2023年现场改善与工业工程基本技术教材

第二部分工业工程四种基本技术

一、工序分析

第12章工序分析法概述

12.1工序分析的相关概念

12.1.1工序的定义

在工厂里，原材料按照一定的顺序进行各种加工，最终形成产品上市，在这个过程中，包括加工、

搬运、验货，甚至待工、搁置等作业，都称之为“工序”。

12.1.2工序流程的定义

工序流程就是指从原材料到成品这生产过程中一系列工序的顺序关系和流动过程。

12.1.3工序分析法定义

对生产过程中一系列的工序进行调查、分析的手法称之为“工序分析法”。工序分析法是

按照规定的顺序即工序流程进行调查、分析，掌握工序中存在的“三不”现象即不经济、不均衡、

不合理的现象，以及中途出现的待工闲置等现象，找到改善重点，制定改善方案的一种分析手法。

12.2工序分析法意义

工序分析从整体把握工序流程，分析每个工序与前后工序的关联性，找出有问题的工序，

探讨工序系列是否符合目的性和经济性。

12.3工序分析须考虑事项

/整理工序流程

/工序流程中是否存在“三不”现象

/工序顺序是否合理

/工序流程是否流畅，是否有停滞

/设备配置、搬运方法是否合理

/工序中的作业是否必要，是否可以取消，是否有更好的作业方法

12.4工序分析中的工序图记号

在工序分析中，工序流程是用规定的记号来描述的，这种记号称为“工序图记号”。工序

图记号来源于JIS（日本工业规格）中的“Z8206工序图记号”。

12.4.1四种常见的工序图符号

生产活动的各种不同的要素，可分类成加工、搬运、检验及停滞四种过程现象，这四种不

同的现象各以工序图记号中的符号来表示。

/V加工

指原材料、零件、半成品依照生产的目的受到物理、化学、机械或人为变更。

记号：O：用大圆形作为加工记号。

/J搬运

指材料、零件、半成品、成品从某一位置移动到另一个位置的过程。

记号：约为加工大圆记号1/2直径的小圆，内侧可注明搬运的机器或工具。

有时因与大圆的加工记号不易区别，也使用箭头记号

/J检验

指对料、零件、半成品或成品的品质特性或数量用法加以检测，并将其结果与基准比较判

别合格或不合格。

记号：◊:质量检查。

□：数量检查。

/V停滞

指材料、零件、半成品或成品在某一个位置滞留或存储。

记号：▽:计划内的存储。

D：计划外的滞留。

简单的，通常我们都用▽表示。

12.4.2工序图记号分类

工序图记号根据需要分为基本图记号和补助图记号。

基本图记号是用来表示主要工序的记号，分为加工、搬运、存储、滞留、数量检查和质量

检查等各类记号。具体内容见表12—1。

表12—1基本图记号

序号主要工序记号意思

使原材料、零部件或产品的形状、性质进行改变

1加工

O的过程

使原材料、零部件或产品的位置进行改变的过程。

2搬运

0或=>记号♦♦表示搬运的方向

将原材料、零部件或产品按计划贮减的过程

3贮藏V

原材料、零部件或产品未能按计划进行而处滞留

滞留状态

4D

对原材料、零部件或产品的数量进行核算，将结

5数量检查□

果和标准要求相比较，判别差异的过程

检验原材料、零部件或产品的品质特性，并将结

6质量检查◊果和标准要求相比较，判定批量的合格率和单个

体的优劣

补助图记号是辅助基本图记号来表示工序流程的记号，分为流程线、区分、省略等记号。

具体内容见表12-2':

表12—2补助图记号

序号记号名称记号意思备注

当顺序关系不易理解时，流

1流程线表示主要工序的顺序关系程线的末端或中间画上箭

头表示方向。

表示在工序流程中的管理上

2区分

/WV\/\的区别

表示工序流程的某一部分省

3省略—

略

12.5工序分析法分类

工序分析法根据分析对象的不同可以分为4类。以产品为主体的分析方法称为“产品工序

法”；以作业人员为主体的分析方法称为“作业人员工序分析法”：对作业人员和机器或数名作

业人员共同作业进行分析的方法称为“联合工序分析法”。

工序分析根据对象的不同，分析方法也是不同的，其具体整理如下:

产品工序分析法

作业人员工序分析法

工序分析法

作业人员机器分析法

联合工序分析法—

共同作业分析法

第13章产品工序分析法

13.1产品工序分析法定义

产品工序分析法是以原材料、零部件和产品为对象，分析工序如何进行时.，将着眼点放到

物流上来进行分析调查的一种方法。

产品工序分析法是工序分析中的主流，如果掌握好了，其他工序分析法通过应用产品工序

分析法的各种方法，就可以容易的灵活运用了。

13.2产品工序流程分类

产品的工序流程大致可以分为4类，直列型（单一型）、合流型（组合型）、分支型（分

解型）和复合型。一般来说，产品工序大都由这几种形式组合而成。在分析的时候，抓住产品的

工序流程，是进行产品工序分析的第一步。

直列型

原材料从第一工序到最后工序完成品为止，没有其他零件组进来，这样的工序流程称为直

列型。

下图13-1是按照钢材这一物资的流程，用工序图记号，对钢材压延、检查、捆扎包装、

等待上市的一系列工序加以表示

图13—1直列型图例

合流型

主材料作直列型之工序，中间的工序再加入其他的零部件或零部件加以装配的工序流程，也

就是说，汇聚多个系列的工序合流成一个系列的工序，这种工序流程称为合流型。一般为组合生

产产品的工序或由多种原材料生产产品的工序。

下图13—2是在主管上焊接分管，并进行检查水压的工序示意图。

图13-2合流型图例

分支型

主材料经过工序加工后分成两种以上产品，即出现作业分支，一种原材料制成多种产品的

工序流程，称这样的工序流程为分支型。

下图13—3是将铁矿石压碎并筛选区分，然后把粉矿运送到铁粉烧结厂，把块矿运送到高炉

的分支型的一个例子

图13-3分支型图例

复合型

在加工中途出现分支，然后又再合流的工序称之为复合型。

下图13-4是在钢材压延作业中，用同一压延机反复压延的工序，在压延前需要一些加工作

业，如果经过规定次数的压延后，便可以包装上市。

装入前放置地

装入作业

压延

抽出作业

材质检查

搬运

捆绑包装作业

等待上市

图13-4复合型图例

13.3产品工序分析法目的

产品工序分析的目的主要希望发觉下列状况，并设法改进。

表13-1：

项次目的调查或计测项目

发觉工程或作业的配置、顺序、分割、合并是否适工程能力、作业站工时单位产

1

旦

当里

2发觉是否有不必要的停滞延迟工时

发现搬运的路线、方法、次数、负荷是否适当路径、长度、次数、负荷、活

3

性系数

4发现搬运的距离是否可缩短距离、时间

5发现是否有等待时间，可否缩短等待时间、次数

发现是否可同时加工或检验加工数、工序、检验次数、效

6

率

7发现品质变异及品质状况品质统计数据

8发现报废或返工品质不良数据

9发现变动品质成本品质成本分析

10发现工作现场之抱怨工作难易度、满意度、安全性

工序流程图制成后，应作工作简化，并确定生产线是否重新布置及调整工序流程。

13.4产品工序分析法步骤

1预备调查。

(1)先确定分析的目的

(2)了解现有资料

/V产品图

/V工作场所配置图

/V流程图

/V设备图

/J材料表

/V作业标准书

/J检验标准书

2绘制工序流程图。

将现有的流程依工序符号绘制成工序流程图。

3测定并记录各工序中的必要项目。

针对各工序详细加以调查，调查内容如下：

/J作业顺序及作业方法

/V工作时间

/V作业距离

/J作业产量

/J瓶颈工序

/4出现的问题

/V工作反应

应用的方法有：工厂布置及物料搬运、工作简化、动作研究、时间研究、动作分析、动作经

济等。

4整理分析结果，找出不合理项目

将不合理、不均衡、不经济的项目抓出来，并加以整理成表。

5制定改善方案

针对发现的问题，提出改善方案，绘制改善后的工序流程图。

6改善方案的实施和评价

对改善方案进行实施，对改善效果进行评价。

7使改善方案标准化

若改善方案不可行，效果不明显，则回到前面的步骤继续进行。

若改善方案可行，能达到预期效果，则使该方案标准化，以防止再回到原来的作业方式。

