工业工程-程序分析.ppt

适用专业 工业工程专业三年级学生 课程性质 专业必修课 内容提要 第五章作业分析 第九章预定时间标准法 第一章生产与生产率管理 第二章工业工程概述 第三章工作研究 第四章程序分析 第六章动作分析 第八章工作抽样 第十章标准资料法 第七章秒表时间研究 第四章程序分析 1 明确程序分析中常用的五种代表活动的标准化符号和含义 2 理解工艺流程 流程程序 布置和经路 管理事务流程分析的定义和主要用途 3 掌握工艺程序图 流程程序图 线图和线路图 管理事务流程图的基本结构及其分析改进的重点 第四章程序分析 教学目的与要求 1 明确程序分析中常用的五种代表活动的标准化符号和含义 2 理解工艺流程 流程程序 布置和经路 管理事务流程分析的定义和主要用途 3 掌握工艺程序图 流程程序图 线图和线路图 管理事务流程图的基本结构及其分析改进的重点 教学内容 第一节程序分析概述 第三节流程程序分析 第二节工艺程序分析 第四节布置和经路分析 第五节管理事务分析 复习与思考 六 程序分析的步骤 第一节程序分析概述 一 程序分析的概念 特点及目的 二 程序分析的常用符号 三 程序分析的种类 四 程序分析的工具 五 程序分析的方法 一 程序分析的概念 特点和目的 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 对生产过程的宏观分析 对生产过程全面 系统而概略的分析 改善生产过程中不经济 不合理 不科学的作业方法 作业内容以及现场改善布置 提高生产效率 定义 特点 目的 二 程序分析的基本符号 如表4 1 实例 设有一业务员依照顾客来函核对某张支票上的数字 信 顾客来函 放在公文柜中 储存与暂存不一样 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的票据 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 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 还派生出如表4 2所示的一些复合活动符号 随堂练习 请以自己为研究对象 利用五种符号 分析从课前跨入教室的门到上课铃响起之前的这段时间的全过程 表4 2流程图派生的复合活动符号 三 程序分析的种类 程序分析 程序分析按照研究对象不同 分为图4 1所示的四种 图4 1程序分析的种类 程序分析按照研究对象不同 分为图4 1所示的四种 生产设备的流程程序分析 四 程序分析的工具 表4 3程序分析的种类与工具 程序分析的方法 1个不忘 4大原则 5个方面 5W1H技术 一 1个不忘 不忘动作经济原则 二 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 可参考表4 4来分析思考 三 5个方面 即加工 搬运 等待 储存和检验 四 5W1H 技术 程序分析的方法 1个不忘 4大原则 5个方面 5W1H技术 五 程序分析的方法 表4 4程序分析建议表 六 程序分析的步骤 四 工艺程序分析的应用 第二节 工艺程序分析 一 工艺程序分析概述 二 工艺程序图 三 工艺程序分析的步骤 一 工艺程序分析概述 以生产系统或工作系统为研究对象 对生产系统全过程所进行的概略分析 从宏观上发现问题 为后面的流程程序分析 布置和经路分析作准备 生产系统全过程 只分析加工和检验两项活动 技术性强 以生产或工作的全过程为研究对象 工艺程序图 定义 特点 分析对象 工具 一 工艺程序图的概念 二 工艺程序图的作用 三 工艺程序图的组成 四 工艺程序图的作图规则 五 工艺程序图的结构形式 二 工艺程序图 一 工艺程序图的概念 对生产过程的概略描述 主要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 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 二 工艺程序图的作用 便于研究人员从总体上去发现存在的问题以及关键环节 作为编制作业计划 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 三 工艺程序图的组成 