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企业的物料搬运系统优化研究毕业论文 企业的物料搬运系统优化研究摘要本论文是运用方法研究优化企业的物料搬运系统,研究现场是总机厂电机修理厂。通过对其现场调查,找出现存的问题,再通过运用方法研究的技术对这些问题进行改善和处理。在处理问题的过程中简化工艺流程,优化设施布置,减少物料搬运次数和搬运时间,最终达到优化物料搬运系统的目的。论文主要内容包括以下五部分内容: 第一部分:绪论。交代了本研究题目的来源及意义;对阜新市总机厂的简介。 第二部分:对方法研究的基础理论的介绍。其中包括方法研究的介绍、程序分析的介绍和各种程序分析及应用的介绍。 第三部分:对机修一车间物料搬运系统的优化。其中包括现场调查并发现问题、运用方法研究的基础理论分析问题和提出改进方案解决问题。 第四部分:对机修二车间物料搬运系统的优化。主要解决的是机盖生产线设施布置影响物料搬运系统的问题。 第五部分:综合本论文的观点和论述,做出总结,并指出了研究的不足。关键词:方法研究;物料搬运系统;程序分析;工艺流程;设施布置AbstractThis disquisition is that use the method study to optimize the material handling system of the corporation. The research place is electrical machinery repair shop of total machine shop. coming by field survey, find out the extant problems, and use the technology of method study to improve and solve these problems. In the process of solving these problems, reduce the process flows, optimize the facilities layout, reduce the materials handling times and time, reach that optimize the material handling system aim at last. The primary coverage of disquisition includes hereinafter five parts: The first part: exordium. Introduce origin and purport of the subject of this research; introducing the FuXin Machinery General Plant The second part: introducing the basic theories of the method study. Include the introduction to Industrial Engineering、the introduction to Method Study、introduction to Program Analysis and introduction to all kinds of the program analysis and their applications The third part: optimizing the material handling system of the first machine repair plant. Include field investigation and problem finding、using the basic theories of method study to analyze problems and putting forward the improved solution to solve the problem. The fourth part: optimizing the material handling system of the second machine repair plant. The important problem to solve is the influence of the cover product lines facility layout on the material handling system The fifth part: Integrate the viewpoints and depictions, make a summing-up, and point out the black mark of this disquisition.Key words: Method Study; Material Handling System; Program Analysis; Process Flows; Facilities Layout目录摘要IAbstractII1.