工業(yè)工程本科畢業(yè)論文南華老廠區(qū)電機總裝線平衡設計研究

1、安徽工業(yè)大學管理科學與工程學院 南華老廠區(qū)電機總裝線平衡設計研究摘 要生產線平衡是生產企業(yè)所追求的指標，企業(yè)生產中通常用平衡率這一量化指標來評價一條流水線的平衡問題，它在某種程度上決定著企業(yè)設備的利用率和生產線的生產能力的高低。本文系統(tǒng)地介紹了平衡性對流水線的重要作用和平衡率的原理和計算，利用自己在南華公司電機總裝車間實地考察的機會收集了大量的相關數據和文件資料，論述了生產線平衡在流水線生產中的重要作用，并用工業(yè)工程中程序分析、動作研究等相關知識來分析解決工序流程不合理等問題，以此來實現生產線的平衡的目標。關鍵詞：生產線平衡，工業(yè)工程 ABSTRACTThe balance of the pr

2、oduction line is production-oriented enterprises in pursuit of the target production rate is usually balanced by the quantitative indicators to assess the balance of a line of high or low, it is determined to some extent the utilization of business equipment and restrictions on the improve the produ

3、ctive capacity of the production line. This paper describes the balance of line and balance the important role of the principle and calculation of rates; the use of their own assembly shop in the Nanhua motor fieldwork opportunity to collect a large amount of data and documents related to the produc

4、tion line on the balance in the production pipeline an important role, and industrial engineering analysis of the relevant knowledge to resolve issues such as unreasonable processes to achieve a balanced production line targets.Keywords: Line Balancing, Industrial Engineering目 錄摘 要IABSTRACTII第一章 緒論1

5、1 選題背景及意義11.1 選題背景11.2 選題意義12 研究內容和創(chuàng)新12.1 研究內容12.2 創(chuàng)新2第二章 生產線平衡41 什么是生產線42 生產線平衡的概念及相關定義43 生產線平衡的目的和意義54 生產線平衡的原則和方法65 生產線平衡的一般步驟76 生產線平衡的相關計算8第三章 南華電機總裝生產線平衡分析及改善111 南華車間概況111.1 作業(yè)車間現狀111.2 電機總裝車間布局132 結合IE知識進行工序分析并改善142.1工業(yè)工程概述142.2 工序平衡162.3 工序平衡分析及初步改善-“ECRS”分析172.4 第二次工序平衡分析與改進-流水線節(jié)拍分析292.5 第三次

6、平衡改善-MOD法分析32第四章 南華電機總裝線平衡改善效果評價401 評價方法402 評價原理403 加權因素法評價404 改進效果43第五章 生產線平衡最高境界-“一個流”生產461 “一個流”生產的概念462 “一個流”生產的要求463 “一個流”生產取決于生產線平衡48結 論50致 謝51參考文獻52 第 III 頁 第一章 緒論1 選題背景及意義1.1 選題背景隨著快速多變的市場需求及企業(yè)的發(fā)展,在流水線生產的模式下,如何提高生產線的整體效率,減少工序間的在制品,以及追求同步化生產越來越受到重視,企業(yè)生產中通常用平衡率這一量化的指標來評價一條流水線平衡性的高低.它在某種程度上決定著企

7、業(yè)設備的利用率,并限制著生產線生產能力的提高。實習所在車間是南華老廠區(qū)電機總裝車間，該車間可以說是一個公司的關鍵，公司生產的最終產品就是在這里完成并打包發(fā)貨的。而公司的利潤的形成，成本的消耗也都是圍繞著該車間的節(jié)拍而發(fā)生的。因此，作為利潤之源的生產車間，其效率的高低，不但對產品的質量和成本有著直接的影響，而且對車間的生產效率，工作環(huán)境的安全與否，工人工作熱情等都有著深遠的影響。1.2 選題意義制造業(yè)的生產多半是在進行細分化之后的多工序流水化連續(xù)作業(yè)生產線，此時由于分工作業(yè)，簡化了作業(yè)難度，使作業(yè)熟練度容易提高，從而提高了作業(yè)效率。然而，經過了這樣的作業(yè)細分化之后，各工序的作業(yè)時間在理論上、現實

8、上都不能完全相同，這就勢必存在工序間作業(yè)負荷不均衡的現象。除了造成無謂的工時損失外，還造成大量的工序堆積，嚴重時會造成生產線的中止。生產線平衡（Streamline Balancing，簡稱“產線平衡”）就是對生產線的全部工序進行平均化，調整作業(yè)負荷，以使作業(yè)時間盡可能相近的技術手段與方法，是生產流程設計及作業(yè)標準化中最重要的方法體系。本文旨在通過對生產線均衡與基礎工業(yè)工程的方法和作業(yè)測定的研究，以求達到南華電機總裝車間生產線基本平衡，進而提高作業(yè)效率，為企業(yè)降低成本、帶來利潤的目的。2 研究內容和創(chuàng)新2.1 研究內容課題主要研究的內容是通過對安徽皖南電機股份有限公司總裝車間生產現場的分析研究

