时间研究工艺流程改善

1、摘要本文主要根据工业工程的工作研究、秒表时间研究及流水线设计等相关理论知识，结合工厂现场的实际情况，先绘制柳州佳力新电机厂励磁系统的工艺程序图、流程程序图等，运用5W1H、ECRS等方法改善其工艺和流程。然后根据改善后的工艺和流程，运用秒表时间研究的误差界限法、归零测时法、三倍标准差法、平准化法等相关的理论知识，制定标准时间，确定生产节拍、工位布置等内容，进而建立流水线。使得企业可以经济地使用人力、物力和财力，减少不必要的浪费，提升企业竞争力。关键词：工业工程；ECRS原则；生产率；流水线abstractIn this paper, according to the industrial en

2、gineering research, a stopwatch time research and production line design and related theory knowledge, combined with the practical situation of the plant site, first draw liuzhou better force new motor excitation system of process flow diagram, program diagram, using 5 W1H, ECRS method to improve th

3、e technology and process. And then based on the improved technology and process, use a stopwatch time study the error of the method, the zero line test method, three times the standard balance method, equalization method and related theory knowledge and set up standard time, determination of the pro

4、duction beats, and location and arrangement of the content, and to set up production line. Makes the enterprise can economic use of human, material and financial resources, reduce unnecessary waste, promote an enterprise competition ability. Keywords: industrial engineering; ECRS principle; Producti

5、vity; line目录一 绪论6（一） 研究背景6（二） 研究的目的和意义6（三） 工业工程和流水线发展概况61、工业工程的发展历程62、流水线发展概况7二 本文内容架构及相关的理论知识介绍8（一） 论文的结构框架8（二） 工业工程的产生8（三） 工作研究概述91、工作研究的起源92、方法研究与作业测定93、工作研究的分析技术10（4）工艺程序分析12（5）流程程序分析12（四） 秒表时间研究131、秒表时间研究的含义13（五） 流水线设计161、流水线概述162、流水线设计用到的原理和方法17（六） 励磁系统19三 励磁系统装配工艺和流程分析及改善方案20（一） 企业简介20（二） 励磁系

6、统生产情况调查20(三) 产品装配工艺流程22(五) 流水线的设计30四 经济效果评价37(一) 生产率的提高37(二) 投资回收期和经济效益37五 总结与展望39致谢40参考文献41一 绪论（一） 研究背景国制造业的加工技术日益成熟，企业的核心竞争力慢慢的从工艺技术向制造成本偏移，同类产品中，谁的成本更低，谁将赢得更多订单，更多的市场。工业工程（Industrial Engineering 简称IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。它的内容强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高之整体效益。在生产过程中，运用工业工

7、程的相关知识进行改善，是企业持续保持其竞争力的重要保证。在日本、中国台湾等地区工业工程已经得到了广泛的利用，而在中国内地，除去广东的深圳、东莞等地区外，对工业工程认知的企业还比较少。（二） 研究的目的和意义随着广西东盟博览会的举办，已经泛北部湾经济区的逐步建成，柳州佳力新电机厂作为广西最大的电机制造企业，近几年来持续快速发展，来自国内外的订单越来越多，而企业的加工制造方式比较落后，每日的产量偏少，渐渐的出现了供不应求的局面，许多客户上门抢货，为应对此局面，公司决定把一部分产品加工以外包的方式外包出去，但问题仍没得到有效的解决，原因是一些核心技术加工无法外包出去，如励磁系统的装配技术、转子的绕线

8、加工技术等，本文运用工业工程的相关理论知识，对柳州佳力新电机厂的励磁系统装配这一块进行研究，改善工艺流程、消除动作浪费，并设计建立一条生产流水线，在不增加成本或增加少量成本的情况下，减少浪费，提高生产率，扩大公司的业务，使公司保持持续的竞争力。（三） 工业工程和流水线发展概况1、工业工程的发展历程工业工程的形成和发展的演变过程，实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史，工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。从科学管理开始，IE发展经历 四个相互交叉的时期，他们突出表明了不同时期IE的重大发展及特点。(1)科学管理时期（20世纪初20世纪20年代中期

9、）这是IE萌芽和奠基的时期，以劳动专业化分工、时间研究、动作研究、标准化等方法的出现为主要内容。(2)工业工程时期（20世纪20年代后期40年代中期）这个时期又分为三个阶段，第一阶段发展的内容称为传统IE或经典IE，第二和第三阶段发展的IE内容称为现代IE。各阶段的发展特点分别如下：传统IE（20年代后期10年代后期）。这是泰勒的科学管理原理和吉尔布雷斯的动作研究的继承和发展。IE与运筹学结合（40年代中期70年代中期）这是IE进入成熟的时期。IE与系统工程结合并共同发展(70年代中后期现在)。20世纪70年代开始，系统工程的原理和方法用于IE，使它具备更加完善的科学基础和析方法，得到进一步发

