车轴生产线程序分析与改进-卢成

毕业设计(论文)题 目 车轴生产线程序分析与改进起讫日期 2011 年 3 月 28 日 至 2011 年 6 月 17 日学生姓名 卢成 专业班级 工业工程 07-1 所在学院 机械工程学院 指导教师 黄永生 职称 讲师 所在单位 工业工程教研室 2011 年 6 月 10 日摘 要我国从二十世纪 80年代开始市场经济的探索，经过 20多年的发展，工业化进程已经取得了举世瞩目的成果。其中，制造业的发展尤为迅速，已经成为推动我国经济迅速发展的核心力量和支撑性行业。但是，制造业大而不强，仍然存在生产率低、浪费严重等现象。工业工程作为一门减少浪费、降低成本、提高生产率的管理科学，已经被中国的很多企业验证了它的价值。尽管如此，我们也应该清醒地看到，我国的许多企业尤其是国有企业，虽然推行了工业工程的管理方法，但是在其实际应用中还存在着一定的盲目和不足，甚至处于一种华而不实的尴尬境地。如何提高企业经济活动的运作效率，是眼下相当多的企业迫切需要思考的课题，提高流程的效率又是其中的关键。论文主要从理论的深化认识、实施的具体原则等必须关注的主要问题为出发点，应用程序分析理论对实践进行了指导深入研究。本文对程序分析理论进行了归纳、评述。从大连机车厂机五车间的生产管理现状出发，针对生产流程中出现的问题，对车间的生产管理流程提出了改进方案，并应用于生产实践。从而提高生产作业流程的运作效率。关键词:程序分析 工业工程 改善ABSTRACTMarket economic started in china in the 1980s and industrialized progress has got the great results which attracted worldwide attention after twenty years of development. Among others, manufacturing industry has been the critical power furthering economic development and supporting industries. But, there is some failure in manufacturing industry, such as low productivity, serious waste.As a management science which raises productivity, reduces waste and reduces cost, industrial engineering has been playing the important role in many enterprises and has brought about many changes in factory production. For all this, we noted objectively that though our enterprises, especially for nationalized enterprises, have carried out industrial engineering， blindness and insufficient is showed for the purpose at hand and industrial engineering is even in a gimcrack position.How to improve a firms economic efficiency is an issue that most enterprises are eager to resolve, and the improving of process is the key. This thesis primarily focuses on the theoretical aspect of program analysis followed by a practical application of the principles which concludes by examining the relevant elements so as to gain an in depth understanding. This thesis concludes and comments on the program analysis. From the current management of the mechanical process of Dalian locomotive park machine five workshops , focusing on the difficulties in the production process, analyzing the distribution of machinery process，lathe operation process, production processes and then making corresponding improvements. Then this thesis incorporates various improvements that can be made to increase productivity level