9、，運用工業(yè)工程原理來解決生產現場原已存在和隱藏的問題，通過對工位工序的改進設計，來實現生產線平衡，使得生產過程更加合理，設施的布局更加人性化，更加符合工業(yè)工程原則，計算和優(yōu)化分析，并對生產現場進行作業(yè)排序，改善布局來實現產品質量的提高、生產流程的順暢，使得企業(yè)能夠高效率，高質量的生產。該公司目前總裝車間有兩個，其他設施尚在建設之中，在總裝車間中我們可以看到一些明顯不合理的地方。1、存在瓶頸工位， 其作業(yè)時間接近或大于強制節(jié)拍，導致經常性的停線；2、存在作業(yè)不規(guī)范的工位，其作業(yè)質最不穩(wěn)定導致裝配質最不穩(wěn)定；3、存在人工作業(yè)工位排列過松或過緊的現這些都直接的影響到生產效率；4、存在物料無序堆積現象

10、，導致人、機、 物關系紊亂，發(fā)生人身傷害事故或錯裝、漏裝事故，或造成物料浪費；5、存在長時間的工位無效等待或整個生產線的停線等待。改進原則如下：1、運用工業(yè)工程原理對生產車間的各個工位工序細致的研究，對工序工位中存在的不合理的地方進行改善或替換，力求使每個工位、每道工序都更加符合操作者的使用要求。2、對整體布局進行整體規(guī)劃和優(yōu)化設計，使整個生產車間更加協調和有序，減少或消除不必要的環(huán)節(jié)。3、對改進后的生產車間進行定量的計算，計算改進后的生產線平衡率，和改進前進行比較，找出優(yōu)點和缺點。2.2 創(chuàng)新本文的創(chuàng)新點：全文先從局部對各個工位進行改進、革新，再從整體進行規(guī)劃，最后再對每一個工位工序進行調整

11、。即按照“分總分”的模式來進行分析和改進設計。運用定性和定量相結合的方法對問題進行討論和改善，從而達到最終優(yōu)化，解決問題，使得生產效率和產品質量都有所提高。預期成果：通過各種途徑對生產線進行的改善，生產線的工位工序得到合理的改善，更加符合人因工程學的基本原理，整體布局更加的合理、完善，給工人營造一個安全、高效的工作環(huán)境，改善后的生產線平衡率和產品質量得到很大的提高，給公司帶了豐厚的利潤。而且，通過生產線平衡的研究、改進，使得利潤與效益的概念深入廣大工人心中，他們懂得了如何去改進這才是最重要的。具體工作流程如下圖所示：基礎數據收據數據分析評估，確定改進對象工序改善生產線平衡成果確認第一階段第二階

12、段第三階段推廣圖1.1 平衡改善工作流程圖 第二章 生產線平衡1 什么是生產線 生產線(product line)是指產品生產過程所經過的路線，即從原料進入生產現場開始，經過加工、運送、裝配、檢驗等一系列生產活動所構成的路線。狹義的生產線是按對象原則組織起來的，完成產品工藝過程的一種生產組織形式，即按產品專業(yè)化原則，配備生產某種產品（零、部件）所需要的各種設備和各工種的工人，負責完成某種產品（零、部件）的全部制造工作，對相同的勞動對象進行不同工藝的加工。生產線的種類，按范圍大小分為產品生產線和零部件生產線，按節(jié)奏快慢分為流水生產線和非流水生產線，按自動化程度，分為自動化生產線和非自動化生產線。

13、生產線的主要產品或多數產品的工藝路線和工序勞動量比例，決定了一條生產線上擁有為完成某幾種產品的加工任務所必需的機器設備，機器設備的排列和工作地的布置等。生產線具有較大的靈活性，能適應多品種生產的需要；在不能采用流水生產的條件下，組織生產線是一種比較先進的生產組織形式；在產品品種規(guī)格較為復雜，零部件數目較多，每種產品產量不多，機器設備不足的企業(yè)里，采用生產線能取得良好的經濟效益。2 生產線平衡的概念及相關定義1、何謂生產線平衡生產線平衡就是對生產的全部工序進行均衡化，調整作業(yè)負荷，以使各作業(yè)時間盡可能相近的技術手段與方法。它是生產流程設計及作業(yè)標準化中最重要的方法。生產線平衡的目的是通過平衡生產

