毕业论文-某企业M产品效率提升方案分析与设计.doc

陕西理工学院毕业论文 目 录摘 要.1引 言.一a企业m产品生产现场问题描述.1.1某企业及其生产现场简介.1.2 某企业m产品生产现场问题.1.3 某企业m产品生产线现场问题原因分析.二 某企业m产品生产现场改善设计.2.1某企业m产品生产线理论分析 .62.2某企业m产品生产线改善方案.7三 结 论.23 3.1某企业m产品生产线现场提升方案结果.233.2某企业m产品生产线现场提升方案绩效评估.24 结束语.25致 谢.26参考文献.27英文摘要.29某企业m产品效率提升方案分析与设计（陕西理工学院管理系工业工程专业051班，陕西 汉中723003）指导老师： 摘 要 在西方微观经济学中，关于企业的理论集中在“厂商理论”部分。所谓厂商是指能做出独立生产决策的单位，主要包括个人企业、合伙企业和公司制企业。在研究生产者行为时，一般的理论假定是，企业都是具有完全理性的经济人，其生产目的是追求利润的最大化，即在既定的产量下实现成本最小，或者在既定的成本下达到产量最大。制造工厂经常处在剧烈的竞争环境下，现今又处在“微利时代”，加上多品种小批量、短交期的产销型态，没有较强的竞争力很难永续经营。现代工业工程是提高企业生产效率的最有效工具，本课程综合了欧美和日本企业成功运用的成果，通过系统调整影响生产效率的因素，运用最佳的流程作业方法，使人员、机器、物料有效运作，能极大的提升运作效率，降低制造成本，缩短交货时间，增强产品质量，从而提升企业的利润! 关键词效率；成本；效率提升 ；1.引言1.1论文写作背景效率就其含义而言是指投入与产出或成本与收益之间的对比关系，从本质上讲，它是资源的有效配置、市场竞争能力、投入产出能力和可持续发展能力的总称。追求效率是企业活动的首要原则。企业作为国民经济的微观主体，其效率如何直接关系到整个国家的经济运行和经济效率。改革以来，随着各项企业改革的推进，我国企业的效率发生了很大的改变。总体上说，企业的效率取得了一定的增长。这一方面得益于现代企业制度的逐步建立给企业自身运行机制带来的可喜变化，另一方面市场化的发展给企业带来的外部竞争压力，也促使其提高了产出效率。低效率的问题实际上是企业发展到一定规模的时候所遇到的共同问题，如何在规范化的同时保持企业的灵活性和高效率，可以说是企业管理者们的共同理想。发展是企业经营的根本目的，在当今社会中，企业间的竞争在日益加剧，这就要求着现代企业不但要发展，而且要快速发展，发展速度要快于竞争对手，只有这样我们的企业才能生存下来，我们才能谈企业发展的问题。现代企业间的竞争是多层次、多方位的立体型竞争模式，在众多影响企业竞争的因素中，其中提高企业产品生产效率是十分重要的，产品效率就是在同等的时间内工作人完成的工作成果实现最大值。从理论上讲，企业效率似乎很好理解，即单位投入产出最大，或者单位产出的投入最低。但用什么来衡量产出与投入？ 在生产中所使用的要素可以归纳为资本，劳动，土地等。在一般的生产函数中归纳为资本与劳动。我们知道。企业进行核算时。要将资本与劳动折算成成本。因而可以使用生产成本来衡量投入。企业的产出同样可以用不同的指标来衡量，例如享受收入，利润。因此效率是一个企业生存的命脉。本文正是在这种现代企业竞争日益激烈的运营状况下产生的，从具体产线的具体的实例中让我们了解到提高产品生产效率对一个现代型企业的重要性，从而更有效的加强企业对提高生产效率的重视度，另一方面也加强自身对ie相关理论的了解。文章主要以实习期间所做的改善案例为依据，在设计和论述的过程中主要以理论为主，研究为辅！1.2论文的写作目的及意义1.2.1目的某企业的组装产线存在以下问题1. 生产效率低下2. pcb板传送时间过长3. 印刷机印刷速度过于低下，难以满足生产现状4. 