and mammies the efficiency of production.Key words：program analysis industrial engineering improve目 录第一章 绪论 11.1研究背景 .11.2研究目标和意义 .21.2.1课题的研究目标21.2.2课题的研究意义21.3课题研究的内容 .21.4 课 题 研 究 的 方 法 和 手 段 .31.4.1一个不忘 不忘动作经济原则31.4.2四大原则 “ECRS”四大原则31.4.3五个方面 加工、搬运、等待、储存和检验31.4.4“5W1H”技术 4第二章 车轴加工的工艺程序分析 52.1工艺程序分析概述 .52.1.1工艺程序分析的概念52.1.2工艺程序分析对象52.1.3工艺程序分析的特点和工具52.2 工艺程序分析的内容 .52.3工艺程序图 .52.3.1工艺程序图的内容62.3.2工艺程序图的构成62.4工艺流程优化方法 .72.4.1 5W1H提问技术.82.4.2 ESCRI五大原则82.5车轴生产线工艺程序分析 .82.6车轴生产线改善 .9第三章 车轴加工的流程程序分析 .123.1流程程序分析概述 123.1.1流程程序分析的概念.123.1.2流程程序分析的特点.123.1.3流程程序分析的作用.123.2流程程序分析的意义与内容 123.3 流 程 程 序 图 .133.4 车 轴 生 产 线 流 程 程 序 分 析 改 善 133.5评价改善效果 15第四章 车轴加工的布置和经路分析 .174.1 布 置 和 经 路 分 析 概 述 .174.1.1布置和经路分析的概念.174.1.2布置和经路分析的特征.174.1.3布置和经路分析的目的.174.1.4布置和经路分析的主要目标.174.2 布 置 和 经 路 分 析 的 种 类 184.2.1线路图.184.2.2线图.184.3 车 轴 生 产 线 布 置 和 经 路 分 析 改 善 184.4 改 善 效 果 .20第五章 总结与展望 .21谢 辞 .23参考文献 .24大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）1第一章 绪论1.1 研究背景随着社会经济的发展，我国注册的企业数量已超过1000万家，这些企业在我国的经济发展中有不可替代的作用。但是与发达国家相比，目前我国企业技术装备水平较低、人员素质不高、企业的生产效率处于较低的水平。随着经济复苏和市场经济环境的转好，企业通过内部挖掘潜力来提高效率和劳动生产率有重要的意义。这不仅可以减少企业成本，还对节能减排，构建绿色低碳经济有着积极意义。随着国内外市场更加开放，竞争也更加激烈，无论是在买方市场或是卖方市场的环境下，生产效率和成本始终是企业的资本，如何降低消耗和生产成本、改善物流、改善空间的利用、缩短生产周期，是企业生存下去的基础 1。运用流程程序分析与布置经路分析方法对提高企业生产效率、质量、减低成本、降低能耗有明显的作用，其突出特点是投入少、见效快、效果好。企业仅需很少投资甚至不必专门投资，通过重组生产要素，优化生产流程，改善操作方法，整顿作业现场秩序等就可显著地提高效率和效益 2。本文在深入调研某工程机械生产企业和分析所存在问题的基础上，应用工业工程相关知识，合理规划搬运路线，对比改善前后的物料搬运距离、物料搬运量、耗用工时等相关指标，解决好企业新增设备布置问题，提高企业生产效率，改善工作环境。近 二 二 十 年 来 ， 市 场 需 求 日 益 多 样 化 ， 世 界 范 围 内 的 竞 争 日 益 激 烈 ， 使 得 制造 业 生 产 运 作 系 统 的 竞 争 焦 点 不 断 发 生 变 化 。 如 何 及 时 准 确 地 把 握 竞 争 焦 点 的 变 化趋 势 ， 运 用 流 程 再 造 的 方 法 有 针 对 性 地 对 生 产 运 作 系 统 进 行 再 造 ， 对 于 提 高 生 产 运作 系 统 的 竞 争 能 力 ， 最 终 提 升 企 业 的 核 心 竞 争 力 具 有 决 定 性 的 影 响 作 用 。程 序 分 析 是 对 产 品 生 产 过 程 的 工 序 状 态 进 行 记 录 、 分 析 和 改 善 的 必 要 有 效 的IE 手 法 ， 它 是 把 工 艺 过 程 中 的 物 流 过 程 及 人 的 工 作 流 程 以 符 号 形 式 进 行 记 录 、 设计 的 方 法 ， 通 过 它 可 以 反 映 工 序 整 体 的 状 态 ， 从 而 有 效 地 掌 握 现 有 流 程 的 问 题 点 ，并 研 究 制 定 改 善 对 策 ， 以 提 高 现 有 流 程 效 率 。这 里 特 别 强 调 的 是 程 序 分 析 的 目 的 性 ， 任 何 工 作 开 始 之 前 最 为 重 要 的 是 要 抱 有鲜 明 的 目 的 ， 才 能 在 工 作 中 明 确 方 向 达 到 目 标 。 因 此 我 们 要 明 确 IE 程 序 分 析 的 目的 是 消 除 产 品 生 产 过 程 中 的 全 部 浪 费 与 不 合 理 ， 从 而 提 高 效 率 。 所 以 加 工 、 检 查 、停 滞 、 搬 运 任 何 工 序 并 不 因 为 其 存 在 而 合 理 ， 衡 量 的 标 准 是 创 造 价 值 的 合 理 ， 否 则是 浪 费 。 由 此 看 来 除 加 工 以 外 的 任 何 过 程 都 有 浪 费 的 嫌 疑 。 