工业工程毕业设计（论文）-齿轮箱生产线关键工序作业标准研究.doc

摘 要齿轮箱反面半精加工作业特点是以机器作业为主，工人作业为辅。作业步骤、工人的操作方法、作业场所布置都是影响劳动效率的重要因素。本文采用理论与实践相结合的方法，运用工业工程的理论，在分析了很多文献资料的基础上，对大连机车车辆有限公司的齿轮箱反面半精加工作业进行了重组和优化。本文首先介绍了大连机车车辆有限公司在作业生产中的一些问题，指出影响企业发展的的一个因素是未实施作业标准化。本文在绪论中回顾了标准化的理论发展和演变过程，在第二章中阐明了本课题的具体研究内容和应用方法。在以后的章节中详细以齿轮箱反面半精加工这道工序为研究对象，通过分析找出影响作业效率不合理的因素，提出改进方案，旨在创造良好的作业环境，使工人能够用经济的操作方法、良好的作业姿势进行作业，减轻作业疲劳，提高作业效率，减少作业事故。本文运用了方法研究原理对现场操作方式和现场作业布局进行了改进，使各种操作、布局和机器维护保养都达到了的标准化，从而是企业能够从容的应对生产上的人事变动。关键词：标准化 作业研究 工业工程 作业效率ABSTRCTThe opposite side half finishing of the gearbox assignment give first place to machine and second to works. Operating procedure, operating methods of the works, decorating of the workplace are all the important factors in affecting labor efficiency. This paper restructure and optimize the opposite side half finishing of the Gearbox assignments of dalian locomotive vehicle Co., combining theory with practice, using the method of industrial engineering theory, after analyzing many literature materials.This paper first introduces some problems of the dalian locomotive vehicle Co., then points out that the factor affecting the development of the enterprise is not carring out standard operation. This paper review the development of the standardization theory in the introduction, and illustrates the concrete research content and application methods in the second chapter. In subsequent chapters this paper regards the opposite side half finishing of the gearbox assignment as the research object, analyzes then finds out the unreasonable facts influencing the operation efficiency, put forward the improvement plan to create a good work environment, make workers use economic operation method and well poster to work, reduce posture fatigue, improve operation efficiency and reduce operation accidents. This paper uses the theory of method study to improve operation mode and principle of operations at the scene, make the operating, layout and machine maintenance reach the