绪论11.1题目的来源及意义11.2企业简介22.方法研究的基本理论32.1方法研究的基本理论32.2程序分析的基本理论62.2.1程序分析的基本理论62.2.2工艺程序分析的基础理论122.2.3流程程序分析的基本理论132.2.4布置和经路分析的基本理论143.运用方法研究优化机修一车间物料搬运系统163.1机修一车间研究现场介绍163.2 YB680-2电动机转子加工过程中存在的问题分析与改进163.2.1现场调查163.2.2运用方法研究对转子加工工艺进行分析193.2.3应用并评价改进方案203.3转子轴加工流程中物料搬运问题的分析与改进233.3.1现场调查233.3.2运用方法研究分析转子轴加工流程中的问题243.3.3提出并评价改进方案254.运用方法研究优化机修二车间物料搬运系统294.1机修二车间研究现场介绍294.2机盖生产线设施布置存在的物料搬运问题的分析与改进294.2.1现场调查294.2.2运用方法研究分析与改进现行布置中存在的问题324.2.3评价改进方案与改进结果325.结论34致谢35参考文献36附录A37附录B431.绪论1.1题目的来源及意义 在社会经济的发展过程中,最初企业主要把降低人工和材料成本作为提高利润的手段,因此它们被成为“第一利润源” 。当人工和材料价格降低到一定程度时,企业又将注意力转到扩大产品销售额上,这种途径称为“第二利润源” 。随着市场竞争的日益激烈,每个企业占有的市场份额终究有限,于是企业开始注意降低在成本中占据相当比例的物流费用。因此在西方,物流管理被形象地称为“第三利润源” 1。 企业物流系统由几大部分组成,物料搬运系统就是其中之一,也是企业物流系统中最常见的一部分。物料搬运费用在企业物流费用中占较大的比例。如果能找到一种方法或技术来优化企业的物料搬运系统,减少物料搬运费用,就能降低企业的成本,提高企业的生产效率和利润,使企业更强的市场竞争力。 在人类生活中,人们总是要通过一定的方法来达到他们预期的目标。但选用方法不同,获得的效果就不同。好的方法可以帮助人们减少资源的消耗,提高产品或服务的质量,获得较高的产出。方法研究就是这样一种好的系统研究技术,它的研究对象是系统,解决的是系统优化问题。 根据上述背景提出了运用方法研究优化对企业物料搬运系统的设计,本课题是一种系统研究技术在企业物料搬运系统中的应用,实现物流合理化,研究的成果具有一定的实用性。它的实施能够改进工艺和流程;改进工厂、车间和工作场所的平面布置;经济地使用人力、物力和财力,减少不必要的浪费;改进物料、机器和人力等资源的有效利用,提高生产率;改善工作环境,实现文明生产;降低劳动强度,保证操作者身心健康。其中改进工艺和流程和改进工厂、车间和工作场所的平面布置是本次课题的主要手段。通过这些手段,减少企业生产过程中的搬运次数和搬运距离,减少工作人员的搬运量,优化企业的物料搬运系统,从而从根本上提高企业的竞争力。1.2企业简介 阜新市总机厂成立于1936年,至今已经发展成为国家行业二级企业,是煤炭系统挖掘机维修中心及齿轮加工中心,是东北地区唯一生产液压支架的厂家,是国家定点生产煤气发生炉企业,拥有从铸造、锻压、焊接到机加等整套工艺装备。其中铸钢厂年产能力8000吨,铸件最大重量可达10吨。还拥有160大型落地镗床、6.3米立式车床、深孔加工设备、500吨油压机、仿型切割机、自动焊接回转台、数控机床等大型设备,具有生产矿用液压支架、胶带输送机、刮板输送机、支护产品、井工矿提升设备及煤气设备制造安装能力。还可以检修各种发电机、电动机等电气设备,以及制造航运、冶金、电力、化工、石油等行业的机械产品。企业已获得国家建设部颁发的建安企业二级资质证书,并通过ISO9001质量认证,具备各项安全标志和生产许可证。 该厂着多种产品,就刮板运输机就有两种:SGB-620/40T刮板输送机、SGB-630/150C刮板运输机等,主要用于煤矿井下采煤工作面和顺槽巷道运送煤炭。带式运输机系列产品有:DSJ65/20/55伸缩式胶带输送机DTL100/80/160胶带输送机等,主要用于煤矿井下顺槽运输、巷道掘进运输、集中巷道运输、斜井运输以及露天矿和地面运输。各种液压支架:QY240-10/26型掩护式支架、ZFD2600-21/28型放顶煤支架、ZZ3600-11/23型支撑掩护支架、ZZP4800-17、33F铺底网式放顶煤支架、ZFSG4000-23/35型排头支架。JD系列调度绞车主要用于矿井井下或地面装载站调度编组矿车,也可用于中间巷道托运矿车及其它辅助搬运。本绞车部分具有隔爆性能,可用于有煤尘瓦斯的矿井。该厂还能生产KSGJY系列矿用隔爆型掘进专用移动变电站是一种煤矿井下掘进工作面供电专用设备,矿用隔爆型机构。干式变压器为三绕组,输入电压6千伏,输出电压660伏,分别供通风局扇和掘进动力设备。其行走装置可根据用户需要在600毫米、762毫米、900毫米轨道上运行,也可以改为拖橇运行,等多种在矿井作业中所需的产品。