掌 握 全 部 生 产 过 程 包 括工 艺 过 程 、 检 验 过 程 、 运 输 过 程 的 实 际 状 态 发 现 并 去 除 过 程 浪 费 与 不 合 理 ， 是 程 序分 析 的 主 要 目 的 和 作 用 。作为有“机车摇篮”之称的中国北车集团大连机车厂的发展及生产率对中国铁路的发展至关重要。为了提高产品质量（Q） ，降低产品成本（C） ，缩短交货期（D） ，以适应市场并不断提高市场竞争力，大连机车厂将生产管理的研究与改善作为重点，由大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）2课内人员专人负责工业工程在公司的推进，但由于当时课内人员是专人负责此项工作，对其它部门推动明显不足，导致工业活动展开范围较小，并且，活动只停留在部分人员，工业工程推进工作第一阶段收效甚微。为推动工业工程活动更进一步，工业工程推进课成员对制造部各车间进行专人辅助建立改善课题，并将改善成果以发表会形式展现，进而向全公司。大连机车厂机五车间以生产火车车轴为主，每月生产能力约百台，该产品有较好的市场和发展前景，现产量不能满足市场需求，生产部门虽然采取了一系列的措施，但产品产量提升不大，并且已逐渐暴露作业空间狭小、物料搬运路线过长、搬运装备使用紧张等问题。为使该企业今后的发展步入良性循环、增强对关键生产的掌控，主管者决定新增生产设备，收回部分外包生产。这更加据了生产区域的物料搬运紧张程度，甚至出现机动的空闲区域消失。如何有效利用生产区域现有条件，合理安排物料搬运存放和搬运路线，解决新购设备的布置问题，同时减低生产成本，提高生产效率和员工工作环境满意度，是该企业急待解决的现实问题。1.2 研究目标和意义1.2.1 课题的研究目标本课题以大连机车厂车轴生产线为研究对象，对整个生产线进行逐步的分析，运用工业工程程序分析的基本方法，找出生产中不良、修理的浪费，加工的浪费，动作的浪费，搬运的浪费，库存的浪费，制造过多、过早的浪费，等待的浪费，管理的浪费的现象，并改善这些现象，以提高生产效率。1.2.2 课题的研究意义从大连机车厂机五车间的生产管理现状出发，结合车间实际进行了基于工业工程生产方式的生产管理改善方案研究，针对生产流程中出现的问题，对车间的生产管理流程提出了改进方案，并应用于生产实践。从而提高生产作业流程的运作效率。此改善方案在公司推广工业工程中起到了重要的作用，为稳步发展提供了保证，在工业工程生产方式应用层面能够给其他类似的火车零部件企业导入实施工业工程生产方式提供经验借鉴，具有重要的实用价值；在理论层面，为探索一条工业工程生产方式本土化提供了有益的思路模式。1.3 课题研究的内容本课题的研究内容主要有：1）工艺程序分析：工艺程序分析是对现场的宏观分析，把整个生产系统作为分析对象。工艺程序分析的目的是改善整个生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序和作业现场的空间配置，通过严格的考查与分析，设计出最经济合理、最优化的工艺方法、工艺程序、空间配置。本课题是以车轴生产线系统为对象，分析工艺过程，画出工艺过程图，调整分析结果并制定改善方案并对方案进行评级。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。它是大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）3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、等待和储存等五种状态加以记录。流程分析是对产品和零件的详细分析，特别适用于对搬运、储存、等待等隐藏成本浪费的分析。本课题是以车轴为研究对象，通过现场调查，绘制流程图，测定并记录各工序中的必要项目，对结果进行分析整理等步骤，制定出改善方案，并对改善方案进行评价。3）布置和经路分析：布置和经路分析是指以作业现状为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者得移动路线进行分析，便于对产品、零件或人与物的移动路线进行分析，通过优化设施布置，改变不合理的流向，减少移动距离，达到降低运输成本的目的。本课题是以车轴的生产车间为研究对象，以线路图为基本工具进行分析，改善生产过程中的搬运路线和人员的移动，提高生产效率，降低员工劳动强度。1.4 课 题 研 究 的 方 法 和 手 段程序分析的方法与工作研究的分析方法一样，都是采用“5W1H” 、 “4大原则”的分析方法。在实际工作中常称之为：1 个不忘，4 大原则，5 个方面，5W1H 技术。1.4.1 一个不忘不忘动作经济原则动作经济原则是通过对人体动作能力的研究，创立一系列最能有效地发挥人的动作能力的科学原则，达到减轻操作者的疲劳程度，提高效率的目的。1.4.2 四大原则“ECRS”四大原则在运用“ECRS”四大原则时，首先考虑取消该工序，对不能取消而又必要者，再考虑进行合并 、重排和简化。取消是改善活动的最高境界，如果此项活动能够取消，就不必再进行其他更进一步的分析。1)取消：在进行“完成了什么” 、 “是否必要”及“为什么”等问题的提问中不能有满意答复者都属于不必要的，要给予取消，取消是改进的最佳方式。取消不必要的工序、操作或动作是不需要投资的一种改进，是改进的最高原则。 2)合并：对于无法取消而又必要者，看是否能合并，以达到省时简化的目的。