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 将现行工艺程序 用表4 1或4 2中规定的符号记录下来 并绘制在标准图表上 就得到工艺程序图 统计是对生产过程中的加工和检验次数 时间或距离等进行统计 统计 表头 图形 四 工艺程序图的作图规则 工艺流程图由若干纵线和横线所组成 垂直线表示工序流程 水平线表示材料 零件的引入 并于线上填写零件名称 规格 型号等 主要零件画在最右边 其余零件按其在主要零件上的装配顺序 自右向左依次排列 加工 检查 符号之间用长约6mm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上到下 从右至左分别从1开始依次编号于符号内 材料 采购的配件 中心零件装配或加工 工艺顺序 局部装配或加工 材料 局部装配或加工 局部装配或加工 材料 材料 材料 五 工艺程序图的结构形式 合成型 泵及其接受器之装箱工艺程序图 图4 3是镁锭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 图4 3 直列型 工艺程序图 直列型 风扇装箱的工艺程序图 图4 4所示是分解型 电拖车检查及维修的工艺程序图 图4 4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 这时可用图4 5的形式来记录 图4 5重复工艺的记录方法 图4 6 复合型 工艺程序图 复合型 在木箱上钉五只钉子 三 工艺流程分析的步骤 见表4 7 开关转子的加工过程的工艺程序分析 具体内容见教材P59 P61 传动轴组件工艺程序分析见教材P60 P64 投影仪以及遥控器装箱工艺程序分析见教材P64 P66 四 工艺流程分析的应用 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4 7所示 加工工艺如表4 8所示 绘出开关转子的工艺程序图 1 轴2 停挡3 模压塑料 图4 7开关转子 表4 8各组成部分的工艺过程 图4 8开关转子工艺流程图 例2 生产如图4 9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 图4 9传动轴组件 该组件的加工工艺为 1 根据给定的加工工艺 绘出的传动轴组件的工艺程序如图4 10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 图4 10传动轴组件的工艺程序图 根据传动轴组件工艺程序图 运用 5W1H 4ECRS 进行分析 其分析过程如下 答 不能 因为每个工步完成的是不同的加工部位 不能简化 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 如法炮制 对程序图中每个工序进行提问 并确定标准工艺程序 以便后面进行作业分析和动作分析 例3 根据表4 9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 表4 9投影仪以及遥控器装箱工艺程序 根据图4 11中的统计结果 发现投影仪及遥控器装箱共有12次加工 4次检查 2 现状分析 1 投影仪以及遥控器装箱工艺程序如图4 11所示 运用5W1H ECRS四大原则进行分析 首先 看能否有取消的工序 其次 看能否将工序进行合并或重排 C R 再次 看能否将工序简化 S 最后 看能否使工艺过程更好 具体分析过程如表4 10所示 图4 11改进前投影仪以及遥控器装箱工艺程序图 找错 表4 10分析提问过程 答 不能 不能 能 不能 不能 能 不能 不能 能 不能 能 箱子成型能取消吗 检查箱子破损能否取消 检查箱子破损与箱子成型能否合并 检查电视机外观能否取消 贴出厂标签能否取消 检查电视机外观与贴出厂标签能否合并 电视机装入塑料袋内 装上保护衬能取消吗 检查附件及干燥剂数量并装入塑料袋内能合并吗 检查附件及干燥剂数量并装入塑料袋内能取消吗 检查遥控器外观 将遥控器装入塑料袋内 再放入纸箱内能取消吗 检查遥控器外观与遥控器装入塑料袋内能合并吗 问 3 改进方案 通过表4 10的提问分析 发现上述工序均不能取消 但可以通过工序合并 达到优化的目的 