印刷品质不良，很难满足质量要求针对以上问题点综合运用ie手法和一些前沿性的ie理论，从“人”，“机”，“料”，“法”，“环”，五大方面出发，运用模拟仿真，ism（解释架构模型）,评价矩阵，doe,直方图等手法针对组装产线所存在和面临的问题逐一进行改善，从而达到提高生产效率的目的，为企业的长期发展做出一点小的贡献，也能加深对工业工程这门学科的认识和了解，掌握一些基础性的ie理论和手法，了解ie的前沿理论和方法，增强动手实践能力，从而在“实践“与“学习“之间寻求到一个比较好的平衡点。1.2.2意义通过对人员、机器、物料、方法、环境所组成的集成系统进行合理的分析与设计,从而使得使企业运用最小的成本,从而取得最大的经济效益.在强有力的市场竞争大环境下，提高企业生产效率已成为企业在大环境下赖以生存的一大核心法宝，而与生产效率相关的我们就会自然而然的想到，精益生产，人因工程，敏捷制造，作业标准化，作业人员专一化等，而这些东西都是值得我们深究地！1.3国内外研究现状及发展趋势基于该课题研究和设计的内容，与其相关的领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等则着重从精益生产与作业标准化两方面加以说明。1动作分析指对人的动作进行细致的分析，省去不合理的和无用的动作，制定出最有效的动作序列的一种技术，基本元素分析法是其中最常用的一种方法。该方法认为，人所进行的作业是由几个基本的动作要素(又称基本元素)构成的，根据萨布里克的分类，这些动作要素有伸手、握取、搬运、装配、使用、拆卸、放物检查、寻找、发现、选择、计划、定位、预对、保持、休息、不可避免的迟延、可避免的迟延等18种，它们的有用程度不一样，可以分成三个等次(见表1动作要素说明)。根据人体在执行每个动作要素时人体运动部位的不同和使用肌肉群的多少，吉尔布雷斯把动作分成五个级别来区分消耗能量的大小(见表2)。动作分析的目的是要实现：构成作业的动作要素要少。即应尽可能的排除第二、第三类的动作，使作业单纯、容易；每个动作要素的动作时间要短。采用最短动作距离和无约束的愉快动作使人固有的动作速度充分发挥出来；每个动作要素带给人的疲劳要小。使用最适宜、最低次的身体部位完成动作，对惯性和重力尽可能加以利用，取消急剧转换方向的动作。从而形成一个符合动作经济原则，既容易操作、减轻疲劳，又安全高效的作业过程。决定构成作业的动作要素序列的因素主要取决于：工艺装备、设备；以上物品在作业场地的布置；操作者本人的个人特征及其当时的情感与身体状况；作业环境和周围人们之间的人际关系等。1.3.1精益生产精益生产（lean production，简称lp）是美国麻省理工学院数位国际汽车计划组织（imvp）的专家对日本丰田准时化生产jit（just in time）生产方式的赞誉称呼。精，即少而精，不投入多余的生产要素，只是在适当的时间生产必要数量的市场急需产品（或下道工序急需的产品）；益，即所有经营活动都要有益有效，具有经济效益。精益生产方式源于丰田生产方式，是由美国麻省理工学院组织世界上17个国家的专家、学者，花费5年时间，耗资500万美元，以汽车工业这一开创大批量生产方式和精益生产方式jit的典型工业为例，经理论化后总结出来的。精益生产方式的优越性不仅体现在生产制造系统，同样也体现在产品开发、协作配套、营销网络以及经营管理等各个方面，它是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式，也必将成为二十一世纪标准的全球生产体系。 精益生产方式几十年来不断发展并系统地冲击七种浪费，它帮助丰田成为了世界领先的汽车公司之一。后来供应商和其它公司也纷纷效仿，工具和方法经过反复试验不断进化，逐步提高到理论高度研究，丰田的生产系统成为所有精益生产系统的基础。到了 20 世纪 90 年代，更明显的迹象显示，相对于其它日本汽车制造商，丰田汽车的工程与制造模式实现了令人难以置信的流程与产品一致性 , 与欧美四大汽车公司相比，丰田生产系统（精益生产）更显示出了其卓越的品质和效率。 精益生产方式的优越性不仅体现在生产制造系统，同样也体现在产品开发、协作配套、营销网络以及经营管理等各个方面，精益生产方式是当前工业界最佳的一种生产组织体系和方式。