工业工程第四章第一讲.pdf

第四章第四章程序分析程序分析 4.1 程序分析概述程序分析概述 4.2 工艺程序分析工艺程序分析 4.3 流程程序分析流程程序分析 4.4 布臵和经路分析布臵和经路分析 4.5 管理事务分析管理事务分析 1 4.1 程序分析概述程序分析概述 4.1.1 程序分析概念、特点及目的程序分析概念、特点及目的 4.1.2 程序分析的常用符号程序分析的常用符号 4.1.3 程序分析的种类程序分析的种类 4.1.4 程序分析的工具程序分析的工具 4.1.5 程序分析的方法程序分析的方法 4.1.6 程序分析的步骤程序分析的步骤 2 4.1.1 程序分析概念、特点及目的程序分析概念、特点及目的 概念概念 程序分析是依照工作流程，全程全面地分析有无多余、 重复、不合理的作业，程序是否合理，搬运是否过多， 延迟等待是否太长等问题，通过对整个工作过程的逐步 分析，改进现行的作业方法及空间布臵，提高生产效率。 也可以说，程序分析是通过调查分析现行工作流程，改 进流程中不经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效 率的一种研究方法。 特点特点 生产过程的宏观分析 对生产过程全面、系统而概略的分析 3 程序分析的原则程序分析的原则 尽可能取消不必要的工序 合并工序，减少搬运 安排最佳的顺序 找出最经济的移动方法 尽可能地减少在制品的贮存 总之，针对操作、搬运、检验、等待、贮存各个因素， 利用ECRS原则进行取消、合并、重排、简化。 4 程序分析的目的程序分析的目的 改善生产过程中不经济、不合理、不科学的作业方法、 内容以及现场布臵，以达到提高生产效率提高生产效率的目的。 是工序管理、搬运管理、布局管理、作业编制等获取基 础资料的必要手段。 现在知道 目的了！ 5 在进行程序分析时可以从如下几个方面入手：在进行程序分析时可以从如下几个方面入手： 从流程上入手。可以发现工艺流程中是否存在不经济、 不合理、停滞和等待等现象； 从工序上入手。可以发现加工顺序加工顺序是否合理，流程流程是否 畅通，设备配备是否恰当，搬运方法搬运方法是否合理； 从作业入手。可以发现工序中的某项作业是否一定必要， 是否可以取消，是否还有更好的方法。 6 4.1.2 程序分析的常用符号程序分析的常用符号 程序分析的工作流程一般由加工、检查、搬运、等待和 储存五种活动构成。为了能方便、迅速、正确地表示工 作流程，便于分析研究，美国机械工程师学会规定了用5 种符号分别表示这5种活动： 7 符号符号名称名称表示的意义表示的意义举例举例 加工加工原材料、零件或半成品按照生产目的承受物 理、化学、形态、颜色等的变化 车削、磨削、炼钢、 搅拌 检查检查对原材料、零件、半成品、成品的特性和数 量进行测量。或者说将某目的物进行对比， 并判断是否合格的过程 检验加工尺寸、检 查设备运转情况 搬运搬运工人、物料或设备从一处向另一处物理位置 的移动 物料运输、操作工 人的移动 D D 等待等待/ /暂存暂存在生产过程中出现的不必要的时间耽误等待被加工及运输 储存储存为控制目的而保存货物的活动存入仓库 在实际工作中，除了上述5种表示的单一活动符号以外， 还有两种活动同时发生的情况。为此，还派生出一些复 合活动符号。 8 4.1.3 程序分析的种类程序分析的种类 程序分析按照研究对象的不同，可以分为：工艺程序分 析、流程程序分析、布臵与经路分析以及管理事务分析 这四种。 9 产品、材料的工艺程序分析 工艺程序分析 程序分析 管理事务分析 布置和经路分析 流程程序分析 产品、材料的流程程序分析 作业人员的工艺程序分析 作业人员的流程程序分析 4.1.4 程序分析的工具程序分析的工具 程序分析的种类不同，采取的分析工具也不同: 10 程序分析种类程序分析种类程序分析工具程序分析工具 工艺程序分析工艺程序图 流程程序分析流程程序图 布置与径路分析线路图 管理事物分析管理事物流程图 4.1.5 程序分析的方法程序分析的方法 程序分析的方法与工作研究的分析方法一样，都是采用 “5W1H”、“4大原则”大原则”的分析方法。