毕业设计（论文）-抱轴箱生产线程序分析与改进.doc

毕业设计(论文)题 目 抱轴箱生产线程序分析与改进起讫日期 2011年 3 月 28 日至 2011年 6月 17 日学生姓名 专业班级 工业工程07-2 所在学院 机械工程学院 指导教师 职称讲师 所在单位 工业工程教研室 2011年 6 月 10 日摘要本文针对当前工业工程的实际应用中涉及的重要理论进行了阐述，并对程序分析的方法进行了系统论述，并结合大连机车厂抱轴箱生产加工工艺进行相关的研究工作，具体来讲主要有：（1）对抱轴箱生产车间的改善过程进行了深入的分析和研究。主要通过对车间的生产线布局、工序流程、物流过程等方面的研究，达到了消除浪费作业，缩短制造周期，综合提高该车间生产效率，降低生产成本，增强产品竞争力的目的。（2）通过改善前后的车间布局图、工艺流程图和流程程序图，以及充分应用5W1H和ECRS等工业工程知识和方法，对该车间现场进行了系统化的改善活动。通过对抱轴箱加工程序的改善，使该车间抱轴箱加工程序减少了2个步骤，搬运次数减少了2次，运输距离缩短了30米，单件产品交货时间节省了24分钟，从而大大提高了该车间的生产效率。最后，本文通过对改善前后该车间的直接效益和间接效益的对比，论述了本次改善取得的效果。关键词： 工业工程（IE） 程序分析 抱轴箱 AbstractIn this paper, the practical application of industrial engineering major theories involved are described. Program analysis methods are systematically discussed. The axle box of Dalian Locomotive Plant production and processing technology holds the related researches specifically are:(1) Holding workshops to improve the process of axle box are conducted in-depth analysis and research. Mainly through the production line of plant layout, process flow, logistics and other aspects of the process to achieve the elimination of waste operations, shorten the manufacturing cycle, integrated production of the workshop to improve efficiency, reduce production costs, the purpose of enhancing the competitiveness of products.(2) Before and after the workshop to improve the layout, process flow diagrams and flow process chart, and the full application of 5W1H and ECRS and other industrial engineering knowledge and methods, the plant site a systematic improvement activities.Processing by holding the improvement of axle box, journal box to hold the workshop processing decreased by 2 steps, carrying fewer in number 2, the transport distance of 30 meters shorter, one-piece product delivery time to save the 24 minutes, which greatly improve the productivity of the plant. Finally, the paper before and after the workshop to improve the direct comparison of benefits and indirect benefits, discusses the results achieved this improvement.Key words: Industrial Engineering (IE) Program analysis Axle