ie工业工程_基础工业工程学知识培训教材

本科课程设计过程记录报告（2016至2017学年第1学期）理论课程：基础工业工程学课程设计专业名称：工业工程行政班级：学 号：姓 名：组 号：指导教师：报告时间：2017年6月9日目录1课程设计简介11.1选题背景11.2工作研究理论与方法11.3课程设计的安排42 纸篮子生产线现状分析及其问题分析62.1现行方案62.2存在的问题分析112.3 改善措施123纸篮子生产线的改善方案153.1 改善后工艺程序图153.2 改善后的流程程序图163.3 改善后的双手分析作业173.4改善后秒表时间研究183.5改善后MOD研究193.6效果评价204 裁剪工位的SOP225个人工作描述及总结23参考文献251课程设计简介1.1选题背景工业工程是对人员,物料,设备,能源和信息组成的集成系统进行设计,改善和实施的工程技术,它综合运用数学,物理学和社会学的专门知识和技术,结合工程分析和设计原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定,预测和评价。 通过一学期对基础工业工程书本和课外补充的学习，同学们都对其理论知识有了一定程度的了解，为了能够考查同学们对工业工程知识的掌握情况，以及综合运用和解决相关的问题的能力，从产品入手对生产流水线进行详细具体分析，根据所学相对自由地选择自定的流水线制作纸篮子，使学生们初步树立正确的设计思想，提升学生运用基础工业工程相关知识的技能和提高解决企业实际问题的能力。另外通过基础工业工程课程设计，使同学们熟悉基础工业工程的各种图表绘制，各种数据的处理和基本的办公软件的使用，增强自身的实际动手操作能力，提高学生们的综合能力。1.2工作研究理论与方法1.2.1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，从宏观上发现问题，为后面的流程程序分析，布置和经路分析做准备。 （1）工艺程序分析对象是生产系统的全过程（2）工艺程序分析的特点1 以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。（3） 工艺程序分析的工具是工艺程序图1.2.2流程程序分析流程程序分析是程序分析中最基本，最重要的分析技术。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。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，尤其适用于搬运，储存，等待等隐藏成本浪费的分析。（1）流程程序分析的特点是对某一产品或某个主要零部件加工制造全过程所进行的单独分析和研究,比工艺程序分析更具体，更具体,记录了产品生产过程的全部工序，时间定额和移动距离。除了分析“加工”“检查”工序外，还要分析“搬运”“等待”和“储存”工序，是对产品或零件制造全过程中加工，检查，储存，等待和搬运所进行的分析。（2）流程程序分析的工具是流程程序图。1.2.3双手作业分析生产现场的某些作业以工序的操作过程为研究对象，重点是双手如何进行实际操作的，成为双手作业分析。（1）双手作业分析的作用：1 研究双手的动作及其平衡，检查左，右手分工是否恰到好处。2 发现和改善“独臂”式的作业。3 发现伸手，找寻以及笨拙而无效的动作。4 发现工具物料，设备等不合适的放置位置。（2）双手作业分析的工具是双手作业分析图（3）动作经济原则是减少动作的数量、双手同时进行动作、缩短动作的距离、轻松动作。1.2.4秒表时间研究秒表时间研究是指在一段时间内与运用秒表或电子计时器对操作者的作业执行情况进行直接，连续的观测，把工作时间和有关参数，以及与标准概念相比较的执行情况估价等数据，一起记录下来，并结合组织所制定的宽放政策，来确定操作者完成某项工作所需标准时间的方法。（1）正常时间和标准时间正常时间是指以正常的速度完成一项功能做或操作单元所需的时间。标准时间是指在适宜的操作下，用最合适的操作方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。