基础工业工程课程设计

基础工业工程

课程设计说明书

班级：07工业工程本

组长：

组员：

指导教师：

温州大学机电工程学院

2010年

目录

一、概述........................................................................2

1.1课程设计的目的..........................................................2

1.2课程设计的内容.........................................................3

1.2.1掌握达宝易软件的使用方法..........................................3

1.2.2方法研究运用......................................................3

1.2.3标准工时测定......................................................3

二、方法研究....................................................................4

2.1作业分析................................................................4

2.1.1双手作业分析......................................................4

2.1.2人机作业分析......................................................6

2.2动作分析................................................................9

2.2.1动作要素分析......................................................9

2.2.2动作经济性原则..................................................13

三、作业测定...................................................................14

3.1秒表测时...............................................................14

3.2MOD法的运用........................................................15

四、标准作业指导书的制定......................................................18

五、总结.......................................................................19

参考文献：20

一、概述

1.1课程设计的目的

基础工业工程课程设计是基础工业工程课程的重要实践环节，是综合运用所

学知识，完成作业方法优化、标准工时制定、现场改善等一次全面训练。其目的是：

1.正确运用工业工程原理和有关专业知识，学会由产品入手对企业生产系统进行分析、诊

断、优化、标准化的方法。

2.通过了解企业的实际生产运作过程，运用基础IE的方法解析存在的问题，对企业

的生产系统进行改善、设计和设置，提出基础IE在企业应用的一般方法和过程。

3、通过课程设计，培养编写企业有关技术文件（如标准作业指导书（SOP）、工时

定额核算办法等）的能力。

4、通过课程设计，增加问题意识，初步树立正确的改善、设计思想，培养综合运用

基础工业工程及相关专业知识分析和解决企业实际问题的能力。

