ie工業(yè)工程_基礎(chǔ)工業(yè)工程學(xué)知識培訓(xùn)教材

本科課程設(shè)計過程記錄報告（2016至2017學(xué)年第1學(xué)期）理論課程：基礎(chǔ)工業(yè)工程學(xué)課程設(shè)計專業(yè)名稱：工業(yè)工程行政班級：學(xué) 號：姓 名：組 號：指導(dǎo)教師：報告時間：2017年6月9日目錄1課程設(shè)計簡介11.1選題背景11.2工作研究理論與方法11.3課程設(shè)計的安排42 紙籃子生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析及其問題分析62.1現(xiàn)行方案62.2存在的問題分析112.3 改善措施123紙籃子生產(chǎn)線的改善方案153.1 改善后工藝程序圖153.2 改善后的流程程序圖163.3 改善后的雙手分析作業(yè)173.4改善后秒表時間研究183.5改善后MOD研究193.6效果評價204 裁剪工位的SOP225個人工作描述及總結(jié)23參考文獻251課程設(shè)計簡介1.1選題背景工業(yè)工程是對人員,物料,設(shè)備,能源和信息組成的集成系統(tǒng)進行設(shè)計,改善和實施的工程技術(shù),它綜合運用數(shù)學(xué),物理學(xué)和社會學(xué)的專門知識和技術(shù),結(jié)合工程分析和設(shè)計原理與方法,對該系統(tǒng)所取得的成果進行確定,預(yù)測和評價。 通過一學(xué)期對基礎(chǔ)工業(yè)工程書本和課外補充的學(xué)習(xí)，同學(xué)們都對其理論知識有了一定程度的了解，為了能夠考查同學(xué)們對工業(yè)工程知識的掌握情況，以及綜合運用和解決相關(guān)的問題的能力，從產(chǎn)品入手對生產(chǎn)流水線進行詳細具體分析，根據(jù)所學(xué)相對自由地選擇自定的流水線制作紙籃子，使學(xué)生們初步樹立正確的設(shè)計思想，提升學(xué)生運用基礎(chǔ)工業(yè)工程相關(guān)知識的技能和提高解決企業(yè)實際問題的能力。另外通過基礎(chǔ)工業(yè)工程課程設(shè)計，使同學(xué)們熟悉基礎(chǔ)工業(yè)工程的各種圖表繪制，各種數(shù)據(jù)的處理和基本的辦公軟件的使用，增強自身的實際動手操作能力，提高學(xué)生們的綜合能力。1.2工作研究理論與方法1.2.1工藝程序分析工藝程序分析是指以生產(chǎn)系統(tǒng)或工作系統(tǒng)為研究對象，在著手對某一工作系統(tǒng)進行詳細調(diào)查研究和改進之前，對生產(chǎn)系統(tǒng)全過程所進行的概略分析，以便對生產(chǎn)系統(tǒng)進行簡略，全面和一般性的了解，從宏觀上發(fā)現(xiàn)問題，為后面的流程程序分析，布置和經(jīng)路分析做準備。 （1）工藝程序分析對象是生產(chǎn)系統(tǒng)的全過程（2）工藝程序分析的特點1 以生產(chǎn)或工作的全過程為研究對象。2 只分析“加工”和“檢查”工序。（3） 工藝程序分析的工具是工藝程序圖1.2.2流程程序分析流程程序分析是程序分析中最基本，最重要的分析技術(shù)。它以產(chǎn)品或零件的制造全過程為研究對象，把加工工藝劃分為加工，檢查，搬運，等待和儲存等五種狀態(tài)加以記錄。流程分析是對產(chǎn)品和零件整個制造過程的詳細分析，尤其適用于搬運，儲存，等待等隱藏成本浪費的分析。（1）流程程序分析的特點是對某一產(chǎn)品或某個主要零部件加工制造全過程所進行的單獨分析和研究,比工藝程序分析更具體，更具體,記錄了產(chǎn)品生產(chǎn)過程的全部工序，時間定額和移動距離。