14、線使現場更加容易理解“一個流”的必要性及生產作業(yè)控制的方法。2、節(jié)拍流程的節(jié)拍（Cycle time）是指連續(xù)完成相同的兩個產品（或兩次服務，或兩批產品）之間的間隔時間。換句話說，即指完成一個產品所需的平均時間。節(jié)拍通常只是用于定義一個流程中某一具體工序或環(huán)節(jié)的單位產出時間。如果產品必須是成批制作的，則節(jié)拍指兩批產品之間的間隔時間。在流程設計中，如果預先給定了一個流程每天（或其它單位時間段）必須的產出，首先需要考慮的是流程的節(jié)拍。1) 當流水線的運輸批量等于1的情況下，節(jié)拍按下式計算： 式中 C流水線節(jié)拍； Fe計劃期有效工作時間； N計劃期應完成的產量。2）若按批運輸時，則流水線節(jié)拍為 式中

15、 Q運輸批量3、瓶頸 通常把一個流程中生產節(jié)拍最慢的環(huán)節(jié)叫做“瓶頸”。流程中存在的瓶頸不僅限制了一個流程的產出速度，而且影響了其它環(huán)節(jié)生產能力的發(fā)揮。更廣義地講，所謂瓶頸是指整個流程中制約產出的各種因素。例如，在有些情況下，可能利用的人力不足、原材料不能及時到位、某環(huán)節(jié)設備發(fā)生故障、信息流阻滯等，都有可能成為瓶頸。正如“瓶頸”的字面含義，一個瓶子瓶口大小決定著液體從中流出的速度，生產運作流程中的瓶頸則制約著整個流程的產出速度。瓶頸還有可能“漂移”，取決于在特定時間段內生產的產品或使用的人力和設備。因此在流程設計中和日后的日常生產運作中都需要引起足夠的重視。4、空閑時間 與節(jié)拍和瓶頸相關聯的另一

16、個概念是流程中的“空閑時間”（idle time）?？臻e時間是指工作時間內沒有執(zhí)行有效工作任務的那段時間，可以指設備或人的時間。當一個流程中各個工序的節(jié)拍不一致時，瓶頸工序以外的其它工序就會產生空閑時間。 這就需要對生產工藝進行平衡。制造業(yè)的生產線多半是在進行了細分之后的多工序流水化連續(xù)作業(yè)生產線，此時由于分工作業(yè)，簡化了作業(yè)難度，使作業(yè)熟練度容易提高，從而提高了作業(yè)效率。然而經過了這樣的作業(yè)細分化之后，各工序的作業(yè)時間在理論上，現實上都不能完全相同，這就勢必存在工序間節(jié)拍不一致出現瓶頸的現象。除了造成的無謂的工時損失外，還造成大量的工序堆積即存滯品發(fā)生，嚴重的還會造成生產的中止。為了解決以上

17、問題就必須對各工序的作業(yè)時間平均化，同時對作業(yè)進行標準化，以使生產線能順暢活動。3 生產線平衡的目的和意義整機產品的裝配工藝流程分為很多道工序，工序的作業(yè)內容是由工位承擔的。有的工位作業(yè)時間與節(jié)拍相近，有的則相差較大;有的工位作業(yè)時間甚至大于計劃節(jié)拍。生產線平衡是指工位的負荷差距最小，物流或加工件流動順暢，減少或 避免因作業(yè)時間所造成的等特、滯留或停線現象。對生產線進行平衡，其意圖主要是使生產線在生產某種產品時所需的工位數設置合理，同時使各工位作業(yè)時間盡可能接近節(jié)拍，使大于計劃節(jié)拍的工位作業(yè)時間降至節(jié)拍以內，減少忙閑不均的現象，消滅作業(yè)性停線，達到按節(jié)奏生產和高效率生產的要求。 生產線平衡可以

18、達到以下目的:1、減少或消除物料周轉場所，物流快速縮短生產周期；2、消除生產瓶頸，提高作業(yè)效率；3、提升工作士氣，改善作業(yè)秩序；4、穩(wěn)定產品質量；5、提高作業(yè)員及設備工裝的工作效率； 6、減少單件產品的工時消耗，降低成本（等同于提高人均產量）； 7、減少工序的在制品，真正實現“一個流”； 8、在平衡的生產線基礎上實現單元生產，提高生產應變能力，對應市場變化，實現柔性生產系統(tǒng)； 9、通過平衡生產線可以綜合應用到程序分析、動作分析、規(guī)劃（Layout）分析、搬運分析、時間分析等全部IE手法，提高全員綜合素質。 4 生產線平衡的原則和方法(1) 改善瓶頸工序作業(yè)1)作業(yè)分割,將瓶頸工序作業(yè)內容分解，