standard, so that the enterprise can calmly coping production personnel changes. Key word：sdandardization operation research Industry engineering work efficiency目 录第一章 绪论11.1 论文研究的背景11.2 论文研究的目的21.3 作业标准化的起源和发展41.4 作业标准化在国内外的发展5第二章 标准化的研究内容和应用方法72.1 标准化的内容72.2 标准化研究的应用方法8第三章齿轮箱反面半精加工作业标准化103.1 齿轮箱反面半精加工的现行作业情况103.2 齿轮箱反面半精加工作业内容113.3 齿轮箱反面半精加工工步标准化123.4 齿轮箱反面半精加工操作标准化173.5 齿轮箱反面半精加工作业空间标准化213.6加工中心的保养与维护243.6.1 加工中心的保养维护条件243.6.2 工人对加工中心的保养维护253.6.3 加工中心部分部件的保养维护263.6.4 加工中心部分系统的保养维护263.7 齿轮箱反面半精加工作业标准指导书27结论和展望28谢 辞29参考文献30大连交通大学2011届本科生毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 论文研究的背景 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（601299）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。在它的内部生产管理中，公司积极推进企业管理现代化。通过实施名牌产品战略，健全了保证体系，形成了技术、质量、产量、成本和售后服务五大竞争优势。1995年通过了内燃机车ISO9001和货车ISO9002质量体系认证，2001年开始按照新标准的ISO9000质量保证体系运作，能为国内外用户提供可靠的质量保证。公司全面推行环境清洁和安全生产工作，2002年4月通过了ISO14000环境管理体系认证，2002年年底通过了OHSMS18000职业健康安全管理体系认证。作为一个大型的国有企业，大连机车车辆有限公司肩负着振兴民族和国家的使命，它的产品远销海内外各国，成功的树立了一个良好的企业形象。但是，作为一个拥有百年历史的老厂，大连机车车辆有限公司在新老员工交替方面做得不是太好。首先可以肯定的是，老员工拥有丰富的生产知识和一线操作经验，企业对老员工有很强的依赖性。一旦老员工退休或因为扩张需要招进新员工，就会发现新员工的表现总是不能令企业满意。即便是对新员工要求了必要的生产知识，也经过了严格的培训，新员工在岗上也还是不能得心应手，往往差错百出，有时还会酿成生产事故，给企业带来损失。所有的这一切都不是知识所能弥补的，关键是经验，这是新员工在生产操作中永远不能超过老员工的一个瓶颈。要想消除这个限制，就需要把老员工的经验保留下来，是企业的无形资产不会因为员工的更迭而流失。方法就是让员工的操作标准化，不管是新员工还是老员工都要按照标准进行操作。相应的，在整个生产过程中应该如何操作，或者操作中遇到不管什么可能的突发事故都应该在标准中进行体现。这样，在员工的交替中企业的损失才能会降到最低。大连机车车辆有限公司遇到的实际问题才能被很好的解决。1.2 论文研究的目的 在一般的生产性企业里，存在着一个共性的问题，就是由于新老员工的交替，新员工在生产经验上明显不及老员工，他们空有理论上的知识，却又在摸索老一套如何更好更经济的进行生产的方法。新员工的经验不足，使他们在生产中不知不觉的产生了很多的浪费现象，这些浪费对企业的效益提高是有百害而无一利的，同时还制约着企业的发展。这些浪费包括：（1） 等待浪费等待并非加工过程，不能改变物料的形状、尺寸、性质和状态从而改变韧料的功能，所以等待不创造价值。待工和待料是两种最常见的等待情形。常见的等待现象有：物料供应或前工序能力不足造成待料，监视设备作业造成员工作业停顿，设备故障造成生产停滞，质量问题造成停工，型号切换造成生产停顿。造成等待的常见原因有：流水线能力不平衡，计划不合理，设备维护不到位，物料供应不及时等。 （2 ）搬运浪费搬运也非加工过程，不能改变物料的形状、尺寸、性质和状态从而改变物料的功能，而且搬运过程中的放置、堆积、移动、整理等造成空间、时间、人力和工具等浪费，可谓费时费力费资源。（3）不良浪费美国零缺陷大师克劳斯比说：“任何事情没有一步做到位都会造成额外成本，质量不良也不例外”。常见的不良浪费有：材料损失，设备折旧，人工损失，能源损失，价格损失，订单损失，信誉损失等。 （4）动作浪费多余的动作、不合适的动作增加员工作业强度、降低生产效率，因此也是一种浪费。 常见的浪费动作有：两手空闲，单手空闲，作业动作停止，动作幅度过大，左右手交换，步行多，转身角度大，移动中变换动作，未掌握作业技巧，伸背动作，弯腰动作，重复动作及不必要动作。 （5）加工浪费每提高一级加工精度将增加数倍甚至数十倍的费用。过高的加工精度造成浪费，它付出了额外的成本，或造成了不必要的高质量。常见的加工浪费情形有：加工余量过大、过高的精度、不必要的加工等，其造成的浪费有：设备折旧、人工损失、辅助材料损失、能源消耗等。 （6）库存浪费制造型企业通过物料的大进大出实现产品增值和资金流动，从而创造利润。现场物流直接服务于这一重要的目的，所以，使现场物流有序、顺畅、高效，是现场改善的重要方面。库存是一种等待状态，违背上述目标就造成额外成本。 企业内常见的库存形态有：原材料、零部件、辅助材料库存，半成品、在制品库存、成品、在途品库存等库存将带来额外的搬运储存成本，造成空间浪费，占用资金及孳生的利息和可能的投资回报损失，还有可能使物料价值衰减造成呆料废料，造成先进先出作业困难。库存会掩盖诸多问题、造成假象，难怪日本专家大声疾呼”库存是万恶之源”。 （7）制造过多、过早浪费制造过多、制造过早都会造成库存，违背“适品，适时，适量”的准时制生产(J1T)原则。可能造成的浪费有：造成在库、计划外消耗或提早消耗增加滞留在库的风险，降低应对变化的能力等由于各种浪费消耗了企业资源，降低了经营效率，反过来制约了企业的订单履行，必将造成第八种浪费缺货损失。缺货损失是企业最严重的损失，主要有：紧急订单造成的额外成本，延迟订单造成的额外成本，订单取消造成的利润损失，还有一次严重的缺货或多次发生缺货势必造成机会损失、客户流失最终导致市场机会损失。而在大连机车车辆有限公司里，在机修厂里，这样的浪费现象也是存在的。这样的浪费是因为没有对操作进行标准化产生的，同时也是可以经过标准化后消除的。如等待浪费，完全可以通过操作标准化来进行改进，来减少或消除生产过程中的等待现象，使人、机工作相互穿插并行。动作浪费是最典型的没能做作业标准化的结果。 因为工人没有统一的作业标准进行指导，工人都会根据自己的习惯按照自己的方式工作，而这种不统一的方式往往不是最好的和最有益生产的方式。必然的，对企业利润的帮助也不会是最大的。所以若想改变这种现象，就要进行作业标准研究。通过标准化来消除和减少生产过程中的浪费现象，起到以下作用：（1） 提高工作效率通过标准化，使作业程序、操作方法和动作达到优化，提高工作效率、缩短工作周期和减轻作业疲劳。标准化不需要大量投资、购置设备和增加劳动力，而是考挖掘现有生产系统的潜力来提高经济效益、降低生产成本和增加生产效率。（2） 使作业标准化通过标准化，对现行作业进行分析和优化，使作业经济有效，形成一套规范化、标准化的作业方法。这种标准化的作业方法不仅可以保证较高的作业效率，而且也能够保证作业质量的稳定性和一致性。同时可以提高操作人员的作业技能，对新的工人进行有效地培训，为自动化作业设备的设计提供参考依据。（3） 为确定作业标准时间提供依据通过标准化，使作业方法标准化。在此基础上可以进行作业测定，确定作业标准时间和编订工时定额标准，使工时定额达到科学合理，为企业生产和经营提供可靠准确的基础数据。（4） 使作业人员在保持较高工作效率的情况下，减轻疲劳和提高安全性通过标准化，进行操作和动作的额分析优化，提出多余无效的操作和动作，改进不合理的操作和动作。这不仅提高了工作效率，同时也减轻了作业人员的劳动强度。标准化使作业规范化，也提高了作业的安全性1。1.3 作业标准化的起源和发展作业标准化是工作研究的一个分支，它的起源和发展是和工作研究同步的、分不开的。程序分析、作业研究、动作研究是工作研究的三个步骤。作业研究，是工业工程体系中最重要的基础技术，以提高生产率和整体效益为目的。利用方法研究和作业测定两大技术，分析影响工作效率的各种因素，帮助企业挖掘、革新，消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，减轻劳动强度，合理安排作业，用心的工作方法来代替现行的方法，并制定该工作所需的标准时间，从而提高劳动生产率和经济效益的一门现代化的科学管理技术。具体地讲，工作研究是以科学方式对生产作业中的程序，操作方法以及作业环境、设备和工具进行研究分析，使其最有效。然后经过作业测定确定作业的时间值，目的在于寻求经济有效和舒适安全的工作方法和合理的作业时间，以保证人力和物力都能有效地利用，达到提高生产效率、缩短生产周期和降低生产成本的目的。