除了分析“加工”“檢查”工序外，還要分析“搬運”“等待”和“儲存”工序，是對產(chǎn)品或零件制造全過程中加工，檢查，儲存，等待和搬運所進行的分析。（2）流程程序分析的工具是流程程序圖。1.2.3雙手作業(yè)分析生產(chǎn)現(xiàn)場的某些作業(yè)以工序的操作過程為研究對象，重點是雙手如何進行實際操作的，成為雙手作業(yè)分析。（1）雙手作業(yè)分析的作用：1 研究雙手的動作及其平衡，檢查左，右手分工是否恰到好處。2 發(fā)現(xiàn)和改善“獨臂”式的作業(yè)。3 發(fā)現(xiàn)伸手，找尋以及笨拙而無效的動作。4 發(fā)現(xiàn)工具物料，設(shè)備等不合適的放置位置。（2）雙手作業(yè)分析的工具是雙手作業(yè)分析圖（3）動作經(jīng)濟原則是減少動作的數(shù)量、雙手同時進行動作、縮短動作的距離、輕松動作。1.2.4秒表時間研究秒表時間研究是指在一段時間內(nèi)與運用秒表或電子計時器對操作者的作業(yè)執(zhí)行情況進行直接，連續(xù)的觀測，把工作時間和有關(guān)參數(shù)，以及與標準概念相比較的執(zhí)行情況估價等數(shù)據(jù)，一起記錄下來，并結(jié)合組織所制定的寬放政策，來確定操作者完成某項工作所需標準時間的方法。（1）正常時間和標準時間正常時間是指以正常的速度完成一項功能做或操作單元所需的時間。標準時間是指在適宜的操作下，用最合適的操作方法，以普通熟練工人的正常速度完成標準作業(yè)所需的勞動時間。（2）正常時間=觀測時間*評定系數(shù) 標準時間=正常時間*（1+寬放率）1.2.5工作抽樣工作抽樣是指作業(yè)者和機器設(shè)備的工作狀態(tài)進行瞬時觀測，調(diào)查各種作業(yè)活動事項的發(fā)生次數(shù)及發(fā)生率，進行工時研究，并用統(tǒng)計方法推斷各觀測項目的時間構(gòu)成及變化情況。1.2.6模特法的基本原理（1）所有人力操作時的動作均包括一些基本動作，即生產(chǎn)實際中21種基本動作。（2）人們在做統(tǒng)一基本動作時，所需的時間大體相等。（3）人體的不同部位在做動作時，其最快速度所需要時間與正常速度所需要的時間之比，大體相似。（4）人體在不同部位做動作時，其動作所需時間互成比例。1.2.7“5S”管理整理：要與不要，一留一棄；整頓：科學(xué)布局，取用快捷；清掃：清理垃圾，美化環(huán)境；清潔：潔凈環(huán)境，貫徹到底；素養(yǎng)：形成制度，養(yǎng)成制度。1.3課程設(shè)計的安排（1） 具體人員分工安排如表1-1。表1-1小組成員任務(wù)表（2） 時間安排如表工作時間為九天，具體時間安排和工作項目安排如下表1-2。表1-2小組的時間安排工作時間工作項目參與人數(shù)15周周三下午三四節(jié)課程答疑715周周四上午一二節(jié)初步分工、熟悉流程715周周四上午三四節(jié)課程答疑715周周四晚上九十節(jié)改善作業(yè)流程715周周六上午一二節(jié)測試時間并改善方案715周周六上午三四節(jié)練習(xí)改善后的方案并測時715周周六晚上九十節(jié)完善流程并制作課程設(shè)計報告715周周日上午一二節(jié)課程答疑715周周日上午三四節(jié)增加熟練度7 （3） 流水線（改善前）改善前人員現(xiàn)場布局安排如圖1-1。 圖11 人員現(xiàn)場布局圖2. 紙籃子生產(chǎn)線現(xiàn)狀分析及其問題分析2.1現(xiàn)行方案2.1.1原方案工藝流程圖根據(jù)制作紙籃子的涂色與檢查，書寫與檢查，裁紙與檢查，剪紙與檢查，粘接與檢查等加工工藝，繪制出原方案的工藝流程見圖2-1所示。 