本论文研究的现场是阜新矿务局机械制造总厂下属的电机修理厂。电机修理厂共有四个车间:机修一车间、机修二车间、钳工车间和质检车间。机修一车间是主要是对电动机转子机加工方面的维修及加工。机修二车间是对电动机其他零部件的机加工方面的维修和加工。钳工车间是进行配键、去毛刺等钳工工序的地方。质检车间是对电动机部件进行探伤、质检的地方。2.方法研究的基本理论2.1方法研究的基本理论 方法是人们进行工作和生活所运用的整体手段的组成部分,不论在工厂、工作单位和学校,人们都要使用方法来完成自己所要做的任何事情。好的方法,可以帮助人们减少物质、能源、时间以及资金的消耗和浪费,从而降低成本:可以减人的精力的消耗,减少遭受损伤和工伤的概率;可以帮助人们利用有限的资源求得最高的产出,以提高生产率。1.方法研究的概念 方法研究的定义是对现有的或拟议的工作(加工、制造、装配、操作)方法进行系统的记录和严格的考查,作为开发和应用更容易、更有效的工作方法以及降低成本的一种手段。2.方法研究的特点:(1)求新意识永不自满,永无止境的求新意识是方法研究的一个显著特点,不以现行的工作方法为满足,力图改进、不断创新。(2)方法研究的指导思想?挖掘企业内部潜力力求在不投资(不增加人、机、物)或少投资的情况下,获得大的经济利益。着远的企业内部的挖潜。(3)方法研究的着眼点?系统整体优化方法研究首先着眼于整个工作系统、生产系统的整体优化(程序分析),然后再深入的解决关键的局部问题(操作分析),再进而解决微观问题(动作分析),从而达到系统整体优化目的。3.方法研究的目的:(1)改进工艺和程序(2)改进工厂、车间和工作场所的平面布置(3)改进整个工厂和设备的设计(4)经济的利用人力,减少不必的疲劳(5)改进物料、机器和人力的利用,提高生产率(6)改善实际工作环境,实现文明生产(7)降低劳动强度4.方法研究的内容 方法研究是一种系统研究技术,它的研究对象是系统,解决的是系统优化问题。因此,方法研究着眼于全局,是从宏观到微观,从整体到局部,从粗到细的研究过程。其具体研究内容如图2-1所示图2-1 方法研究的内容Figure 2-1 Method study content5.方法研究的层次 方法研究的分析过程具有一定的层次性。一般首先进行程序分析,使工作流程化、优化、标准化,然后,进行作业分析,最后再进行动作分析。程序分析是对整个过程的分析,研究的最小单位是工序;作业分析是对某项具体工序进行的分析,研究的最小单位是操作;动作分析是对作业过程是从粗到细,从宏观到微观,从整体到局部的过程。用图可表示成图2-2的形成。图中的“工序”是指一个工人或一组工人,在一个工作地点,对一个劳动对象或一组劳动对象连续进行的操作;“操作”是工人为了达到一个明显的目的,使用一定的方法所完成的若干个动作的总和,它是工序的基本组成部分;而“动素”则是指构成动作的基本单位,如伸手、移物等。图2-2 方法研究的分析层次Figure 2-2 Method study analysis level6.方法研究的步骤 (1)选择研究对象。方法研究的对象具有选择性,不仅要考虑其可行性,更要考虑其经济性。如果某项工作的经济价值低,需要花费很长的时间去研究,浪费较大的人力、物力,这就违反了工业工程的研究准则,就应该取消。尤其是对一些细微动作的研究,经过研究改善后所节省的时间仅为数秒钟或节省的搬运距离仅为几米,而恶劣的工作地布置、笨重物料的半圆将消耗大量的时间个精力,这种研究是毫无意义的。因此,方法研究具有一定的选择性,在生产实际工作中,不可能也没必要对所有的问题都进行研究,在选择研究对象时,应重点对以下工序进行研究: 1)生产过程中形成瓶颈的环节或工序。 2)生产过程中成本最高的工序。 3)生产过程中质量不稳定的工序。 4)生产过程中劳动强度最大的工序。 (2)现场调查、记录实况。在选定调查对象后,就需要记录与现行方法有关的事实,这些事实是分析现行方法、开发新方法的基础。因此,对记录的事实要求准确、清晰、明了。为此,需要从以下几方面作准备: 1)收集有关资料。对工作系统的了解和掌握需要有足够的、准备的资料数据。这些资料主要包括与分析对象直接有关的直接资料和相关的间接资料。获取这些资料的方法可以通过现场调查获得,也可以通过收集历史资料数据而获得。 2)准备用具和记录所有的图表。进行现场调查是,需要记录现状。为了记录的快速和准确,与要预先准备必要的工具和图表。研究对象不同,具体采用的记录工具和图表有所不同。(3)分析研究和开发新方法。分析和开发这两个步骤很难分开。人们往往在考查研究的过程中,就开始思考开发新的工作方法的可能性,而在开发新的工作方法过程中,又需要对现行方法不断地进行分析研究。(4)建立评价最优方案。各种方案都有其优缺点,十全十美的方案是不存在的。所谓最优方案,就是通过综合评价和作业测定,改善效果被公认的最好的方案。(5)实施新方案。按照新的工作方案的要求对操作者进行培养和教育,在实际工作中逐渐实施新的方案,根据实际情况,不断发现问题,即使对新方案进行适当修正或调整。