如可合并一些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作，改为由一人或一台设备完成。 3)重排：经过取消、合并后，可再根据“何人、何处、何时”三种提问进行重排，使其能有最佳的顺序，除去重复，办事有序。 4)简化：经过取消、合并、重排后的必要工作，就可考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间和费用。 1.4.3 五个方面加工、搬运、等待、储存和检验针对加工、搬运、等待、储存和经验这 5个方面，分析的重点不一样，具体情况针对如下所示：1)操作分析。操作分析是程序分析中最基本也是最重要的分析。它涉及到产品的设计、工艺设计、产品制造等过程。如产品设计有微小变动时，就很有可能改变整个大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）4制造过程；或通过操作分析省去某些工序，减少某些搬运；或合并某一工序；或将两处工序合二而一等。 2)搬运分析。搬运不会带来任何附加价值的增加，只会消耗时间、人力、物力和财力，但将物料从甲地移到乙地，从一个工作站移到另一个工作站，实现空间上、位置上的移到，搬运必不可少。因此问题需要考虑搬运的重量、距离及消耗时间。而运输问题应考虑运输方法和工具，这样可以减轻搬运工人的劳动强度和消耗的时间；合理安排厂区、车间或设备的位置，可以大大缩短运输的距离和时间。 3)检验分析。检验分析应重点考虑采用合适的检测方法、检测工具和检测手段。尽量考虑与加工等合并，减少检验次数，缩短检验时间，提高检验效率。4)储存分析。应着重对仓库管理、物资供应计划和作业速度等进行检查分析。以保证材料及零件的及时供应，避免不必要的物料的积压。 5)等待分析。等待应减至最低限度，要分析引起等待的原因，如等待是由设备造成的，则应从改进设备入手。 实际分析时，应对以上五个方面按照提问技术逐一进行分析。然后采用“ECRS”四大原则进行处理，以寻求最佳、最经济合理的方法。 1.4.4“5W1H”技术“5W1H”即目的（What） 、原因(Why)、时间(When)、地点(Where)、人员(Who)、方法(How)。 5W1H 方 法 是 程 序 分 析 的 主 要 技 巧 ， 用 于 记 录 全 部 事 实 进 行 分 析 。 主 要指 分 析 时 的 六 大 提 问 (提 问 技 术 )。 为 了 使 分 析 能 得 到 最 多 的 意 见 ， 而 不 致 有 任 何 遗漏 ， 最 好 按 提 问 技 术 依 次 进 行 提 问 。1)完 成 了 什 么 ?何 处 做 ?何 时 做 ?由 谁 做 ?如 何 做 ?2)为 什 么 要 做 这 ， 是 否 必 要 ?要 在 此 处 做 ?要 在 此 时 做 ?要 此 人 做 ?要 这 样 做 ?3)有 无 其 它 更 好 的 成 就 ?有 无 其 他 更 适 合 的 地 方 ?有 无 其 他 更 合 适 的 时 间 ?有 无其 他 更 合 适 的 人 ?有 无 其 他 更 合 适 的 方 法 ?提 问 技 术 在 国 外 又 被 称 为 6W 技 术 ， 这 是 因 为 相 应 的 每 一 提 问 都 有 一 个 W 字 母 。当 进 行 程 序 分 析 时 ， 以 上 问 题 必 须 有 系 统 的 一 一 询 问 ， 这 种 有 系 统 的 提 问 技 巧 是 程序 分 析 成 功 的 基 础 ， 因 此 不 能 疏 忽 。大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）5第二章 车轴加工的工艺程序分析2.1 工艺程序分析概述2.1.1 工艺程序分析的概念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以前，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 。2.1.2 工艺程序分析对象车 轴 加 工 生 产 线 的 全 过 程 。 车 轴 加 工 工 艺 包 括 ： 切 轴 头 ， 钻 中 心 孔 和 工 艺 孔 ，仿 形 粗 车 ， 半 精 车 ， 精 车 端 面 修 中 心 孔 ， 钻 螺 纹 孔 ， 磨 外 圆 ， 滚 压 圆 弧 ， 修 整 车轴 ， 磁 粉 探 伤 。 对 车 轴 加 工 生 产 线 的 所 有 工 艺 进 行 分 析 ， 找 出 不 合 理 的 地 方 ， 然 后进 行 改 善 。2.1.3 工艺程序分析的特点和工具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 。 车 轴 的 加 工 工 序 有 ： 切 轴 头 ， 钻 中 心 孔和 工 艺 孔 ， 仿 形 粗 车 ， 半 精 车 ， 精 车 端 面 修 中 心 孔 ， 钻 螺 纹 孔 ， 磨 外 圆 ， 滚 压 圆 弧 。车 轴 的 检 查 工 序 有 ： 修 整 车 轴 ， 磁 粉 探 伤 。工 艺 程 序 分 析 的 工 具 ： 工 艺 程 序 图 。2.2 工艺程序分析的内容1）含有工艺程序的全面概括及各工序之间的相互联系，并根据工艺顺序编制，且标明所需时间。2）能清晰地表明各种材料及零件的投入，因此可作为制定采购计划的依据（或已知材料及外购件需何时购入才能满足需要） 。3）包含各生产过程的机器设备，工作范围，所需时间及顺序。