10、展和更广泛的应用。工业工程正是由于不断地吸收现代科技成就，尤其是以计算机科学、OR、SE及相关的科学知识，有了理论基础和科学手段，才得以由经验为主发展到以定量分析为主；以研究生产局部或小系统的改善，到研究大系统整体优化和生产率提高，称为一门独立的学科。2、流水线发展概况在流水线之前,汽车工业完全是手工作坊型的，每装配一辆汽车要728个人工小时,当时汽车的年产量大约12辆.这一速度远不能满足巨大的消费市场的需求.所以使得汽车成为富人的象征。福特汽车的创始人亨利.福特的的梦想是让汽车成为大众化的交通工具.所以,提高生产速度和生产效率是关键.只有降低成本,才能降低价格,使普通百姓也能买的起汽。191

11、3年,福特应用创新理念和反向思维逻辑提出在汽车组装中，汽车底盘在传送带上以一定速度从一端向另一端前行前行中，逐步装上发动机，操空系统，车厢，方向盘，仪表，车灯，车窗玻璃、车轮，一辆完整的车组装成了第一条流水线使每辆T型汽车的组装时间由原来的12小时28分钟缩短至10秒钟，生产效率提高了4488倍！流水线的产生使得每辆汽车降至260美元，1913年,美国人均收入为5301美元,1914年,一个工人工作不到四个月就可以买一辆T型车。二 本文内容架构及相关的理论知识介绍（一） 论文的结构框架本文拟分四个部分进行论述。按照理论支持一实践分析一对策建议一经济效果评价的 逻辑关系展开，对柳州佳力新电机工厂

12、的励磁系统装配现场出现的实际问题进行分析，依据工业工程的工作研究和流水线设计的相关理论， 制定切合实际需要的操作方法，并评价其经济效果。第一章是绪论，简述研究的背景，提出研究的目的和意义。并对研究内容、 框架和方法作出介绍。第二章本文的相关理论知识。本章简单的介绍了工业工程、工作研究、5W1H、ECRS原则、误差界限法、归零测时法、三倍标准差法、平准化法、流水线的节拍、工序同期化等相关的理论知识。第三章是企业简介、励磁生产系统的工艺和流程分析及改善方案。结合实际情况，绘制励磁系统的工艺程序图、流程程序图等，利用5W1H、ECRS等方法提出改善方案。然后根据秒表时间研究的误差界限法、归零测时法、

13、三倍标准差法、平准化法等方法和相关的理论知识制定的标准时间，确定生产节拍、工位布置等建立生产流水线。第四章是对比方案实行前后的生产率等进行经济效果的评价。第五章全文总结和展望。（二） 工业工程的产生工业工程是工业化的产物，一半认为最早起源于美国。19世纪末20世纪初，美国工业高速发展，工厂由家庭小作坊向社会化大生产转化，劳动力严重不足，劳动效率底下。当时的工业生产很少有计划生产和组织，生产一线的管理人员对工人作业只是口头上的指导，很少进行训练，作业方法很少得到改进和提高。即使有所改进也完全是由工人自发、发散的个人行动，管理人员的工作方法缺乏科学性和系统性，主要凭经验办事，很少人注意一个工厂或者

14、一种工艺流程过程的改进和协调，因而效率低，浪费大。以泰勒和吉尔布雷斯为代表的一大批科学管理先驱者为改变这种情况一提高工作效率、降低成本为目标，进行了卓有成效的工作，开创了科学管理，为工业工程的产生奠定了基础，开辟了道路。（三） 工作研究概述1、工作研究的起源工业工程的核心是降低成本，提高质量和生产率，工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起源于泰勒提倡的“时间研究”和吉尔布雷斯提出的“动作研究”。“时间研究”是用科学法则代替经验法则，确定一名工人每日公正合理的作业量，并用秒表测定，制定工时定额。“动作研究”是通过研究改进操作和动作方法，提高生产效率。1915年、1924年泰勒和吉尔布雷斯相

15、继去世以后，泰勒研究会重点推广时间研究，工业工程协会重点研究和推广“动作研究”。直到1930年以后，双方都认识到“时间研究”和“动作研究”是相互联系，不可分割的。于是，1936年两学会合并为“美国企业管理促进协会”，时间研究和动作研究结为一体。随着动作研究技术的不断发展，进一步延伸到对操作和作业流程的研究，形成了“方法研究”的完整体系，时间研究的激素也日趋丰富和完善。到40年代中期，“时间研究”更名为“作业测定”。至此，“方法研究”与“作业测定”两部分结合在一起统称为“工作研究”。2、方法研究与作业测定（1）方法研究方法研究是指对现有的或拟议中的工作方法进行系统严格的考查和科学分 析，以便开发

