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1、工业工程基础工业工程学知识讲义目录1课程设计简介11.1选题背景11.2工作研究理论与方法11.3课程设计的安排42纸篮子生产线现状分析及其问题分析62.1现行方案62.2存在的问题分析112.3改善措施123纸篮子生产线的改善方案153.1改善后工艺程序图153.2改善后的流程程序图163.3改善后的双手分析作业173.4改善后秒表时间研究183.5改善后MOD研究193.6效果评价204裁剪工位的SOP225个人工作描述及总结23参考文献251课程设计简介1.1选题背景工业工程是对人员,物料,设备,能源和信息组成的集成系统进行设计,改善和实施的工程技术,它综合运用数学,物理学和社会学的专门
2、知识和技术,结合工程分析和设计原理与方法,对该系统所取得的成果进行确定,预测和评价。通过一学期对基础工业工程书本和课外补充的学习，同学们都对其理论知识有了一定程度的了解，为了能够考查同学们对工业工程知识的掌握情况，以及综合运用和解决相关的问题的能力，从产品入手对生产流水线进行详细具体分析，根据所学相对自由地选择自定的流水线制作纸篮子，使学生们初步树立正确的设计思想，提升学生运用基础工业工程相关知识的技能和提高解决企业实际问题的能力。另外通过基础工业工程课程设计，使同学们熟悉基础工业工程的各种图表绘制，各种数据的处理和基本的办公软件的使用，增强自身的实际动手操作能力，提高学生们的综合能力。1.2
3、工作研究理论与方法1.2.1工艺程序分析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，对生产系统全过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，布置和经路分析做准备。（1）工艺程序分析对象是生产系统的全过程（2）工艺程序分析的特点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。（3） 工艺程序分析的工具是工艺程序图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
4、存等五种状态加以记录。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，尤其适用于搬运，储存，等待等隐藏成本浪费的分析。（1）流程程序分析的特点是对某一产品或某个主要零部件加工制造全过程所进行的单独分析和研究,比工艺程序分析更具体，更具体,记录了产品生产过程的全部工序，时间定额和移动距离。除了分析“加工”“检查”工序外，还要分析“搬运”“等待”和“储存”工序，是对产品或零件制造全过程中加工，检查，储存，等待和搬运所进行的分析。（2）流程程序分析的工具是流程程序图。1.2.3双手作业分析生产现场的某些作业以工序的操作过程为研究对象，重点是双手如何进行实际操作的，成为双手作业分析。（1）双手作业分析的
5、作用：1 研究双手的动作及其平衡，检查左，右手分工是否恰到好处。2 发现和改善“独臂”式的作业。3 发现伸手，找寻以及笨拙而无效的动作。4 发现工具物料，设备等不合适的放置位置。（2）双手作业分析的工具是双手作业分析图（3）动作经济原则是减少动作的数量、双手同时进行动作、缩短动作的距离、轻松动作。1.2.4秒表时间研究秒表时间研究是指在一段时间内与运用秒表或电子计时器对操作者的作业执行情况进行直接，连续的观测，把工作时间和有关参数，以及与标准概念相比较的执行情况估价等数据，一起记录下来，并结合组织所制定的宽放政策，来确定操作者完成某项工作所需标准时间的方法。（1）正常时间和标准时间正常时间是指
6、以正常的速度完成一项功能做或操作单元所需的时间。标准时间是指在适宜的操作下，用最合适的操作方法，以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。（2）正常时间=观测时间*评定系数标准时间=正常时间*（1+宽放率）1.2.5工作抽样工作抽样是指作业者和机器设备的工作状态进行瞬时观测，调查各种作业活动事项的发生次数及发生率，进行工时研究，并用统计方法推断各观测项目的时间构成及变化情况。1.2.6模特法的基本原理（1）所有人力操作时的动作均包括一些基本动作，即生产实际中21种基本动作。（2）人们在做统一基本动作时，所需的时间大体相等。（3）人体的不同部位在做动作时，其最快速度所需要时间与正常速度
7、所需要的时间之比，大体相似。（4）人体在不同部位做动作时，其动作所需时间互成比例。1.2.7“5S”管理整理：要与不要，一留一弃；整顿：科学布局，取用快捷；清扫：清理垃圾，美化环境；清洁：洁净环境，贯彻到底；素养：形成制度，养成制度。1.3课程设计的安排（1） 具体人员分工安排如表1-1。表1-1小组成员任务表（2） 时间安排如表工作时间为九天，具体时间安排和工作项目安排如下表1-2。表1-2小组的时间安排工作时间工作项目参与人数15周周三下午三四节课程答疑715周周四上午一二节初步分工、熟悉流程715周周四上午三四节课程答疑715周周四晚上九十节改善作业流程715周周六上午一二节测试时间并改