因此，工艺程序图在进行程序分析时，可提供下列资料：各项操作及检验的内容及生产线上工位的设置；原材料的规格和零件的加工要求；制造程序及工艺布置的大概轮廓。4）所需工具和设备的规格、型号和数量，因此也提供了生产所需的投资数额及产品的生产成本。在工艺程序图中，其工艺程序的顺序以垂直直线表示，而以水平线代表材料（或零，部件）的引入，无论是自制件还是外购件，均以水平线导引至垂直线，参入行列。2.3 工艺程序图工艺程序分析的主要内容之一是绘制工艺程序分析图，它含有工艺程序的全面概况及工序之间的相互关系，并根据工艺顺序进行编制，且标明所需时间。大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）6工艺程序图通常由表头和图形两部分组成，表头的格式和内容根据程序分析的任务而定。通常有：原材料、半成品编号、图号、程序说明、现行作业方法、日期、制表人、部门等。在图形部分，整个生产过程的工序流程用垂线表示，原材料、零件(自制件、外购件)的进入用水平线表示，与垂线中途不能相交。工艺程序图仅做出“操作”和“检验”两种主要动作。2.3.1 工艺程序图的内容工艺程序图包含有如下内容:1）含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且标明所需时间。2）能清晰地表明各种材料及零件的投入，因此可作为制定采购计划的依据(或知材料及外购件需何时购入才能满足需要)。3）包含各生产过程的机器设备、工作范围、所需时间及顺序。因此，工艺程序图在进行程序分析时，可提供下列资料:1）各项操作及检验的内容及生产线上工位的设置；2）原材料的规格和零件的加工要求；3）制造程序及工艺布置的大概轮廓；4）所需工具和设备的规格、型号和数量，因而也提供了生产所需的投资数额及产品的生产成本。从工艺程序图能清楚地了解到关键间题所在，以及它在整个制造程序中所占的地位，以便发现问题，并进行改进。2.3.2 工艺程序图的构成在工艺程序图绘制之前，必须先掌握充分的资料，如产品的工艺过程(加工工艺、装配工艺)和原材料(或零件)的品种、规格、型号及每一工序的时间等。在工艺程序图中，其工艺程序的顺序以垂直线表示，而以水平线代表材料(或零、部件)的引入，无论是自制件还是外购件，均以水平线导引至垂直线，参入行列。工艺程序图的基本形式如图 2-1所示。操作、检验符号画在垂直线上，符号内数字1、2、3表示这些操作、检验的先后顺序。大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）7图 2-1 工 艺 程 序 图 绘 制 原 理2.4 工艺流程优化方法为 实 现 本 次 改 善 的 目 标 ， 对 车 轴 生 产 过 程 进 行 了 工 作 研 究 、 物 流 研 究 、 布 局 优化 ， 通 过 消 除 各 种 浪 费 ， 达 到 缩 短 制 造 周 期 。优 化 工 序 流 程 的 目 的 是 通 过 对 现 场 的 宏 观 分 析 减 少 和 消 除 不 合 理 、 不 增 值 的 工艺 内 容 、 方 法 和 程 序 ， 设 计 出 最 优 化 、 经 济 、 合 理 的 工 艺 程 序 ， 缩 短 制 造 周 期 。程 序 分 析 以 整 个 生 产 过 程 为 研 究 对 象 ， 研 究 分 析 一 个 完 整 的 工 艺 (加 工 、 制 造 、装 配 )从 第 一 个 工 作 地 到 最 后 一 个 工 作 地 全 面 研 究 ， 通 过 流 程 程 序 图 分 析 有 无 多 余或 重 复 作 业 ， 程 序 是 否 合 理 ， 搬 运 是 否 太 多 ， 等 待 是 否 太 长 等 。 进 行 程 序 分 析 时 根据 ESCRI 原 则 和 动 作 经 济 原 则 ， 用 5W1H 提 问 技 术 对 每 个 工 序 逐 一 剖 析 。 流 程 程 序完 成 装 配完 成 装 配 完 成 装 配材 料 材 料 材 料 材 料材 料 、 装 配局部装配或加工 局部装配或加工 局部装配或加工 工艺顺序中心零件装配或加工 大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）8图 由 操 作 、 检 验 、 搬 运 、 暂 存 、 贮 存 五 种 符 号 构 成 。 根 据 研 究 对 象 的 不 同 可 分 为 :材料 或 产 品 流 程 程 序 图 (物 型 )和 人 员 流 程 程 序 图 (人 型 )。2.4.1 5W1H 提问技术5W1H 方 法 是 程 序 分 析 的 主 要 技 巧 ， 用 于 记 录 全 部 事 实 进 行 分 析 。 主 要 指 分 析 时的 六 大 提 问 (提 问 技 术 )。 为 了 使 分 析 能 得 到 最 多 的 意 见 ， 而 不 致 有 任 何 遗 漏 ， 最好 按 提 问 技 术 依 次 进 行 提 问 。1)完 成 了 什 么 ?何 处 做 ?何 时 做 ?由 谁 做 ?如 何 做 ?2)为 什 么 要 做 这 ， 是 否 必 要 ?要 在 此 处 做 ?要 在 此 时 做 ?要 此 人 做 ?要 这 样 做 ?3)有 无 其 它 更 好 的 成 就 ?有 无 其 他 更 适 合 的 地 方 ?有 无 其 他 更 合 适 的 时 间 ?有 无其 他 更 合 适 的 人 ?有 无 其 他 更 合 适 的 方 法 ?提 问 技 术 在 国 外 又 被 称 为 6W 技 术 ， 这 是 因 为 相 应 的 每 一 提 问 都 有 一 个 W 字 母 。