精益生产主要研究时间和效率 , 精益生产注重提升系统的稳定性 ,50 多年来精益生产的成功案例已证实。精益生产又称精良生产，其中“精”表示精良、精确、精美；“益”表示利益、效益等等。精益生产就是及时制造，消灭故障，消除一切浪费，向零缺陷、零库存进军。它是美国麻省理工学院在一项名为“国际汽车计划”的研究项目中提出来的。它们在做了大量的调查和对比后，认为日本丰田汽车公司的生产方式是最适用于现代制造企业的一种生产组织管理方式，称之为精益生产，以针对美国大量生产方式过干臃肿的弊病。精益生产综合了大量生产与单件生产方式的优点，力求在大量生产中实现多品种和高质量产品的低成本生产。 丰田生产方式又称精细生产方式，或精益生产方式。制造业经常面临的问题产能不够无法满足市场需求不能按时按量交货人员效率低下库存太高，积压资金质量无法满足客户要求生产成本太高问题重复发生，每日忙于救火研发能力不够，量产时浮现大量问题供应商无法准时保质保量交货这些问题的解决之道精益生产：精益生产通过消除企业所有环节上的不增值活动，来达到降低成本、缩短生产周期和改善质量的目的。精益生产的精华：只生产所需的东西- 适时生产（jit）而不是生产大量产品把每个人都变成质量检查员，有责任随时纠正错误按照从供应商到客户的价值流向看待公司，而不是把产品和生产过程孤立起来需求拉动生产精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求不断变化，并能使生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产的各方面最好的结果。 1.3.2作业标准化所谓作业标准化，就是对在作业系统调查分析的基础上，将现行作业方法的每一操作程序和每一动作进行分解，以科学技术、规章制度和实践经验为依据，以安全、质量效益为目标，对作业过程进行改善，从而形成一种优化作业程序，逐步达到安全、准确、高效、省力的作业效果。 标准化作业的作用主要有以下几方面： （1）标准化作业把复杂的管理和程序化的作业有机地融合一体，使管理有章法，工作有程序，动作有标准。 （2）推广标准化作业，可优化现行作业方法，改变不良作业习惯，使每一工人都按照安全、省力、统一的作业方法工作。 （3）标准化作业所产生的效益不仅仅在安全方面，标准化作业还有助于企业管理水平的提高，从而提高企业经济效益。2.生产现场问题描述与原因分析2.1生产现场问题点阐述2.1.1 具体所存在的问题点通过对某企业的生产线长时间观察，在提高整条产线效率的过程中，发现该生产线存在下面一些实际性的问题点：生产效率低pcb板传送时间长印刷机速度慢印刷质量低问题点2.1.2 直方图分析（1）通过各个工站的工时测量，建立相应的工时测定直方图，从而寻找出瓶颈。观测统计各工站工作时间直方图如下:瓶颈时间为20.77s平均时间仅为14.21s，而瓶颈已达到20.77s!2.2原因分析建立邻接矩阵并由布尔法则计算得:（2）建立鄰接矩陣並由布爾法則計算得:得出ism(解释结构模型)如下:造成生产效率低下的主要原因是平均传输时间长，印刷速度慢，贴片时间长，降低传输时间，优化机台参数也就必然成为解决问题的关键！3.改善历程3.1优化印刷机参数对印刷机进行doe试验,寻找最优的参数组合,在保证质量情况下提升印刷机速度,从而降低smt瓶颈工站工时,提升生产效率.3.1.1 doe试验1.参数选择： 水准元素l1l2l3l4load/unload speed400420440450print speed120140160190frequency45-total force4678slow snap-off speed910-stencil wiper speed out/in50607075通过ee/生技技术人员确定影响印刷机速度的6个原素2.参数选择用minitab软件生成一个6原素混合水平的筛选试验表1打开minitab,选择statdoetaguchicreate taguchi design,出现如下对话 框,进行选择2手动输入影响原素名称和水平值输入如下:输出如下:3. 