工作研究综述

【摘要】本文阐述了生产线平衡的相关内容及研究现状，讨论了运用工作研究的方法解决生产线平衡问题。介绍了基础工业工程工作研究技术、5W1H提问技术和ECRS原则，以及目前工作研究应用于生产线平衡所取得的成果。【关键词】生产线平衡工作研究方法研究作业测定1引言制造企业发展到一定阶段时，许多问题就暴露出来，如现场布置的不合理性、工人操作的不规范、生产系统出现的瓶颈问题等。如果要彻底解决这类问题一般需要两种途径．一是重新布置和规划设备等大量固定资产的投入；另一种方式就是通过生产线平衡等系统优化方法加以解决，这无需投入或只需很小的投入，而工作研究就是生产线优化最合适的方法体系。流水线平衡就是对生产线的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法，是生产流程设计中最重要的方法体系。2课题研究目的和意义工作研究是以工业企业中的作业系统为对象，运用方法研究和作业测定两种技术，对产品的设计、作业的程序、材料的使用、机器设备和工具的运用以及人的操作动作加以分析研究，制定最佳的工作方法，并配以最适宜的标准时间。其目的是提高生产率，减少浪费、降低成本。对于流水生产线而言，节拍时间是衡量生产线的生产能力，各个生产工位的作业时间不可能完全一样才造成各个工位的生产节拍不同,即产生作业负荷不均衡的结果。实现均衡生产,有利于保证设备,人力的负荷平衡,从而能提高设备和工时的利用率,同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序,以保证产品质量和安全生产；均衡地进行生产还有利于节约物资消耗,减少在制品,加速流动资金的周转,从而降低生产成本。3国内外研究现状 生产线平衡问题（LineBalancingProblem,简称LBP）伴随着流水生产线的产生而产生，至今已有近百年的时间。但这一问题的正式提出是在1954年，美国人B.Bryton在他的硕士论文《连续生产线平衡》中第一次提出生产线平衡的问题并着手解决这一问题，在此之后，许多科研人员都研究了这个方面的问题，并发表了各种各样的求解方法[1]。3.1工作研究[2]工作研究包括方法研究与作业测定两大技术。方法研究在于寻求经济有效的工作方法；作业测定是确定各项作业科学合理的工时定额。方法研究着眼于对现有工作方法的改进，其实施效果要运用作业测定来衡量，而作业测定是努力减少生产中的无效时间，为作业制定标准时间。3.1.1方法研究通过使用各种图表如流程程序图、路线图、人机作业图、双手动作图等，从流程、工序和动作三个层次分析现有的生产过程及方法，利用提问技术（5W2H），澄清各项作业的目的和方法，应用取消、合并、重排和简化的ECRS四大原则，完善工作方法。它主要包括程序分析、作业分析和动作分析。1）程序分析：依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，全面地分析有无多余、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，通过对整个工作过程的逐步分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产效率。 2）作业分析：通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析。 3）动作分析：按操作者实施的动作顺序观察动作，用特定的记号以手、眼为中心的人体各部位的动作内容，并记录图表化，以此为基础，判断动作的好坏，找出改善点的一套分析方法。 程序分析、作业分析和动作分析分别从宏观到微观、从粗略到具体的步骤介绍生产线平衡的实施要点和实务。3.1.2作业测定是运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准，完成某项工作所需时间的过程。通过制定和贯彻作业标准时间，促使生产者有效地利用工作时间，减少无效时间，最大限度地提高劳动生产率。作业测定的主要方法有：时间研究（秒表时间研究）：采用抽样技术，以生产过程中的工序为研究对象，在一段时间内，按照预定的观测次数利用秒表连续不断地观测操作者的作业，然后一次为依据计算该作业的标准时间。工作抽样：对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。预定时间标准法（PredetermindTimeSystem,简称PTS）：利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各项操作所需的时间。