圖2-1 工藝流程圖2.1.2原方案流程程序圖改善前加工次數(shù)8次、時間1032.28s，檢查次數(shù)8次、時間0.8s，搬運次數(shù)7次、時間0.8s、距離80cm，無等待，儲存1次。原方案流程程序圖見下圖2-2。圖2-2流程程序圖2.1.3原方案某工位雙手作業(yè)圖原方案針對裁剪提手和圓環(huán)作業(yè)，左手：加工5次、搬運0次、等待4次、儲存3次、合計12次，右手：加工11次、搬運7次、等待0次、儲存0次、合計18次。原方案裁剪提手和圓環(huán)作業(yè)的雙手作業(yè)圖見下圖2-3。圖2-3 雙手作業(yè)分析圖2.1.4改善前時間測定在改善前的方案中，采用流水線生產(chǎn)，在30min內(nèi)，生產(chǎn)紙籃子8個單位時間人均產(chǎn)能=總產(chǎn)能/(操作人員數(shù)*操作時間)= 8*60/(7*30)=2.3（min/個）按八小時工作制原方案日產(chǎn)能=單位時間人均產(chǎn)能*操作人數(shù)*60*8=7728生產(chǎn)效率=產(chǎn)品數(shù)量/實際投入時間=8/30*100%=26.7%表2-2 時間測定 2.1.5第4工位動作因素分析（改善前）改善前第四工位的左右手動作敘述，及各自的分析式和左右手總的MOD值的工位動作因素分析見表2-3。表2-3 工位動作因素分析左手動作時間右手動作左手敘述分析式次數(shù)MOD值次數(shù)分析式動作敘述伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待持住H246*M2P2對中心虛線對折持住H246*M2P2對（對角虛線）對折持住H246*M2P2對（對角虛線）對折持住H246*M2P2對（對角虛線）對折持住H246*M2P2對（對角虛線）對折折疊圖紙4*M2P2324*M2P2折疊圖紙看清方向E2D35H持住改變方向R2246*M2P2對準中心線對折翻折M1P26M1P2翻折改變方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撐底部5*M2P2405*M2P2撐底部伸手去取標簽M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住標簽H7M2P5粘貼標簽等待D7M2P5移動半成品給組裝人員合計265 302.2存在的問題分析垃圾 成批量生產(chǎn)紙籃子，裁剪圖紙后留下大量垃圾，占用大量空間，造成作業(yè)現(xiàn)場混亂，導(dǎo)致生產(chǎn)率低下。零部件的放置 成批量生產(chǎn)紙籃子，組裝紙籃子需要大量的小的零部件，堆積過多會造成所要找的零部件比較浪費時間，組裝現(xiàn)場一片混亂。流水線 流水線（人員座次）不夠合理，導(dǎo)致搬運距離過長，人員交叉過于復(fù)雜。涂色用的畫筆筆尖較窄，這樣使得在畫相同面積的圖案時筆劃數(shù)太多，造成時間花費太多；放筆順序雜亂，在需要某種顏色的筆時需要花費時間確認該筆的位置再將筆拿起。剪紙裁剪提手直線部分時，將紙沿著直線對折，然后用裁紙刀裁下，在此過程中對折紙張非常的花費時間，而且容易裁歪和產(chǎn)生毛邊；剪完提手的半圓部分后，放下剪刀，拿起圓圈對折，再拿起剪刀開始剪圓；提手直線部分用刀劃開后，用剪刀剪下半圓4，接著剪半圓2，完成一個完整的提手部分的剪裁后，再對下一個提手進行操作。2.3 改善措施2.3.1 垃圾處理（1） 在裁剪人員之間的工作面內(nèi)置一個大一點兒垃圾盒，盛放裁剪下來的垃圾，保證裁剪人員的工作面能夠干凈整潔 （2） 在裁剪人員和組裝人員之間放置一個小型垃圾盒，來保證組裝人員在檢查時需要剪去毛邊產(chǎn)生的垃圾的存放處。