改进后投影仪及遥控器装箱工艺程序如图4 12所示 通过合并加工与检验工序 使总加工次数由原来的16次减少为现在的12次 缩短了加工时间 4 改进效果 第三节流程程序分析 一 流程程序分析概述 二 流程程序分析的种类 三 流程程序图 四 流程程序分析步骤 五 流程程序分析的应用 一 流程程序概述 定义 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 对产品和零件整个制造过程的详细分析 特点 比工艺程序分析更具体 更详细 对产品或零件加工制造全过程中加工 检查 储存 等待和搬运所进行的全面分析 记录产品生产过程的全部工序 时间定额和移动距离 二 流程程序分析的种类 流程程序根据研究对象不同可以分为以下两种 材料或产品流程程序分析 主要用于记录生产过程中材料 零件 部件等被处理 被加工的全部过程 物型 如例1 人员流程程序分析 主要用于记录工作人员在生产过程中一连串活动 人型 如例2 例1 物型流程程序图 一张火车票自出售 使用至回收止 其间经过许多人之手 现用流程程序图表示如右 例2 人型流程程序图 工人按要求核对工件尺寸的流程程序图如右示 三 流程程序图 流程程序图与工艺程序图相似 但增加了 搬运 储存 和 等待 三种符号 流程程序图主要由表头 图形和统计三大部分组成 表头部分主要有工作名称 工作部级 方法 编号 开始状态 结束状态 研究者 审核者 日期等 流程程序图的形式 其标准格式如图4 13 图4 14 见附件流程程序图 所示 图4 13人型及物料型流程程序图标准表格格式一 图4 14人型及物料型流程程序图标准表格格式二 四 流程程序分析步骤 现场调查绘制工序流程图测定并记录各工序的必要项目整理分析结果制定改善方案改善方案的实施和评价使改善方案标准化 一 材料或产品流程程序分析例4 4套筒加工流程程序例4 7休斯直升飞机回转驱动机械的零件加工改善 二 作业人员流程程序分析例4 8利用过滤器排除水中异物过程中作业人员流程程序 五 流程程序分析的应用 例4 4 根据表4 11给定的套筒加工工艺路线和图4 15所示的结构简图 绘出用 50的棒料加工成套筒的流程程序图 根据给定的工艺路线 绘出 50棒料加工成套筒的流程程序如图4 16左列图形所示 改善后的流程程序如图4 16右列图形所示 图4 15套筒结构示意图 1 绘出流程程序图 表4 11套筒加工工艺路线 图4 16加工套筒的流程程序图 2 改善效果的评价 通过改善 取消了原来的等待工序 使生产周期从原来的2 28h减少为2 08h 缩短了0 2h 效果显著 例4 7 休斯直升飞机回转驱动机械的零件加工改善 该零件质量满足要求 交货期和成本让用户不满意 给公司和用户之间的信赖关系带来了不利的影响 为了研究该零件加工中是否存在不经济 不合理的现象 进行了流程程序分析 并加以改善 1 提出改善理由 该零件毛坯为精密铸锻件 按批量生产方式进行作业 先用车床制作夹具的基准面 用钻床钻T H基准孔 再用铣床削卡 铣口袋和加工外圆边 最后是成品保管 2 现状调查 该零件共有19道工序 其加工现场设施布置以及物流路线简图如图4 20所示 图中的数字表示工序代号 现行流程程序如图4 21所示 图4 20回转零件加工现场布置简图 3 制定改善方案 从图4 20可知 钻床和N C铣床之间往返作业较多 搬运人员多 共有8人 因此 改善重点应该放在这两道工序上 通过表4 15的提问分析 发现由于工艺安排不合理 从而造成了钻床和N C铣床之间往返次数多 因此 需要对其进行改进 通过合并加工工序 达到减少搬运次数 缩短搬运距离的目的 表4 15提问分析表 图4 22改善后的加工路线 改进后的加工路线如图4 22所示 流程程序如图4 23所示 图4 23改善后的流程程序图 原来方法 改善方法 4 评价改善效果 改善后加工次数从原来的6次减少为4次 加工时间从原来的397min减少为352min 检验从原来的4次减少为3次 检验时间从原来的26min减少为21min 搬运次数从7次减少为5次 搬运时间从13min减少为5 5min 搬运距离从100m减少为80m 根据改善方案 修改作业标准 并按标准的方法对操作人员进行培训和教育 5 改善方案的标准化 二 作业人员流程程序分析 作业人员流程程序分析是指按照作业顺序 调查作业人员的作业动作 