16、出更简便、更有效的工作方法，从而达到提高生产率和降低成本 的目的。方法研究的目的在于改进生产工艺及管理流程，减少或消除工作中不 合理和不必要的环节，改善材料、设备和人员的使用状况，以获得投资少、产 出多的效果；改进工厂、车间或工作场地的平面布置，缩短工艺路线及运输路 线，减轻工人劳动强度，节省人力，改善工作环境及劳动条件等。 方法研究一是以物为对象的研究，主要是指对产品生产过程和零部件加工 工艺过程，以及对管理业务流程的研究；二是以人为对象的研究，主要是对操 作者操作活动的研究。方法研究主要包括了流程分析、操作分析和动作分析三 大技术。流程分析是从宏观角度出发，对整个生产过程进行全面的观察记录

17、和 整体分析。操作分析则是通过对以人为主的工序的详细研究，使操作者、操作 对象、操作工具三者科学的组合，合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度，减少作业的工时消耗，以提高产品的质量和产量为目的而做的分 析。最后，动作分析是在确定合理的工作程序后针对人体细微动作进行研究， 消除动作浪费，以寻求省力、省时、安全和最经济的动作。 （2）作业测定 作业测定就是运用各种技术来确定合格工人按规定的作业标准完成某项工 作所需的时间。作业测定的目的是为了制定标准时间、改善作业系统和制定最 佳作业系统。规定的作业标准是经过方法研究后制定的标准工作方法，以及有 关设备、材料、负荷、动作等的一切规定。作业

18、测定是一种科学、客观、令人 信服的决定时间标准的方法，目前世界上各工业发达国家均采用此方法来制定 劳动定额。（3）工作研究的特点工作研究又称基础IE，最显著的特点是：只需要很少投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力、物力和财力等资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。因此，世界各国都将作业研究作为提高生产率的首选技术。美国90%以上的企业都应用了工作研究，企业的生产率普遍提高了50%以上。3、工作研究的分析技术（1）“5W1H”提问技术“5W1H”提问技术是指对研究工作以及每

19、项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问道 答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性。由于前5个提问英语单词的字首都含有“W”，而最后一个提问的字首字母为“H”，因此，常统称为“5W1H”提问技术。“5W1H”提问方法如表2-1所示。表2-1 5W1H提问法考擦点第一次提问第二次提问第三次提问目的做什么（what）是否要做有无其他更合适的对象原因为何做（why）为什么要这样做是否不需要做时间何时做（when）为何需要此时做有无其他更合适的时间地点何处做（where）为何需要此处做有无其他更合适的地点人员何人做（who）为何需要此人做

20、有无其他更合适的人方法如何做（how）为何需要这样做有无其他更合适的方法和工具（2）ECRS原则取消(Erase) 在进行“完成了什么"、“是否必要"及“为什么"等5W1H问题的提问 中不能有满意答复的均属于不必要，要给予取消。取消是进行改进的最佳方式。取消不必要的工序、操作活动作是不需要投资的一种改进，是改进的最高原则。 合并(Combination) 对于无法取消者，看是否能够合并，以达到省力省时的目的。可以合并一 些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作，改进为由一人或一台 设备完成。合并的主要对象为相对作业时间较短的工序，通过利用工人的等待 时间、

21、采用某些自动化设备或装置、在线检验、多用途工具等方法进一步减少 工序时间，从而将剩余作业合并到其他工序。 重排(Rearrangement) 经过取消、合并后，可根据“何人、何处、何时”三种提问进行重排，通 过工序顺序的变更来取消或重组工序，特别是通过加工、检验工序顺序的变更 可减少其他工序的作业量。 简化(Simplification) 经过取消、合并、重排后的必要工作，就可以考虑能否采用最简单的方法 及设备，以节省人力、时间及费用。 在由多个操作者共同完成的作业中，则用工组操作程序图(多人操作程序 图)进行分析。研究集体作业中人与人、人与机器之间的协调配合关系，以提高工作效率，减少消耗。（