（2）正常时间=观测时间*评定系数 标准时间=正常时间*（1+宽放率）1.2.5工作抽样工作抽样是指作业者和机器设备的工作状态进行瞬时观测，调查各种作业活动事项的发生次数及发生率，进行工时研究，并用统计方法推断各观测项目的时间构成及变化情况。1.2.6模特法的基本原理（1）所有人力操作时的动作均包括一些基本动作，即生产实际中21种基本动作。（2）人们在做统一基本动作时，所需的时间大体相等。（3）人体的不同部位在做动作时，其最快速度所需要时间与正常速度所需要的时间之比，大体相似。（4）人体在不同部位做动作时，其动作所需时间互成比例。1.2.7“5S”管理整理：要与不要，一留一弃；整顿：科学布局，取用快捷；清扫：清理垃圾，美化环境；清洁：洁净环境，贯彻到底；素养：形成制度，养成制度。1.3课程设计的安排（1） 具体人员分工安排如表1-1。表1-1小组成员任务表（2） 时间安排如表工作时间为九天，具体时间安排和工作项目安排如下表1-2。表1-2小组的时间安排工作时间工作项目参与人数15周周三下午三四节课程答疑715周周四上午一二节初步分工、熟悉流程715周周四上午三四节课程答疑715周周四晚上九十节改善作业流程715周周六上午一二节测试时间并改善方案715周周六上午三四节练习改善后的方案并测时715周周六晚上九十节完善流程并制作课程设计报告715周周日上午一二节课程答疑715周周日上午三四节增加熟练度7 （3） 流水线（改善前）改善前人员现场布局安排如图1-1。 图11 人员现场布局图2. 纸篮子生产线现状分析及其问题分析2.1现行方案2.1.1原方案工艺流程图根据制作纸篮子的涂色与检查，书写与检查，裁纸与检查，剪纸与检查，粘接与检查等加工工艺，绘制出原方案的工艺流程见图2-1所示。 图2-1 工艺流程图2.1.2原方案流程程序图改善前加工次数8次、时间1032.28s，检查次数8次、时间0.8s，搬运次数7次、时间0.8s、距离80cm，无等待，储存1次。原方案流程程序图见下图2-2。图2-2流程程序图2.1.3原方案某工位双手作业图原方案针对裁剪提手和圆环作业，左手：加工5次、搬运0次、等待4次、储存3次、合计12次，右手：加工11次、搬运7次、等待0次、储存0次、合计18次。原方案裁剪提手和圆环作业的双手作业图见下图2-3。图2-3 双手作业分析图2.1.4改善前时间测定在改善前的方案中，采用流水线生产，在30min内，生产纸篮子8个单位时间人均产能=总产能/(操作人员数*操作时间)= 8*60/(7*30)=2.3（min/个）按八小时工作制原方案日产能=单位时间人均产能*操作人数*60*8=7728生产效率=产品数量/实际投入时间=8/30*100%=26.7%表2-2 时间测定 2.1.5第4工位动作因素分析（改善前）改善前第四工位的左右手动作叙述，及各自的分析式和左右手总的MOD值的工位动作因素分析见表2-3。表2-3 工位动作因素分析左手动作时间右手动作左手叙述分析式次数MOD值次数分析式动作叙述伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待持住H246*M2P2对中心虚线对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折折叠图纸4*M2P2324*M2P2折叠图纸看清方向E2D35H持住改变方向R2246*M2P2对准中心线对折翻折M1P26M1P2翻折改变方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撑底部5*M2P2405*M2P2撑底部伸手去取标签M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住标签H7M2P5粘贴标签等待D7M2P5移动半成品给组装人员合计265 302.2存在的问题分析垃圾 成批量生产纸篮子，裁剪图纸后留下大量垃圾，占用大量空间，造成作业现场混乱，导致生产率低下。