19、并加入其它工序時間短的工序 2)利用或改良工具機器，將手工改為工具、半自動或全自動機器，或在原有的工具夾具做改善，自可提升產量，縮短作業(yè)工時提高作業(yè)者的技能3）調換作業(yè)者：調換效率較高或較熟練人員4）增加作業(yè)者：上面幾項都做了還未到理想，可能得考慮增加人手了(2) 改善作業(yè)方法運用改善四要法(ECRS)進行作業(yè)方法改善 表2.1 ECRS運用示例原則目標實例取消（Eliminate）是否可以不做如果不做將會怎樣省略檢查通過變換布局省略搬運合并（Combine）2個及以上的內容是否可以合并起來同時進行兩個及以上的加工作業(yè)同時進行加工和檢查作業(yè)重排（Rearrange）是否可以調換順序更換加工順序

20、提高作業(yè)效率簡化（Simple）是否可以更簡單進行流程優(yōu)化實現機械化或自動化其運用原則如下圖所示：目的時間、地點、人員消除合并、重排簡化方法圖2.1 ECRS原則示意圖(3) 合并相關工序1） 同時作業(yè)時不會發(fā)生沖突且能夠相互合并的工序2） 對于一些過于簡短的工序可以考慮與其相連工序合并，減少不必要的人數，提高效率(4) 重新安排生產工序 有些工序是不需要的工序，完全可以刪除或者跟其他工序合并，減少產品加工時間，提高效率。(5) 布局改進對于有妨礙于工人正常工作的的布置或環(huán)境（如過于吵鬧的噪音、昏暗的照明條件、不合理的車間布局及成品或半成品的隨意堆積等）進行改善5 生產線平衡的一般步驟平衡生產

21、線需要綜合運用程序分析、動作分析、規(guī)劃分析、搬運分析、時間分析等IE手法。 是一個不斷提出問題發(fā)現問題不斷解決問題的過程，一般步驟主要有一下幾點：1、測量各工序實際作業(yè)時間； 2、制作流水作業(yè)表；3、標出并計算各工序損失時間；4、評估當前生產線平衡效率；5、分析和改進，選擇合適的改善方案；6、改善方案實施；7、繪制新的平衡圖，評估改進效果；8、發(fā)現新的改進機會；6 生產線平衡的相關計算生產線平衡率 = *100% = *100%式中:CT表示生產線中作業(yè)時間最長工序的作業(yè)周期生產線平衡損失率= *100% =1-生產線平衡率從生產線平衡率定義可以看出,生產線各相關工序之間的作業(yè)量平均與否必然直

22、接影響整個生產過程的整體效率。生產線在一定作業(yè)周期內完成一個產品的時間(即生產線周期)是由生產線上作業(yè)時間最長工序的時間CT決定的,因為無論其他工序作業(yè)速度多快也只能在CT時間內傳送產品,從而存在停工待料的現象,造成一定的工時損失。因此,降低瓶頸工序的CT值,使生產線各工序生產負荷平均化是提高生產線平衡率的關鍵。生產線平衡率越高,生產線的工時損失就越小,生產線工序間的在制品就越少,生產線整體效率就越高。裝配線改善的基本原則和方法應該是：對瓶頸工序進行作業(yè)改善,如增加工裝,工裝自動化等；將瓶頸工序的作業(yè)內容分擔給其它工序；增加作業(yè)人員,只要平衡率提高,人均產量也會提高,單位產品成本會隨之下降；合

23、并相關工序,重新進行工序排布；分解作業(yè)時間較短的工序,將該工序拆分后并入其它工序；以顧客的需求CT為接近目標。裝配生產線的平衡率分析和改善是裝配型企業(yè)生產管理過程中的一項十分重要的工作,涉及到生產效率的提高,生產成本的降低,消除浪費,準時化生產等生產指標的達成和不斷改進。簡單的舉個例子來說明下： 有一個5個工序的生產流程見下圖2.1，各個工序有一名操作人員，從圖中清楚看出第3工序是最慢的工序，作業(yè)時間是29 秒，如果不按“一個流”傳遞，每道工序都自行生產，第一工序會比第三工序快25%左右，換句話說，每當前兩個工序生產5件產品后，第三工序就會有一個在制品(WIP: Work in Process

24、)堆積下來，整條生產線并沒有因為第一道工序生產能力強而生產量增加，一個小時就會堆積約47 個在制品，這是工件等待設備的浪費。而此時后兩道工序又只能等29 秒才能拿到半成品，他們的能力又受到了第三道工序的限制，造成設備等工件的浪費。如果不做生產線的調整，生產線實際的生產能力就由能力最低的第三道工序決定，而其他四道工序都沒有充分利用設備的加工能力，或多或少都有工時損失。21秒17秒29秒25秒20秒 工序4 工序1 工序2 工序3 工序5圖2.2 生產工序流程圖 將調整前后各工序的作業(yè)時間、損失時間等項目分別繪制成直方圖，以便于對比，如下所示：圖2.3 改善前 圖2.4 改善后 由其直方圖如圖2.