在实际工作中常称 之为：1个不忘个不忘，4大原则，5个方面，5W1H技术。 1个不忘不忘动作经济原则 动作经济原则是指通过对人体动作能力的研究，创立一 系列最能有效地发挥人的动作能力的科学原则，达到减 轻操作者的疲劳程度，提高效率的目的。 4大原则即“ECRS”四大原则 实际工作中，采用“ECRS”四大原则进行改善时，由于 经验不足，不知如何下手，这时可参考下表来分析思考。 11 思考要点思考要点改善要点改善要点 基本原则基本原则 尽可能消除不必要的步骤 减少不必要的步骤 合并步骤 缩短步骤 安排最佳顺序 尽可能使各个步骤更经济、更合理 操作方面操作方面 取消不需要的操作 改变设备和利用新设备 改变工厂布置或重新编排设备 改变产品设计 发挥各工人的技术特长 检验方面检验方面 可以取消检验吗 是否可以边加工边检验 能否运用抽样检验和数理统计 流程方面流程方面 改变工作顺序 改变工厂布置 改进现有的工作流程 程序分析建议表程序分析建议表 12 针对加工、搬运、等待、储存和检验这五个方面，分析针对加工、搬运、等待、储存和检验这五个方面，分析 的重点不一样，具体情况如下所示：的重点不一样，具体情况如下所示： 操作分析：程序分析中最基本也是最重要的分析，它涉 及到产品设计、工艺设计、产品制造等过程。 搬运分析 ：搬运不会带来任何附加价值的增加，只会消 耗资源， 但又必不可少。因此，要合理地安排设施布臵 。 检验分析 ：应重点考虑采用合适的检验方法、工具和手 段提高效率。 等待分析 ：应将等待降到最低限度 。 储存分析 ：重点在对仓库管理策略、管理方法、订购批 量、订购间隔期、物资供应计划等方面 。 13 4.1.6 程序分析的步骤程序分析的步骤 程序分析的步骤大致可分为六大步骤： 在实际分析过程中，一般可先用“5W1H”技术发现问题 点，然后用ECRS四大原则进行分析，再用分析表进行改 善，最后得出改善方案。 14 步步骤骤内内容容 选择选择选择所需研究的工作 记录记录针对不同的研究对象，采用不同的研究图表进行全面记录 分析分析用5W1H、ECRS四大原则进行分析、改进 建立建立建立最经济、最科学、最合理、最实用的新方法 实施实施实施新方法 维持维持对新方法经常性地进行检查，不断改善，直至完善 4.2 工艺程序分析工艺程序分析 4.2.1 工艺程序分析概述工艺程序分析概述 4.2.2 工艺程序图工艺程序图 4.2.3 工艺程序分析的步骤工艺程序分析的步骤 4.2.4 工艺程序分析的应用工艺程序分析的应用 15 4.2.1 工艺程序分析概述工艺程序分析概述 概念概念 工艺程序分析是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、布臵和经路分析作准备。 对象：对象：生产系统全过程 特点特点 只以生产或者工作的全过程为研究对象 只分析“加工”和“检查”的工序只分析“加工”和“检查”的工序 工具工具：工艺程序图 16 4.2.2 工艺程序图工艺程序图 概念概念 工艺程序图是对生产全过程的概略描述，其地位相当于 机械制造中的装配图，主要反映生产系统全面的概况以反映生产系统全面的概况以 及各构成部分之间的相互关系。及各构成部分之间的相互关系。它将所描述对象的各组 成部分，按照加工顺序或装配顺序从右至左从右至左依次画出， 并注明各项材料和零件的进入点、规格、型号、加工时 间和加工要求。 作用作用 是编制作业计划、供应计划、核算零件工艺成本以及控 制外购件进货日期等的重要依据。 17 组成组成 工艺程序图由表头、图形和统计三大部分组成。 表头的格式和内容根据程序分析的具体任务而定，一般 应包括：研究对象的名称或编号、研究对象的文字说明、 图号、研究内容、研究者、审核者、研究日期、研究时 间、现行方法还是改良方法、部门等内容。 对绘制出来的工艺程序图，按照“加工”、“检验”分 别进行统计，得到统计结果如下表所示： 18 统统计计 内容内容次数次数时间时间/min/min距离距离/m/m 加工加工 检查检查 合计合计 工艺程序图的作图规则工艺程序图的作图规则 整个生产系统的工艺流程图由若干纵线和横线所组成， 工序流程用垂直线表示工序流程用垂直线表示，材料、零件的进入用水平线表材料、零件的进入用水平线表 示示，水平引入线上填上零件名称、规格、型号。