零部件的放置 成批量生产纸篮子，组装纸篮子需要大量的小的零部件，堆积过多会造成所要找的零部件比较浪费时间，组装现场一片混乱。流水线 流水线（人员座次）不够合理，导致搬运距离过长，人员交叉过于复杂。涂色用的画笔笔尖较窄，这样使得在画相同面积的图案时笔划数太多，造成时间花费太多；放笔顺序杂乱，在需要某种颜色的笔时需要花费时间确认该笔的位置再将笔拿起。剪纸裁剪提手直线部分时，将纸沿着直线对折，然后用裁纸刀裁下，在此过程中对折纸张非常的花费时间，而且容易裁歪和产生毛边；剪完提手的半圆部分后，放下剪刀，拿起圆圈对折，再拿起剪刀开始剪圆；提手直线部分用刀划开后，用剪刀剪下半圆4，接着剪半圆2，完成一个完整的提手部分的剪裁后，再对下一个提手进行操作。2.3 改善措施2.3.1 垃圾处理（1） 在裁剪人员之间的工作面内置一个大一点儿垃圾盒，盛放裁剪下来的垃圾，保证裁剪人员的工作面能够干净整洁 （2） 在裁剪人员和组装人员之间放置一个小型垃圾盒，来保证组装人员在检查时需要剪去毛边产生的垃圾的存放处。2.3.2 零部件的放置借鉴丰田汽车流水线的经验，“跟着图纸走”:将裁剪人员裁剪的一个图纸的小的零部件放在一个小型流动集装盒中，然后运送到组装人员手中，保证一个纸篮子所需的零部件集中在一块,即一个纸篮子对应一批所需零件，便于组装，避免不必要的找寻过程，提高生产效率。2.3.3流水线的改进流水线的改进(放置一个剪裁人员共同使用的物料盒，减少了搬运动作，提高了工作效率）详细情况见图2-4。使用一个物料盒的说明 批量生产时发现三位裁剪人员的完工时间基本达到一致，将物料盒传递给下一工序时刚好组成一套完整的零部件。故由ECRS原理中的合并原理分析得出可将每人一个物料盒改为三人共用一个物料盒，这样可以经济的使用人力，物力，减少搬运动作。图2-4 流水线平面布局图改善后的人员平面距离如下图2-5.图2-5 产品流程平面图2.3.4涂色工位的改善（1）用笔尖较宽的画笔，这样每个图案涂满需要的笔画数大大减少。（2）做一个笔架，改善后画笔固定在具体的位置，便与取放。（3）放笔顺序，将笔摆放顺序丛左至右依次为红绿蓝黄。 （4）涂色顺序，将换笔次数减少为四次，减少作业浪费。2.3.5剪纸的方式（1） 拿直尺对准直线，再用裁纸刀紧贴直尺将纸划开，为了保护桌面和使桌面更加平滑，在纸下面加上硬垫板。（2） 剪完提手的半圆部分后，直接右手拿剪刀，配合左手将圆圈对折剪下。（3） 剪完半圆4后接着剪半圆，避免了多次转动调整图纸方向。沿圆的直径画一条线段，剪圆之前沿线段对折，这样就只用剪去一个半圆弧的长度就能得到一个整圆。 3.纸篮子生产线的改善方案3.1 改善后工艺程序图以工艺程序图上的节点为对象，运用“5W1H”提问技术进行提问，然后运用“ECRS四原则”技巧对节点进行处理。最后得到经过处理后的流程是：涂色，裁剪，组装，检查。改善后的工艺流程见图3-1。图3-1 工艺程序图3.2 改善后的流程程序图改善后加工次数减少到7次、时间缩短到271.8s，检查次数8次、时间缩短到0.1s，搬运减少到4次、时间缩短到0.6s、距离缩短为60cm，无等待，储存1次。改善后流程程序图见下图3-2。图3-2 流程程序图3.3 改善后的双手分析作业改善后方案针对剪裁提手和圆环作业。左手:加工5次，搬运3次，等待1次，储存4次，合计13次；右手:加工8次，搬运7次，无等待，储存1次，合计16次，改善后左右手趋于平衡。