车厂是一个老牌企业，生产抱轴箱也生产了几十年了，在加工工艺和技术方法上都会有落后，而且据我了解抱轴箱的精镗孔影响到整个生产的质量，它属于一个瓶颈环节，所以必须对瓶颈进行解决。？5、何人做（who）？答：由多年操作经验的职工进行操作，他们经验丰富，知道哪些地方不合适，需要改进的，同时他们的技术熟练对数据的采集不会造成人为的影响，更真实，而且由他们实施改进后的方案效果将更加明显。 6、有无其他更合适的方法（how）？答：应用的都是工业工程的技术知识，是经过实践总结出的最完善的方法。用 ECRS 四大原则进行改进。精镗孔的加工工序内容如表 3-3 所示。表 3-3 精镗孔工序内容工步内容 直径或 宽度 计算长度 吃刀深度 走刀次数 进给 量 转速行程数 切削速度1、如图所示装夹工件 2、粗铣大端端面 501 110 1.5 1 0.25 80 803、粗铣 281.5 内孔，留量 0.5mm 281.5 40 1.5 1 0.25 80 1204、精铣大端端面 501 110 1.5 1 0.25 80 805、精铣 281.5 内孔 281.5 40 1.5 1 0.25 80 1206、精铣300.5mm，9mm 宽槽300.5 9 1.5 2 0.25 80 1207、钻