随着时代的发展，工作研究的适用范围也日趋广泛。工作研究是从传统制造业中产生和发展起来的，它的基本思路和方法，却可以应用于制造业以外的其他领域，尤其是服务业。应用对象是远比过去复杂和庞大的系统，不仅是某项作业方法或生产线的改进，而且用于整个系统的优化。工作研究起源于19世纪末20世纪初的美国，由泰勒的时间研究和吉尔布雷斯夫妇的动作研究合并、发展而来的。19世纪末的制造业生产方式和今天的大不相同，很少有生产计划和组织，生产一线的管理人员对工人作业只是口头上的指导，工人主要凭个人经验进行作业，工作方法缺乏科学性和系统性。作业方法的改进一般都来自于工人自己为找到更容易和更简便的方法完成所承担的任务所自发的努力，完全是一种分散的个人行为。泰勒是一位工程师、效率专家和发明家。他系统的研究了工厂作业及其衡量方法，创立了方法研究、时间研究、时间研究、工作标准化、计件工资制等科学管理理论，以便科学的制定劳动定额，极大地提高了效率，降低了成本。1917年泰勒的助手甘特提出甘特图，后来在作业测定的基础上又研究出“工作与奖励制度”。1932年，康奈尔大学的工业工程师摩根森把人的因素考虑在工作研究上，提出“工作简化计划”，并将其定义为“全公司的成员运用每一个人的常识有组织的开展全公司的改善活动”。此后最重要的进展是20世纪30年代预订动作世间法的出现。预订动作世间法的使所得到的预订数据更加精确和水平一直，但它应用于循环时间长、重复性小的工作时存在严重缺点。所以，最初的那些精确地方法很快的就被更适合于测定长周期的二、三级方法所补充。1934年，英国人迪佩特把工业上应用的抽样原理引进到测定技术中来，从而为更大量的收集数据提供了方便。同时，别的一些技术如评定速率的作业活动抽样法等，后来都被包括在测定工具的范围内。1966年，澳大利亚的海德博士在长期的研究技术上创立了模特排时法。20世纪60年代，台式计算机的分时系统的出现大大的促进了作业测定的发展。计算机技术和数学的结合为作业测定提供了一些有效地新方法。20世纪80年代开始研究计算机辅助工时定额管理系统。由于西方国家白领阶层的数量超过了体力劳动的工人，越来越多的公司转向了间接的作业测定，以寻找一个能实现科学管理和降低成本的新途径。对于办公室工作、维修保养工作和间接工作等方面的测定都需要采用不同的方法，一些新技术已经从原有的测定方法上发展起来。动作研究是研究和测定完成一个特定任务的最佳动作的个数及其组合。吉尔布雷斯对动作的研究始于早年对建筑工人砌砖的研究。在此基础上，他联系工人所做的工作和使用的工具对工人的动作进行了进一步的研究，并制定了一种经过改进的方法。吉尔布雷斯首创的动作经济和效率法则后经若干学着发展，并由加州大学巴恩斯综合为22项，称为动作经济原则。这些原则和方法包括人的动作和工作地布置，工厂和办公室均适用。它为提高手工劳动效率和减少疲劳提供了基石和准则2。1.4 作业标准化在国内外的发展工业发达国家已于20世纪20年代开始在工业企业成功应用作业标准化并取得了显著效果，工作研究在现代工业企业的生产和管理中仍然发挥着不可替代的作用。1976年美国工业工程杂志与博通公司联合对1500家企业工业工程应用情况的调查表明，89%的企业应用于工作研究。1981年，路特对企业工业工程的应用情况的调查表明，其中94%的企业应用于方法研究，96%的应用于作业测定，企业的生产率提高51%。英国应用工作研究的情况和美国相似。日本、联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术，其为企业提高生产率达50%以上。我国在很早的时候就已经开展了工业工程活动，尤其是改革开放以后，国有大中型企业更注重生产效率和产品质量提高，像长春一汽集团、湖湖北东风集团的“一个流”管理法，劳动定额制定，生产线改造等都是很好的工业工程成果。但从整体上看，我国企业应用工作研究的比例并不高，整体效果也不理想。究其原因：1、我国还没有建立起完善的工作研究应用体系。2、有些企业好高骛远，对基础工业工程不屑一顾。岂不知，企业要想成功实施现代工业工程技术，首先必须推行基础工业工程，因为传统工业工程是基础工业工程发展的起点，也是现代工业工程的基础和组成部分3。第二章 标准化的研究内容和应用方法2.1 标准化的内容作业标准化，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。 创新改善与标准化是企业提升管理水平的2大轮子。改善创新是使企业管理水平不断提升的驱动力，而标准化则是防止企业管理水平下滑的制动力。没有标准化，企业不可能维持在较高的管理水平。