改善后的方案的裁剪提手和圆环作业的双手作业图见下图3-3图3-3 双手分析作业图3.4改善后秒表时间研究在改善后的方案中，采用流水线生产，在18min内，生产纸篮子10个； 单位时间人均产能=总产能/(操作人员数*操作时间) = 10*60/(7*18) =4.8（min/个) 按八小时工作制：原方案日产能=单位时间人均产能*操作人数*60*8=16128生产效率=产品数量/实际投入时间=10/18*100%=55.6%表3-2 时间研究3.5改善后MOD研究改善后的左右手动作叙述，及各自的分析式和左右手总的MOD值见表3-3表3-3 工位动作因素分析左手动作时间右手动作左手叙述分析式次数MOD值次数分析式动作叙述伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待对中心虚线对折H246*M2P2对中心虚线对折对（对角虚线）对折H246*M2P2对（对角虚线）对折对（对角虚线）对折H246*M2P2对（对角虚线）对折折叠图纸4*M2P2324*M2P2折叠图纸看清方向E2D35H持住改变方向R2246*M2P2对准中心线对折翻折M1P26M1P2翻折改变方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撑底部5*M2P2405*M2P2撑底部伸手去取标签M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住标签H7M2P5粘贴标签等待D7 M2P5移动半成品给组装人员合计2173.6效果评价通过改换工具、传递顺序，改善图纸，改变裁剪顺序，清理废纸，改善画笔，加笔架，放笔顺序，减少了加工时间，提高了工作效率详细情况见图3-4。图3-4 改善前后时间对比图 （1）切割图纸部分，经过了“改换合适工具”、“改为沿线切割”、“改为瞬时传递”、“改善传递顺序”之后，时间由原来的1分37秒减少为55秒，左右手动作也得到减少，提高了工作效率，加快了整个流程的进行。（2）剪纸部分，改善前由于没有对折导致效率较低，剪裁黄色、蓝色、绿色的图形一共需要三分五十秒左右；改善后由于能够实现精准的对折，剪裁完黄色、蓝色、绿色的图形一共需要一分四十五秒左右，效率提高了百分之五十二。（3）裁剪提手与圆环部分，经过了“改用合适的工具”、“减少工具的拿放次数”、“变裁剪顺序”、“改善图纸”和“及时清理桌面废纸”之后，时间由原来的3分29秒减少为1分10秒，左右手的动作分别由12和18个变为13和16个，提高了工作效率和推动整个流水线作业的进程。（4）剪圆形和心形配件的部分，通过对“剪配件方式”、“移动距离”、“垃圾处理”的优化改善，时间从145秒减少到74秒，加快了工作速度，减少了动作的数量和缩短了动作的距离，使效率提高了49%，进而节省整个流程的时间。（5）对于涂色工位，对画笔的改善用笔尖较宽的画笔，这样每个图案涂满需要的笔画数大大减少；加笔架，做一个笔架。改善后画笔固定在具体的位置，便与取放；放笔顺序，将笔摆放顺序丛左至右依次为红绿蓝黄；涂色顺序，将一种颜色要涂的图案全涂完再换笔；方式，改为区域全涂，即给该图案最外边框之内的区域全涂。对于剩下的两个工位，对工具进行了微小的改善，采用了更为经济的动作，在粘接过程中，采用液体胶放弃使用固体胶；对造作进行更细致的分类，使操作更能连续进行，从而减少加工时间，提高工作效率。4. 裁剪工位的SOP剪裁工位改善后的操作步骤，操作说明，使用物料和使用工具明细表，及作业注意事项。图4-1 工作标准操作图5.个人工作描述及总结分工类别：纸篮子的初步组装工作任务：将裁剪人员剪裁过的图纸即篮子底部进行加工，经过不断折叠成形，最后将底部撑起，完成篮子的初步加工。总结：一方面：成批量的生产纸篮子，使得自己能明显感受到该工序的瓶颈之处，即折叠次数过于繁琐，等待时间较长和手持次数较多。为什么折叠次数过多？首先折叠是必须要做的。当然，是否将图纸上的对角虚线，中心线折叠到位，将直接影响纸篮子产品的美观，进而影响产品的质量，这就要求对中心线，对角虚线折叠时要花费更多时间 。能否减少折叠的次数？回答是一定。双手同时进行折叠，只折叠对角线，直接折弯，减少改变方向，无手持，无等待时间，且对对角虚线折叠次数由原来的6次改为3次，折叠时间减为原来的一半。另一方面：通过对纸篮子的初步组装进行MOD分析，分析出折叠所需要的MOD数值是其他操作数值的10-12倍，明显说明此处是组装的瓶颈。其中虚线对折为8*M2P2，撑起底部为6*M2P2，也就是时间分别为8*4*0.129=4.128s ; 6*4*0.129=3.096s。而移至身前为M3P0即3