25、3可知，整個陰影部分都是工時損失，每生產一件產品工時損失就有33秒之多，比任何一個工序的作業(yè)時間都多，而當我們調整第三道工序作業(yè)內容，把4秒時間的作業(yè)內容分給比較空閑的第二工序后發(fā)現，整個生產線的作業(yè)周期降低到了34秒，工時損失減少到了13秒，工時的利用率大大提高，見圖2.4。理論上改善前平衡率 = =77.24%改善前平衡損失率 = 1- 生產線平衡率 = 1- 77.24% = 22.76&理論上改善后平衡率= = 89.60% 改善前后對比效果不言而喻，由原來的77.24%增加到89.60%。由此可以看出，通過工序的調整進行生產線平衡的改善具有現實的意義。 第三章 南華電機總裝生

26、產線平衡分析及改善1 南華車間概況1.1 作業(yè)車間現狀安徽皖南電機股份有限公司（AnHui Wannan Electric Machine Company）是安徽省機械系統(tǒng)重點企業(yè)，系安徽省電機行業(yè)最大的企業(yè)，1993年被原國家機械部列為定點生產單位。公司原名皖南電機廠，創(chuàng)建于1958年，位于皖東南涇縣，地處黃山、齊云山、太平湖、九華山、太極洞等著名風景勝地的幅射中心,是全國最早試制并生產Y系列三相異步電動機的企業(yè)，1983年被原國家機械部列為全國28家Y系列電機定點生產單位之一。現為中國電器工業(yè)協會中小型電機分會常務理事單位?，F已成為擁有國內先進工藝和裝備，具有較高管理水平的中型企業(yè)。199

27、5年改制為股份制公司。公司占地面積50萬平方米，總資產62億元，現有職工1300余人，其中工程技術人員百余名（高中級專業(yè)技術職稱70多人），具有年生產電動機600萬千瓦的能力。自1992年以來，企業(yè)規(guī)模和綜合效益均居全國同行業(yè)前列。圖3.1 電機樣例公司主導產品全部采用國際標準，并獲安徽省產品采用國際標準證書。2006年獲中國名牌。公司主要產品有：Y系列、Y2系列及其派生系列三相異步電動機、單相電機、YVF2系列變頻調速、YLV系列低壓大功率、YR系列高壓、YKK系列高壓、專供出口北美的NEMA標準電動機（已獲美國CUSA認證和加拿大EEV認證）、Z4直流電機等60多個系列共3000余種規(guī)格電

28、動機產品。其中Y、Y2及其派生系列三相異步電動機獲國家免檢產品稱號，Y、YD系列電動機獲原國家機械部優(yōu)質產品、安徽省名牌產品證書和全國質量穩(wěn)定合格產品稱號，Y、Y2等系列通過CQC產品認證和3C認證，并獲全國質量服務信譽雙保障產品等稱號。注冊商標“南華”牌為安徽省著名商標。公司于2003年起躋身“中國機械500強”、“全國電機20強”、“安徽機械工業(yè)50強企業(yè)”、“安徽民營企業(yè)50強企業(yè)”行列，并獲得“全國守合同重信用單位”、“全國用戶滿意服務企業(yè)”、“全國質量保障誠信經營示范單位”、“全國質量興企示范單位”、“全國機械工業(yè)基礎管理達標企業(yè)”、“安徽省級企業(yè)技術中心”、“安徽省級制造業(yè)信息化示

29、范企業(yè)”和“全國CAD應用工程示范企業(yè)”、“中國免檢產品”、“中國名牌產品”等榮譽稱號。1997年12月，公司在安徽省同行業(yè)中首家通過國家ISO9001、ISO14000、ISO18000質量體系認證，并于2006年榮獲中國名牌、中國免檢產品證書。目前，公司已按卓越績效模式進行大質量管理，力爭向更高的目標邁進。南華始終圍繞著以誠待人，以優(yōu)取勝的經營理念，將質量第一，信譽至上的經營宗旨放在首位。公司的質量方針是始終堅持“質量第一，信譽至上”的宗旨，科技領先，強化管理，認真履行合同，為顧客提供滿意的產品和服務，讓“南華”品牌成為國內外顧客追求的名牌。總裝車間可以說是一個公司的心臟，公司的生產活動就