组合设定直交表: l16（4 ）确定16组实验参数组合,每组实验数量为100大片.印刷时间由20.77s降为14.7s工时下降29.2%，优化效果明显。3.2降低传输时间通过观测发现pcb板传送时间占总时间比重大a sidepcb板传送时间占总工时31%,产线平衡率为80.09%.b sidepcb板传送时间占总工时23%,产线平衡率为90.36%.降低传送时间是提升效率的关键!3.2.1方案确定及可行性分析1. 方案确定连板数量优 点缺 点方案一6连板9连板1.提升设备利用率;2.提升产能;1.smt治工具&周转包材需 做相应变更;2.dip治工具&载具&test 设备需做相应变更;3.投入成本较大.方案二6连板12连板1.提升设备利用率;2.提升产能;3.dip无需做变更;1.smt治工具&周转包材需 做相应变更;2.pcb板太长(380mm), 影响进出板时间; 3 尺寸偏大容易导致变形2. 可行性分析方案送板机印刷机aoi贴片机结果方案一6连板9连板 基板摆放方向不变可以更换钢板根据mark点检测不受影响符合轨道长度不影响进出可 行方案二6连板12连板根据具体的排板模式可使用吸板机可以更换钢板根据mark点检测不受影响由于尺寸过长进出板时间会增加一倍可 行3.2.2 方案评估1. 方案一（1）拼板模式由6连片变更为9连片:9连片(a-side) 9连片(b-side) 经cps模拟9连片a-side瓶颈为16.6s,b-side瓶颈为21.9s.（2）9连片(a-side)产能评估: 进出板时间:4 sec17245日期：2008/7/28以每月26天90的效率计算单线月产能为897kpcs,pcb传送时间占总工时22%,产线平衡率为94.7%.（3）9连片(b-side)产能评估: 进出板时间:4 sec13415日期：2008/7/28以每月26天90的效率计算单线月产能为698kpcs,pcb传送时间占总工时17%,产线平衡率为95.7%.2. 方案二 （1）拼板模式由6连片变更为12连片:12连片(a-side)12连片(b-side)经cps模拟出12连片a-side瓶颈为21.8s,b-side瓶颈为29s（2）12连片(a-side)产能评估: 进出板时间:8 sec15274以每月26天90的效率计算单线月产能为795kpcs,pcb传送时间占总工时30%,产线平衡率为91.7%.（3）12连片(b-side)产能评估: 进出板时间:8 sec17245日期：2008/7/28以每月26天90的效率计算单线月产能为897kpcs,pcb传送时间占总工时22%,产线平衡率为94.7%.3.2.3 成本分析现状6pcs/片方案一9pcs/片方案二12pcs/片 a-side产能(kpcs/m)709897795设备成本(rmb/m)2,588,9932,588,9932,588,993人力成本(rmb/m)44,00044,00044,000单片总成本(rmb/pcs)0.4280.3380.381c/d费用(rmb/m)0179,07092,558 b-side产能(kpcs/m)606698639设备成本(rmb/m)282,579282,579282,579人力成本(rmb/m)44,00044,00044,000单片总成本(rmb/pcs)0.5390.4680.511c/d费用(rmb/m)0141,86055,814方案一节省 320,930 方案二节省148,7323.2.4方案确定采用评价矩阵对方案进行选择序号对策预期效果实现难度实施成本产品质量综合评分排序16连板9连板16126连板12连板1023分1分9分采取方案一: 6连板9连板4.