(6)制定标准方法。新方案通过初步实施,一旦取得预期的效果,就应该将其内容制定成相应的标准,建立新的工作目标,今后,按照新的工作目标来培养操作工人。(7)维持。新方案在实施过程中,刚开始可能有不适应的地方,需要研究工作者耐心地说服教育,阐明新方案的优越性,并持之以恒,不断完善,直至最好。22.2程序分析的基本理论2.2.1程序分析的基本理论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,改进进行的作业方法及空间布置,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、不均匀、不合理的现象,提高工作效率的一种研究方法。2.程序分析的特点程序分析具有以下特点: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。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。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要手段。为此,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。可以发现加工顺序是否合理、流程是否畅通、设备配备是否切当、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。表2-1 程序分析的常用符号Table 2-1 procedure analysis conventional symbol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、半成品、成品的特性和数量进行测量。或者说将某目的物与标准物进行对比,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运输、操作工人的移动D等待或暂存指在生产过程中出现的不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或从仓库中取出都属于储存活动4.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活动构成,即加工、检查、搬运、等待和储存。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表2-1所示的5种符号分别表示加工、检查、搬运、等待和储存这5种基本活动。5.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、布置与经路分析以及管理事务分析这四种,具体如图2-3所示。6.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,具体如表2-2所示图2-3 程序分析的种类Figure 2-3 Procedure analysis type表2-2 程序分析的种类工具Table 2-2 procedure analysis type tool程序分析种类程序分析工具工艺程序分析流程程序分析布置也经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7.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”的分析方法。在实际工作中常称之为: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 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。 (二)4大原则?“ECRS”四大原则 在运用“ECRS”四大原则时,首先考虑取消该工序,对不能取消而又必要者,再考虑进行合并、重排和简化。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。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,这时可参考表2-3来分析思考。 表2-3 程序分析建议表Table 2-3 procedure analysis suggestion table思考要点改善要点基本原则尽可能取消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置改进现有的工作流程 (三)5个方面?加工、搬运、等待、储存和检验 针对加工、搬运、等待、储存和检验这5个方面,分析的重点不一样,具体情况如下所示: (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,它涉及到产品设计、工艺设计、产品制造等过程。在分析产品制造过程中的某些操作时,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,从一个工作站移动到另一个工作站,实现空间上、位置上的移动,搬运必不可少。