22、3）程序分析程序分析是依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，全面地分析有多余、重复、不合理的作业，程序是否合理，搬运是否过多，延迟等待是否太长等问题，通过对真个工作过程的逐步分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产率。也可以说，程序分析是通过调查分析现行工作流程，改进流程中不经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效率的一种研究方法。程序分析的工作流程一般由5中基本活动构成，即加工、检查、搬运、等待和储存。为了能方便、迅速、正确地表示工作流程，便于分析研究，美国机械工程师学会规定了用表2-2所示的5中符号表示加工、检查、搬运、等待和储存这5中基本活动。表2-2 程序分析的5种基本活动符

23、号名称表示的意义例如加工至原材料、零件或半成品按照生产目的的承受物理、化学、形态、颜色等变化车削、磨削、炼钢、搅拌、打字等都属于加工检查对原材料、零件、半成品、成品的特性和数量进行测量。或者说将某目的物与标准物进行对比，并判断是否和合格的过程对照图样检验产品的加工尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转情况搬运表示工人、无聊或设备从一处向另一处在物理位置上的移动过程物料的运输，操作工人的移动D等待或暂存只在生产过程中出现的不必要的时间耽误等待被加工、被运输、被检查都属于等待储存为了控制目的而保存货物的活动物料在某些授权下存入仓库程序分析按照研究对象的不同，可以分为：工艺程序分析、流程程序分析、布置

24、与经路分析以及管理事务分析这四种，具体如图2-1所示。图2-1 程序分析的内容（4）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大概分析，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、布置和经路分析作准备。工艺程序分析的特点：以生产或工作的全过程为研究对象；只分析“加工”和“检查”工作。工艺程序图：工艺程序图是对生产全过程的概略描述，其地位相当于机械制造中的装配图，主要反映生产系统的概况以及各构成部分之间的相互关系。它将所描述对象的各组成部分，按照加工顺序或装配顺序从右

25、至左依次画出，并注明各项材料和零件的进入点、规格、型号、加工时间和加工要求等。工艺程序图的概念：工艺程序图提供了工作流程的全面概况以及各程序之间的相互关系，便于研究人员从总体上发现存在的问题以及关键环节。另外，工艺程序图完全按照工艺顺序进行绘制，并标注没到工序所需要的工时定额。因此，可作为编制作业计划、供应计划、核算零件工艺成本以及控制外购件进货日期等重要依据。（5）流程程序分析流程分析的工具是流程图。流程程序图由操作(O)、检验(口)、搬运 (岭)、暂存或等待(D)、贮存(V)5种符号构成，它以简明而紧奏的方式 记录某一路程的图表，用来表示产品生产流程中发生的时间或信息。流程程序 图依据研究

26、对象可分为材料或产品流程程序图(物料型)和人员流程程序图(人型)两种。流程程序分析的作用：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。为设施的优化布置提供必要的基础数据为进一步制定改进方案提供必要的依据 它是进行作业分析、动作分析之前必须要经历的一个环节，是最基本的一种分析方法。（四） 秒表时间研究1、秒表时间研究的含义秒表时间研究的含义是作业测定技术中的一种常用方法，也称“直接时间研究-密集抽样”。它是在一段时间内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、连续地观测，把工作时间和有关工作的其他

27、参数，以及与标准概念相比较的对执行情况的估价等数据，一起记录下来，并结合组织所定制的宽放政策，来确定操作者完成某项工作所需要的标准时间的方法。秒表时间研究主要是用于对重复进行的操作寻求标准时间。重复作业是指具有重复循环形式的作业，重复循环期间持续的时间，大大超过抽样或观察所需要的时间。当作业具有单独的重复循环、分循环或有限的几种循环时，可以用秒表时间研究法进行研究。（1）误差界限法误差界限法原文为Error limit，其要点是先对某操作单元试观察若干次，求其平均数与标准差，在按可允许的误差界限求应观测的次数。该法是基于假定所有观测时间值的变化均属于正常波动，实用上可视观测值呈正态分布，在异常

28、值已经剔除后，仍有相当的观测值样本数。设是样本数为n时样本均值的标准差（平均数的标准误），为总体标准差，则： （2-1）要计算平均是的标准误，需知道总体标准差（）的值。在实际工作中一般得不到这个数值，因而必须对它进行估计。一般就以样本的标准差（S）代替总体标准差（），当样本足够大时，可用公式（2-2）计算： （2-2）当样本容量为(保证一定精度要求时应观测的次数)时，样本均值的标准差为： (2-3)此时，时间研究人员应决定置信水平（或可靠度）及精确度（误差界限），一般取可靠度为95%，精确度5%（样本均值与总体均值之间的误差范围控制在±5%以内），则： （2-4）式中，0.05为精确