通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而做的分析，称为作业分析，也是作业标准化的过程。通过标准化，理论上要做到以下要求：（1）通过删减、合并、简化，使操作总数减至最低、工序排列最佳，并使每一操作简单易行。 （2）合理利用肌肉群，防止某些肌肉群由于动作过于频繁而产生劳损。发挥双手作用，平衡双手负荷，避免用手长时间握持物体，尽量使用工具。 （3）要求机器完成更多的工作，例如：自动进刀、退刀、停车、自动检测、自动换刀等。大量生产应设计自动上料落件装置。改进零件箱或零件放置方法。 （4）减少作业循环和频率。减少物料的运输和转移次数，缩短运输和移动距离，使运输和移动方便易行。 （5）改进设备、工装与工位器具、物料规格或工艺，采用经济的切削用量。 （6）工作地点应有足够的空闲，使操作者有充足的回旋余地。 （7）消除不合理的空闲时间，尽量实现人机同步工作，使某些准缶工作、布置工作地点的工作、辅助性工作放在机动时间进行。以上所说的作业标准研究的对象是一道工序、一个工作地点的工人使用机器或不使用机器的各个作业（操作）活动。作业分析是研究一道工序的运行过程，分析到操作为止。例如：机械加工中车削工件的外圆、电子文档签阅中电脑键盘及鼠标的使用等，都是一种作业分析活动4。2.2 标准化研究的应用方法1、“5W1H”提问技术“5W1H”提问技术是指对研究工作以及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为了清晰地发现问题可以连续的进行提问，根据提问的答案，弄清问题在哪，并进一步探讨改进的可能性。由于前五个提问问题的英语单词的首字母都是“W”，最后一个提问问题的英语单词的首字母是“H”，因此，称这种方法为“5W1H”提问技术。提问的方法如表2-1所示。表 2-1 提问方法表考察点第一次提问第二次提问第三次提问目的做什么 what是否必要有无其他更合适的对象原因为何做 why为什么要这样做是否不需要做时间何时做 when为何需要此时做有无其他更合适的时间地点何处做 where为何需要此处作有无其他更合适的地点人员何人做 who为何需要此人做有无其他更合适的人方法如何做 how为何需要这样做有无其他更合适的方法与工具应用这种方法，就可以找出现行作业中存在的问题，包括作业的方方面面就可以用这种方法进行提问后改进。提问法是寻找和发现生产作业中存在的问题及其产生原因的有用方法。2、“ECRS”四大原则工作研究中当应用完“5W1H”提问技术弄清现状，研究和探讨改进的可能性时，常遵循“ECRS”四大原则。具体内容是：（1） E （eliminate），即消除。在经过“做什么”、“是否必要”等问题的提问，而答案为不必要则予以消除。取消为改善的最佳效果，如取消目的、取消不必要的工序、作业和动作等以及取消不必要的投资等，取消是改善的最高原则。（2） C （combine），即合并。对于无法取消又必要者，看能否合并，以达到省时简化的目的。如合并一些工序或动作，或将原来由多人进行的动作，改进为由一人或一台设备完成。（3） R （rearrange），即重排。不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何时”三提问进行重排，使其作业顺序达到最佳状况。（4） S (simple)，即简化。经过取消、合并和重拍后的工作，可考虑采用最简单、最快捷的方法来完成。如增加工装夹具、增加附件、再用机械化或自动化等设施，简化工作方法，是新的工作方法更加有效。改善时一般遵循对目的进行取消，对地点、时间、人员进行合并或重排，对方法进行简化的原则。应用情况如表 2-2所示。表 2-2 ECRS四原则的运用实例原则目标实例取消是否可以不做如果不做将会怎么样省略检查通过变换布局省略搬运合并2个以上的工序内容是否可以合并起来同时进行2个级以上的加工作业同时进行加工和检查作业重排是否可以调换顺序更换加工顺序提高作业效率简化是否可以更简单进行流程优化实现机械化或自动化3、人-机作业分析图人-机作业分析图是记录在同一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合关系的一种图表。它可以清晰地显示人的工作周期与机器的工作周期在时间上的配合关系。因此，通过对人-机作业图的分析，可以获得减少人-机等待时间、提高人-机效率的新方法。人-机作业分析图由以下三部分组成：（1）表头部分包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期、开始动作、结束动作等。（2）图标部分1） 取适当的比例2） 用垂直竖线把人与机器分开3） 分别在人与机器栏内，用规定的符号表示人（或机器）工作或空闲或人与机器同时工作。