水平线 与纵垂线不能相交；若相交，则在相交处用半圆形避开； 主要零件画在最右边主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装装 配顺序配顺序，自右向左自右向左依资排列； “加工”、“检查”符号之间用长约长约6mm的竖线连接的竖线连接， 符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时 间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从从 上到下、从右至左分别从上到下、从右至左分别从1开始依次编号于符号内开始依次编号于符号内。 若某项工作需分几步做才能完成，则将主要的步骤放在 最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。 19 工艺程序图的结构形式工艺程序图的结构形式 合成型合成型 合成型是指由多种材料、零件、部件合成为一个产 品，或者由多种原料生成一个或多个产品，或者汇 集多个分工序合成为一个工序的工艺程序。 20 材料材料 完成配件完成配件 材料、采购的配件材料、采购的配件 中中 心心 零零 件件 装装 配配 或或 加加 工工 工工 艺艺 顺顺 序序 局局 部部 装装 配配 或或 加加 工工 局局 部部 装装 配配 或或 加加 工工 完成配件完成配件 完成配件完成配件 材料材料材料材料材料材料 局局 部部 装装 配配 或或 加加 工工 直列型直列型 直列型是指由一种材料 经过若干道工序制成一 种产品的工艺流程，它 是由单一系列单一系列的工序组 成，有时也称之为“单 一型”工艺程序图。 右图是镁锭通过一系列 工序，最后制成产品的 工艺程序图。在该工艺 程序图中，工序没有分 支、没有合流等情况， 属于“直列型”工艺程 序图。 21 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 压铸成型压铸成型 检查检查 机械加工机械加工 去除毛边去除毛边 化学处理化学处理 表面处理表面处理 成品检查成品检查 检查检查 检查检查 检查检查 包装包装 检查检查 化学药水化学药水 油漆胶水油漆胶水 包装材料包装材料 镁锭镁锭 分解型分解型 由一个主要程序分成几个分程序去分别处理的工艺程序 图称之为分解型工艺程序图。在绘制分解型工艺程序图 时，通常将主要程序臵于最右边主要程序臵于最右边，其余的依其重要性依其重要性， 从右至左从右至左依次排列。 22 1 1 2 2 3 3 5 5 4 4 6 6 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 总检查决定如何修理总检查决定如何修理 分解成动力、车架、电池三部分分解成动力、车架、电池三部分 电器及机械试验电器及机械试验 电池电池 车架车架 动力动力 初次试验初次试验去油漆去油漆全面拆除全面拆除 最后试验最后试验 详细检查详细检查 必要时修理必要时修理 再油漆再油漆 必要时维修必要时维修 装配装配 试车试车 充电充电 充电充电 电拖车检查及维修的工艺程序图电拖车检查及维修的工艺程序图 在工序图的 绘制过程中， 有时会遇到 一些工序反 复出现几次 的情况，这 时可用这种 形式来记录。 重复工序的记录方法重复工序的记录方法 1 3 5 4 2 拿起锤子 拿起一只钉子 对准位置 钉一下 连续钉五次 钉一只钉子 1 3 5 4 2 拿起锤子 拿起一只钉子 对准位置 钉一下 连续钉五次 221 重复四次 检查并贴标签 钉五只钉子 23 打包作业打包作业 等待上市等待上市 1 1 1 1 2 2 2 2 3 3 1 1 库存库存 检验检验 加工加工 “复合型复合型”工艺程序图工艺程序图 复合型复合型 复合型工艺程序图是指产品的加工工艺在某处出现了分 支，然后再合流的情况。