改善后绩效评估4.1投资收益方案一变更费用:9连板加工每片节约金额:0.427-0.338+0.539-0.468 =0.16rmb/pcs以一月26天月产能2000k计算投资回收期 180,580/0.16=1128.6kpcs t=1128.6/2000*26=21(天)4.2产能规划月产量（k pcs）a-side产能(k pcs)b-side产能(k pcs)a-side所需线数b-side所需线数总产线数原方案2,000709606347条方案一2,000897698336条方案二2,000795639347条以月产能2kk pcs规划:方案一只需投入6条线,比原方案节约一条b-side设备及人力投入.4.3设备折旧计算设备折旧费用: 5.基础ie理论汇总ecrs分析法5.1、ecrs法简介ecrs分析法，即取消（eliminate）、合并（combine）、调整顺序（rearrange）、简化（simplify）。 取消（eliminate）：“完成了什么?是否必要?为什么?” 合并（combine）：如果工作或动作不能取消，则考虑能否可与其他工作合并。 重排（rearrange）：对工作的顺序进行重新排列。 简化（simplify）：指工作内容和步骤的简化，亦指动作的简化，能量的节省。在进行5w1h分析的基础上，可以寻找工序流程的改善方向，构思新的工作方法，以取代现行的工作方法。运用ecrs四原则，即取消、合并、重组和简化的原则，可以帮助人们找到更好的效能和更佳的工序方法。ecrs分析的具体内容 取消（eliminate）首先考虑该项工作有无取消的可能性。如果所研究的工作、工序、操作可以取消而又不影响半成品的质量和组装进度，这便是最有效果的改善。例如，不必要的工序、搬运、检验等，都应予以取消，特别要注意那些工作量大的装配作业；如果不能全部取消，可考虑部分地取消。例如，由本厂自行制造变为外购，这实际上也是一种取消和改善。 合并（combine）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。 重排（rearrange）重组也称为替换。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。 简化（simplify）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。5.2解释架构模型（ism）解释结构模型interpretive structural model应用图的矩阵表示方法（见图论）和简单的逻辑运算，对复杂系统的各个组成元素（或子系统）间的结构关系加以描述的一种模型。英文缩写为ism。ism通过对表示有向图的相邻矩阵的逻辑运算,得到可达性矩阵,然后分解可达性矩阵，最终使复杂系统分解成层次清晰的多级递阶形式。解释结构模型在制订企业计划、城市规划等领域已广泛使用，尤其对于建立多目标、元素之间关系错综复杂的社会系统及其分析，效果更为显着 用顶点 v和vj表示系统的元素(=1,2,3；=1,2,3。)，带箭头的边v vj表示两元素之间的关系,即可构成有向图（图1有向图）,用来表示有向图中各元素间连接状态的矩阵称作相邻矩阵a当从v到vj有带箭头的边连接时,矩阵元素ij取值为1；无连接时取值为零。可达性232-01矩阵 m是用矩阵形式反映有向图各顶点之间通过一定路径可以到达的程度，它通过以下计算求得：将相邻矩阵a加上单位矩阵 i（矩阵中除主对角线上元素为1外，其余元素皆为零的矩阵），然后用布尔代数规则 (0+0=0,0+1=1,1+1=1;00=0,01=0,11=1)进行乘方运算,直到两个相邻幂次方的矩阵相等为止。相等的矩阵中幂次最低的矩阵即为可达性矩阵。图1 有向图所示有向图的可达性矩阵m如下：通过对可达性矩阵的分解(有区域分解和级间分解)，即可建立系统的多级递阶结构模型（图2 多级递阶结构模型）。多级递阶结构模型非常直观清楚地反映了该系统元素之间的结构关系。ism方法使用方便,不需要高深的数学理论，易为系统分析人员所掌握。232-035.2关联矩阵法关联矩阵法（relational matrix analysis，简称rma） 什么是关联矩阵法?