并用表示 作业 检查 移动 待工 的工序图记号 将作业人员进行作业时的一系列动作记录下来 分析记录的全部事实 找出问题点并加以改善的一种分析方法 它的分析方法与物料型的完全一样 不同的是 对象是作业人员 用 表示有意识或无意识的待工 例4 8 利用过滤器排除水中的异物和不干净物过程中作业人员流程程序分析 利用过滤器排除水中的异物和不干净物的过程称为 过滤 在过滤工序中 过滤准备工序由于使用了各种各样的器皿和配套管 组装复杂 使得过滤准备工作费时 费事 造成每次过滤时间不确定 严重地影响了下一道工序的正常进行 为此 需要对过滤工序中操作人员的作业情况进行调查研究 提出改进方案和措施 1 问题的提出 通过现状调查 绘出在过滤准备工作中 作业人员移动线路如图4 24所示 流程程序如图4 25所示 图4 24作业人员移动线路图 2 现状调查 图4 25作业人员流程程序图 3 现存问题 从图4 25发现 现行布置存在以下问题 移动次数多 共10次 占了整个作业活动的43 5 往返现象严重 存在倒流现象 单位作业时间短 作业密度高 移动主要集中在机器 作业台 试验装置之间 而且 试验装置布置在另一个房间 从而造成了在这两个房间之间频繁移动现象 4 制订改善方案 通过运用 5W1H 技术和 ECRS 四大原则 制订改善方案 将图4 24中的C作业区移动到B作业区集中作业 减少不必要的移动路线 将试验装置移动到B作业区的工作台上 减少往返移动现象 将C作业区的空气压箱安装到B作业区的机器侧面 改变过滤瓶的形状 改变过滤方法 将中间瓶改成水缸形 预先组装好 预先组装和连接好过滤器的套管 改进后作业人员流程程序如图4 26所示 图4 25作业人员流程程序图 5 改进效果 通过改进 取得了如下的效果 减少了加工次数 加工从原来的11次减少为5次 时间从原来的551s减少为364s 节省时间87s 减少了移动次数 移动从原来的10次减少为2次 移动时间从原来的22s减少为2s 节省时间20s 减少了移动距离 移动距离从原来的26m减少为2m 大大地缩短了移动路线 提高了生产效率 降低了成本 通过改善过滤方法 减少了器皿数量 从而达到降低成本的目的 四 布置和经路分析的应用 第四节布置和经路分析 一 布置和经路分析概述 二 布置和经路分析的种类 三 布置和经路分析的工具 一 布置和经路分析概述 特征 概念 以作业现场为分析对象 对产品 零件的现场布置或作业者的移动路线进行分析 重点对 搬运 与 移动 路线进行分析 常与流程程序图配合使用 以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的 可详尽了解产品工人在现场的实际流通线路或移动线路 二 布置和经路分析的种类 线路图 线图 图4 28空间物流线路图 绘图时 首先找个画有方格的软质木板或图纸 将与研究对象相关的及可能影响移动线路的物件均按比例剪成硬纸片 将其按实际位置钉于软质木板或图纸上 再用线从图钉起点始 按加工顺序依次绕过各点 最后将线段取下 测其长度 并按比例扩大 这样就较准确地测出对象的实际移动距离 不同产品或零件用不同色的线来表示 图4 29绕成线图的情形 图4 30线图举例 三 布置和经路分析的工具 布置和经路分析的工具仍然是 5W1H 及 ECRS 四大原则 在进行具体分析时 可参考表4 17的内容来辅助思考 表4 17线路图和线图改善分析表 例4 10某汽车制造公司发动机装配所需的螺栓 螺母都是从外面采购 经检查合格后 接收入库 分析该汽车制造公司现行外购零件接收与检验流程 了解运输路线 提出改善方案 例4 11某微型汽车制造公司发动机汽缸生产线设施布置及物流情况分析改进 四 布置和经路分析的应用 外购件接收 检验与入库线路如图4 31所示 外购件接收与检验流程程序如图4 32所示 1 现状调查 例4 10某汽车制造公司发动机装配所需的螺栓 螺母都是从外面采购 经检查合格后 接收入库 分析该汽车制造公司现行外购零件接收与检验流程 了解运输路线 提出改善方案 图4 31外购件接收 检验线路图 图4 32现行外购件检验 点数流程程序图 2 现行布置存在的问题 通过对图4 31的分析 发现现行布置存在以下问题 搬运 等待和检查次数较多 从图4 31中的统计分析得知 汽车发动机连接螺栓 