基础工业工程课程设计--纸篮子生产线的工作研究与改进.doc

郑州航空工业管理学院课 程 设 计 报 告 2009 级 工业工程 专业 0905072 班级课程名称 基础工业工程课程设计 题 目 纸篮子生产线的工作研究与改进 姓 名 姚小龙 学号 090507235 指导教师 葛晓梅 职称 讲师 二一一年 六 月 六 日目录课 程 设 计 报 告01课程设计简介21.1 选题背景21.2工作研究理论及方法32纸篮子生产线现状分析及其问题分析42.1现行方案42.2存在的问题分析53纸篮子生产线的改善方案73.1改善方案73.2效果评价134个人工作描述及总结15参 考 文 献16课程设计 答辩评语171课程设计简介1.1 选题背景IE的首要任务是生产任务是生产系统的设计，即把人员、物料、设备、能源、信息等要素组成一个综合的有效运行系统。这和机械工程中的机械设计性质是一样的，所不同的是生产系统的设计更大、更复杂。它既有系统整体的设计，也有子系统的设计。为了完成这些任务，必须对生产系统的各组成要素及其相互关系进行周密的观察和实验分析。例如要用工程学方法实验、测试人际关系的各种因素、劳动强度等，为优化设计提供依据和参数。大学期间，我们主要接触了工业工程的相关理论知识，而把这些理论知识运用于实践需要躬身实践，从实践中总结经验、优化流程配置，不断制定新的、更完善、更高效的流程程序，来提高生产效率。纸艺是以纸为素材，使用刀具塑性的一门工艺艺术，它结合了绘画以及雕塑之美，并且将平面艺术多了立体发展的空间，产生了有趣的光影变幻。通过切、剪、折、卷、叠、粘等技法，就可以创作出变化无穷的纸艺作品。现在纸艺广泛应用于场景布置、装饰美化、广告招贴、贺卡等方面。为此，我们选择纸篮子这一简单模型，制定纸篮子生产流水线，并对其进行加工、制作。结合基础IE等相关知识，认真分析整个流程，不断改进，填写报告册的同时又回归课本，以便更好的掌握课本知识。1.2 工作研究理论及方法用工业工程的眼光来看，提高生产率的活动贯穿在生产的各个环节和各个系统始终，作为一门应用型工程技术学科，工业工程强调综合的提高生产率，降低生产成本，保证产品质量，从而使系统处于最佳运行状态而获得巨大整体效益。在对纸篮子的生产过程进行工作研究的过程中，具体采用的研究方法有：首先，采用程序分析的方法，分别从流程、工序、作业入手，调查分析现行工作流程，改进流程中不经济、不合理、不均衡的现象，以提高工作效率。其次，采用双手作业分析方法，对生产现场的大部分作业以工序的操作过程为研究对象，详细观察和记录其过程，用动作经济原则核查，研究双手的动作及其平衡，发现工具物料、设备等不合适的放置位置，使动作规范化，并据此拟定作业规程。再次，采用秒表时间研究这一作业测定技术，对操作着的作业执行情况进行直接、连续的观测，把工作时间和有关工作的其他参数，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的标准时间的方法。最后，在人体工程学实验的基础上，运用模特法，把动作符号与时间值溶为一体，从而制定出标准时间，对作业进行改进和评价、平整流水线、对生产线上各动作进行分析，优化生产程序。2纸篮子生产线现状分析及其问题分析2.1 现行方案小刀尺子 笔 稿子剪刀 胶水剪刀工序一（张四锋）工序二（姚小龙）工序三（周学）工序四（张勇勇）图-1 原方案现场布局图流程程序图 人员/物料/设备图号 页号 总页数统计任务：折纸篮子操作人：姚小龙 余海阔 袁超张四锋 张小燕 张勇勇赵建斌 周学日期：6月4日方法：现行方法活动次数时间距离操作4搬运4等待D3检查0储存1说明距离时间符号备注D储存搬运至工序10.31整体分割裁剪68搬运至工序20.31计算92.4搬运至工序30.31裁剪两个圆并折叠篮底93.6搬运至工序40.31裁剪两个园和提带并粘贴组装105.4图-2 原方案流程程序图2.2 存在的问题分析(1) 第一工位工作量少，裁剪，分割不彻底，不便于后面几个工位工作的进行，需要改进。(2) 第二工位要一直计算数字易疲劳，正确率不高，需要改进。(3) 第四工位，既要剪圆，剪提手，又要粘贴工作量过大，需改进。下面是第四工位改善前的双手作业分析图。