2.3.2 零部件的放置借鑒豐田汽車流水線的經(jīng)驗，“跟著圖紙走”:將裁剪人員裁剪的一個圖紙的小的零部件放在一個小型流動集裝盒中，然后運送到組裝人員手中，保證一個紙籃子所需的零部件集中在一塊,即一個紙籃子對應(yīng)一批所需零件，便于組裝，避免不必要的找尋過程，提高生產(chǎn)效率。2.3.3流水線的改進流水線的改進(放置一個剪裁人員共同使用的物料盒，減少了搬運動作，提高了工作效率）詳細情況見圖2-4。使用一個物料盒的說明 批量生產(chǎn)時發(fā)現(xiàn)三位裁剪人員的完工時間基本達到一致，將物料盒傳遞給下一工序時剛好組成一套完整的零部件。故由ECRS原理中的合并原理分析得出可將每人一個物料盒改為三人共用一個物料盒，這樣可以經(jīng)濟的使用人力，物力，減少搬運動作。圖2-4 流水線平面布局圖改善后的人員平面距離如下圖2-5.圖2-5 產(chǎn)品流程平面圖2.3.4涂色工位的改善（1）用筆尖較寬的畫筆，這樣每個圖案涂滿需要的筆畫數(shù)大大減少。（2）做一個筆架，改善后畫筆固定在具體的位置，便與取放。（3）放筆順序，將筆擺放順序叢左至右依次為紅綠藍黃。 （4）涂色順序，將換筆次數(shù)減少為四次，減少作業(yè)浪費。2.3.5剪紙的方式（1） 拿直尺對準直線，再用裁紙刀緊貼直尺將紙劃開，為了保護桌面和使桌面更加平滑，在紙下面加上硬墊板。（2） 剪完提手的半圓部分后，直接右手拿剪刀，配合左手將圓圈對折剪下。（3） 剪完半圓4后接著剪半圓，避免了多次轉(zhuǎn)動調(diào)整圖紙方向。沿圓的直徑畫一條線段，剪圓之前沿線段對折，這樣就只用剪去一個半圓弧的長度就能得到一個整圓。 3.紙籃子生產(chǎn)線的改善方案3.1 改善后工藝程序圖以工藝程序圖上的節(jié)點為對象，運用“5W1H”提問技術(shù)進行提問，然后運用“ECRS四原則”技巧對節(jié)點進行處理。最后得到經(jīng)過處理后的流程是：涂色，裁剪，組裝，檢查。改善后的工藝流程見圖3-1。圖3-1 工藝程序圖3.2 改善后的流程程序圖改善后加工次數(shù)減少到7次、時間縮短到271.8s，檢查次數(shù)8次、時間縮短到0.1s，搬運減少到4次、時間縮短到0.6s、距離縮短為60cm，無等待，儲存1次。改善后流程程序圖見下圖3-2。圖3-2 流程程序圖3.3 改善后的雙手分析作業(yè)改善后方案針對剪裁提手和圓環(huán)作業(yè)。左手:加工5次，搬運3次，等待1次，儲存4次，合計13次；右手:加工8次，搬運7次，無等待，儲存1次，合計16次，改善后左右手趨于平衡。改善后的方案的裁剪提手和圓環(huán)作業(yè)的雙手作業(yè)圖見下圖3-3圖3-3 雙手分析作業(yè)圖3.4改善后秒表時間研究在改善后的方案中，采用流水線生產(chǎn)，在18min內(nèi)，生產(chǎn)紙籃子10個； 單位時間人均產(chǎn)能=總產(chǎn)能/(操作人員數(shù)*操作時間) = 10*60/(7*18) =4.8（min/個) 按八小時工作制：原方案日產(chǎn)能=單位時間人均產(chǎn)能*操作人數(shù)*60*8=16128生產(chǎn)效率=產(chǎn)品數(shù)量/實際投入時間=10/18*100%=55.6%表3-2 時間研究3.5改善后MOD研究改善后的左右手動作敘述，及各自的分析式和左右手總的MOD值見表3-3表3-3 工位動作因素分析左手動作時間右手動作左手敘述分析式次數(shù)MOD值次數(shù)分析式動作敘述伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待對中心虛線對折H246*M2P2對中心虛線對折對（對角虛線）對折H246*M2P2對（對角虛線）對折對（對角虛線）對折H246*M2P2對（對角虛線）對折折疊圖紙4*M2P2324*M2P2折疊圖紙看清方向E2D35H持住改變方向R2246*M2P2對準中心線對折翻折M1P26M1P2翻折改變方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撐底部5*M2P2405*M2P2撐底部伸手去取標簽M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住標簽H7M2P5粘貼標簽等待D7 