并依作业程序和时间由上而下记录人与机器的活动情况。4） 只绘出一个操作周程（3）统计部分统计部分包括操作周程，人、机在一周程内工作时间可空闲时间，以及人、机利用率。人-机作业图就是一种应用于机器作业的分析技术，通过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，以充分发挥任何机器的效率5。第三章 齿轮箱反面半精加工作业标准化3.1 齿轮箱反面半精加工的现行作业情况 在经过机修厂的实地调研后，对机修厂的加工作业有了一定的实际了解。首先，工人的作业图纸是很不责任的放在了一个小角落，满是油垢，这可以推断工人在生产过程中对图纸的参考并不是很多。基于这种事实，工人定是在生产中依照自己的方法和习惯来进行生产的，这是不允许的。工人在生产中要有统一的生产标准，而且这种标准要时刻出现在生产过程中提示工人如何才是标准的生产结果。其次，工人没有统一的作业标准来做指导，都是按照自己的习惯方式来操作，没有规定的休息时间，没有标准的操作程序，这也是不允许的。工人没有统一的标准，各自的又都不是标准，这势必会造成生产中的浪费现象。这样的生产方式对企业的发展是很不利的。第三，工人的作业空间不是很规范，工人没有统一的工具台，没有标准的工作台。作业空间不规范，这样会给工人的操作带来很多不必要的麻烦，在紧张慌乱的情况下也易产生错误，酿成生产事故。整个生产，工人都是自主化操作，凭自己的经验进行生产。但问题是，新新上岗的员工往往没那么经验，这对企业是一个很大的考验，同时也是企业犯得一个不应该的错误。这就是机械厂的现行工作情况，在这种现行工作情况的基础上，需要对这种作业进行标准化。标准化是对现有的或拟议在生产程序或工作（加工、制造、装配、操作）方法进行系统观察、记录、分析和考察，以及进一步开发和应用更经济、更有效的工作方法或工作程序。标准化的对象主要有两类：一是以物为研究对象的研究，主要是指对产品生产过程、零件工艺过程以及管理业务流程进行研究；二是以人为对象进行研究，主要包括对操作者活动的研究。进行标准化要达到如下目的：技术储备、提高效率、防止再发、教育训练。 标准化的作用主要是把企业内的成员所积累的技术、经验，通过文件的方式来加以保存，而不会因为人员的流动，整个技术、经验跟着流失。达到个人知道多少，组织就知道多少，也就是将个人的经验（财富）转化为企业的财富；更因为有了标准化，每一项工作即使换了不同的人来操作，也不会因为不同的人，在效率与 品质上出现太大的差异。如果没有标准化，老员工离职时，他将所有曾经发生过问题的对应方法、作业技巧等宝贵经验装在脑子里带走后，新员工可能重复发生以前的问题，即便在交接时有了传授，但凭记忆很难完全记住。没有标准化，不同的师傅将带出不同的徒弟，其工作结果的一致性可想而知6。3.2 齿轮箱反面半精加工作业内容齿轮箱是火车机车牵引结构的一部分，是连接机车电机和车轴的支撑结构，内部安装齿轮，完成牵引力的传导。此齿轮箱内部安装两个齿轮，分大齿轮端和小齿轮端。大齿轮套车轴，小齿轮套电机主轴，这样完成减速作用。具体结构如图3-1所示。图3-1 齿轮箱结构图在整个齿轮箱的加工过程中一共分为了13个工序，如下：0 铸造5 划线10 齿轮箱底面，风机口面加工15 齿轮箱孔面粗镗孔20 注油孔加工25 6度斜孔加工30 齿轮箱正面半精加工35 齿轮箱铣沉孔40 齿轮箱反面半精加工45 钻孔50 轮箱精加工55 清整60 成品检查而本论文针对的对象是编号40工序，也即齿轮箱反面半精加工。这道工序是齿轮箱整个过程13个工序中的一个。范围是在一个作业空间内，一台加工中心上，由一个工人完成的工作。通过作业标准研究使这名工人的工作内容标准化、图表化，最终生成作业标准指导书，这就是作业标准研究的内容及研究的目的性成果。选择这道工序作为研究内容，是因为这道工序是一个关键工序：1、这道工序的工步最多，工作时间跨度比较大，是最值得研究改进的工序。2、在这道工序中，工人的操作时间长，与机器的工作时间比相对较大，是最值得研究的工序。3、前边的几个工序多是粗加工、检查和比较简单的工序，提高工作效率有限，做改进的意义不大。4、后边的几道工序多是精加工、全自动加工，机器的自动加工时间占据了加工的时间的大部分，工人的操作相对简单，能做改进的地方亦不多。在40工序齿轮箱反面半精加工中，完成的是齿轮箱反面两个齿轮径向孔和轴向端面的半精加工，其中孔的加工分有内侧和外侧两个部分。此工序中都是个加工面的半精加工，在以后的生产工序中还会有最终的精加工。3.3 齿轮箱反面半精加工工步标准化作业分析并标准化的第一步就是要进行工步标准化。