当 进 行 程 序 分 析 时 ， 以 上 问 题 必 须 有 系 统 的 一 一 询 问 ， 这 种 有 系 统 的 提 问 技 巧 是 程序 分 析 成 功 的 基 础 ， 因 此 不 能 疏 忽 。2.4.2 ESCRI 五大原则ESCRI 原 则 是 工 业 工 程 流 程 改 善 的 基 本 方 法 ， 通 过 对 流 程 的 价 值 进 行 分 析 ， 发现 多 余 的 、 不 合 理 的 、 不 经 济 、 不 增 值 的 活 动 ， 并 通 过 取 消 、 简 化 、 合 并 、 重 排 和新 增 等 方 法 实 现 对 流 程 的 优 化 ， 从 而 达 到 提 高 作 业 效 率 、 作 业 质 量 ， 进 而 改 善 作 业效 果 的 目 标 。1)取 消 (Eliminate):剔 除 不 合 理 、 不 增 值 工 序 ， 取 消 不 必 要 的 操 作 ；2)简 化 (Simplify):必 要 的 工 作 尽 可 能 采 用 简 单 高 效 的 动 作 和 方 法 实 现 ；3)合 并 (Combine):将 相 邻 工 位 可 以 合 并 的 工 作 合 并 ， 以 消 除 重 复 取 放 和 装 夹 的时 间 浪 费 ；4)重 排 (Rearrange):找 出 最 合 理 高 效 的 操 作 顺 序 ， 重 新 安 排 工 序 操 作 ；5)新 增 (Increase):增 加 工 序 或 设 备 有 效 提 高 生 产 效 率 。2.5 车轴生产线工艺程序分析对 生 产 流 程 进 行 问 题 分 析 时 ,主 要 运 用 “5W1H”提 问 技 术 (对 目 的 、 方 法 、 人员 、 时 间 、 地 点 及 原 因 进 行 提 问 ),分 别 对 操 作 、 检 验 、 等 待 、 贮 存 及 运 输 等 5 个方 面 逐 项 进 行 提 问 、 分 析 。 经 过 分 析 总 结 ,发 现 生 产 线 存 在 以 下 问 题 ：1）作业单元的布置过于分散。如废品区放在加工工序之间，增加了搬运的距离，影响了工作效率的提高，给生产作业的衔接和运送工件带来很大不便，来回的搬运耗费了较多生产作业时间。2）各区域的忙闲差异过大。进行数控加工的工作人员空闲时间较多，应统筹考虑，加以调整。3）物料搬运路径过长。物料搬运路径的长度，直接决定了搬运成本的大小，由于生产区域作业单元布置不合理，致使物料搬运路径长，交叉多，重复搬运时有发生，大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）9且生产区域只有两台桥吊，导致需要搬运的部件等待时间长。2.6 车轴生产线改善改 善 内 容 主 要 包 括 生 产 线 工 位 设 计 、 运 输 流 程 设 计 和 生 产 设 施 布 置 设 计 。 在具 体 设 计 时 ,以 提 高 生 产 线 生 产 效 率 、 降 低 成 本 、 减 轻 劳 动 强 度 为 目 标 ,依 据ECRS(取 消 、 合 并 、 重 排 、 简 化 )四 项 原 则 进 行 。各项操作及检验的内容及生产线上工位的设置；原材料的规格和零件的加工要求；制造程序及工艺布置的大概轮廓；所需工具和设备的规格、型号和数量。车轴生产车间改善前的工艺程序图如图 2-2 所示，车轴生产车间改善后的工艺程序图如图 2-3 所示，应用“5W1H” 、 “ECRS”等工具进行分析，发现修正车轴工序用时很短，且工作量不大，可以与最后一道工序磁粉探伤工序进行合并，同时检验。大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）10132458761 098 77 62 0 2 . 98 8 . 39 6 . 64 77 2 . 93 7 . 11 01 0毛坯轴切轴头钻中心孔 、 工艺孔仿形粗车 半精车钻螺纹孔精车端面中心孔磨外圆滚压圆弧修整车轴 磁粉探伤图2-2 车轴加工改善前的工艺程序图大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）111324587698 77 62 0 2 . 98 8 . 39 6 . 64 77 2 . 93 7 . 12 0毛坯轴切轴头钻中心孔 、 工艺孔仿形粗车 半精车钻螺纹孔精车端面中心孔磨外圆滚压圆弧磁粉探伤 图 2-3 车轴加工改善后的工艺程序图大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）12第三章 车轴加工的流程程序分析3.1 流程程序分析概述3.1.1 流程程序分析的概念流 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 存 等 五 种状 态 加 以 记 录 并 逐 项 分 析 的 方 法 。 流 程 程 序 分 析 与 工 艺 程 序 分 析 相 似 ， 都 属 于 对 工 作 现 场 的 宏 观 分 析 ， 但 它 比 工艺 程 序 分 析 更 具 体 、 内 容 更 详 细 。 它 是 对 产 品 和 零 件 整 个 制 造 过 程 的 详 细 分 析 ，特 别 适 用 于 对 搬 运 、 储 存 、 等 待 等 隐 藏 成 本 浪 费 的 分 析 。3.1.2 流程程序分析的特点1） 它 是 对 某 一 产 品 或 某 个 主 要 零 件 加 工 制 造 全 过 程 所 进 行 的 单 独 分 析 和 研 究 。