box目录第一章绪论11.1程序分析的概念、特点及目的11.2程序分析的常用符号11.3程序分析的种类31.4程序分析的工具31.5程序分析的方法31.6程序分析的步骤51.7大连机车厂程序改善的必要性分析61.7.1研究企业的概述61.7.2环境变化要求企业适应61.7.3生产程序改善的必要性61.7.4研究主旨和主要技术思路7第二章工艺程序分析82.1工艺程序分析概述82.2抱轴箱加工工艺程序分析82.1.1改进前的加工工艺程序分析82.1.2改善方案11第三章流程程序分析123.1流程程序分析的概述123.1.1什么是流程程序分析123.1.2流程程序分析的作用123.1.3流程程序分析的特征123.1.4流程程序分析的构成123.2抱轴箱生产流程程序分析13第四章布置和径路分析174.1布置和径路分析的概述174.1.1设施布置的主要目标174.1.2布置和径路分析的依据174.1.3布置和径路分析的种类184.2抱轴箱车间布置和径路改善184.2.1布置的现场调查194.2.2提出改善方案21第五章改善效果分析与评价245.1直接效益245.1.1工艺程序的改善245.1.2流程程序的改善245.1.3布置和径路的改善255.2间接效益26总结与展望27致 谢28参考文献29大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）第一章绪论当今开放的市场使企业感到巨大的压力，对企业来说，这是一场全世界范围内的生存竞争，而竞争规则就是强者生存，能迅速生产出市场需要的质优价廉产品的企业即为强者。面对先进的国际加工制造业，国内企业普遍存在着管理方式落后、缺乏先进的管理技术和方法的实际情况，而如何将IE理论和思想成功地应用到企业的生产管理中，切实提高企业的生产效率，从而形成竞争优势是许多企业迫切需要解决的问题。1.1程序分析的概念、特点及目的1、程序分析的概念程序分析是依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，全面的分析有无多余、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，改进现行的作业放大及空间布置，提高生产效率。也就是说，程序分析是通过调查分析现行的工作流程，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1。2、程序分析的特点程序分析具有以下特点：（1）它是对生产过程的宏观分析，不是针对某个生产岗位、生产环节，而是以整个生产系统为分析对象。（2）它是对生产过程全面、系统而概略的分析。3、程序分析的目的程序分析的目的有以下两点：（1）改善生产过程中不经济、不合理、不科学的作业方法、作业内容以及现场布置，设计出科学、先进、合理的作业方法、作业程序以及现场布置，达到提高生产效率的目的。（2）程序分析是工序管理、搬运管理、布局管理、作业编制等获取基础资料的必须手段。为此，在进行程序分析是可以从如下几个方面进行：1） 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、停滞和等待现象。2） 从工序上入手。可以发现加工工序是否合理、流程是否通畅、设备配置是否恰当、搬运方法是否合理。3） 从作业入手。可以发现程序分析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。1.2程序分析的常用符号程序分析的工作流程一般由五种基本的活动构成，即加工、检查、搬运、等待和储存。威力方便、迅速、正确的表示工作流程，方便分析研究，没够机械工程师学会规定了用表1-1所示的五种符号表示加工、检查、搬运、等待和储存这五种基本活动。表1-1程序分析常用符号符号名称表示的意义例如加工指原材料、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、打字等都属于加工检查对原材料、零件、成品的特性和数量进行测量。或者说将某目的物与标准进行对比，并判断是否合格的过程对照图样检验产品的加工尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转情况搬运表示工人、物料或设备从一处向另一处在物理位置上的移动过程物料的搬运、操作工人的移动等待或暂存指在生产工程中出现的必要的时间耽误等待被加工、被运输、被检验都属于等待储存为了控制目的而保存货物的活动物料在某种授权下存入仓库储存和暂存是不一样的，储存是有目的的，从储存处取出物品一般需要申请单或其他票据。暂存是没有目的的，从暂存处取出物品一般不需要任何票据2。在实际工作中，除了上述五种基本符号的单一活动意外，还有二种流程活动同时发生的情况。为此，还派生出如表1-2所表示的一些符合符号。