30、是在這里完成并打包發(fā)貨的。而公司的利潤的形成，成本的消耗也都是圍繞著總裝車間的運做節(jié)拍而發(fā)生的。作為利潤之源的生產車間的好與壞，不但對產品的質量有著直接的影響，對車間的生產效率，工作環(huán)境的安全與否，工人工作熱情等都是有很深遠的影響的。總裝車間的布局直接關系到今后的生產，它的影響具有持久性。合理的車間布局不僅可以使員工有一個很好的工作環(huán)境，它對安全的影響、生產率的提高以及產品質量的保證都有大而深遠的影響。 總裝車間的布局應當是在安全的前提下，一切以生產為主，車間的布置以最大限度利用有限的生產車間的面積，以實現單位面積上的利潤最大化為目標。同時，以節(jié)省人力、提高產品質量和生產效率為最終目的。通過各

31、種方法和手段來簡化、優(yōu)化生產流程，通過各工序合理的分解與組合及工序本身的標準加工時間，合理的安排每道工序的人力和設備數量，使每道工序及整條生產線保持較高的生產率，使成品生產保持連續(xù)性和有效性。充分發(fā)揮每道工序和生產單位的生產能力，使生產線暢通高效的運行，以達到預期的生產能力、生產效率和產品質量要求。就實習的總裝車間，存在的不足之處隨處可見：工位安排不合理，導致工人來回走動作業(yè)；各工序之間銜接不夠到位；機器擺放雜亂，安全隱患隨處可見，工人安全得不到很好的保障；半成品及加工好的產品隨意擺放，輕拿輕放完全沒體現；工作環(huán)境嘈雜（當然加工車間里這點噪音在所難免，但某些噪音應該降低）等都需要改進。而且有的

32、機器年代久遠仍持續(xù)運行著，工人的生命安全更加難以保證。至此，車間的情況大體上有了初步的了解，如何改善應運而生，怎樣的改善效果更好，工人能更好的工作，企業(yè)生產效率更大程度的提高，這都需要一一解決。1.2 電機總裝車間布局圖3.2 總裝車間布局2 結合IE知識進行工序分析并改善2.1工業(yè)工程概述 從科學管理之父-泰勒創(chuàng)立工業(yè)工程至今，工業(yè)工程已經歷了兩個時期、四個階段，如圖3.3所示。從應用情況來看，雖然目前現代工業(yè)工程在許多行業(yè)得到廣泛應用，特別是在國外企業(yè)及一些國防工業(yè)中已取得顯著效益，但目前全球大部分企業(yè)仍以基礎工業(yè)工程為重點。例如，1981 年路特(Reuter)對美國企業(yè)應用工業(yè)工程情況

33、進行抽樣調查表明，94.2%的企業(yè)應用了方法研究，96.3%的企業(yè)應用了作業(yè)測定。1976 年美國工業(yè)工程雜志與博通公司合作對1500 家企業(yè)工業(yè)工程應用情況的調查發(fā)現，89%的企業(yè)應用工作研究。1979 年，哈里斯對英國401 家企業(yè)的調查統(tǒng)計中，84%的企業(yè)應用工作研究，排在各種工業(yè)工程方法的首位。 工業(yè)工程經典工業(yè)工程時期現代工業(yè)工程時期第一階段：科學管理時代第二階段：工業(yè)工程與概率論和數理統(tǒng)計相結合的時代第三階段：工業(yè)工程與運籌學（OR）相結合的時代第四階段：工業(yè)工程與系統(tǒng)工程相結合的時代圖3.3 IE的發(fā)展歷程在我國，由于工業(yè)工程的引進晚，起步晚，更應該從基礎工業(yè)工程(或叫經典工業(yè)工

34、程)起步；同時我國企業(yè)的技術條件、管理水平、信息化程度和所處的經濟與市場環(huán)境，也決定了在我國推行基礎工業(yè)工程不僅起步較容易，而且見效也快，并可為今后實行現代工業(yè)工程打下堅實的基礎。希望工業(yè)工程的高等教育以及工業(yè)工程的同仁對此能有所側重，以適應逐漸增多的在華投資的企業(yè)更重要的是我們的民族企業(yè)對基礎工業(yè)工程人才的需要。工業(yè)工程的實施可以幫助企業(yè)減少物質、能源、時間和資金的占用與浪費；降低生產成本；可以降低員工的疲勞度，減少遭受損傷和工傷的概率；利用有限的資源求得最高的產出，提高生產效率。這些方面都是一條均衡性很高的生產線所追求的目標，換句話而言，可以帶來高的均衡性。按照從粗到精、從宏觀到微觀、由概