工步标准化是作业标准化的基础，若跨过这一步，后边的操作标准做的再精确也都是建立在错误的数据之上。所以这一步是关键，是后边的能够做好和整个作业标准化能够做好的基石。要对工步标准化，采集机修产现行的工序卡片，研究工步内容和工步顺序。从人因工程、标准化目的和加工工艺等方面对工序卡片进行详细的研究，找出其不合理的地方，进行改进，争取达到最优的效果。工步标准化最简单的方式是改进，在原有的工步基础上进行研究，修改，这样可以省去大量的人力物力，达到的效果也常常是最好的。这也是因为现行工序卡片是很长一段时间的经验积累的结果，它在某种程度上是最优的。只是随着科技的发展、设备的更新，他已经渐渐失去了最优的条件，但也不能全盘否定。在经过大连机车厂的实地调研之后，对采集的数据进行整理归纳的，齿轮箱反面半精加工这道工序的原工步如表3-1所示。表 3-1 齿轮箱反面半精加工原工步工步号公布内容吃刀量走刀次数工量具名称1将齿轮箱底面及定位面A用油石平整，装夹让定位面A靠紧定位块0.02mm塞尺不得通过，底面落在底面定位块上0.02mm塞尺不得通过，已经加工好的324端面大平面靠紧立板定位块0.02mm塞尺不得通过，主轴打表找正280孔中心，确定工件坐标。2粗铣240槽留量4mm，底面留量1mm228指铣刀3半精铣680端面留量0.5mm2163玉米铣4半精铣324内端面留量0.5mm2163玉米铣5半精铣504端面留量0.5mm，504孔留量0.4mm2163玉米铣6半精铣252端面留量0.5mm2163玉米铣7半精铣680孔留量0.4mm2163玉米铣8半精铣184孔留量0.4mm2163玉米铣9半精铣180留量0.4mm，底面加工到尺寸2163玉米铣10半精铣157孔留量0.4mm，底面加工到尺寸2163玉米铣11半精铣123孔留量0.4mm2163玉米铣12半精铣240槽留量0.3mm，底面到尺寸2110铣刀13精铣123孔到尺寸2163玉米铣14精铣157孔及端面到尺寸2163玉米铣15镗200槽216mm片铣刀16钻中心孔中心钻17钻M16底孔深40mm4011414平头钻18攻M16螺纹30114M16丝锥19钻M161.5底孔96.51214.3钻头续表工步号公布内容吃刀量走刀次数工量具名称20攻M161.5螺纹1512M161.5螺纹塞规21钻10-M10底孔 12-M10底孔281128.5钻头22攻10-M10螺纹 12-M10螺纹20112M10丝锥23钻36孔深60mm601636钻头24铣43沉孔51440铣刀25镗G1 14螺纹底孔251438.952双刃镗26攻G1 14螺纹2514G1 14丝锥27钻4-M8底孔25146.7钻头28攻4-M8丝2514M8丝锥29钻22孔30122钻头30用布带将工件吊下 原工步已经整理完毕，在标准化的过程中就要用到专业的方法进行研究，上一章提到的“5W1H”提问技术和“ECRS”四原则就要在这时应用了。1、 根据原工步数据，首先对40工序齿轮箱反面半精加工的30个工步进行整体研究，使用“5W1H”提问技术，根据“ECRS”四原则寻求改进方法。分析加工工序卡片，可知原工步安排可分为三个大部分，1-6装夹、加工齿轮箱大小齿轮轴向端面，7-15加工齿轮箱大小齿轮径向孔，16-30加工齿轮箱反面各小孔。使用“5W1H”进行提问：（1） 是否有必要做这三部分？（2） 为什么要做这三部分，可不可以做两部分或更少？（3） 什么时候做这三部分？（4） 在哪里做这三部分？（5） 由谁做这三部分？（6） 如何做这三部分？提问后，根据“ECRS”四原则进行回答：（1） 这三部分是齿轮箱达到工作要求必须要加工的部分，任何一部分如果不加工，如端面、孔、反面孔，齿轮箱将无法完成装配，进而无法工作。所以这三部分是必须要加工的，无法消除。（2） 这三部分的加工遵循了机械加工“先面后孔”“先粗后精”的加工顺序，三部分不能重排，无法合并。（3） 三部分的加工都是在工作时间内由工人在加工中心上完成的。（4） 工作的过程中，工人有作业标准指导书作为指导，对机床的控制可遵循工序卡片进行操作。所以，在对工序卡片的30个工步进行整体研究时，发现工序的三大部分是不能改变的，它已经是最合理的加工工序方案。2、在完成对整体的研究后，再细化对个部分进行研究，以确定整体和部分都是最优的，这样确定的整个加工工序才是最合理的。对1-6工步进行再研究，使用“5W1H”技术提问，根据“ECRS”四原则寻求改进方法。提问：（1） 是否有必要做这6个工步?（2） 为什么要做这6个工步？（3） 什么时候做这6个工步？（4） 在哪做这6个工步？（5） 由谁做这6个工步？（6） 如何做这6个工步？