1.2课程设计的内容

基础工业工程课程设计的主要目标是培养学生发现企业生苫实践中存在的问题，进行有效分析,

提出优化改善设计方案，并建立系统分析和解决此类实际问题的方法体系的能力。具体内容如

下。

121掌握达宝易软件的使用方法

[1]学会使用达宝易软件对加工或装配过程实现作业分析和动作分析；

[2]学会使用达宝易软件对企业的加工或装配制定标准工时；

[3]学会使用达宝易软件制作SOP。

L2.2方法研究运用

（1）观察现行方法，记录全部事实

运用作业分析、动作分析等一系列基础IE手法记录现状。

（2）严格考察记录事实，寻求改进现状的可能方案

运用5W1H和ECRS,对记录的现状进行全面分析，判断现有作业、动作方法是否

存在浪费、无效，是否存在更佳的方法，提出可能的改善方案。

（3）评价和拟定新方案

从实施的技术方法（T）、经济性（E或投入收益情况）、环境（E）、实施难易难

度（D）四个方面进行简单分析，确定最佳方案。

（4）制定标准作业指导书（SOP）

根据分析制定标准工艺程序图、（包括机器和设备的标准化、工作环境标准化、

，作地布置标准化）等企业技术文件。

1.2.3标准工时测定

选择企业产品生产或零件加工过程比较规范的过程作为研究对象，运用秒表测

时、MOD法等作业测定方法，制定工序或产品的标准工时，为生产线平衡、工作定额

制定、生产计划及产能规划等进一步改善提供基础。

二、方法研究

2・1作业分析

2.L1双手作业分析

（1）记录。记录结果记下图

左手说明时间/■inDVOOD右手说明

伸手章慎脚一持住操作占的操麻

0.080.72

―„0.12

I移动值脚至操作自0.6

!将债脚时描操作自0.43

|在操作6上装好僮初0.88

I放手靠债框0.08

伸手重慎框0.32

I选区一个诵一0,24

稼二•熊空至工作台1.84

|将值画痕曲厂

「.」•；

持住值隹

I周上一

卸下情程0.32

4）分析：用5W1H提问技术考察原方法的细节。

5）为何不在左手拿镜脚的时候，右手拿镜框，以免右手闲着？

6）为什么是“选择”一个镜框，而不是信手就拿？

7）为何在每次工作循环的开始和结束的时候，右手都要持住操作柄？

8）压动操作柄的作用是什么？可否用机械代替人工？

9）盛装助焊剂的盘子在那里？工人在沾取的时候舒服不舒服？

9）银丝为什么要一直拿着？

10）对记录图进行研究后，问题的答案如下：

11）因为拿完镜脚后，右要立刻准备压动手柄，将镜脚在操作台上装好，因此不能

左右手同时进行拿取动作。但是如果能将操作台的操作柄由手动压动改进为由

脚踩的机械压动方式，则可以实现左右手同时操作。

12）因为多个镜框堆在一起时，往往会有几个缠绞在一起，所以需要进行选择操

作。如果把镜框的存放方式改为一个一个的排列，这个问题就会解决。

13）因为右手要随时准各压动手柄，如改为机械压动，这个现象就不会出现。

6放在操作台的右下方。工人每次沾取助焊剂的时候要把手下伸到盘中，比较

不方便。

7银丝用于焊接，一方面由于银丝很细，若采用其它的操作方式不便于焊接操

作；另一方面，银丝较软拿着也很方便。

8建立新方法。通过以上的分析，在四个方面进行改进：

9重新设计一种新的夹具。在原有夹具的基础之上，改变镜脚的夹紧方式为半自动,

即左脚踩动踏板，通过一个简单的连杆机构，使夹具松开，左脚松开时，夹具

夹紧，从而把镜脚固定在操作台上。

10改进镜框的存放方式。通过使用一个小盒，把镜框一个一个排好在盒中。

11改变镜脚的放置位置。将镜脚的放置位置从左手接近的位置改为工作台的右

边，从而使作业现场左右对称。

12改变助焊剂的放置位置。改变助焊剂的放置位置为右手向前45°的位置。根据

人因工程的相关理论得知，面向该方位的小臂的操作感觉最舒服。

13改善后的效果图

左手说明时间Adn0U>D▽OU>D▽时间/皿右手说明

W

伸手望镜框伸手拿债脚.