左手说明时间DD时间右手说明移动至圆圈图纸3处等待抓取图纸3等待移至胸前等待将图纸对折将图纸对折持住移动至剪刀处持住抓取剪刀持住移至胸前持住裁剪外部持住裁剪内部放下圆圈成品放下剪刀移动至圆圈图纸4处等待抓取图纸4等待移至胸前等待将图纸对折将图纸对折持住移动至剪刀处持住抓取剪刀持住移至胸前持住裁剪外部持住裁剪内部放下圆圈成品放下剪刀移动至提手处等待抓取提手等待移至胸前等待持住移动至剪刀处持住抓取剪刀持住移至胸前持住裁剪持住放下剪刀持住移动至胶水处持住拿起胶水持住移至胸前持住涂胶水粘提手持住持住涂胶水持住放下胶水持住移动至纸篮子处持住抓取纸篮子持住移至胸前持住在纸篮子上粘提手持住右手移至四个圆圈持住抓取圆圈持住移至胸前持住往提手上穿圆圈持住移至胶水处持住抓取胶水持住移至胸前持住涂胶水持住粘提手于纸篮子另一边将成品移到成品区放下胶水图-3 改进前第四工位双手作业分析图3纸篮子生产线的改善方案3.1改善方案 鉴于以上分析的方案中存在的问题，主要从工位的重新排列和动作的改善上改进。 工位的重新排列 原方案的第一工位是剪裁，分割四个圆成2部分。第二工位是计算加法，乘法。第三工位是折叠蓝底并剪两个圆。第四工位是剪两个圆与手提带幷粘贴。改善后：第一工位剪裁蓝底，分割四个圆成四部分幷剪一个手提带，传至下个工位。工位二是接受从一工位传来的纸，叠成纸盒子并计算一个加法，传至下个工位。工位三是接受从二工位传来的纸，计算一个乘法，剪一个圆和一个手提带，传至下个工位。第四工位收到前面工位传过来的一个需裁剪的三个圆圈和已经处理好的把手，纸盒子，完成最后的粘接组合工作。裁剪方法的改进 原方案中裁剪圆圈是直接裁剪，改进后的方案中，分别进行多次对折然后裁剪，缩短了操作时间。折叠动作的改进 原方案中为沿虚线折叠后，再展开。如此重复多次，再叠成型。改善后方案中，直接一次性折出叠痕，展开后叠成型，提高速度。小刀尺子剪刀 笔 稿纸笔稿纸剪刀 胶水剪刀工序一（张四锋）工序二（周学）工序三（姚小龙）工序四（张勇勇）图-4 新方案现场布局图流程程序图 人员/物料/设备图号 页号 总页数统计任务：折纸篮子 操作人：姚小龙 余海阔 袁超 张四锋 张小燕 张勇勇 赵建斌 周学日期：6月4日 方法：现行方法活动次数时间距离操作4搬运4等待D3检查0储存1说明距离时间符号备注D储存搬运至工序10.31整体分割裁剪并剪一个提带82.6搬运至工序20.31计算加法并折叠篮底95.2搬运至工序30.31裁剪一个圆和一个提带并计算乘法96.6搬运至工序40.31裁剪三个圆并粘贴组装97.8图-5 新方案流程程序图左手说明时间DD时间右手说明移动至圆圈图纸2处移动至剪刀处抓取图纸2抓取剪刀移至胸前移至胸前将图纸对折将图纸对折持住裁剪外部持住裁剪内部放下圆圈成品等待移动至圆圈图纸3处等待抓取图纸3等待移至胸前等待将图纸对折将图纸对折持住裁剪外部持住裁剪内部放下圆圈成品等待移动至圆圈图纸4处等待抓取图纸4等待移至胸前等待将图纸对折将图纸对折持住裁剪外部持住裁剪内部放下圆圈成品放下剪刀移动至提手处移动至胶水处拿起提手拿起胶水移至胸前移至胸前持住涂胶水粘提手持住持住涂胶水持住放下胶水持住移动至纸篮子处持住抓取纸篮子持住移至胸前持住在纸篮子上粘提手持住右手移至四个圆圈持住抓取圆圈持住往提手上穿圆圈持住移至胶水处持住抓取胶水持住移至胸前持住涂胶水持住粘提手于纸篮子另一边将成品移至成品区放下胶水图-6 第四工位改进后的双手作业图对比第四工位改善前后的双手作业分析图，改进后明显动作更为协调，更为高效。第一工位改进后模特分析作业内容：分割 裁剪工作地点布置图剪刀小刀图纸尺子操作者工位序号：1定员：1操作者：张四锋MOD数：日期：6月4日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从身体左侧20CM处取尺子M3P0131M3P0从身体右侧20CM处取图纸等待BD141M3G1从身体前10CM处抓取小刀将尺子移至切割位置（竖）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（竖）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（竖）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（横）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（横）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（横）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（横）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H141M2P2切割（横）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H141M2P2切割（横）