表1-2 流程图派生的符合活动符号符号表示的意义表示同一时间或同一场所以数量检查为主，同时也进行质量检查以质量检查为主，同时也进行数量检查以加工为主，同时也进行数量检查以加工为主，同时也进行搬运1.3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、布置与径路分析以及管理事务分析这四种，具体如图1-1所示。图1-1程序分析的种类1.4程序分析的工具程序分析的种类不同，程序分析的分析工具也不同，具体如表1-3所示。表1-3程序分析的种类和工具程序分析的种类 程序分析的工具工艺程序分析流程程序分析布置与径路分析管理事务分析工艺程序图流程程序图线路图和线图管理事务流程图1.5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大基本原则”的分析方法。在实际工作中常称之为：一个不忘、4大原则、5个方面、5W1H技术。1、1个不忘不忘动作经济原则动作竞技原则是指通过对人体动作能力的研究，创立一系列最能有像的发挥人的工作能力的科学原则，达到减轻操作者得疲劳程度，提高效率的目的。2、4大原则“ECRS”四大原则在运用“ECRS”4大原则是，首先考虑取消该工序，对不能取消而又必要者，在考虑进行合并，重拍和简化。取消是改善活动的最高境界，如果此项活动能够取消，就不必再进行其他更进一步的分析。在实际工作中采用“ECRS”4大原则进行改善时，由于经验不足，不知如何下手，这是可以参考表1-4来分析思考3。表1-4程序分析建议表思考要点改善要点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、更合理操作方面取消不需要的操作改变设备和利用设备改变工厂的布置或重新编配设备改变产品设计发挥各工人的技术特长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改变工作顺序改变工厂布局改进现有的工作流程3、5个方面加工、搬运、等待、储存和检查针对加工、搬运、等待、储存和检查这5个方面，分析的重点不一样，具体情况如下表示：（1） 操作分析。操作分析是程序分析中最基本也是最重要的分析，它涉及到产品涉及，工艺涉及，产品制造等过程。在分析产品制造工程中的某些操作时，可以考虑采用一些先进的技术措施，先进的管理方法和手段，使产品加工工艺进一步优化，达到缩短加工次数，减少加工时间，提高生产效率的目的。（2） 搬运分析。搬运不会带来任何附加价值的增加，只会消耗时间、人力、物力和财力，但将物料从甲地移到乙地，从一个工作站移到另一个工作站，实现空间上、位置上的移动，搬运是必不可少的。因此，在进行搬运问题的分析是，应该重点分析物料的重量、形状、材质、距离、时间、频数等，在合理的安排设施布置，尽量使设施按直线、直角、U型、山形、S型或者混合型布置，以减少物流过程中交叉、往返、对流等现象，达到缩短运输距离，提高运输速度的目的。（3） 检验分析。检验分析应重点考虑适合的检验方法、检验工具和检验手段。尽量考虑与加工等合并，减少检验次数，缩短检验时间，提高检验效率。（4） 等待分析。等待不会组鞥家任何附加值，只能增加成本，延长生产周期，占用空间，造成资金积压。因此，应将等待等降低到最低限度。在分析是时应重点分析引起等待的原因，尽量消除等待现象。（5） 储存分析。过去曾经一度认为库存是资本，是快速响应客户需求的必然保证。随着市场经济的快速发展，个性化需求越来越多，产品生命周期越来远短，库存被认为是最大的浪费。对库存的分析，应重点放在对仓库管理策略、管理方法、订购批量、订购间隔期，物资供应计划等方面，保证能及时地将所需要的物资在需要的时候送到所需要的地点，达到既能保证生产连续进行，又使库存最小的目的。4、“5W1H”技术 “5W1H”方法是程序分析的主要技巧，用于记录全部事实进行分析。主要指分析时的六大提问(提问技术)。为了使分析能得到最多的意见，而不致有任何遗漏，最好按提问技术依次进行提问。 （1）完成了什么？何处做？何时做？由谁做？如何做？ （2）为什么要做这，是否必要？要在此处做？要在此时做？要此人做？要这样做？（3）有无其它更好的成就？有无其他更适合的地方？有无其他更合适的时间？有无其他更合适的人？有无其他更合适的方法？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：选择、记录、分析、建立、实施、维持等六大步骤。每一步骤的具体内容如表1-5所示。在实际的分析过程中，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。表1-5程序分析的步骤步骤内 容选择选择要研究的工作记录针对不同的研究对象，采用表1-3所示的不同研究图标进行全面记录分析用5W1H、ECRS四大院子进行分析、改进建立建立最经济、最科学、最合理、最实用的新方法实施实施新方法维持对新方法经常行的进行检查，不断改善，直至完善1.7大连机车厂程序改善的必要性分析1.7.1研究企业的概述 大连机车车辆有限公司始 建于1899年，是国家重点大型企业。