35、括到具體的體系，其主要方法包括程序分析、操作分析、動作分析和作業(yè)測定。以下將根據具體情況結合各種方法逐步進行分析改善。IE主要結構如下圖所示：程序分析 程序分析 作業(yè)分析 方法研究 動作分析 IE（工作研究）秒表測時 工作抽樣 作業(yè)測定預定動作時間標準法標準資料法 圖3.4 IE主要結構 2.2 工序平衡1、工序是構成作業(yè)系列的分工單位，是生產過程的基本環(huán)節(jié)，是工藝過程的組成部分。它既是組成生產過程的基本環(huán)節(jié)，也是產品質量檢驗、制定工時定額和組織生產過程的基本單位。2、工序分析是一種基本的產品現狀分析方法，是把握生產分工活動的實際情況，按工序單位加以改進的最有效的方法。工序編制（工序組合）工序

36、編制是將要制作的產品部件，合理分配給有能力做相應工序的作業(yè)員，且每個作業(yè)員的完成的工作量需大致相當，使生產線盡可能平衡。工序編制的目標：盡可能有效地利用時間 ；保證生產過程最短；確保流水線平衡穩(wěn)定地運行，不出現瓶頸現象。工序編制目的：獲得平衡的生產線；減少在制品數量，更好的利用寬間，改善工作環(huán)境；有關產量的數據，可在平衡的生產線上輕松獲得，有利于對生產進度的近制；減少作業(yè)人員的流失。一個恰當而平衡的生產線，使工人有足夠的時間完成其工作，不會超負荷勞動。同時由于每個工人的工作量接近，不會出現人為的勞動糾紛現象。合理的工序編制計劃或方案，會有效的減少人員的流失。基于上述目的，工序編制時可以從以下幾

37、個方面考慮：（1）以時間為基準，力求各個工位的作業(yè)時間相近，不出現瓶頸現象。如某產品平均加工時間為114s，若工序編制時將各工位的加工時間都安排為114s，即在制品在各工位，同一時間完成，此時稱為“同步”，表明生產線達到完全平衡。但實際生產中，要實現這一理想狀態(tài)是不可能的。一般編制效率達到85以上時，生產可基本保持平衡。在以時間為基準分配工序時，可以考慮三個方案：一個人完成一個工序或幾個人完成一個工序。這種方案適用于少品種、大批量的生產。工序細分使作業(yè)人員的操作專業(yè)化，有利于作業(yè)速度和質量的提高，但這種作業(yè)方法對新品種的適應性較低，在更新品種時，生產會受到較大影響。性質相近的工序歸類，交給一個

38、工位的作業(yè)員完成。此方案可用于多品種、少批量的生產。因作業(yè)員每次都需完成不同工序，適應性較強，更換品種時，能較快地接受新任務，但人員的培訓費用較大，必須使用熟練工。此外，因相近工序合并，會出現在制品逆流交叉現象，致使工序間的管理有一定的困難。一人完成幾種性質不同的工序，可適應多品種生產，且不會出現逆流次序交叉現象。但一人負責幾臺機器的操作，設備投資費用較大。（2）按生產加工工序的先后順序，依次安排工作內容，盡可能避免逆流交叉，以減少在制品在各個工位間的傳遞，有效的利用時間，縮短加工過程。（3）零部件加工工序與組合加工工序分開，由不同的作業(yè)員完成。如果某作業(yè)員的工作內容中既有零部件加工又有組合加

39、工，勢必出現半成品回流現象，增加了在制品的傳遞距離。（4）考慮作業(yè)員本身的特點，即作業(yè)員的技能要與所分配的工作相匹配。如根據工序的難易程度和所需時間，將工作難度系數較高、加工時間較長，或某些關健部位的工序，安排給技能好的人員；而加工時間較少、較為簡單的工序，由作業(yè)新手或技能一般的工人完成；最初的工序可分給產量穩(wěn)定的作業(yè)員，以防出現供不應求的現象，保證生產的連續(xù)性；零部件組合工序，應安排給細心又有判斷力的人員，以便能及時發(fā)現問題，避免組裝后發(fā)現問題再返工，造成不必要的損失。3、工位為減少工序中的裝夾次數，常采用回轉工作臺或回轉夾具，使工件在一次安裝中，可先后在機床上占有不同的位置進行連續(xù)加工，每