如钢材经过多次反复压延检验 合格后，打包等待上市的工艺程序可表示复合型工艺程 序图。 24 4.2.3 工艺程序分析的步骤工艺程序分析的步骤 25 4.2.4 工艺程序分析的应用工艺程序分析的应用 例1：某开关转子由轴1、模压塑料体2、停挡3组成，其结构如 图所示，加工工艺如下表所示，绘出开关转子的工艺程序图。 开关转子开关转子 1轴 2停挡 3模压塑料 26 零件零件 名称名称 工艺内容工艺内容 轴轴 操作操作1：在转塔车床上车端面：在转塔车床上车端面、肩面并切断肩面并切断（0.025h） 操作操作2：在同一车床上车另一端面：在同一车床上车另一端面（0.010h），然后工件送检然后工件送检 查处检验查处检验 检查检查1：检查尺寸和表面粗糙度：检查尺寸和表面粗糙度（不规定时间不规定时间），然后送铣床然后送铣床 操作操作3：在卧式铣床上铣端面的：在卧式铣床上铣端面的4个平面个平面（0.070h），然后送钳然后送钳 工台工台 操作操作4：在钳工台去毛刺：在钳工台去毛刺（0.020h），工件送回检查处工件送回检查处 检查检查2：机械加工的最终检查：机械加工的最终检查（不规定时间不规定时间）。工件送往电镀工件送往电镀 车间车间 操作操作5：去除油污：去除油污（0.0015h） 操作操作6：镀镉：镀镉（0.008h），工件送回检查处工件送回检查处 检查检查3：最终检查：最终检查（不规定时间不规定时间） 材 料材 料 为为 45 钢 棒钢 棒 料料 ， 直 径直 径 为 ：为 ： 10m m 各组成部分的工艺过程各组成部分的工艺过程 27 模模 压压 塑塑 料料 体体 操作操作7：在转台车床上车两边：在转台车床上车两边、镗孔并铰至尺寸镗孔并铰至尺寸（0.080h） 操作操作8：在双轴台钻上钻横孔：在双轴台钻上钻横孔（装停挡用装停挡用）并去毛刺并去毛刺（0.022h）， 送检查处送检查处 检查检查4：检查最终尺寸和表面粗糙度：检查最终尺寸和表面粗糙度（不规定时间不规定时间），然后送至零然后送至零 件轴处件轴处 操作操作9：把压模体装入轴的小端：把压模体装入轴的小端（0.020h） 体上体上 已有已有 纵横纵横 相交相交 的的2个个 孔孔 停停 挡挡 操作操作10：在转台车床上车柄部：在转台车床上车柄部、倒角并切断倒角并切断（0.025h） 操作操作11：在砂轮机去除尖头：在砂轮机去除尖头（0.005h），然后工件送检查处检验然后工件送检查处检验 检查检查5：检查尺寸和表面粗糙度：检查尺寸和表面粗糙度（不规定时间不规定时间），然后送电镀车间然后送电镀车间 操作操作12：去除油污：去除油污（0.015h） 操作操作13：镀镉：镀镉（0.006h），工件送回检查处工件送回检查处 检查检查6：最终检查：最终检查（不规定时间不规定时间），检查合格后送往成品零件处待检查合格后送往成品零件处待 装配装配 操作操作14：将停挡装入模压体：将停挡装入模压体（装配件装配件），轻轻铆合使其固定轻轻铆合使其固定 （0.045h） 检查检查7：最终检查完工部件：最终检查完工部件（不规定时间不规定时间），送往成品零件处送往成品零件处 材料材料 为圆为圆 钢钢， 直径直径 为：为： 5mm 28 开关转子工艺程序图开关转子工艺程序图 29 1 1 2 3 2 5 6 3 车端面、肩车端面、肩 面并切断面并切断 车另一端面车另一端面 检查尺寸与检查尺寸与 表面粗糙度表面粗糙度 铣端部铣端部4个平面个平面 4去毛刺去毛刺 机加工的最机加工的最 终检查终检查 去油污去油污 镀镉镀镉 最终检查最终检查 0.025 0.010 不规定不规定 时间时间 0.070 0.020 不规定不规定 时间时间 0.0015 0.008 不规定不规定 时间时间 7 4 8 车两边、车两边、 镗、铰孔镗、铰孔 钻横孔、钻横孔、 去毛刺去毛刺 最终检查尺寸最终检查尺寸 与表面粗糙度与表面粗糙度 0.080 0.022 不规定不规定 时间时间 直径直径10mm 45钢钢 10 5 11 12 6 车柄部、倒车柄部、倒 角并切断角并切断 去尖头去尖头 检查尺寸与检查尺寸与 表面粗糙度表面粗糙度 去油污去油污 13镀镉镀镉 最终检查最终检查 0.025 0.005 不规定不规定 时间时间 0.0015 0.006 不规定不规定 时间时间 模压模压 模压塑料体模压塑料体轴轴 9 将模压体装入将模压体装入 轴的小端轴的小端 0.020 14 7 最终检查最终检查 0.045 不规定不规定 时间时间 将停档装将停档装 入模压体入模压体 直径直径5mm 30钢钢 停档停档 例2：生产如下图所示的一个传动轴组件，该组件由轴、齿轮、 套筒、键四种零件所组成，各零件的工艺过程如下所示，绘出 该组件的工序程序图。 