29、度（本试引自陈文哲编著的工作研究，P252） 将试 (2-3)带入（2-4）得： 则： （2-5）当样本数量较少时，可改用下试： （2-6）（2）测时测时是指时间研究人员采用计时工具对操作人员及所需时间进行实际观测与记录的过程。进行测定时，时间研究人员应将观测位置选择在操作人员的侧后方，以既能清楚地观测操作，便于记录时间，又不干扰操作者工作为原则。研究人员应操作人员通力协作，态度上平易近人，不要造成操作人员反感或产生紧张心情。观测时应采取立姿，已示对操作者的尊重，测时期间不要与操作者谈话，以免分心。绝对不能采取秘密测时方式，否则会导致研究人员与操作者之间的对立，即使瞒过操作者，也决不能得到正确

30、的观测资料。归零测时法。在观测过程中，每逢一个操作单元结束，即按停秒表，读取表上读数，然后立即将秒表指针快速回到零点，在下一个操作单元开始时重新启动。由于上一个操作单元结束点，即使下一个操作单元的开始点，所以秒表指针归零后要立即启动。归零测时法的优点是可以直接读的记录每个操作单元的持续时间，而且很容易地记下不按规定进行操作的单元时间，在观测过程中就可以比较不同周期内各单元读数的统一性；缺点是缺乏观测期总工时的完整记录，这对分析观测数据制定标准工时并与实际时间作比较是不利的。另外，指针归零是有时间损失的，一般每次为0.004S，影响测时的准确性，对短要素的影响犹大，但新型电子表可做到没有时间损失

31、。（3）剔除异常值的三倍标准差法假设对某一个操作单元观测次所得的时间为：X1，X2，X3Xn，则平均值为： （2-7）标准差为： （2-8）正常值为之内的数值，超过者即为异常值。偏差上限为，偏差下限为，在上限与下限之间均为正常值，凡不在这个区域的数值即为异常值，应予以剔除。根据正态分布的原理，在正常情况下，若计算同一分布的抽样数值，其99.7%的数据应在均值正负三倍标准差区域内。计算正常时间某单元的正常时间为：正常时间= （2-9）式中，为该单元第i次观测值；为该单元第i次评定值；n为观测次数。（4）平准化法平准化法是确定评定系数应用最广泛的方法。它来源于美国西屋电气公司首创的西屋法。后来，罗

32、莱、曼纳特和斯太基门等对西屋法进行改进，发展为平准化评定系统。此法将熟练、努力、工作环境和一致性四个因素作为衡量工作的主要评定因素，每个评定因素又分为超佳、优、良、平均、可、欠佳六个高低程度的等级。称为熟练系数、努力系数、工作环境系数与一致性系数。运用平准化法进行作业评定，其评定系数的计算为：评定系数=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数+一致性系数上式表示，工人的作业速度与其熟练程度、努力程度、工作环境和操作的一致性有关。正常情况下，四个因素处于平均状态，系数均为0，评定系数为1，其余情况下，评定系数则采用上试计算。（五） 流水线设计1、流水线概述（1）流水线流水线是指劳动对象按照一定的工艺

33、路线顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。按照输送系列产品大体可以分为：皮带流水线、板链线、倍数链线、插件线、网带线、悬挂线及滚筒流水线这七类流水线。一般包括牵引件、承载构件、驱动装置、张紧装置、改向装置和支承件等。流水线输送能力大，运距长，还可在输送过程中同时完成若干工艺操作，所以应用十分广泛。（2）流水线的特征和形式流水线是指劳动对象按照一定的工艺路线顺序的通过各个工作地，并按照统一的生产速度（节拍）完成工艺作业的连续的重复的生产过程。它具有以下特征：工作地的专业化程度高；具有明显的节奏性；各工序的生产能力平衡或成比例；产品按工艺路线单向移动

34、；具有高度的连续性；（3）流水线的分类及优缺点按生产对象的移动方式：固定流水线和移动流水线；按生产对象的数目：单一品种流水线和多品种流水线多品种流水线按产品的轮换方式：可变流水线和混合流水线；按连续程度：连续流水线和间断流水线；按节奏性程度：强制节拍流水线、自由节拍流水线和粗略节拍流水线；按机械化程度：手工流水线、机械化流水线和自动线优点：1、具有交高的经济效益 2、缩短生产周期，加速资金流动周转 3、减少在制品量，降低了生产成本 4、保证和提高了加工质量 5、便于生产管理缺点：1、易使工人产生单调感和厌倦情绪 2、.缺乏柔性，对品种变更的适应能力较差 3、流水线对环境条件的变化反映敏感 4、