中国北车集团大连机车车辆有限公司是中国北车股份有限公司的全资子公司，始建于1899年，是我国最大的内燃机车设计制造和出口基地。机车产品数十年雄居国内市场半壁江山，远销十多个国家，被党和国家领导人誉为“机车摇篮”。 “十五”以来，公司在保持内燃机车产品传统优势的基础上，调整产品结构，设计研发出电力机车、城市轨道车辆等新产品，具有年产各类机车600台、城轨地铁 车辆300辆、中速大功率柴油机500台、修理改造机车150台的能力。 近年来，公司抓住铁道部实施机车车辆装备现代化战略的发展机遇，同时承担大功率交流传动电力机车和内燃机车两大产品的技术引进消化吸收再创新工作，机车设计制造能力跃上新的平台，目前和谐3型机车已交付超过千台；进而确立了企业在轨道交通装备制造业的战略优势地位。 公司以“接轨世界，牵引未来”为神圣使命，坚持以科学发展观为统领，实施相关多元化经营战略，持续创造超越客户期待的产品和服务，加快与世界先进水平接轨进程，为建设轨道交通装备行业世界级企业而奋斗。1.7.2环境变化要求企业适应在市场经济条件下，企业的生存来源、发展动力都来自于市场和市场竞争。加入WTO以后，市场环境从较为封闭的市场环境走向全方位的开放，发生了根本性的变化，我国的制造企业不同程度地受到了国外企业的冲击或压力。随着全球经济一体化进程的不断加速，IT技术的飞速发展，人类社会从工业经济时代带入了信息经济时代，企业所处的商业环境也发生了剧变:顾客需求瞬息万变、技术创新不断加速、产品生命周期不断缩短、市场竞争日趋激烈，这一切构成了影响现代企业生存与发展的巨大力量。传统的生产和管理模式已经不能适应新的外部环境，企业为了生存和发展必需要进行一场改善革命去创造新的生存空间。 企业的性质、管理、生产模式不同，因此不同程度的存在着各种问题。从生产管理的角度来看，来自大连机车长内部环境的问题有以下几个方面: （1）缺乏引导企业发展先进制造技术和实施持续改善的战略方向; （2）没有建立引导员工进行技术创新和发展先进制造技术的良好激励机制。 （3）没有制造技术创新的物质动力，缺乏改善的积极性; （4）缺乏鼓励企业发展先进制造技术和实施持续改善的文化氛围;（5）缺乏良好的培训机制。人员素质不高，对先进的管理思想和技术认识不够，缺乏改善的意识。1.7.3生产程序改善的必要性我国现已正式成为WTO成员，对外开放的程度加大。与国内其他企业一样，大连机车厂被迫参与国际市场竞争。面对实力雄厚的国际竞争对手，在资源、成本、技术等方面的竞争将是全方位、更深层次的。因此，现场改善是企业自身发展规律的要求，是提升企业竞争力的必然途径，而且改善和创新也是企业发展永恒的主题。竞争带来挑战的同时也带来了发展的机遇，企业必须通过持续改善不断完善自身的各个方面才能领先一步进步入世界先进行列4。目前大连机车厂的生产管理水平、生产效率、产品质量与世界先进水平还是有较大差距的，因而，面对来自外部市场竞争和企业内部的各种压力，要想实现企业的发展目标，企业需要进行一场深层次的生产方式变革，从基础的现场改善作起引入先进的IE理论和精益生产模式，从而不断地降低成本、提高质量、改善服务，逐步提升企业综合竞争力，在国际市场竞争中占得一席之地。1.7.4研究主旨和主要技术思路本文将从IE方法研究理论出发，结合工作研究的研究方法，通过对大连机车厂传统产品抱轴箱的生产过程进行车间平面布置、工艺程序、流程程序等方面的分析，对制造现场进行改善的研究。本文的技术思路如图1-2 所示。图1-2本文技术思路第二章工艺程序分析2.1工艺程序分析概述1、工艺程序分析的概念工艺程 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的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，为以后的流程程序分析，不知和径路分析做准备。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”的工序。2.2抱轴箱加工工艺程序分析抱轴箱是机车电机悬挂装置的重要部件之一。机车运行时抱轴箱承受着垂向震动、横向冲击和牵引3个方向的冲击力，由于受力比较复杂，应用的部位比较关键，因此对各工序的工艺上有较为严格的要求5。本文所研究的抱轴箱是应用在HXD3B电力机车上的，如图2-1所示。图2-1抱轴箱示意图2.1.1改进前的加工工艺程序分析根据现场的观察，测量以及向工人师傅询问，得到抱轴箱加工的的工艺程序，如图2-2所示。图2-2工艺流程由工艺流程图可以绘制出现有的工艺程序图。如图2-3所示。图2-3现有工艺程序图根据图2-2中的统计结果，发现抱轴箱的加工共有10次加工，一次检查。运用5W1H、ECRS四大原则进行分析。首先看能否有可取消的工序；其次，看能否将工序进行合并或重排；再次看能否将工序进行简化；最后看能否使工艺过程更好。具体的分析过程如下所示。应用5W1H技术进行提问。问：划线在何处做？由谁完成？什么时候做？