2） 比 工 艺 程 序 分 析 更 具 体 、 更 详 细 。3） 记 录 了 产 品 生 产 过 程 的 全 部 工 序 、 时 间 定 额 和 移 动 距 离 。4） 出 了 分 析 “加 工 ”、 “检 查 ”工 序 外 ， 还 要 分 析 搬 运 、 等 待 和 存 储 工 序 ，是 对 产 品 或 零 件 加 工 制 造 全 过 程 中 加 工 、 检 查 、 储 存 、 等 待 和 搬 运 所 进 行 的 分 析 。3.1.3 流程程序分析的作用1） 让 研 究 者 进 一 步 了 解 产 品 或 零 件 制 造 全 过 程 ， 为 流 程 的 进 一 步 优 化 打 下 基 础 。2） 获 得 生 产 流 程 、 设 备 、 方 法 、 时 间 等 方 面 的 资 料 ， 以 便 制 定 恰 当 的 生 产 计 划 。3） 为 设 备 的 优 化 布 置 提 供 必 要 的 基 础 数 据 。 4） 为 进 一 步 制 定 改 进 方 案 提 供 必 要 的 依 据 。 5） 它 是 进 行 作 业 分 析 、 动 作 分 析 之 前 必 须 要 经 历 的 一 个 环 节 ， 是 最 基 本 也 是最 普 遍 的 一 种 分 析 方 法 。3.2 流程程序分析的意义与内容了解工作的概貌需用工艺程序图，而流程程序图则进一步对生产现场的整个制造程序作详细的记录，以便于对整个制造程序中的“操作” 、 “检验” 、 “搬运” 、 “贮存” 、“暂存”作详细的研究与分析，特别是用于分析其搬运距离和暂存、贮存等“隐藏成本”的浪费。流程程序图由操作、检验、搬运、暂存、贮存五种符号构成。此图比工艺程序图详尽而复杂，因而常对每一主要零件(或产品)单独作图，均可对其搬运、贮存、检验、暂存、操作进行独立研究。流程程序图依其研究的对象可分为:大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）131)材料或产品流程程序图(物料型)说明生产或搬运过程中材料或零件被处理的步骤。2)人员流程程序图(人型)记载操作人员在生产过程中一连串的活动。本文主要考虑合理的移动距离问题。通过流程程序图可以了解产品的搬运距离或人的移动距离，但产品或人在现场流动的方位并不清楚，因此需要借助物流线路图来表明实际流动路线或移动路线 5-6。3.3 流 程 程 序 图1）流程程序图的特点。它与工艺流程图相似，但增加了“搬运” 、 “储存”和“等待”三种符号。2）流程程序图的组成。它主要由表头、图形和统计三大部分组成。表头部分主要有工作名称、工作部级、工作方法（现行还是改进） 、编号、开始状态、结束状态、研究者、审核者、日期等。3）流程程序图的形式。在实际工作中，一般都使用预先设计好的流程程序表，也可以根据具体情况重新设计图标。如果采用手绘方式记录，则记录方式与工艺流程图相似，不同之处是：由于对某一零件进行的单独分析，因此，一般无分支，内容比工艺程序图多了搬运、等待和储存工序。在实际运用中，由于工作范围和工作地布置对流程影响很大，为了便于分析研究，最好绘制出工作范围图或设施布置简图。3.4 车 轴 生 产 线 流 程 程 序 分 析 改 善参考表 3-1 所列的内容来辅助思考，对车轴生产线进行流程程序分析改善。表 3-1 制定改善方案辅助思考内容工序 思考内容整体1. 从整体时间、距离、人数及工序的时间、距离、人数方面进行考虑，找出改善要点2. 是否有可以取消的工序3. 是否有可以同时进行的工序4. 是否有可以通过更换顺序取消的工序加工1. 是否有花费时间太长的工序2. 是否可以提高设备的工作能力3. 是否有可能和其他工序同时加工4. 更换工作顺序是否能达到改善目的5. 生产批量是否恰当大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）14(续)通过分析研究，由于仿形粗车这道工序加工时间过长，导致上一道工序等待时间过长，所以增加个仿形粗车车床。同样，由于磨外圆这道工序加工时间过长，导致上一道工序等待时间过长，所以增加个磨外圆车床。应用“5W1H” 、 “ECRS”等工具进行分析，发现修正车轴工序用时很短，且工作量不大，可以与最后一道工序磁粉探伤工序进行合并，同时检验。工厂布局混乱，导致搬运时间过长，对工厂重新布局。改善前后流程程序如图 3-1所示。钻中心孔、 工艺孔现行方法步骤情况加工搬运检查等待储存工作说明距离/ m需时/ h机床/ 台改善要点取消合并重排简化步骤情况加工搬运检查等待储存工作说明距离/ m需时/ h机床/ 台1234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 81 92 02 12 2改良方法搬运距离 / m共需时间 / h切轴头运往下一工序运往下一工序磨外圆运往下一工序运往下一工序运往下一工序运往下一工序切轴头钻中心孔、 工艺孔1 28 70 . 77 61 7 14 8 . 92 0 2 . 9179 6 . 623 44 72 2 1 . 42 4 . 57 2 . 91 . 83 7 . 10 . 71 00 . 21 0工作部别 ： 机 5 车间 编号 ：工作名称 ： 车轴生产线 编号 ：开始 ： 切轴头结束 ： 磁粉探伤研究者 ： 卢成 2 0 1 1 年 6 月 1 日审阅者 ： 年 月 日11111 28 70 . 77 60 . 