35、.组织流水线一次性投资较大2、流水线设计用到的原理和方法（1）节拍节拍：是一种重要的期量标准，是指流水线上连续出产两个相同制品之间的时间间隔。它决定了流水线的生产能力、生产速度和效率。确定节拍的依据是计划期的产量和有效工作时间。即： （2-10）式中 ： : 节拍 : 计划期有效工作时间 : 设备开动率 N: 计划期制品产量（包括废品）（2）各工序设备数量各工序设备数量： （2-11）第 i 道工序所需设备数; 第 i 道工序单件时间定额（3）工序同期化工序同期化：是指通过各种可能的技术、组织措施来调整各工作地的单件作业时间，使它们等于流水线的节拍或者与流水线节拍成倍比关系。进行工序同期化的措

36、施有：1、提高设备的生产效率2、改进工艺装备4、提高操作工人的熟练程度5、详细地进行工序的合并和分解工序同期化后，应根据新的工序时间定额计算设备（工作地）需要量和设备负荷系数。各工序工人人数：以手工操作为主的生产线 （2-12）其中：第i道工序的工人人数Sei每日工作班次;g 第i道工序每一工作地同时工作人数（人/台.班）;Wi第i道工序设备数;确定流水线节拍性质的依据：1、工序同期化程度和加工对象的重量、体积、工艺性等特征。 2、当同期化程度高、重、大、工艺性好，且要求严格按节拍出产产品时，选强制节拍。3、否则选自由节拍。4、不同性质的节拍决定着选择不同形式的流水线运输装置。运输工具设计的依

37、据：1、流水线上采取何种运输方式主要取决于加工对象的重量和外形尺寸、流水线的类型和实现节拍的方法。2、强制节拍流水线上一般采用连续式工作传送带、间歇式工作传送带、分配传送带3、自由节拍流水线上一般采用连续式运输带或滚道、平板运输车等运输装置；4、粗略节拍流水线上一般采用滚道、重力滑道、手推车、叉车等运输工具。投资回收期、经济效益投资回收期（Payback Period）就是使累计的经济效益等于最初的投资费用所需的时间。 投资回收期就是指通过资金回流量来回收投资的年限。标准投资回收期是国家根据行业或部门的技术经济特点规定的平均先进的投资回收期。追加投资回收期指用追加资金回流量包括追加利税和追加固

38、定资产折旧两项。静态投资回收期是在不考虑资金的时间价值的条件下，以项目的净收益回收其全部投资所需要的时间。投资回收期可以自项目建设开始年算起，也可以自项目投产年开始算起，但应予注明。经济效益，是通过商品和劳动的对外交换所取得的社会劳动的节约，即以尽量少的劳动耗费取得尽量多的经营成果，或者以同等的劳动耗费取得更多的经营成果。经济效益是资金占用、成本支出与有用生产成果之间的比较。所谓经济效益好，就是资金占用少，成本支出少，有用成果多。提高经济效益对于社会等具有十分重要的意义。（六） 励磁系统励磁系统是供给同步发电机励磁电流的电源及其附属设备的统称。它一般由励磁功率单元和励磁调节器两个主要部分组成。

39、励磁系统的主要作用：维持发电机端电压在给定值，当发电机负荷发生变化时，通过调节磁场的强弱来恒定机端电压。 合理分配并列运行机组之间的无功分配。 提高电力系统的稳定性，包括静态稳定性和暂态稳定性及动态稳定性。 直流电机的转动过程中，励磁就是控制定子的电压使其产生的磁场变化，改变直流电机的转速，改变励磁同样起到改变转速的作用。三 励磁系统装配工艺和流程分析及改善方案（一） 企业简介该公司为电机制造企业，位于中国柳州市，经过50多年的发展壮大，已经成为广西最大的电机制造商，该公司现有员工250多人。公司以专业生产高质量的高低压发电机、高低压电动机，永磁同步发电机而扬名国内外。产品用于环保发电、船舶、

40、铁路、邮电、石油等国内外重要建设领域；公司核心技术产品为IFC6系列无刷同步发电机，JFC系列高低压发电机，高低压电动机，LPMR系列永磁同步电动机。该公司于2011年4月份搬到新的厂区，10月份基本完成搬迁工作，在搬迁的过程中坚持生产，年产值超前完成任务。该公司现有两个厂房，每个厂房，主要的车间为机加工车间，冲剪车间，总装车间，三线车间，油漆车间，实验车间等。该公司的组织结构图如3-1图所示：图3-1 公司的组织结构（二） 励磁系统生产情况调查1FC6 35-40三相无刷同步发电机励磁系统是专门为1FC6 35-40电机配置的励磁系统，1FC6 35-40电机是柳州佳力新电机公司的主要产品，