答：在平台完成，由专人负责完成，在毛坯件来了之后就进行划线。问：划线可以取消么？答：不可以。划线时确定主要的尺寸基准，使后续的加工过程更加方便，快捷。所以不能取消问：粗加工端面在何处做？由谁完成？什么时候做？答：粗加工端面在镗床上加工，由一个专人完成。在划线之后进行。问：可以合并或改进么？答：可以。改善结论：经过分析，在加工抱轴箱的过程中，粗镗孔这一步骤也是在镗床上进行的，所以可以将这两个步骤合并到一起，缩短加工以及搬运的时间。问：精铣止口在何处做？由谁完成？什么时候做？答：在加工中心加工，由一个专人负责，在粗加工断面之后进行。问：可以改进么？答：可以。改善结论：经过观察和分析，精铣止口是在加工中心上完成的，加工精度要求较高，所以应该完成其他粗加工的工序之后再进行精铣止口的工序，所以可以将这一道工序向后推延。问：粗车外圆在何处做？由谁完成？什么时候做？答：在数控车床上进行加工，由一个人负责看管，在精铣止口后进行。问：可以合并或改善么？答：可以。改善结论：现有的工艺过程是很久之前制定的，现在的数控车床的精度已经比制定工艺工程时高出许多，所以现在的粗车外圆可以和半精车外圆，精车外圆合并在一个工序上进行。既节省了加工时间，又节省了搬运时间，也减轻了工人的工作量。问：精镗孔在何处做？由谁完成？什么时候做？答：精镗孔在加工中心上加工，由一个人负责加工，在粗车外圆之后进行。问：可以改善么？答：可以。改善结论：由于精镗孔中的粗镗孔这一工步已经在合并到粗加工断面当中进行了，所以精镗孔的加工时间就减少了。问：铣窝在何处做？由谁完成？什么时候做？答：在铣床上加工，由一个人负责，在精车外圆之后进行。问：可以改善么？答：不可以。问：钻孔在何处做？由谁完成？什么时候做？答：在钻床上加工，一个人负责，在铣窝之后进行。问：有可以改进的地方么？答：没有。问：清整在什么时候做？由谁完成？ 答：在加工最后一道工序时进行，由负责最后加工工序的工人进行清整。问：可以取消么？答：不可以。清整是去掉零件加工后的毛刺，防止毛刺影响工件的精度和使用，并且使工件的表面更加光整，所以不可以取消。2.1.2改善方案通过运用5W1H提问技术进行提问，发现了加工工艺流程中的一些问题，发现一些工序可以取消，一些工序可以进行合并，以达到优化的目的。改进后的工艺流程图如图2-3所示。图2-4改进工艺程序图通过取消加工工序，合并加工工序以及改变加工工序的顺序，使总加工次数由原来11次减少到了9次，缩短了加工时间，改进取得了一定的效果。第三章流程程序分析3.1流程程序分析的概述3.1.1什么是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并逐项分析的方法。 流程程序分析与工艺程序分析相似，都属于对工作现场的宏观分析，但它比工艺程序分析更具体、内容更详细。 它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6。3.1.2流程程序分析的作用1、让研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。 2、获得生产流程、设备、方法、时间等方面的资料，以便制定恰当的生产计划。 3、为设备的优化布置提供必要的基础数据。 4、为进一步制定改进方案提供必要的依据。 5、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。3.1.3流程程序分析的特征1、由于它比工艺程序分析更具体、更详细，因此它常常是对每一主要零件的加工制造全过程做单独研究。 2、特别用于分析搬运距离、等待、贮藏等隐蔽成本的浪费。 3、借助于各式流程程序图进行记录和分析。3.1.4流程程序分析的构成流程程序分析有二部分构成：流程程序图和流程程序图表。 1、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。 流程程序图有操作，检验，搬运，暂存，贮存五种符号构成。此图比工艺程序图详尽而复杂，因而常对每一主要零件（或产品）单独作图，均可对其搬运，贮存，检验，暂存，操作进行对立研究。流程程序图依其研究的对象可分为： 材料或产品流程程序图（物料型）说明生产或搬运过程中材料或零件被处理的步骤； 人员流程程序图（人型）即在操作人员在生产过程中一连串的活动。 2、流程程序图表 在实际工作中，一般都使用事先设计好的流程图表。此种图表是将五种符号印在表格中，分析记录时，只需将各项工作按照发生的顺序用直线将符号连接起来。而表头部分则应有工作部别，工作名称，现行方法与建议方法及最后统计。 绘制流程程序图必须注意以下原则：图表上记述的内容必须是直接观察所得。图表应提供尽可能全面的信息，所有的图表都应具有有关信息的表头，其内容包括： 产品，物料或设备的名称，附上图号或编号； 所记录的流动程序，应明确说明起点和终点，以及该方法是现行方法还是建议的； 进行操作的地点（部门、工厂、工地等）； 图表查阅号、总页、页号； 记录着，审定人的姓名和记录日期； 记录距离和时间的总计、人工成本、材料成本，以便对新旧方法进行比较7。