8、善方案715周周六上午三四节练习改善后的方案并测时715周周六晚上九十节完善流程并制作课程设计报告715周周日上午一二节课程答疑715周周日上午三四节增加熟练度7（3） 流水线（改善前）改善前人员现场布局安排如图1-1。2.纸篮子生产线现状分析及其问题分析2.1现行方案2.1.1原方案工艺流程图根据制作纸篮子的涂色与检查，书写与检查，裁纸与检查，剪纸与检查，粘接与检查等加工工艺，绘制出原方案的工艺流程见图2-1所示。图2-1工艺流程图2.1.2原方案流程程序图改善前加工次数8次、时间1032.28s，检查次数8次、时间0.8s，搬运次数7次、时间0.8s、距离80cm，无等待，储存1次。原方案
9、流程程序图见下图2-2。图2-2流程程序图2.1.3原方案某工位双手作业图原方案针对裁剪提手和圆环作业，左手：加工5次、搬运0次、等待4次、储存3次、合计12次，右手：加工11次、搬运7次、等待0次、储存0次、合计18次。原方案裁剪提手和圆环作业的双手作业图见下图2-3。图2-3双手作业分析图2.1.4改善前时间测定在改善前的方案中，采用流水线生产，在30min内，生产纸篮子8个单位时间人均产能=总产能/(操作人员数*操作时间)=8*60/(7*30)=2.3（min/个）按八小时工作制原方案日产能=单位时间人均产能*操作人数*60*8=7728生产效率=产品数量/实际投入时间=8/30*10
10、0%=26.7%表2-2时间测定2.1.5第4工位动作因素分析（改善前）改善前第四工位的左右手动作叙述，及各自的分析式和左右手总的MOD值的工位动作因素分析见表2-3。表2-3工位动作因素分析左手动作时间右手动作左手叙述分析式次数MOD值次数分析式动作叙述伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待持住H246*M2P2对中心虚线对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折折叠图纸4*M2P2324*M2P2折叠图纸看清方向E2D35H持住改变方向R2246*M2
11、P2对准中心线对折翻折M1P26M1P2翻折改变方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撑底部5*M2P2405*M2P2撑底部伸手去取标签M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住标签H7M2P5粘贴标签等待D7M2P5移动半成品给组装人员合计265262.2存在的问题分析垃圾成批量生产纸篮子，裁剪图纸后留下大量垃圾，占用大量空间，造成作业现场混乱，导致生产率低下。零部件的放置成批量生产纸篮子，组装纸篮子需要大量的小的零部件，堆积过多会造成所要找的零部件比较浪费时间，组装现场一片混乱。流水线流水线（人员座次）不够合理，导致搬运距离过长，人员交叉过于复杂。涂色用的画笔笔尖较窄，这样使得
12、在画相同面积的图案时笔划数太多，造成时间花费太多；放笔顺序杂乱，在需要某种颜色的笔时需要花费时间确认该笔的位置再将笔拿起。剪纸裁剪提手直线部分时，将纸沿着直线对折，然后用裁纸刀裁下，在此过程中对折纸张非常的花费时间，而且容易裁歪和产生毛边；剪完提手的半圆部分后，放下剪刀，拿起圆圈对折，再拿起剪刀开始剪圆；提手直线部分用刀划开后，用剪刀剪下半圆4，接着剪半圆2，完成一个完整的提手部分的剪裁后，再对下一个提手进行操作。2.3改善措施2.3.1垃圾处理（1） 在裁剪人员之间的工作面内置一个大一点儿垃圾盒，盛放裁剪下来的垃圾，保证裁剪人员的工作面能够干净整洁（2） 在裁剪人员和组装人员之间放置一个小型
13、垃圾盒，来保证组装人员在检查时需要剪去毛边产生的垃圾的存放处。2.3.2零部件的放置借鉴丰田汽车流水线的经验，“跟着图纸走”:将裁剪人员裁剪的一个图纸的小的零部件放在一个小型流动集装盒中，然后运送到组装人员手中，保证一个纸篮子所需的零部件集中在一块,即一个纸篮子对应一批所需零件，便于组装，避免不必要的找寻过程，提高生产效率。2.3.3流水线的改进流水线的改进(放置一个剪裁人员共同使用的物料盒，减少了搬运动作，提高了工作效率）详细情况见图2-4。图2-4流水线平面布局图改善后的人员平面距离如下图2-5.图2-5产品流程平面图2.3.4涂色工位的改善（1）用笔尖较宽的画笔，这样每个图案涂满需要的笔
14、画数大大减少。（2）做一个笔架，改善后画笔固定在具体的位置，便与取放。（3）放笔顺序，将笔摆放顺序丛左至右依次为红绿蓝黄。（4）涂色顺序，将换笔次数减少为四次，减少作业浪费。2.3.5剪纸的方式（1） 拿直尺对准直线，再用裁纸刀紧贴直尺将纸划开，为了保护桌面和使桌面更加平滑，在纸下面加上硬垫板。（2） 剪完提手的半圆部分后，直接右手拿剪刀，配合左手将圆圈对折剪下。（3） 剪完半圆4后接着剪半圆，避免了多次转动调整图纸方向。沿圆的直径画一条线段，剪圆之前沿线段对折，这样就只用剪去一个半圆弧的长度就能得到一个整圆。3.纸篮子生产线的改善方案3.1改善后工艺程序图以工艺程序图上的节点为对象，运用“5W1H”提问技术进行提问，然后运用“ECRS四原则”技巧对节点进行处理。最后得到经过处理后的流程是：涂色，裁剪，组装，检查。改善后的工艺流程见图3-1。图3-1工艺程序图3.2改善后的流程程序图改善后加工次数减少到7次、时间缩短到271.8s，检查次数8次、时间缩短到0.