・镜椎套镇脚

移动僮隹至工作台移动情脚至操作台

特住镜棺A区小绐睡盘港元11

将僮框对准值脚放手

住镜

持

框伸手点助焊剂

同上

点助焊剂

同上7

移动手至操作台

同上

对春斓

同上

焊接

卸下演框放手

8改善方案说明及评价

9对夹具进行了机械化的改进，将原先手动力夹动机构是的改成由脚踩的半自动,

将右手的时间省出来。同时，经左手的一部分工作分担给右手，以达到左右手同

时进行操作，平衡操作步骤。

10对工作台的布置进行了改善。使镜脚和镜框左右均衡的布置在工作台上。将助焊

剂安排在右手向前45。的位置，并用放在一个架子，使其高度略低于操作台的高

度，让使操作者工作更轻松，节约了不必要的时间，更主最要的是，缩短了另一

只手等待的时间。同时将工人原先主要有左手操作改为主要有右手操作，使工人

的操作更加舒适。

改善了镜框的存放方式。把镜框的存放方式改为一个一个的排列的方式。使操作者

在拿取镜框时信手而为，不再通过选择，节约了不必要的时间。

通过一系列的改善，减少了动作的数量。将原先必须有14个动作的焊接操作改为仅

需11个动作就可以完成。

2.1.2人机作业分析

作业名称选编号图号日期旦旦

开始动作装夹工件结束动作清洁研究者夏邦周

单位：

序

号

人机器1机器2

装夹

1工件10.45空闲10.45

后动一

2机器1.89

3清扫0.73

4步行7.56

5等待11.34机器加工

关闭

机器、

拆卸

6工件1.26

安装■

夹紧

7工件3.22空闲

开启

8机器0.9机器

步行■加工

98.77

关闭

10机器0.79

拆卸■

11工件1.18

12清洁2.11空闲14.94机器加工

统工作空闲

计周程时间时间利用率

人65.6838.0127.6762%

机165.6840.2925.3965%

机265.6861.224.4690%

（现行方法）

改善前的工作台布置图

1.运用5W1H提问技术和ECRS改善技术，提出改善方案

2.问：为什么人花在步行的时间这么久？

3.答：因为两台机器距离较远。

4.改善：将机器2移到工作者背面即机器1对面。

问：为什么机器1利用率这么低？

答：因为机器1需要工作者的操作时间教久。

改善：提高工作者的熟练度，减少装卸时间。

改善后的工作台布置图

作业名称铳编号图号日期月日

开始动作装夹工件结束动作清洁研究者夏邦周

单位：

序

号

人机器1机器2

装夹

1工件空闲10.45机器加工

启动

2机器1.89

3清扫0.73

5等待11.34

关闭■

机器、

拆卸

6工件1.26

装

安

夹

紧1

工

件

73.22空闲

启

开

器

机

80.9机器

加工■

关闭

机器

拆卸

11工件1.18

12清洁2.11空闲14.94机器加工

工作空闲

周程时间时间利用率

人49.3538.0111.3477%

统

计

机149.3540.968.3980%

机249.3544.894.4691%

（改善方法）

改善方法把生产周程减少了16.33秒，这样人的利用率从62%提高到了77%,机器1利

用率从65%提iWj到了80%,机器2利用率从90%提局到了91%o

2.2动作分析

221动作要素分析

左右

手

分

动

素

动作时标准时周类型

析

：名称速度动素归类

编间间期

号/

\

1

伸手至工作台0.040.04##辨17第一类动素

2\

握取零件0.800.80##那17第一类动素

3\

)

##辨z第一类动素

4移动至机器1.961.961

o

5对准机器工作点0.040.04##加1第一类动素

放手0.440.44####1s第一类动索

6\

f

7伸手至工作台0.200.20####1z第一类动素

\

8握取镜框0.120.12nnnn17第一类动素

\

l

9移动至机器1.201.20辨楣1z第一类动素

1

0装配镜框和镜脚3.003.00的糖1第一类动素

\

移动至工作台0.520.52##糊17第一类动素

型

编号动作时标准时周

名称速度动素归类

间间期

握住

握住机器手柄0.160.16##糊1第一类动素

住

2持

持住手柄0.400.40辨##1(Hold)第一类动索

下

3压

压下手柄0.360.36##辨1第一类动素

住

4持

持住手柄1.041.04##糊1(Hold)第一类动素

手

5放

放手0.200.20##辨1(Release)第一类动素

下

6压

任下手柄0.320.32##部1第一类动素

手

7放

放手0.080.08###41(Release)第一类动素

8下

压

压下手柄0.080.08辨楣1第一类动素

9手

放

0放手####第一类动素

0.200.201手(Release)

伸

####

伸手至工作台0.080.081取(Reach)第一类动素

握

握取铁丝0.720.72####1(Grasp)第一类动素

沾

12

1沾液体####第一类动素

0.360.361涂

13

1伸手至机器####第一类动素

0.720.721涂

14

1####

涂液体于包脚处2.202.201移第一类动素

15动(Vc)

1神州

移动至工作台0.560.561放Io第一类动素

16手z1

1(ReS

##楣xr

放手0.280.281握第一类动素

住e

17

1

握住手柄##辨压第一类动素

0.040.041下

18

1压下手柄0.160.16#附#1第一类动素

1.问：为什么把镜框和镜脚放在与左手一条线上?