关联矩阵法是常用的系统综合评价法，它主要是用矩阵形式来表示个替代方案有关评价指标及其重要度与方案关于具体指标的价值评定量之间的关系。 应用关联矩阵法的关键，在于确定个评价指标的相对重要度（即权重wj）以及根据评价主体给定的评价指标的评价尺度，确定方案关于评价指标的价值评定量（vij）。 关联矩阵法是因其整个程序如同一个矩阵排列而得名。关联矩阵法是对多目标系统方案从多个因素出发综合评定优劣程度的方法，是一种定量与定性相结合的评价方法，它用矩阵形式来表示各替代方案有关评价指标的评价值，然后计算各方案评价值的加权和，再通过分析比较，确定评价值加权和最大的方案即为最优方案。 它的应用过程是：根据不同类型人员，确定不同的指标模块(又称一级指标)，然后将指标模块分解获得二级指标(有些复杂的量表还包括三级指标)，建立起具有层次结构的评估。这是它与一般的因素评分法的相同之处，而显着不同之处在于指标确定的同时赋予权重，即对其各评估要素依据其对于被评估者的重要程度的差异进行区别对待，从而使得定性指标的量化更加科学可靠。关联矩阵法的基本出发点是建立评价及分析的层次结构，在权重的确定上，关联矩阵法要来得简单，操作性强它是根据具体评价系统，采用矩阵形式确定系统评价指标体系及其相应的权重，然后对评价系统的各个方案计算其综合评价值各评价项目评价值的加权和。 关联矩阵法的特点关联矩阵法的特点是：它使人们容易接受对复杂系统问题的评价思维过程数学化，通过将多目标问题分解为两指标的重要度对比，使评价过程简化、清晰。 应用关联矩阵法的关键在于确定各评价指标的权重wi以及由评价主体给定的评价指标的评价尺度确定方案关于评价指标的价值评定量（vij）。目前确定权重和评价尺度还没有普遍适用的方法，较为常用的有逐项比较法和a古林法（klee法），前者较为简便，后者在对各评价项目间的重要性要作出定量估计时显得更为有效。 关联矩阵法最大的特点是引进了权重概念，对各评估要素在总体评价中的作用进行了区别对待。 关联矩阵法的应用此方法应用于多目标系统。它是用矩阵形式来表示各替代方案有关评价项目的平据值。然后计算各方案评价值的加权和，在通过分析比较，综合评价值评机值加 权和最大的方案即为最优方案。应用关联矩阵法的关键在于确定各评价指标的相对重要度，即权重，以及由评价主体给定的评价指标的评价尺度。6.总结本文主要以实习期间所做案例为背景，从提高生产效率出发，运用前沿ie理论，从影响产品效率提升的多方面因素着手，系统地说明了效率提升的重要性，阐述了影响效率提升的瓶颈以及一些与效率提升相关个工业工程领域的研究现状、发展趋势、研究方法及应用领域等。文章主要以具体案例为主线，从具体问题的发现与原因分析改善方案的提出改善效果的汇总相关方法的应用，让我们从一个简单实例的设计与分析过程中了解到效率提升的重要性以及相关ie知识的学习巩固加强！参考文献1 赵景华. 现代工业工程,北京：冶金工业出版社 1996, 2 李春田. 工业工程及其应用. 北京：中国标准出版社 1992 3 鲁峥嵘. 现代工业工程在汽车总装流水线上的作用.企业标准化，1994（04） 4 锐意创新 精益求精j. 移动通信, 2000,(02) 5 李冠生, 何杏清. 企业劳动定额. 北京,中国劳动出版社 19976 龚国华，王国才.生产与运营管理 上海,复旦大学出版社 2003 7 徐德康. 企业摆脱困境的良方美国军用航空工业加快实施“精益”改革j. 国际航空, 1996,(12) 8 斯坦利w.坎德伯, 余辉. 美国的精益理论已初见成效j. 国际航空, 1997,(12) 9 姜延春. 危机与精益j. 企业研究, 1995,(04) 10 邢威. 搏击市场风云,打造精益品牌j. 机电新产品导报, 2005,(04) 11 孙林岩.人因工程.北京：中国科学技术出版社，200112 刘胜军.精益生产现代工业工程.深圳：海天出版社，200313 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