41、公司80%以上的产品为1FC6 35-40电机，该励磁系统的装配车间位于总装车间旁边，一共由12个人组成，1个班长，11个普通员工。月组装能力为480台。该车间是一个长15米，宽12米的区域，主要由总组装工作台、功率部件组装台、焊接工作台、剪线接线工作台等七个工作台，两个半成品堆放区和一个常用工具箱组成，详细布置如图3-2所示：图3-2 励磁系统装配车间空间布置图调查发现的主要问题1、这几年，由于泛北部湾合作经济区的日益建成，该公司的发电机销量直线上升、供不应求，许多客户亲自来到工厂“抢货”。为解决此难题，公司的许多加工都已经外包出去，但励磁系统为公司的核心技术，不能外包出去，而公司内部的励磁

42、系统组装生产率过低，成为了公司的瓶颈问题。2、该车间的组装模式十分落后，是没建立水流线以前的模式，每两个或者三个人在一张工作台上组装，然后到总装台组装，12个人的日组装量仅为38.7台。平均每人每日仅3.225台。3、工厂实习的是计件工资模式，管理比较疏松，工人时常因为家里有事或者其他原因打电话给班长说一声就可以不用来上班，严重影响生产的连续性和稳定性。4、工作台上的工具和零件摆放是否混乱，每次拿零件都要先寻找。5、工作台摆放不合理，上下道工序间需要搬运一段距离才能继续加工，而搬运的不增加产品价值的。如功率部件芯片制作台和功率部件组装台为上下道工序，却位于车间的两角落，芯片制作完成后需要搬运一

43、段距离才能到达功率部件组装台继续加工。6、天气较冷的时候，员工们从家里拿来取暖电器，私拉乱接电线取暖，过道中常有电线在地方，容易发生触电危害，十分危险。7、上道工序的员工为了方便自己工作，常常放大误差范围，造成物料浪费，和下道工序的员工重复检验和加工，浪费人力。如绕线后的外接线，绕线的员工为了方便，常常剪一点10CM左右的铜丝，而这铜丝焊接到接线端子哪里仅需4CM，不仅造成6CM铜线的浪费，下道工序的员工还要重新测量和剪裁。8、半成品堆放区没画有接线，导致半成品占用通道，人员走动和物料输送困难。(三) 产品装配工艺流程1FC6 35-40三相无刷同步发电机励磁系统主要有整流变压器、电抗器、功率

44、部件、电容器、接线端子等部件装配而成，它的详细部件如图3-3所示图3-3 1FC6 35-40三相无刷同步发电机励磁系统的构成1FC6 35-40三相无刷同步发电机励磁系统为多种材料、零件、部件合成一个产品，属于工艺程序图里面的合成型，根据方法研究的工艺程序图相关作图规则，绘制出其工艺流程程序图，如图3-4、3-5所示.图3-4 工艺流程程序图上图3-5 工艺流程程序图下根据图中的统计结果，发现1FC6 35-40三相无刷同步发电机励磁系统的装配过程共有58次加工，6次检查。运用5W1HECRS四大原则进行发现。首先，看能否有可取消的工序（E）；其次，看能否将工序进行合并或重排（C、R）；再次

45、，看能否将工序简化（S）；最后，看能否使工艺过程更好。具体分析提问过程如表3-1所示。表3-1分析提问过程序号问答1检查钻孔和喷漆能取消吗不能2检查钻孔和喷漆与攻螺纹能合并吗能3涂万能胶能取消吗不能4涂万能胶能和安装电容器合并吗能5底板上安装接线端子能取消吗不能6底板上安装接线柱能取消吗不能7底板上安装互感器能取消吗不能8底板上装接线端子、接线柱、互感器拧螺丝的时候，能使用电动工具吗能9在线路板制作成AVR调节板过程中，能否把几块线路板一字排开，然后批量安装电阻、电容、开关、二极管等零件能10功率部件上安装二极管能取消吗不能11功率部件上安装电容、电阻能取消吗不能12功率部件上安装胆电容、电位

46、器能取消吗不能13功率部件上安装开关、插座能取消吗不能14功率部件上安装集成块、散热器能取消吗不能15功率部件芯片的点焊接能改成其他更高效率的焊接吗不能16功率部件芯片的检查能和功率部件的检查合并一起吗不能17功率部件固定板上装可变电阻管能取消吗不能18功率部件固定板上装电容器能取消吗不能19功率部件固定板上装接线端子能取消吗不能20功率部件固定板上装插座能取消吗不能21电线1、电线2、电线3制作过程能合并到一起批量处理吗能22电线1、电线2、电线3的安装能合并到一起吗能23塑料圈绕线能取消吗不能24焊接铜丝棒能取消吗不能25铜丝圈上贴上塑料膜能取消吗不能26铜丝棒能确定一定的长度方便下面焊接