40、一個位置所完成的那部分工序，稱一個工位。4、工步 工步是工序的組成單位.在被加工的表面,切削用量(指切削速度,背吃刀量和進給量),切削刀具均保持不變的情況下所完成的那部分工序,稱工步。5、工序組合工序組合是指將要制造的產品部件合理分配給有能力做相應工序的作業(yè)人員且每個作業(yè)員的完成的工作量需大致相當，使生產線盡可能平衡。2.3 工序平衡分析及初步改善-“ECRS”分析1） 經觀察記錄，產品的裝配整個流程如下： 定子，機殼 定子壓裝 配電子組裝 軸承裝配 前端蓋，后端蓋 端蓋壓裝 轉子裝入機殼 實驗檢驗 復修 清潔 檢驗合格品 噴漆 安裝玻璃鋼風葉 安裝風罩 安裝座套 安裝銘牌 貼標簽 成品包裝

41、安裝吊環(huán) 泡沫包裝 裝箱2） 初步繪制工藝程序圖工作物名稱：電動機組裝方 法：現行研 究 者：畢曉峰日 期：2008-5-2統(tǒng) 計內容符號次數加工18檢查3合 計2124轉子裝入機殼前端蓋，后端蓋5端蓋壓裝1試驗檢驗不合格品6復修7清潔檢驗合格品811910油漆安裝玻璃鋼風葉2風葉風罩安裝風罩座套1定子壓裝3軸承裝配定子，機殼軸承,軸承套 接線座，螺絲 配電子組裝 檢查風葉噴漆安裝座套 圖3.5 初步工藝流程3) 利用5W1H技術及ECRS四大原則對整個工藝流程進行提問、改進，進而初步改善。 表3.1 5W1H提問技術 考察點 第一次問 第二次問 第三次問 目的 做什么（What） 是否必要有

42、無其他更合適的對象 原因 為合作（Why）為什么要這樣做是否不需要 時間 何時做（When）為何需要此時做有無其他更合適的時間 地點 何處做（Where）為何需要此處做有無其他更合適的地點 人員何人做（Who）為何需要此人做有無其他更合適的人方法如何做（How）為何需要這樣做有無其他更合適的方法與工具 -What-問：該車間主要完成了什么工作？答：實習的車間為電機總裝車間，該車間主要負責由各個分散車間運來的配件的組裝，即電機最后的裝配。 -Why-問：該研究改善是否必要?答：是必要的。問：為什么？答：通過生產線平衡的分析、改善，在一定程度上能夠很大的提高生產效率，進而提高生成量，給企業(yè)帶來效益

43、。 -When-問：何時改進？答：生產線改進是一個不間斷的、連續(xù)的過程，此項工作滲透到生產中的每個環(huán)節(jié)，何時都能改進。 -Where-問：何處需要改進？為何需要此處？答：由以上流程可以看出第二次檢查風葉工序是沒有必要的，風葉從別處批發(fā)而來，合格的風葉才會出廠。檢查風葉浪費時間、物力、人力。后面的小工序諸如放說明書、銘牌貼、標簽之類的可以合并為一個工序。 -Who-問：何人做？答：車間原有工人。 -How-問：如何做？為何需要這樣做？答：剔除第二次檢查工序，合并后面的小工序。至此我們已經發(fā)現了改進的方向，并運用工業(yè)工程中的“ECRS” 四大原則(Eliminate, Combine, Rearr

44、ange, Simple) 即取消、合并、重排、簡化的四項進行改善，此處重點應用E(取消)和C(合并)對工序進行改良：1） 將第二次檢查剔除，刪掉不必要的工序，節(jié)省資源；2） 貼金屬銘牌，放說明書及貼標簽三道工序可以合并為一道工序，減少不必要的來回走動跟搬運時間；3） 最終檢查改放在貼標簽之后，避免重復。正所謂揚長避短，優(yōu)勝劣汰。結合工業(yè)工程知識，通過這樣的改進之后不難發(fā)現，整條生產線減少了一些不需要的工序，從而增加了工人有效工作的數目，避免了無謂工作，間接的提高了工作的效率，節(jié)省了時間，也從側面給單位或者企業(yè)帶了經濟效益。表3.2 ECRS四原則的運用實例原則目標實例取消（Eliminate）是否可以不做如果不做將會怎么樣省略檢查通過交換布局省略搬運合并（Combine）2個及以上的的工序內容是否可以合并起來同時進行2個幾以上的加工作業(yè)同時進行加工和檢查作業(yè)重排（Rearrange）是否可以調換順序更換加工順序提高作業(yè)效率簡化（Simple）是否可以更簡單進行流程優(yōu)化實現機械化或自動化4） 繪制改進后工藝程序圖，進行對比。工作物