M2P5移動半成品給組裝人員合計2173.6效果評價通過改換工具、傳遞順序，改善圖紙，改變裁剪順序，清理廢紙，改善畫筆，加筆架，放筆順序，減少了加工時間，提高了工作效率詳細情況見圖3-4。圖3-4 改善前后時間對比圖 （1）切割圖紙部分，經(jīng)過了“改換合適工具”、“改為沿線切割”、“改為瞬時傳遞”、“改善傳遞順序”之后，時間由原來的1分37秒減少為55秒，左右手動作也得到減少，提高了工作效率，加快了整個流程的進行。（2）剪紙部分，改善前由于沒有對折導(dǎo)致效率較低，剪裁黃色、藍色、綠色的圖形一共需要三分五十秒左右；改善后由于能夠?qū)崿F(xiàn)精準的對折，剪裁完黃色、藍色、綠色的圖形一共需要一分四十五秒左右，效率提高了百分之五十二。（3）裁剪提手與圓環(huán)部分，經(jīng)過了“改用合適的工具”、“減少工具的拿放次數(shù)”、“變裁剪順序”、“改善圖紙”和“及時清理桌面廢紙”之后，時間由原來的3分29秒減少為1分10秒，左右手的動作分別由12和18個變?yōu)?3和16個，提高了工作效率和推動整個流水線作業(yè)的進程。（4）剪圓形和心形配件的部分，通過對“剪配件方式”、“移動距離”、“垃圾處理”的優(yōu)化改善，時間從145秒減少到74秒，加快了工作速度，減少了動作的數(shù)量和縮短了動作的距離，使效率提高了49%，進而節(jié)省整個流程的時間。（5）對于涂色工位，對畫筆的改善用筆尖較寬的畫筆，這樣每個圖案涂滿需要的筆畫數(shù)大大減少；加筆架，做一個筆架。改善后畫筆固定在具體的位置，便與取放；放筆順序，將筆擺放順序叢左至右依次為紅綠藍黃；涂色順序，將一種顏色要涂的圖案全涂完再換筆；方式，改為區(qū)域全涂，即給該圖案最外邊框之內(nèi)的區(qū)域全涂。對于剩下的兩個工位，對工具進行了微小的改善，采用了更為經(jīng)濟的動作，在粘接過程中，采用液體膠放棄使用固體膠；對造作進行更細致的分類，使操作更能連續(xù)進行，從而減少加工時間，提高工作效率。4. 裁剪工位的SOP剪裁工位改善后的操作步驟，操作說明，使用物料和使用工具明細表，及作業(yè)注意事項。圖4-1 工作標準操作圖5.個人工作描述及總結(jié)分工類別：紙籃子的初步組裝工作任務(wù)：將裁剪人員剪裁過的圖紙即籃子底部進行加工，經(jīng)過不斷折疊成形，最后將底部撐起，完成籃子的初步加工?？偨Y(jié)：一方面：成批量的生產(chǎn)紙籃子，使得自己能明顯感受到該工序的瓶頸之處，即折疊次數(shù)過于繁瑣，等待時間較長和手持次數(shù)較多。為什么折疊次數(shù)過多？首先折疊是必須要做的。當然，是否將圖紙上的對角虛線，中心線折疊到位，將直接影響紙籃子產(chǎn)品的美觀，進而影響產(chǎn)品的質(zhì)量，這就要求對中心線，對角虛線折疊時要花費更多時間 。能否減少折疊的次數(shù)？回答是一定。雙手同時進行折疊，只折疊對角線，直接折彎，減少改變方向，無手持，無等待時間，且對對角虛線折疊次數(shù)由原來的6次改為3次，折疊時間減為原來的一半。另一方面：通過對紙籃子的初步組裝進行MOD分析，分析出折疊所需要的MOD數(shù)值是其他操作數(shù)值的10-12倍，明顯說明此處是組裝的瓶頸。其中虛線對折為8*M2P2，撐起底部為6*M2P2，也就是時間分別為8*4*0.129=4.128s ; 6*4*0.129=3.096s。而移至身前為M3P0即3