螺帽接收工作共有5次加工 10次搬运 6次等待 3次检查和1次储存 搬运 等待和检查次数较多 运输时间长 从图4 31可知 零件箱经过了多次运输 最后才运到零件架上 运输距离共59 5m 运输时间120min 针对现存的问题 运用 5W1H 技术 ECRS 四大原则和改进分析表4 18进行分析 3 制订改善方案 表4 18改进分析表 得出改善方案如下 对接收 检查 点数工序进行了合并 在接收台的对面开了一个门直接进入库房 改进后零件接收入库的方法有一定的改变 具体在改进后的流程图和线路图中可以体现出来 改进后 外购螺栓 螺帽接收 检验和入库流程程序如图4 33所示 运输路线如图4 34所示 图4 33改进后外购件检查和点数流程程序图 图4 34改进后外购件接收 检验入库线路图 从图4 33的统计表可知 改进后操作次数从原来的5次减少为3次 搬运从原来的10次减少为5次 等待从原来的6次减少2次 检查从原来的3次减少为1次 运输距离从59 5m减为28 5m 通过改进 获得了较大的效果 4 改进效果 例4 11某微型汽车制造公司发动机汽缸生产线设施布置及物流情况分析改进 生产概况 缸体车间共有429名员工 其中一线工人341人 整个车间长94m 宽35m 布置了两条生产线 一条缸体生产线和一条缸盖生产线 缸体和缸盖均是汽车发动机上的主要零件 年产量20万件 缸盖生产设施布置简图如图4 35所示 缸盖加工流程程序如图4 36 1 现状调研 图4 35缸盖生产线设施布置简图 图4 36缸盖加工流程程序图 2 统计分析 从图4 36统计表可知 整个缸盖加工总加工次数为26次 搬运次数为32次 等待次数为12次 搬运距离为2455 2m 加工时间为3433 8s 搬运距离太长 在制品数量多 加工辅助时间长 劳动强度大 耗费资源多 3 现行布置存在的问题 4 提出改进方案 通过对现存问题的分析 运用 5W1H 技术和 ECRS 四大原则 提出改善方案如下 在原缸盖生产线上新增添了必要的孔加工设备 重新布置了清洗机的位置 在车间内部零件的运输采用滚柱运输带 靠机械动力来传送工件 改进后缸盖生产线的设施布置如图4 37所示 图4 37改进后缸盖生产线设施布置简图 5 改进效果 注 需要投资建立输送带和重新布置设备 四 管理事务流程分析的应用 第五节管理事务流程分析 一 管理事务分析概述 二 管理事务流程分析工具 三 管理事务流程分析的步骤 一 管理事务分析概述 使管理流程科学化 使管理作业标准化 使管理作业自动化 达到信息共享 实现无纸化办公 管理事务流程分析是以业务处理 信息管理 办公自动化等管理过程为研究对象 通过对现行管理业务流程的调查分析 改善不合理的流程 设计出科学 合理流程的一种分析方法 概念 目的 二 管理事务流程分析的工具 管理事务流程分析检查重点 研究对象 分析工具 以信息的流动为对象 帐票 单据 报告文件等都是信息的载体 管理事务流程图 在管理事务流程图中 用表4 20所示的符号将管理事务所涉及的内容形象化地记录下来 进行分析研究 以寻找改善点 表4 20管理事务工序分析符号 管理事务流程分析检查 改进重点 例4 12某公司外购件的接收事务涉及到仓库管理员 采购员 验货员 会计员 这一事务花费时间较多 中途转记事务不合理 需要对其进行改进 四 管理事务流程分析的应用 1 调查研究 账本的种类 内容 频度 张数 相关的部门 相关人员 账本信息的流程以及移动方法 移动时间 账本的制作方法 制作时间 作业与货物之间的关系等 外购工厂对货物制作入库单 收货单 并交给仓库管理员 验货员收到验货单后 对货物进行检验 然后将验货单中的二份和货物一起交给仓库管理员 另一份交给会计员 现行管理流程 仓库管理员进行数量和质量检查后 在收货单上签字 并将收货单返回外购单位 将入库单给采购员 将产品给验货员 采购员根据入库单开出验货单一式三份 由库管员交给验货员 会计员根据验货单在账薄上计账 仓库管理员接纳货物后 按照验货单在材料收支薄上记账 验货单一份自己保留 一份给采购员保管 2 绘制管理事务流程根据外购件接收事务流程 用表4 19中规定的符号 绘出其管理事务流程如图4 39所示 图4 39外购件的接收事务图 3 统计结果 经过对图4 39的分析 发现外购件的接收事务共有8次加工 5次保管 2次检查 1次等待 7