13.5产品工序分析法实例

13.5.1案例一：五金工厂某车间内的产品工序流程分析

这次我们提出的是一个生产五金产品的公司，对其加工部生产工序流程进行改善的一个案

例。

该生产线是将原材料从啤机部出来后经过打磨、钻孔、攻牙等工序生产出半成品的过程。

要从产品生产的作业中找出存在的不经济、不合理、不均衡的现象，并加以排除，以达到

缩短生产周期，改善作业流程的目的，为此而实施产品工序分析。

1.预备调查

调查对象：工序流程

通过对产品工序流程的调查，我们初步了解了产品的工序概要，具体如下：

图13-5

我们这次课题的研究对象是从第二工序到最后一个工序。

2.绘制工序流程图

将依据了解到的工序流程，用工序图记号绘制成工序流程图。配上布置图效果更加明显，具

体内容如下：下图为改善前流程线图

V

3.测定并记录各工序中的必要项目

调查测定各工序所使用的机械设备、夹具、搬运距离、所需时间、所需人员，并记录到产品

工序分析表中。如下表:

工序分析表（改善前）

表13-2

表题五金产品加工（改善前）年月日

期

人

流距离时间工序记号

作业名称设备名称员

程

M分人

1从啤机部领料手推车551•

等待打砂———•

260__T7_

_r-|—V

3产品表面打砂打砂机—0.21■

-J—、-

4等待搬运——60—

V-

5搬运到记件处手推车20101__-

等待记件———•

6__T7_5〜-

V

7记件工作区—31

j-

8等待搬运——5—

V

9搬运至待钻孔区手推车20101•//

10临时放置存放区—5天—

__sr_z_

V>•

11搬运至钻孔区手推车551*

12等待钻孔——60—

V

13钻孔钻床—0.11•

等待搬运———

14V760

15搬运至记件处手推车20101—

一-—

16等待记件——5—---_

V------

17记件工作区—31

18等待搬运检查台—5—、・

__O—

19搬运至待攻牙区手推车1681•

rI_nI/

20临时放置存放区—5天—

VS?

搬运至攻牙区手推车

21_J->\551

22等待攻牙——60—

__T7_

V—

23攻牙।——\攻牙机0.151•----

24等待搬运——60—

▽V

25搬运至记件处手推车1681一--

_Q_---

等待记件———--

26^~75一

27记件工作区—31

等待搬运———

2857~75

V/

29搬运至刮批锋处手推车551•/

▽

续表

日

表题五金产品加工（改善前）年月日

期

人

流距离时间工序记号

作业名称设备名称员

程

M分人O□▽

30等待刮批锋V——60—

31刮批锋O手工—0.41_____

32等待搬运V——60—

33搬运至记件处=手推车531y

34等待记件V——5—

35记件□工作区—31

36等待搬运V——5—

—

37搬运至QC处n手推车321X

38等待QC▽——10—

39进行QC0工作台—0.31

41等待搬运V——60—>•

42搬运入库=手推车1051

41221

5次

次次次

42

10

个

合计天

工10天零210.857612.3

130m零

序689.15分人分分分

600

分

4.整理分析结果

把我们所测定记录的数据整理出来，绘制成整理分析表，入下表:

表13-3：整理分析表

工序数时间距离（米）人员（人）

加工

40.85分—4

(O)

搬运

1276分13012

（Q

检查

512.3分——5

(□+◊)

停滞

2110天零600分——

(V)

10天零689.15

合计4213021

分

从以上表中的数字可以看出，临时放置的时间过长，次数过多，还有搬运的次数过多，

时间过长，故我们重点应放在消除或减少临时放置，减少搬运次数，缩短搬运时间。

4.制定改善方案

根据流程线图和工序分析表，大家集思广益讨论了改善方案，最终制定了以下几点改善方案:

（1）车间原来为工艺专业化布置，转运批量较大，从而导致了相当长的生产周期。为此，

我们将机器布局稍做改动，将原来的工艺专业化布置改为连续流小组生产，减小转运批量,

使生产周期得到缩短，流程得到大大改善。

（2）取消了记件这个工序，从而大大减少了搬运的次数和搬运的时间，使得生产率有大幅

度的提高。

（3）由于转运批量较大造成了产品在各工序的停滞时间相当长，故减小转运批量，选择适

当的转运批量来进行生产。

（4）生产计划混乱，导致了在制品在待钻孔区和待攻牙区的临时停滞时间相当长，必须合

理安排生产计划，杜绝过度制造。

通过以上的改善方案，重新绘制了流程线图（见下图），结果表明停滞工序数量和时间

大幅度的减少了，滞留在库的现象也没有了，库存资金的周转加快了，库存成本降低了，旦

通过这种改善，工序流程也得到了改善，生产周期得到了缩短，成本得到了降低。下图为改

善后流程线图

<=>

钻

钻

▽

孔

孔

攻

攻

牙

牙

刮

刮

批

批

锋

锋

连

连

续

续

流

流

钻

孔

攻

牙

刮

其

批

锋

他

连

续

设

流

备

5.改善方案的实施和评价

得到改善方案后，就试行，看效果如何，是否达到预期的目标。

这次的改善过程进行的很顺利，所取得的效果也和改善方案预期的非常接近，原来的42个

序减少到了10个，10天零689.15分的生产周期缩短到了46.15分钟，原来车间每天2—3万的

出货量变成了4-5万。

6.使改善方案标准化

若改善方案不可行，效果不明显，则回到前面的步骤继续进行。

若改善方案可行，能达到预期效果，则使该方案标准化，以防止再回到原来的作业方式。

13.5.2案例二：某电池厂包装车间内作业流程的改善分析

下面是在充电电池包装车间内利用工序分析法对一个典型的单体电池包装作业流程进行分

析。

8搬运T手工搬运——1/•

自动测电压电(

90自动设备—1.6S1

阻

10装箱0———2S1(k

11搬运T手拉车——1

—

12暂存W—一不定_->•

13喷码（下料）0喷码机—18S1

14喷码（装箱）0——10S1•x.

15搬运T手拉车——1

(>•

16暂存W——不定—

17搬运T手拉车——1上

18贴面圈0——1.2S11

、

19搬运T———1y

20暂存W——不定1>•

-

21搬运T————1*

套套管定位+1

22过机+冷风散0热缩机—840S2

热

23装箱0———217S21—

24挑外观I——249S1

———

25搬运T手拉车1--—

26暂存W——不定—>•

27搬运T手拉车一—1X

自动贴标4

28贴标（下料）0—23.9S1

机1

贴标（装箱+外

290—18S1

观检查）1

30搬运T———1

31暂存W——不定1/>•

32搬运T———1•/

选壳身外观装*

330——90S1

盒

34数量检查+装箱I——20S1>•

35称重+打件0打包机—400S1

35131336

个次次次次

合计

1：

序

从以上工序分析图中可以看到:

/V仅有17个工序的生产流程在我们生产车间变成了35个工序。

/-J有13次不创造价值的搬运，可不可以取消？

/J多达6次的暂存，直接造成了包装部生产周期过长，在不包括高温陈化的情况下生产

周期都在一个星期以上。

/J而且在13个加工工序中是不是每个都是必要的？可以看到13个加工工序中有2个装

箱之后是要从转运箱中再取出来，并不创造价值，却浪费了很多的时间和人工。

改进后的流程图如下所示：

在此，工艺流程并没有改变，但是生产的内部组织形式却发生了根本性的变革！

1）逐步改变设备的布置，使工序之间需要用到的设备连续摆放。

2）工序之间的暂存不再存在，一个工序的工作完成之后直接手传递给下一工序进行生产,

拆除了传送带。

3）取消了中间所有的将电池装到转运箱和从转运箱中取出的操作，实现连续生产，可以减

少约三个工人。

4）合并了套套管定位，贴面圈以实现连续流程，虽然可能开始会因为操作不熟练而损失部

分效率。另外合并了两个相邻的外观检查。

改进后的工序分析表：

□

包装作业流程（改善后）年月日

期

流距离时间（C/T）人员工序记.