692 0 2 . 91 4 0 . 81 2 0 . 77 . 69 6 . 64 70 . 77 2 . 91 . 33 7 . 10 . 72 0运往下一工序仿形粗车3半精车8 8 . 3等待11234567891 01 11 21 31 41 51 61 71 8统计表项别 现行方法 改良方法 节省加工次数 ：搬运次数 ：检查次数 ：等待次数 ：储存次数 ：8 8 09 8 12 1 1仿形粗车2运往下一工序1 7半精车8 8 . 3 1运往下一工序2 0 1 . 3等待精车端面修中心孔1运往下一工序等待钻螺纹孔运往下一工序等待3 0滚压圆弧运往下一工序1 2111修整车轴运往下一工序21磁粉探伤1精车端面修中心孔1运往下一工序2 0 1 . 3钻螺纹孔1运往下一工序1 2磨外圆2运往下一工序2 0滚压圆弧1运往下一工序1 2磁粉探伤13 1 20 0 01 6 6 1 1 1 5 58 1 8 . 3 7 4 2 . 2 7 6 . 1图 3-1 车轴加工改善前后流程程序图3.5 评价改善效果1）改善后搬运次数从原来的 9次减少为 8次，搬运时间从原来的 10.1min减少为6.8min，节省了 3.3min。2）改善好检验次数从原来的 2次减少为 1次。3）改善后等待次数从原来的 3次减少为 1次。4）改善后的总共搬运距离从原来的 166m减少为 111m。5）改善后的总共时间从原来的 818.3min减少为 742.2min，节省了 76.1min。工序 思考内容搬运1. 是否可以减少搬运次数2. 必要的搬运能否和加工同时进行3. 是否可以缩短搬运距离4. 改变作业场所是否可以取消搬运5. 是否可以通过加工和检查组合作业而取消搬运6. 是否可以通过增加搬运批量减少搬运次数7. 搬运前后的装卸是否花费了大量的时间8. 搬运设备是否有改善的余地9. 打包、夹具是否有改善的余地检查1. 是否可以减少检查次数2. 是否存在可以省略的检查3. 必要的检查能否和加工同时进行4. 质量检查和数量检查是否可以同时进行5. 检查的方法是否恰当，能否缩短检查时间储存 1. 尽量缩短停滞的次数2. 取消因前后工序时间不平衡引起的停滞大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）15第四章 车轴加工的布置和经路分析大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）164.1 布 置 和 经 路 分 析 概 述4.1.1 布置和经路分析的概念布置和经路分析是以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行的分析 7。4.1.2 布置和经路分析的特征1）重点对“搬运”和“移动”的路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的。2）通过流程程序图，可以了解产品的搬运距离或工人的移动距离，但产品或工人在现场的具体流经线路并不清楚，通过布置和经路分析可以更详细地了解产品或工人在现场的实际流通线路或移动线路。4.1.3 布置和经路分析的目的便于对产品、零件或人与物的移动路线进行分析，通过优化设施布置，改变不合理的流向，减少移动距离，达到降低运输成本的目的。4.1.4 布置和经路分析的主要目标1)符合工艺过程的要求。尽量使生产对象流动顺畅，避免工序间的往返交错，使设备投资最小，生产周期最短。2)最有效地利用空间。要使场地利用达到适当的建筑占地系数(建筑物、构筑物占地面积与场地总面积的比率)，使建筑物内部设备的占有空间和单位制品的占有空间较小。3)物料搬运费用最少。要便于物料的输入和产品、废料等物料运输路线短捷，尽量避免运输的往返和交叉。4)保持生产和安排的柔性。使之适应产品需求的变化，工艺和设备的更新及扩大生产能力的需要。5)适应组织结构的合理化和管理的方便。使有密切关系或性质相近的作业单位布置在一个区域并就近布置，甚至合并在同一个建筑物内。6)为职工提供方便、安全、舒适的作业环境。使之合乎生理、心理的要求，为提高生产效率和保证职工身心健康创造条件。有时，这些目标相互矛盾。例如，对性质相近的作业单位布置在一个区域可能满足了第 5条目标，但却可能导致物流量的增大;同样满足了尽量减少往返这一目标，做出的布置有可能违反柔性目标。因此，上述任何一项目标，都不能无视其它目标的存在而片面地应用。虽然布置的方法越来越科学化，但如同不存在包治百病的灵丹妙药一样，尚不存在着能解决一切问题的方法。所以说，和家庭布置一样，工厂布置在一定程度上仍然是一种艺术，或者说具有科学加艺术的性质。4.2 布 置 和 经 路 分 析 的 种 类布置和经路分析可以分为线路图和线图两种。大连交通大学 2011 届本科生毕业设计（论文）174.2.1 线路图线路图是依比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图。它将机器、工作台、运行线路等的相互位置一一绘制于图上，以图示方式声明产品或工人的实际流通线路。绘制线路图时，首先应按比例绘出工作地的平面布置图，然后将流程程序图中表示加工、检查、搬运、储存等的工序用规定的符号标示在线路图中，并用线条将这些符号连接起来。注意在线与线的交叉处，应用半圆型线避开，如果在制品数量较多时，则可采用实线、虚线、点画线或用不同颜色的线条将其区别出来。4.2.2 线图线图是按比例绘制的平面布置图模型