依次,在进行搬运问题的分析时,应该重点分析物品的重量、形状、材质、距离、时间、频数等,合理地安排设施布置,尽量使设施按直线、直角、U型、环型、山型、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采用合适的检验方法、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,缩短检查时间,提高检查效率。 (4)等待分析。等待不会增加任何附加价值,只能增加成本,延长生产周期,占用空间,造成资金积压。因此,应将等待将到最低限度。在分析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。过去曾一度认为库存是资本,是快速响应可户需求的必然保证。随着市场经济的快速发展,个性化需求越来越多,产品生命周期越来越短,库存被认为是最大的浪费。对储存的分析,应该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。 (四)“5W1H”技术 可以参考表2-4中的提问方法,对某一问题进行连续几次提问,寻找问题点,获得改善方案。 表2-4 5W1H提问技术 Table 2-4 5W1H inquiry technology考察点第一才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)为何需要此处做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8.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6大步骤。每个步骤的具体内容如表2-5所示。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。2 表2-5 程序分析的步骤 Table 2-5 procedure analysis step步骤内容选择选择所需研究的工作记录针对不同的研究对象,采用表2-2所示的不同的研究图表进行全面记录分析用5W1H、ECRS四大原则进行分析、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性进行检查,不断改善,直至完善2.2.2工艺程序分析的基础理论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调查研究和改进之前,对生产系统全工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、布置和经路分析作准备。2.工艺程序分析对象生产系统的全过程。3.工艺程序分析的的特点(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。4.工艺程序分析的工具工艺程序图。22.2.3流程程序分析的基本理论1.流程程序分析的概念 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5种状态加以记录,流程程序分析是对产品整个制造过程的详细分析,特别适用与对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。2.流程程序分析的特点(1)它是对某一产品或某个主要零件加工制造全过程所进行的单独分析和研究。(2)比工艺程序分析更具体、更详细。(3)除了分析“加工” 、“检查”工序外,还要分析搬运、等待和储存工序,是对产品或零件加工制造全过程中加工、检查、储存、等待和搬运所进行的分析。3.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、时间等方面的数据,以便制定恰当的生产计划。(3)为设施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数据。(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。4.流程程序分析的工具流程程序图。5.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:(1)材料和产品流程程序分析(物料型)。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。(2)人员流程程序分析(人流型)。主要用于记录工作人员在产品过程中的一连串活动。6.流程程序分析步骤 流程程序分析步骤与前面工艺程序分析相似,主要有以下7个步骤:现在调查;绘制工序流程图;测定并记录各工序中的必要项目;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。22.2.4布置和经路分析的基本理论1.