作业名称设备名称

程M人On▽

高温陈化

1高温储存0———

室

2搬出T手拉车——1

3冷却0————

4搬运T手拉车——1

5暂存W————>•

6搬运T手拉车——1

7挑外观I简易工具—0.3S1>•

自动测电压电自动设备1

80—0.4S2

阻（2台）

9喷码（下料）0喷码机—0.5S1

贴面圈+套套

10管定位+过机0热缩机—0.6S3+3

+冷风散热

11挑外观I—一0.4S1>>

自动贴标

12贴标（下料）0—0.4S1

机

取料+挑外观

130——0.6S3

装盒

14数量检查+装箱I———1>•

15称重+打件0打包机——1*

15331

个次次次次

合计

序

由以上分析可以看到，未来实施流程中：

/工序数减为15个，搬运次数减为3次。

/取消了原来不必要的装箱。

/周期时间均在现有的加工水平上控制在了0.6s以内，可以以0.6s的节拍进行生产。产

能得到很大的提高，在第一份报告中己经给予较详细地分析。

,当然，实现未来连续流程不是一蹴而就的，可以在进行充分的论证之后逐步实施。具体

实施方案待和具体部门负责人协商之后制定并实施。

/每条生产线的人员总数配置仍为11人，但对人员在不同工序上的配置做出了相应的调整。

编号：

时间：2021年X月X日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第119页共97页

第14章作业人员工序分析法

14.1作业人员工序分析法定义

按照作业顺序调查作业人员的作业动作，并用表示“动作”、“检查”、“移动”、“待

工”的工序图记号，将这些动作简化，找出问题点并加以改善的分析手法称之为“作业人员工序

分析法”。

这种分析方法和前章节的产品工序分析法大致相同，但分析范围更加狭窄，分析内容比产

品工序分析法更加细微。

14.2作业人员工序分析法的目的和目标

产品工序分析法和作业人员工序分析法虽然在分析产品流程和作业人员的动作流程上有区

别，即在分析对象上有区别，但是，作业人员工序分析法的操作方法和产品工序分析法大致相同。

作业人员工序分析法是在作业人员一边移动一边作业的情况下进行的，有一定的方便性，通过排

除作业人员的作业动作中存在的不经济、不均衡、不合理现象，从而达到改善的目的。

14.3作业人员工序分析法须核查内容

/是否存在不必要的待工

/移动次数是否太多

/移动距离是否太长

,移动方法是否存在问题

/加工和检查是否可以同时进行

并要研究以下事项是否妥当，从而寻找更好的作业方式：

,设备配置

/作业顺序

/作业分配

14.4作业人员工序分析法步骤

1.预备调查

2.绘制工序流程图

3.测定并记录各工序的必要项目

4.整理分析结果

5.制定改善方案

6.改善方案实施和评价

第119页共97页

编号：

时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12。页共97页

7.改善方案标准化

14.5作业人员工序分析实例

这次案例介绍的是某玻璃厂积层作业作业人员工序分析的一个案例，积层作业是整个作业

的中心作业，该作业中包含的作业数目较多，成本大，为了对积层作业中的某些能够改善的部分

进行改善，降低成本，我们对积层作业进行了作业人员工序分析，制定了改善方案。

1.预备调查

我们对作业人员的工序流程作了调查，工序概要：在贴有波浪形电热导线束的中间膜安装电

极和端口，并将其插入2块防雾玻璃之间进行压接的工序。如下图所示：

平面图切面图

图14-1

2.绘制工序流程图

我们将作业人员的工作流程以及车间布局绘制成了流程线图，如下:

中间膜保管室

K中间膜空调设备玻璃放置处

|玻璃准备台|

有

关

航

空NO.2

机积层台

的

作

业

场

所

电

电

拉

热

热

线

素

索

机

导

导

线

临时产品线

放置处