在进行提问后，根据“ECRS”四原则进行回答，寻求改进：（1） 6个工步有去毛刺、装夹过程；为了定位进行的240槽的加工；为了外部装配进行的大小外圆端面的加工；为了内不装配进行的内端面和504端面的加工。6个工步缺一不可，不能消除。（2）第一步是去毛刺、装加，这是加工的前提。第二步是粗铣240槽，是5个加工工步中唯一一个粗加工工步，放在第二步无可厚非。之所以是粗加工还安排了两次走刀，每次2mm，这是因为本次粗加工所使用的刀具是8指铣刀，直径小，刚度小。后边是连续的三个大齿轮侧的端面加工，遵循了先外后里的顺序，这是刀具的进入顺序。在大齿轮侧加工完后才是最后一个下齿轮侧的外端面加工，这样安排工步免去了刀具的空行程，节省了时间。所以这6个工步不能合并。若重排，只能是一个小齿轮端和三个大齿轮端的工步调换一下，但这样并不能优化操作，不变也可。（3） 这6个工步的第1步由一个加工中心操作工人和一个吊车工人辅助来完成，后边的5步有加工中心操作工人单独完成。（4）这些工步都是在工作时间内完成，第1工步在整个工作地点内操作，后5步是在加工中心上操作完成的。（5） 工作过程中，工人参照作业标准指导书进行操作，对加工中心的操作按照工序卡片执行。在对前6个工步进行研究后发现，6个工步都是最优的不能改动的。即使有可改动的内容，但并不能优化操作。3、确定前6步是最优的工步后，接下来是研究后边的7-15齿轮箱大小齿轮端孔加工的工步。“5W1H”提问：（1） 是否有必要做这9个工步？（2） 为什么要做这9个工步？（3） 什么时候做这9个工步？（4） 在哪做这9个工步？（5） 由谁做这9个工步？（6） 如何做这9个工步？提问后，依据“ECRS”四原则进行回答，寻求改进：（1） 9个工步包括7个结构，其中有2个结构有半精铣和精铣2步占据4个工步。7个结构都是齿轮箱工作和装配的必须结构，不能有哪一个结构不加工。而9个工步正是针对这7个结构的，也不能有哪一个工步不进行。所以，9个工步都是必须的，不能消除。（2） 9个工步基本遵循了从大孔到小孔，从外向内的加工顺序。唯独有工步12半精铣240槽夹在了半精铣123孔和精铣123孔之间，看似很不协调。但考虑到半精铣和精铣123孔之间插入另一工步会产生时间差，给工件留有时间冷却，使精加工更精确，所以这样安排工步顺序是合理的，不应重排。其它9个工步针对7个结构的安排，使得9步很紧凑，已经不能在消除某一工步，或者合并、简化。（3） 9个工步都是由加工中心操作工人在工作时间内于加工中心上完成的，没有辅助作业工人。（4）工作过程中，工人参照作业标准指导书进行操作，对加工中心的操作按照工序卡片执行。在对这9个工步用“5W1H”、“ECRS”进行提问优化回答后，没有发现工步制定上的问题。 4、确定并修改了前15步为最优工步后，最后对剩下的同一类的后15步做提问优化修改。“5W1H”提问：（1） 是否有必要做这15个工步？（2） 为什么要做这15个工步？（3） 什么时候做这15个工步？（4） 在哪做这15个工步？（5） 由谁做这15个工步？（6） 怎么做这15个工步？提问后，依据“ESRS”四原则进行回答优化，寻求改进的方法：（1） 这15个工步中，第16-29工步是针对反面上各种不同的孔进行的钻孔和攻螺纹的加工，这些工步一对一的针对性很强，不能消除其中的某一步以达到简化目的。第30步是加工完成之后将工件卸下，是问加工的连续性做准备，不能省略。所以，15个工步是缺一不可的，不能消除。 （2） 反面各孔的加工仍然遵循了从大齿轮端到小齿轮端的总体加工顺序，免去了不必要的空行程。在各工步的穿插中没有使用相同刀具工步，所以并不能以换刀的名义重排工步顺序。各工步的针对性很强，已不能简化和合并。（3） 在这一部分的前14个工步中，都是由加工中心的操作工人独自完成的，最后一个卸下的工步由操作吊车的的工人协助完成。（4） 所有的工步都是在工作时间内完成，前14个工步在加工中心上操作，最后的卸下的工步是在整个工作空间内完成的。（5）工作过程中，工人参照作业标准指导书进行操作，对加工中心的操作按照工序卡片执行。在对这15个工步用“5W1H”、“ECRS”进行提问优化回答后，并没有发现工步制作和排列上的问题。所以，这一部分原始的工步都是最优的。5、综合以上，在将30个工步由总到分的的4次提问优化分析之后，发现原始工步顺序是最优的，不需任何调整。3.4 齿轮箱反面半精加工操作标准化要对40工序齿轮箱反面半精加工工人的操作进行标准化，就要做人-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。在这个过程中，需要观察和记录操作者和机器设备在一个作业周期内各自的操作步骤