传动轴组件传动轴组件 30 该组件的加工工艺为：该组件的加工工艺为： 轴：材料轴：材料40Cr，棒料，棒料 80mm 1加工：在车床上，车端面、外圆、打顶尖孔加工：在车床上，车端面、外圆、打顶尖孔(0.25h) 2加工：在车床上，调头车另一端面，外圆、打顶尖孔加工：在车床上，调头车另一端面，外圆、打顶尖孔(0.16h) 3加工：在车床上，精车外圆加工：在车床上，精车外圆(0.25h) 4加工：在铣床上，铣键槽加工：在铣床上，铣键槽(0.08h) 5加工：钳工台上，去毛刺加工：钳工台上，去毛刺(0.03h) 6加工：调质加工：调质 7加工：在外圆磨床上，磨外圆加工：在外圆磨床上，磨外圆(0.08h) 1检查检查：检查尺寸及表面粗糙度：检查尺寸及表面粗糙度 平键：外购件平键：外购件 8加工：平键装入轴上，加工：平键装入轴上，(0.002h) 31 齿轮：材料齿轮：材料45钢钢(M=3.5，Z=66) 9加工：锻造加工：锻造 10加工：正火加工：正火 11加工：在转塔车床上，粗车各部加工：在转塔车床上，粗车各部(0.25h) 12加工：加工：C616上，精车各部上，精车各部(0.16h) 13加工：加工：Y38上，滚齿上，滚齿(0.5h) 14加工：倒角机上，倒角加工：倒角机上，倒角(0.08h) 15加工：插床上，插键槽加工：插床上，插键槽(0.11h) 16加工加工 ：钳工台上，去毛刺：钳工台上，去毛刺(0.018h) 17加工：加工：Y5714上，剃齿上，剃齿(0.25h) 18加工：加工：M220上，磨内圆上，磨内圆(0.16h) 19加工：加工：Y5714上，珩齿上，珩齿(0.25h) 2检查检查：检查是否达规定的技术要求。：检查是否达规定的技术要求。 20加工：齿轮套入轴上加工：齿轮套入轴上(0.008h) 套筒：外购件套筒：外购件 21加工：套筒装入轴上加工：套筒装入轴上(0.002上上) 3检查检查：最终检查：最终检查 32 根据给定的加工工艺，绘出的传动轴组件的工艺程序如下图所示。 图中圆圈内的数字表示加工或检验的序号，圆圈左边的数字表示 该工序的单件工时定额。 工作物名称：传动轴组件工艺程序图工作物名称：传动轴组件工艺程序图 编编号：号：01方法：现方法：现 行行 研研究究者：者：XXX日期：日期：2004.01.10 审审核核者：者：XXX日期：日期：2004.01.11 统统 计计 内容内容符号符号次数次数 加工加工O21 检查检查口口3 合计合计24 33 传传 动动 轴轴 组组 件件 的的 工工 艺艺 程程 序序 图图 34 根据传动轴组件工艺程序图，运用“5W1H、ECRS”进行分析，其分 析过程如下： 问：是否需要对40Cr，80mm棒料车端面、外圆、打顶尖孔？ 答：需要 问：能否合并 答；能合并到一个工序中，通过不同工步来完成。现行方法已经合 并在一个工序中了。 问；能否简化 答：不能。因为，每个工步完成的是不同的加工部位，不能简化。 如法炮制，对程序图中每个工序进行提问，发现再也没有比这更好 的方法了，就将该工艺程序固定下来，以便后面进行作业分析和动 作分析。 35 例3：根据右表给 定的投影仪以及遥 控器装箱工艺程序， 绘制投影仪以及遥 控器装箱工艺程序 图。 36 零件名称零件名称工艺内容工艺内容 箱片箱片 包装箱成型包装箱成型 检查包装箱有无破损检查包装箱有无破损 投影仪投影仪 检查投影仪的外观检查投影仪的外观 贴出厂标签贴出厂标签 装入塑料袋装入塑料袋 装上保持衬装上保持衬 放入箱内放入箱内 遥控器遥控器 检查遥控器的外观检查遥控器的外