答：过去一直是这么放的。

问：可不可以调整？

答可以把镜框和镜脚放在左上方45度处，使左手更轻松，更方便。

2.问：为什么转配时需要不断调整镜脚位置？

答：因为机器上没有固定着一个装配点

问：可不可以改善？

答：可以在机器上装一个定位器，这样就不需要调整了。

3.问:为什么在拿镜框的时候需要将镜框和装配好的镜框和镜脚分开？

答：因为两者缠在一起了。

问：可不可以将两者距离调整下。

答：可以，将两者稍微放远点就可以。

4.问：为什么在拿镜框和镜脚的时候要将彼此之间分开？

答：因为镜框与镜框之间，镜脚与镜脚之间缠在一起。

问；可以分开它们吗？

答：可以把它们放在油隔板的盒子里。

5.问：为什么右手比较空闲？

答：因为右手的动作比较少。

问：可不可以让左手的一些动作由右手来完成？

答；可以，放装配好之后的镜框和镜脚可以由右手完成。

6.问：为什么每次装配右手都要去沾液体？

答：因为铁丝沾过液体很容易干掉。

问：有没有改进的方法？

答：有，可以在铁丝头部裹一个棉花球，这样沾后液体可以持续很长一段时间。

经过改善，作业时间得到了很大的缩短，人的工作效率也得到了很大的提高，这样

使人不会感觉到很累，同时双手可以更加得协调，大大减少了右手的空隙时间，减

轻了左手的工作压力。

动素分析图

左手说明记号序号记号右手说明

伸手至工作台1C握住机器手柄

握取镜脚2持住手柄

3

移动至操作台U压下手柄

4

装配镜脚#持住手柄

56

—放手

6

—U压下手柄

放手◎7◎放手

8

伸手至工作台持住银丝

握取镜框9伸手点助焊剂

移动至工作台10点助焊剂

11

—伸手至操作台

12

对准镜脚99对准镜脚

13

持住镜框U焊接

—14尔放手

15移动手至操作

—台

—16C握住手柄

17

移动至工作台U压下手柄

放手办18持住手柄

现场布置图改善前

改善后现场布置图

2.2.2动作经济性原则

1.现状

左手右手

伸手拿镜脚持住操作台的操作柄

拿镜脚—

移动镜脚至操作台压动操作柄

将镜脚对准操作台一

在操作台上装好镜脚放手

放手拿镜框拿住银丝

伸手拿镜框—

选择一个镜框伸手点助焊剂

移动镜框至工作台点助焊剂

将镜框对准镜脚移动手至操作台

持住镜框对准镜脚

—焊接

—松手

—移动手至操作柄处

卸下镜框压动操作柄

2.分析

8通过对以上的双手作业研究，并结合动作经济的基本原则，可得以下几点分

析结论：

9左右手并未同时进行操作。在左手的前7个动作进行的过程中，右手仅仅只完

成了“压动操作柄”这一项有用的动作，其它的时间里，完全处于空闲等待

的状态。此外，在右手进行焊接操作的三个动作时间段里，左手也同样处于

完全等待的状态。

io在该焊接操作中，有一些不必要的动作。在木操作中，“持住操作台的操作

柄”、“持住镜框”、“拿住银丝”属于第三类动作，一共出现8次之多。

3.工人工作时，一些动作明显不舒适。比如拿镜框，在原有的操作环境中，一些镜

框缠绞在一起，工人在拿取的时候，十分不方便，往往需要在移动的过程中踢

掉那些缠在一起的镜框。再比如说，工人在沾取助焊剂的时候，由于盛装助焊剂

的盘子是放在操作台的右下方，因此手需要下伸，需要用眼注视，并且由于手

的伸向是正右方，工人操作起来也不方便。

4.成品的放置位置较远。在每一次操作结束后，左手都要半直伸到离身体较远的位

置，将成品放好。

5.改善建议

(7)改进操作台的夹紧、存放机构。由原来必须右手完成的夹紧过程换成用脚来完

成：即对操作台进行动力机构的改变，通过装上一个简单的连杆机构使得脚踩

踏板的动力可以转叱成夹紧力。取消右手等待的过程。通过使用一个小盒，将

镜框一个个排好，在拿取时不会出现多个缠绞在一起的问题。另外，使用一个