布置和经路分析的概念 布置和经路分析是指以作业现场为分析对象,对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行的分析。2.布置和经路分析的特征(1)重点对“搬运”和“移动”的路线进行分析,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。(2)通过流程程序图,可以了解产品的搬运距离或工人的移动距离,但产品或工人在现场的具体流经线路并不清楚,通过布置和经路分析可以更详细地了解产品或工人在现场的实际流通线路或移动线路。3.布置和经路分析的目的 便于对产品、零件或人与物的移动路线进行分析,通过优化设施布置,改变不合理的流向,减少移动距离,达到降低运输成本的目的。4.布置和经路分析的工具布置和经路分析的工具仍然是“5W1H”以及“ECRS”四大原则。在进行具体分析时,可参考表2-6的内容来辅助思考。2表2-6 线路图和线图改善分析表Table 2-6 circuit diagrams and graph improvement analytical tables内容平面移动移动距离能否缩小移动路线是否采用了“?”、“L”、“U”、字形等简单形式或成封闭系统有没有相向流动通道和路面状况是否良好立体移动高度能否降低上下移动次数能否减少是否使用起重设备厂房设备配置是否合理立体移动物流路线配置是否合理运输方法是否合理运输通道、起重设备、行车路线、作业面积、标识是否符合要求设备配置是否与工艺路线相适应占地面积、摆放方向(与通道及采光的关系)是都恰当车间办公室及检查工序的位置是否合适3.运用方法研究优化机修一车间物料搬运系统3.1机修一车间研究现场介绍 机修一车间主要是加工和维修电动机转子部件的车间。现场的厂房陈旧,天窗部分已经损坏,通风不好,照明灯也有部分损坏,工作照明条件差,工作环境恶劣。通过与车间的老工程师交谈中得知,由于几些年企业的效益不好,导致资金短缺,没有及时修缮厂房。在调查中,还发现机修一车间内的机床陈旧,有的机床已经坏掉了,但并没有维修,有的加工工序用相似的其他机床加工来代替;机床的布置是按照类别布置的,并没有符合工艺的要求,这些都会增加加工过程中的搬运次数和搬运距离,增加工作人员的搬运量,使物料搬运系统复杂化。厂区的布置有一些不合理的地方,比如钳工车间与机修一车间相距较远,在进行钳工工序时要较长的搬运距离。这样一来也增加了搬运的距离。3.2 YB680-2电动机转子加工过程中存在的问题分析与改进 转子是电动机的重要组成部分之一,转子的制造也是电动机制造的重要组成之一。YB680-2防爆式电动机转子由轴、铁芯、套筒、键四种零件所组成。转子轴和铁芯是由其他车间制成毛坯后直接搬运到机修一车间进行机加工的。套筒和键是外购件,不需要加工。3.2.1现场调查 1根据现场调查,各个零件的加工工艺如表3-1所示。 2.根据表3-1的加工工艺,绘制YB680-2电动机转子的工艺程序图如图3-1所示。表3-1电动机转子各组成部分的工艺过程Table 3-1 electric motor rotor each constituent technological process零件名称工艺内容轴操作1:在车床上,车端面、外圆操作2:在同一车床上车另一端面,然后工件送热处理车间操作3:在热处理车间,调质,然后工件送车床操作4:在车床上,半精车外圆,然后工件送钻床操作5:在钻床上,钻中心空,然后送到镗床。操作6:在镗床上,镗6个28mm斜孔,然后送到铣床操作7:在铣床上,铣键槽,然后工件送检查处检查1:探伤及检查尺寸和表面粗糙度,然后送到钳工台操作8:在钳工台配键,然后送到车床操作9:在车床上,精车外圆,然后送到钳工台操作10:在钳工抬去毛刺,然后送回检查处检查2:检查最终尺寸和表面粗糙度材料为45Cr680mm棒料键操作11:把平键装入轴上外购件铁芯操作12:在车床上,粗车操作13:在车床上,精车,然后送到铣床操作14:在铣床上,铣键槽,然后送到钳工台操作15:在钳工台,去毛刺,然后送到检查处检查3:检查最终尺寸和表面粗糙度,然后送到零件轴处操作16:把铁芯压在轴上材料为45钢毛坯套筒操作17:将套筒装入轴上检查4:最终检查完工部件,送往成品零件库外购件 图3-1 改进前YB680-2电动机转子的工艺程序图 Figure 3-1 before the improvement, YB680-2 electric motor rotors process chart 减少工艺流程虽然不能直接的体现物料搬运系统的优化,但它可以影响流程程序和设施布置的设计。根据图3-1中的统计结果,发现轴和铁芯共有17次加工、4次检查。检查的次数较多,应在符合工艺的要求下减少检查的次数。某些加工工序可以取消或合并。例如:在钻床上钻的中心孔,在车床上也可以完成,只要符合工艺的要求,完全可以用车床代替钻床,减少加工的次数,优化工艺流程。3.2.2运用方法研究对转子加工工艺进行分析 提出改进方案的分析过程:首先,运用5W1H提问技术找出问题。然后运用ECRS四大原则。