47、吗能27整流变压器上安装接线端子能取消吗不能28整流变压器和电抗器绕线部分能合并吗能29电抗器上安装接线端子能取消吗不能30整流变压器和电抗器的检验能合并到一起吗能31最终检查能取消吗不能通过表的提问分析，发现上述工序均不能取消，但可以通过工序的合并达到优化的目的，改进后的励磁系统装配工艺程序如图3-6、3-7所示。图3-6改进后的励磁系统装配工艺程序图上图3-7改进后的励磁系统装配工艺程序图下通过合并加工和检验工序以及相同的工序（如绕线1和2；电线1、2、3等），使加工总次数由原来的58次减少为现在的45次，缩短了加工时间。第四节 秒表时间研究为了方便后面的流水线设计，我们需要确定每道工序的

48、标准时间，而标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间 ×（1+宽放率）。确定观测次数为方便研究，我们对改进后的工艺程序图划分操作单元，设定每一道工序为一个操作单元，则可以划分为：n1、n2、n3n50、n51，我们取n1为研究对象，对操作单元n1连续观测10次，得其延续时间为93S、94S、91S、89S、93S、92S、90S、90S、94S、91S，设定可靠度为95%，精确度为5%（样本均值与总体均值之间的误差范围控制在±5%以内），由于样本数量较少，因此我们可以直接运用公式（2-6）： 根据10次观测结果，可以求的： n=10 代入公式（2-6）得：（次）测时本文的测时

49、采用的是归零测时法。归零测时法的优点是可以直接读的记录每个操作单元的持续时间，而且很容易地记下不按规定进行操作的单元时间，在观测过程中就可以比较不同周期内各单元读数的统一性；缺点是缺乏观测期总工时的完整记录，这对分析观测数据制定标准工时并与实际时间作比较是不利的。另外，指针归零是有时间损失的，一般每次为0.004S，影响测时的准确性，对短要素的影响犹大，但新型电子表可做到没有时间误差。本文要测的数据都较大的，所以指针归零的时间损失对数据的影响不大。对操作单元n1观测13次，其数据分别是92S、94S、93S、91S、95S、91S、92S、96S、90S、89S、92S、95S、94S。剔除异

50、常数据并计算单元实际操作时间现场记录数据之后，应对数据进行处理和计算。首先应计算单元的平均值，但在计算平均值之前，必须检查、分析并剔除观测数值内的异常值。异常值是指某单元的时间由于外来因素的影响，而使其超出正常范围的数值。本文剔除异常值采用的方法是三倍标准差法。根据公式（2-7）和（2-8）得：X=92.6 (s)=2.02管制上限：UCL=+3=92.6+3×2.02=98.66管制下限：LCL=-3=92.6-3×2.02=85.54数值大于98.66或者少于85.54的在管制之外，为异常值，应予剔除：所测的数据中均在管制之内，为正常值，不用剔除，所以该单元的实际操作时

51、间为其平均值：计算正常时间1FC6 35-40三相无刷同步发电机励磁系统装配的研究时间特别长（远大于30MIN）者，且大多数操作单元的持续时间较长（0.2MIN）者，应对每个周期中每个操作单元进行评定。对每个周期每个单元都进行评定。根据公式（2-9）某个单元的正常时间为：正常时间=式中，为该单元第i次观测值；为该单元第i次评定值；n为观测次数。根据平准化的评定方法，评定系数=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数+一致性系数，得出Y1、Y2、Y3。Y12、Y13以及观测的数值，如表（3-2）所示。表3-2单元观测值X1X2X3X4X5X6X7X8X19X10X11X12X1392S94S93S9

52、1S95S91S92S96S90S89S92S95S94SY1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y8Y9Y10Y11Y12Y131.21.11.11.21.20.91.21.10.90.91.11.11.1因此，n1操作单元的正常时间为：正常时间=100.57（S）确定宽放时间根据宽放时间的连续观测法的要求，通过对一个工作小组的成员在一个整班内的活动作连续观测，将生产中的任何中断，如个人的需要、工具修理、非工人原因造成的停机等统统记录下来，然后进行分析，即使是中断时间，也要进行效能评定，加以适当的调整，换算成正常的效能水平，得出n1操作单元的宽放率为：宽放率（%）=（宽放时间/正常时间）×100%=25%确定标准时间标准时间包括正常时间和宽放时间两部分，即：标准时间=正常时间+宽放时间=正常时间×（1+宽放率）所以，n1操作单元的标准时间为：标准时间=正常时间×（1+宽放率）=125.71S根据同样的原理和方法可以