3.2抱轴箱生产流程程序分析1. 生产现场调查运用流程程序图记录符号，在机车厂记录下现行的流程程序图，如图3-1所示。2.分析现有流程程序存在的问题及原因根据记录，运用5W1H提问技术，分别从操作、检查、等待、储存、及搬运五个方面逐项进行分析，可以发现现行的生产线存在一下几个问题：（1）生产线上存在不必要的工序。通过现场的观察以及向现场工人师傅的询问，发现在车外圆的工程中，分别用了粗车外圆，半精车外圆和精车外圆三道工序，这是由于在制定工序时的加工设备加工精度不高，所以需要分三步进行，而现在的加工设备加工精度非常高，可以由一道工序完成车外圆的加工要求，所以，可以取消粗车外圆和半精车外圆的工序。（2）现行的加工工序顺序安排不合理。精铣止口和精镗孔都是在加工中心上完的，可以将他们安排在一起生产，这样可以减少搬运的时间和减轻操作者的劳动轻度。并且，精铣止口与精镗孔的加工精度要求都是比较高的，所以不应该安排在前边的工序进行生产，应该安排在稍微靠后的工序中生产，这样可以保证加工的精度要求。（3）半成品工件的搬运路线不合理。半成品件的搬运路线，存在路线交叉，路线过长的问题，导致搬运的时间过长，降低了生产的效率。（4）成品检验点设置不合理。生产线上，成品检验需要移动到成品检验点，集中检查，成品检验点与最后加工的设备之间存在一定的距离，这不但增加的了搬运的时间，也占用了大量的空间。图3-1现有流程程序图3.制定改善方案通过对抱轴箱生产线的详细分析，运用“ECRS”四大原则，对生产线进行改进，改进时首先使用“取消”原则，取消是改善的最高境界，不能取消的，在考虑“合并”、“重排”或“简化”。通过分析，可以得到如下的改善方案：（1）取消不必要的加工工序。通过研究分析，取消粗车外圆，半精车外圆这两道工序，不会影响工件的生产，影响产品的加工精度，反而可以减少加工工序，是总的加工时间缩短，并且减少了搬运的路线，大大提高了生产效率。（2）对现行的加工工序顺序进行优化。现有的加工顺序，降低了生产的连续性，并且增加了搬运的距离，使得生产效率降低。经过分析了，运用“ECRS”四大原则中的重排原则对现有的工序进行重新排列，将精镗孔和精铣止口调整到精车外圆之后，铣窝工序调整到粗加工断面之后进行， 这样既保证了加工的连续性，又减少了搬运路线，提高了生产效率。（3）调整搬运路线。搬运路线不合理导致了搬运成成本和时间的增加，经过分析，调整现有的搬运路线，消除了往返的路线，将交叉的搬运路线降至最低，减少了搬运的时间和成本。（4）将成品检验点重新设置。成品检验点距离最后一道工序的距离较长，增加搬运的时间，将成品检验点设置在最后一道工序的边上，方便检验，减少搬运的时间，提高生产效率。4. 评价改善效果经过一系列的改善，将现有的流程程序优化，绘制出改善后的流程程序图，与现有的流程程序图进行对比，如图3-2所示。经过对比可以总结出以下几个改善效果：（1）改善之后的流程程序更加科学、合理。通过对抱轴箱生产线的改进，减少了二道加工工序，减少了二道运输工序，增强了生产过程的连续性和节奏性，生产效率明显提高。（2）优化了运输路线。经过改进，减少了二道运输工序，减少了运输路线，降低了运输的时间，提高生产效率。（3）缩短了生产周期。改进后的生产线，生产周期减少了24分钟，提高了生产效率。图3-2改善流程程序图第四章布置和径路分析4.1布置和径路分析的概述布置和径路分析是指以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置作业者的移动路线进行分析。工厂的布局工作是工厂生产管理过程组织的一项先行工作，布局合理与否，往往很大程度上的事先就决定了生产效率的高低，布局的工作实质上是管理水平和技术水平的联合反应8。布局工作的要求简单来说就是材料进厂直至成品出厂的过程中，人员、材料、机器、设备能安置在最适宜的位置上，使生产能以最短的流程，最少的操作、最快的周期、最低的成本得以实现。4.1.1设施布置的主要目标 （1）符合工艺过程的要求。尽量使生产对象流动顺畅，避免工序间的往返交错，使设备投资最小，生产周期最短。 （2）最有效地利用空间。要使场地利用达到适当的建筑占地系数(建筑物、构筑物占地面积与场地总面积的比率)，使建筑物内部设备的占有空间和单位制品的占有空间较小。 （3）物料搬运费用最少。要便于物料的输入和产品、废料等物料运输路线短捷，尽量避免运输的往返和交叉。 （4）保持生产和安排的柔性。使之适应产品需求的变化，工艺和设备的更新及扩大生产能力的需要。 （5）适应组织结构的合理化和管理的方便。使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域并就近布置，甚至合并在同一个建筑物内。 （6）为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。