四大原则的分析过程如下表3-2所示。具体分析过程如表3-3所示 表3-2 ECRS四原则的运用示例 Table 3-2 ECRS four principle utilization demonstrations 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个及以上的工序内容是否可以合并起来同时进行2个及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 下表3-3就是与工人在交流,运用5W1H提问技术找出问题、ECRS原则对有些工作的改进的提问。 表3-3 分析提问过程Table 3-3 analysis inquiry process问答轴的粗车两端面和外圆能合并吗轴的调质能否取消钻中心孔能否用车床代替钻中心空能否与半精车合并探伤及检查轴的尺寸和表面粗糙度能否取消轴在钳工台配键和去毛刺能合并吗轴在钳工台配件和精车能否调换最终检查轴的尺寸和表面粗糙度能否取消最终检查轴的尺寸和表面粗糙度能否与钳工去毛刺合并铁芯的粗车和精车能否合并检查铁芯最终尺寸和表面粗糙度能否取消检查铁芯最终尺寸和表面粗糙度能否与钳工去毛刺合并不能不能能能不能能能不能能不能不能能 通过表3-3的提问分析,发现上述工序有些能取消,有些工序不能取消,但可以通过工序合并,达到优化的目的。有些是因工序的变动而被取消。得到的改进方案如下:对加工与检验的工序进行了合并。从而减少搬到检验处的过程2次及2名专门人员的检验过程。将钻中心孔的工序用车床代替,由于也可以完成这道工序且满足精度要求,这样可以减少搬运到钻床的过程。将钳工配键与去毛刺合并,因为这两道工序都在钳工台上进行,而且在车前后并没有影响。将铁芯的粗车与精车和并,由于铁芯的精度不高,所以粗车与精车完全可以合并。3.2.3应用并评价改进方案 根据上面的改进方案,对现行的工艺过程进行改进和优化,改进后的转子加工工艺流程如下表3-4所示。根据表3-4的加工工艺,绘制改进后转子加工工艺图如图3-2所示。表3-4电动机转子各组成部分的工艺过程Table 3-4 electric motor rotor each constituent technological process零件名称工艺内容轴操作1:在车床上,车端面、外圆操作2:在同一车床上车另一端面,然后工件送热处理车间操作3:在热处理车间,调质,然后工件送车床操作4:在车床上,半精车外圆及钻中心孔,然后工件送镗床操作5:在镗床上,镗6个28mm斜孔,然后送到铣床操作6:在铣床上,铣键槽,然后工件送检查处检查1:探伤及检查尺寸和表面粗糙度,然后送到车床操作7:在车床上,精车外圆,然后送到钳工台操作同时检查1:在钳工台配键、去毛刺,并检查材料为45Cr680mm棒料键操作8:把平键装入轴上外购件铁芯操作9:在车床上,粗车并精车,然后送到铣床操作10:在铣床上,铣键槽,然后送到钳工台操作同时检查2:在钳工台,去毛刺并检查,然后送到零件轴处。操作11:把铁芯压在轴上材料为45钢毛坯套筒操作12:将套筒装入轴上检查2:最终检查完工部件,送往成品零件库外购件 通过重排、合并加工与检验工序,是总工序次数由原来的20次减少为现在的16次,加工次数和检查次数都有了减少,优化了工艺流程,缩短了加工时间和检查时间。虽然优化工艺流程并不能直接的解决物料搬运问题,但通过工艺流程的简化可以减少加工次数以及加工工序之间的搬运次数,间接的优化了物料搬运系统。 图3-2 改进后YB680-2电动机转子的工艺程序图 Figure 3-2 after the improvement, YB680-2 electric motor rotors process chart3.3转子轴加工流程中物料搬运问题的分析与改进3.3.1现场调查 在转子的加工过程中,轴的加工流程比较多而且应用的机床也比较多,所以机修一车间的设施布置主要是按照轴加工工艺布置的。根据图3-2中的转子轴的工艺,绘制出转子轴加工流程程序图,如图3-3所示。 工作名称:转子轴制造 编号:2810 开始:粗车端面及各个轴颈 结束:保管 方法:现行方法 研究者:常 浩 日期;2008.04.26 工作者:常 浩 日期;2008.04.27统计项别次数时间/min距离/m加工 9132检查 220搬运 1017325等待D00储存 ?3120工作说明距离/m时间/min人数工序系列加工检查搬运等待储存1.粗车端面及各个轴颈101DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD?2.暂时放置6023.搬往下一工序302024.半精车各个轴颈2015.钻78中心孔216.搬往下一工序20127.镗6-28斜孔618.搬往下一工序20129.铣键槽2110.搬往下一工序201211.探伤10212.搬往下一工序402213.钳工配键70114.搬往下一工序603215.精车15116.搬往下一工序603217.去毛刺5118.搬往下一工序402219.调质212