高度略低于操作台的三角支架来支撑盛装助焊剂的小盘，取消了工人在沾取助

焊剂时的下伸过程。

对作业现场进行布置。重新布置作业现场，将镜脚的存放地由原来左边改成右边助

焊剂的位置，镜框的存放位置为原来镜脚的位置，改变将助焊剂的存放位置为右手

向前45°的位置，成品的存放位置拉近至原来镜框的位置。达到左右工作台的对称布

置，以更适应工人的操作。

让右手承担大部分动作。将左手的拿取镜脚的动作分担给右手，使工人的主要以右

手来展开操作，不至于过早疲劳。

三、作业测定

3.1秒表测时

确定观测次数

将误差界限控制在5%以内，取可靠度为95%

据11次观测的结果，可求得：

,2=440.24,n=8

代入公式，计算得应观测次数：

’40x81440.24-(59.59)2/8Y

59.59V8^1___

>次=1.98次。2次

即应观测的次数至少为2次。

剔除异常数据

-

X=-^—=^^=7.44

n8

b=0.8962

UCL=X+3b=］（）.13

LCL=X-3b=4.75]4

各数值均在管制数值之内，均正常。

计算正常时间

采用平准化法确定评定系数

1)熟练系数：C1(0.06)

2)努力系数：D(0)

3)工作环境系数：E(-0.03)\

一致性系数:最大时间/最小时间=1.381098,在1.2T.5之间，B(0.03)

评定系数=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数+•致性系数=1.06

正常时间=7.44*1.06=7.8864s

宽放时间确定

该工作属于轻松工作，宽放时间为正常工作的3机

宽放时间=7.8864*0.03=0.236592s

标准时间

标准时间:正常时间+宽放时间=8.122992a8.123s

2.2MOD法的运用

改善前动作因素分析表

工作内容：焊接眼镜

工位序号：1

工

定员：1作

地

布

操作者：置

图

MOD数:43

日期：

左手动作时间右手动作

动作叙述分析式次数MOD值次数分析式动作叙述

伸手握取镜脚M3GI4H持住手柄

移动至操作台M3Po3H持住手柄

装配镜脚M2P24M2P0压下手柄

放手M1P02M2P0放手

伸手握取镜框M3G14M3P0伸手至助焊剂处

移动至工作台M3PO3M2GO点助焊剂

对准镜脚E2D35M3PO伸手至操作台

持住镜框HUTUT焊接

持住镜框H3M3PO移动手至操作台

持住镜框H3M2G1握住手柄

拆卸M2GO2M2P0压下手柄

移动M3GO3M2PO松开手柄

放置M2PO2H持住手柄

UT=5MOD

总计314327

改善前的时间为43*0.129=5.547S,取宽放率为15%,5.547S*(1+15%)=6.379S

7工作问题分析：

8作业缺乏标准化。通过观察分析发现，操作人员操作方法不合理，元件未按

经济原则合理投放，出现混乱，需耍目视吞找。

9标准工时不合理。

改善设计方案

实施标准化作业，运用动作经济原则改进操作方法和工作台布置，制定标准作

业程序，并对操作员进行培训，使其具备必要的意识和技能。设置个小型分层料架,

将镜脚和镜框区分开来，并摆放整齐，使工人拿取方便，使M3动作变成M2。

改善后动作因素分析表

工作内容：焊接眼镜工

置

作

图

地

工位序号：1布

定员：1

操作者:

MOD数:41

「I期:

左手动作时间右手动作

动作叙述分析式次数MOD值次数分析式动作叙述

伸手握取镜脚M2GI3H持住手柄

移动至操作台M3P03H持住手柄

装配镜脚M2P24M2P0压下手柄

放手M1P02M2P0放手

伸手握取镜框M2G13M3po伸手至助焊剂处

移动至工作台M3P03