使之合乎生理、心理的要求，为提高生产效率和保证职工身心健康创造条件。 有时，这些目标相互矛盾。例如，对性质相近的作业单位布置在一个区域可能满足了第5条目标，但却可能导致物流量的增大;同样满足了尽量减少往返这一目标，做出的布置有可能违反柔性目标。因此，上述任何一项目标，都不能无视其它目标的存在而片面地应用。虽然布置的方法越来越科学化，但如同不存在包治百病的灵丹妙药一样，尚不存在着能解决一切问题的方法9。所以说，和家庭布置一样，工厂布置在一定程度上仍然是一种艺术，或者说具有科学加艺术的性质。4.1.2布置和径路分析的依据做好设施布置设计，要考虑众多因素。按照理查德缪瑟的观点，影响布置设计最基本的要素是:P-Products，系统中物料的种类，包括在制品、原材料和产成品;Q-Quantity，数量，指物料在单位时间流动的量，也指物料的总量;R-Routing，路线，包括工艺路线、生产流程、各工件的加工路线以及形成的物流路线;S-Service，公用设施、辅助部门及与周围环境有关的非物流部门，如维修部门、搬运设备、信息传递的设备部门等;T-Timing，时间安排和时间性因素。这五个要素是建立有效的布置方案的关键，因此被形象地称为解决布置问题的钥匙10。4.1.3布置和径路分析的种类布置和径路分析可以分为线路图和线图两种1、线路图线路图是一句比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图。它是将机器、工作台、运行路线等的相互位置一一绘制于图上，以图示的方式表明产品或工人的实际流通路线。绘制线路图时，首先应按比例绘出工作地的平面布置，然后将流程程序图中标示加工、检查、搬运、储存等工序用规定的符号标示在线路图中，并用线条将这些符号连接起来。2、线图线图是线路图的一种特殊的表示形式，是按比例绘制的平面布置图或模型。在图上，用线条表示并衡量工人、物料或设备等在规定的活动中所走的路线。线路图只是近似地按比例作图，在图上表注相应的距离，而线图是用线条表示和度量距离，因此要求准确地按比例绘制。线图既可以表示物料的运转情况，也可以准确地记录工人的生产或非生产的操作情况。 将程序流程图中有关机器、工作台、库房、各工作点，以及影响移动线路的门、柱、墙等均按比例绘制于木板或图纸上，按照其实际顺序依次从移动起点到终点放置于木版或图纸的方格中。即完成了工作过程的全部线路情况。 如果同一工作区有两个以上研究对象时，采用不同颜色的线条绘制。愈是频繁活动的线路，包含的线条就愈多。也可用画线表示工作活动的路线，以线条的数量或按比例的线条宽度表示活动的频繁程度。4.2抱轴箱车间布置和径路改善抱轴箱主要是在机修车间完成生产的，是机车悬挂系统的主要零件之一。抱轴箱的体积比较大，重量也很重，所以在个工序之间的运输都是用天吊进行搬运的，前工序加工完一批后转入下一工序，由于各机器布置的不合理以及工序设置的不合理，导致经常出现几批产品堆积在一个工位。这样不仅增加了搬运的时间和距离，降低了生产效率，同时也增加了空间的使用，浪费了很多空间。因此改善该车间的平面布置是提高作业效率、降低产品成本的关键环节。4.2.1布置的现场调查根据对抱轴箱生产线的现场调查，我们可以画出如图4-1所示的布置图和如图4-2所示的加工路线图。图4-1现行车间布置图图4-2现行径路图根据经济原则对布局和路线进行分析，发现存在下面的一些问题：（1）移动路线过长，路线交叉过多由上面的路线图可以看出，当前的加工车间的各区域分布比较混乱，导致搬运路线上出现了许多交叉的地方，使搬运变得很混乱。另外，由于主要工序分布的不合理，使得精镗孔、精铣止口和车削外圆这几道工序之间出现反复搬运过程，增加了搬运的路线。第三，由于布置存在的问题，导致搬运到钻孔的距离很长，增加搬运时间。（2）成品检验区位置不合理成品检验区设置在了加工中心的边上，与最后一道钻孔工序的距离过远，导致了在最后的检验过程中，运输路线过长。并且成品检验台设置在车间的中间位置，距离门也比较远， 不方便搬运出车间。（3）暂存区位置设置不合理暂存区是堆放在制品的地方，现有的抱轴箱加工车间中的暂存区设计的位置不规整，当在制品数量多的时候，就会变得很乱，占用大量的空间，而且凌乱的堆放也不方便搬运，增加搬运的时间。4.2.2提出改善方案以上几点是针对当前车间平面布置改善的重点，应着手从这三方面对当前车间布置的不合理性进行改善。（1）根据主要工艺过程安排，对各设备的摆放位置进行调整。（2）检查各环节出现重复的原因，调整工序流程，从而减少重复环节和不必要的搬运过程，简短车间内的路线。（3）根据以上分析和改进，对暂存区域进行重新规划，以达到减少搬运路线，提高搬运效率的目的。经过改进后的抱轴箱生产的车间布置如图4-3所示。图4-3改进后车间布置图经过分析改善后的布置图，可以看出以上的几个问题都得到了解决。暂存区的位置摆放更加合理，都同意摆放在过道边上，这样方便运输，而且比较整齐。