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0持住持住H151M3P2切割（横）将尺子放回原处M3P0131M3P0将小刀放回原处拿起含加法运算的提手M3G1141M3G1从身体前10cm处抓取剪刀持住H171M2P5裁剪提手一端旋转提手M2C4161H持住持住H171M2P5裁剪提手持住H141M3G1放下剪刀拿起四个圆M3G1141M3G1拿起另一个提手传给下一个工序M4P2161M4P2传给下一个工序从身体左侧20CM处取尺子M3P0141M3G1从身体前10CM处抓取小刀将尺子移至切割位置（90度角）M3P2151H持住将尺子直角与切割位置直角对齐M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（横）持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（竖）将尺子移至切割位置（竖）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（竖）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（竖）将尺子移至切割位置（横）M3P2151H持住将尺子与要切割的线对齐（横）M2P5171H持住持住H131M3P0将小刀移至切割位置持住H151M3P2切割（横）等待BD151M3P2拿起篮底等待BD161M4P2传给下一个工序合计310图-7 第一工位改善后模特分析经计算工位一的模特值310，计算后的模特值换算成时间跟实际的时间存在不小的差距，分析其原因在于模特法所包含动作比较局限，不能完全反映实际操纵动作时间值。3.2效果评价运用秒表测时分别测出改善前和改善后的时间如表：表-1 原方案秒表测时次数工位一工位二工位三工位四第一次7510496105第二次699898113第三次687889100第四次629095107第五次669290102平均时间6892.493.6105.4表-2 改善后秒表测时次数工位一工位二工位三工位四第一次789395102第二次8891100100第三次8110276102第四次829010596第五次8410010789平均时间82.695.296.697.8表-3改善前后时间对比工位一工位二工位三工位四改善前6892.493.6105.4改善后82.695.296.697.8图-8改善前后时间对比柱状图（1）工序排列改善前，第一工位出现了24秒的等待，整体工位顺序改进之后，生产线更为合理，第一工位只出现几秒钟的等待，整体效率有较大提高。（2）原方案第二工位计算正确率低，速度慢。改善后计算分成两个工位，分别负责加法和乘法，效率和正确率有了提高。（3）原方案第3工位中折叠动作繁琐，无效动作过多。改善后第二工位在一样的时间下折叠完蓝底后，可以多进行一个计算的工作。（4）整个方案改进之后，产量有原来的20分钟8个提升至改进后的20分钟12个，较改善之前，产量有明显提高。（5）日产量计算：由（4）知正常时间为1200/12=100s，规定宽放率为10%，则标准时间为100x（1+10%）=110s，一天八小时，日产量=8x60x60/110=261.8个。综上，改善后产量较改善前提高了50%，达到了改善的目的。4个人工作描述及总结我个人作为组长，目睹了从原方案到新方案的实施，感触良多。首先，我们是一个团队，团队讲究每个人的明确分工和默契合作，最初我们计划上线五人，因为从生产过程来看，生产活动可分为：分割，裁剪，折叠，计算，组装五项基本工作，但是问题随之而来，即这五项工作的时间均衡问题，我们首先挑选最适合的人选担任最适合自己的工作，可发现每个人完成单次工作所需时间差异很大，流水线出现太多的积压和空闲，效率极其低下。进而我们明白问题最关键的地方在于如何平均每个工位时耗。在将每项工作进行大概秒表测时后，进行了初步的人员工作分配，即将对四个圆圈的裁剪工作进行分离，分别由折叠和组装人员分配，如此去掉了一个上线人员，效率有了一定改观，我们也有了更明确的改善观念,即平均各个工位的时耗，尽量消除瓶颈，尽量做到流水线的畅通无阻，此后我们的全部改善都是围绕着这个中心展开的。其次，不可忽视的一个方面就是人员手工操作的熟练度，对于目前折纸篮子的问题，我们的时间研究是在秒这个级别上的，节省每一秒对20分钟的产量都很重要，这就要求我们的操作动作简洁效率，我觉得进行动作分析很有必要，尤其是运用“5W1H”、“ECRS四大原则”加一表的分析技术后，我们对自己的操作都有了新的认识，都对自己的动作做了不同程度的修改，进而达到最快速