成品待检区的设置也更加合理，设置在了最后一道钻孔工序的边上，减少了最后一道工序之后的搬运录像，而且距离门口的距离减少很多，方便将成品运输出车间。根据改善后的车间布置图和经过改善的流程程序图，可以绘制出经过改善的径路图，如图4-4所示。图4-4改进后径路图分析改进之后的径路图，可以看出，在搬运路线上的几个问题也基本得到了解决：（1）改善后的搬运路线不存在重复的现象，减少了搬运的路线，大大提高了搬运的效率。（2）改善后的搬运路线只存在一处交叉的地方，但是这并不会在搬运的时候产生交通堵塞，不会影响搬运的效率。（3）改善后的搬运路线被大大的缩减了，各设备的摆放更加合理，搬运路线减少非常明显，从而节约了大量的人力和物理。通过上述的分析和改进，加工车间平面布置得到根本改进，其改善前后的优化比较如表4-1所示。表4-1 平面布置和径路优化前后的对比优点（改进后）缺点（改进前）1.搬运路线合理，不存在多反复的搬运，搬运效率高2.搬运路线短，没有浪费搬运设备的地方3.设备位置摆放方便生产，方便工人操作机器和搬运工件4.暂存区域设置合理，摆放多了不会差生乱的现象，并且方便搬运1.搬运路线过长，增加搬运成本2.搬运路线出现反复搬运，并有多出交叉的现象，影响搬运的效率3.设备位置摆放不合理，增加搬运的长度，浪费人力物力4.暂存区设置凌乱，在制品摆放不整齐第五章改善效果分析与评价工业工程现场改善作为一种先进的组织方式与管理技术，成为继生产和营销之外的“第三利润源”。成为衡量企业经济运行质量和竞争力的重要指标之一11。工业工程方法对现场进行改善可以明显提高企业运作效率，从生产运行、库存控制等生产系统上大幅度改善企业生产经营，提高工作效率，降低成本，改善企业管理方法，进而提高企业整体竞争力和战斗力。进行现场改善的目的在于充分挖掘现有生产系统的潜力，减少浪费降低生产成本，提高生产效率。程序分析是工作研究的基础。如果未作程序分析，预先发现工序在整个流程中根本不必要，就先做围观的作业分析或动作分析，就可能造成很大的浪费。本次改善就是从生产程序上入手，运用程序分析的基本手段，应用 “5W1H”“ECRS”等技术，对抱轴箱的生产车间进行了改善，在几乎零投入的情况下，取得了人员、物流、场地、效率等多方面看得到的成绩、缩短了制造周期、提高了生产效率。从总体上来讲本次改善活动是比较成功的，证明了本次改善活动的方法和思路是正确的，所使用的改善方法是有效的。下面就从直接效益和间接效益两个角度评价本次改善取得的效果。5.1直接效益本文是在坚持动作经济原则的基础上，运用“ECRS”四大原则和“5W1H”提问技术，对抱轴箱的生产车间，在工艺程序，流程程序以及车间布置三个方面进行了分析和改善。5.1.1工艺程序的改善工艺程序分析是以生产系统为研究对象的，是在着手详细的工作之前进行，对系统进行概略的分析，对系统进行概略、全面的了解， 从宏观上发现问题，为后面的工作准备。抱轴箱现有的生产线由11道工序，经过现场观察和调研，对工艺程序进行了改善，去掉了粗车外圆和半精车外圆这两道工序，并对工序进行了重新排列，是的改进后的工艺更紧凑，更具有连续性，适合大批量生产。5.1.2流程程序的改善流程程序分析是程序分析中最基本、最主要的分析技术。流程程序分析是对产品和零件的整个制造过程的详细分析，可以发现许多隐藏成本浪费的分析12。抱轴箱现现有流程程序一共有19道工序，经过现场的观察，绘制出流程程序图，运用“5W1H”，发现了其中存在的几个问题。经过分析，制定改善方案，取得了以下几项成果：（1）改善之后的流程程序更加科学、合理。通过对抱轴箱生产线的改进，减少了2道加工工序，增强了生产过程的连续性和节奏性，生产效率明显提高。（2）缩短了生产周期。改进后的生产线，生产周期减少了24分钟，提高了生产效率。（3）优化了运输路线。经过改进，减少了2道运输工序，减少了运输路线，降低了运输的时间，提高生产效率。现有及经过改善效果对比如表5-1所示。表5-1改善效果对比表项目现行方法改善方法节省加工次数搬运次数搬运距离/m共需时间/min107722528542228223024从表5-1中可以看出，此次流程程序的改善效果很明显，节省了24分钟，缩短了生产周期，减少搬运距离30米，降低了搬运的时间，提高了生产的连续性，是生产效率大大提高。5.1.3布置和径路的改善对抱轴箱加工车间进行研究，并根据新的流程程序，对车间的布局进行了重新的调整，调整之后的布局更适应抱轴箱加工的工序，提高生产的连续性，使搬运路线减少了尽一半，取得了不小的成果，具体的改善有以下几个方面：（1）搬运路线合理，不存在多反复的搬运，搬运效率高。（2）搬运路线短，没有浪费搬运设备的地方。（3）设备位置摆放方便生产，方便工人操作机器和搬运工件。（4）暂存区域设置合理，摆放多了不会差生乱的现象，并且方便搬运。以上就是从工业程序，流程程序，以及布局径路三个方面的改善产生的直接效益，可以看出对抱轴箱的生产进行程序改善是很有必要的。5.2间接效益通过改善抱轴箱加工车间的生产的流程，实现了从推动到拉动生产模