其中模特排时（MOD）法，是在PTS技术的基础上，使动作和时间融为一体的，而精度又不低于传统PTS技术的更为简单、易掌握的PTS技术。标准资料法：是将直接由秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准法所得的测定值，根据不同的作业内容，分析整理为某作业的时间标准，以便将该数据应用于同类工作的作业条件上，使其获得标准时间的方法。 工作研究的技术实际运用组合方式为：作业分析、动作分析与秒表时间研究结合，得出现有工作流程动作时间观测表。将时间观测表转化为可目视话的山积表。通过平衡率及瓶颈时间分析，确定改善方向。综合运用ECRS原则与作业分析、动作分析技术，构建实施方案以达成目标。在平衡生产线时，采用5W1H（何因、何事、何地、何时、何人、何法）提问技术和ECRS（取消、合并、重排、简化）分析原则进行作业改善。合并相关工序，删减不必要工序，重新排列工序[3]。通过动作研究、时间研究和模特法等，分析各个工序的人员动作，减少不必要的动作，使操作员工的动作合理化。兰秀菊，陈勇等人在分析生产线平衡原理及改善方法基础上，以计算机主板生产线的SMT段为研究对象，以作业测定为依据，结合生产线实际问题进行了系统分析，提出了可行的持续改进方案，并对改进前后的方案进行对比分析，达到了提升产能、优化生产线的目的[4]。通过生产线平衡分析，应用5W1H提问技术和ECRS分析原则，经过三次改善，SMT段改善前后的节拍时间CT、平衡率及产能有了很大的提高。李雷[5]介绍了工作研究技术与ECRS原则相结合的生产线平衡技术在制造业生产力提高过程中的应用。将工作流程中的动作分析制成时间观测表，对比改善目标，确定关键改善作业，运用观测表将改善方向清晰化，确定出效益最大的生产线改善方案。郭伏,张国民[6]分别针对H-S准备段生产线存在的问题，运用工作研究理论的方法研究、作业测定技术及流水线平整的理论方法进行分析、改善，使生产线的生产能力提高61.6%。郭伏,张国民,温婕[7]以某企业轿车内饰工段生产线为研究对象，运用作业测定技术中的时间研究方法，测定了流水线各工位的作业时间，找出了影响流水线生产能力的瓶颈工位；运用5W1H提问技术分析流水线存在的问题；根据ECRS（取消、合并、重排、简化)原则及流水线平整理论设计了流水线平整方案。新方案的实施使生产线平衡率提高11.1%，生产能力提升11.8%。除此之外，郭伏[8]还运用MOD分析法对工段各主要工位进行记录,分析工段在任务分配、操作方法、工时定额、人员配置及标准产量制定等方面存在的问题。郭伏,张国君[9]并详细介绍了一种新的人机操作分析、联合操作分析的新方法SIMOGRAMS工具的使用方法，针对某轮胎公司装配线存在的问题进行了分析和应用。闫莉、王旭超[10]运用工作研究方法，对RU型对讲机装配流程进行改进，制订标准工作时间，并进行了生产线平衡及流水线的合理化平面布置。通过对比分析，改进后的生产效率得到显著提高。庞如英[11]用工作研究理论对生产线的瓶颈工序、不规范操作和不合理的动作等进行分析研究．制定了标准的操作方法、工时定时、场地布置等。并进行仿真验证和对改进前后的方案进行了对比分析，实践证明改进效果明显。陈维余[12]通过对企业总装线现状分析，找出企业总装线平衡率影响因素：工位作业任务量安排不当；有明显的瓶颈工位存在；员工作业不规范；工位器具及货架摆放不合理。通过装配线平衡研究和基础工作研究两大方面的优化改善使DYC公司总装生产线平衡率得到提高，企业生产能力得到提升。目前，工作研究在机械、电子、冶金、航天航空、轻工、化工、建筑等部门的应用已经起步，有的正在深入与普及。4总结通过对以上文献的学习总结，可以看到平衡生产线的重要意义所在：实现均衡生产，有利于保证设备、人力的负荷平衡，从而能提高设备和工时的利用率，同时还有利于建立正常的生产秩序和管理秩序，以保证产品质量和安全生产；均衡的进行生产还有利于节约物资消耗，减少在制品，加速流动资金的周转，从而降低生产成本；在均衡生产的基础上实现的“单元生产”，提高了生产应变能力，对应市场变化实现柔性生产系统；通过平衡生产线，可以综合运用程序分析、操作分析、动作分析、Layout分析、时间分析等基础工业工程手法，不仅能达到提高企业生产效率的目的，而且还能提高全体员工的综合素质。参考文献[1]朱琼,陈雪芳,田世勇,张洁.基于仿真技术的生产线平衡优化研究与应用[J].工业工程与管理，2008，13(4)：110-113.[2]易树平，郭伏.基础工业工程[M].北京：机械工业出版社.2006.[3]吴永程,徐克林.生产线平衡持续改善分析研究[J]精密制造与自动化,2008,(03).[4]兰秀菊,陈勇,汤洪涛.SMT生产线平衡的持续改善方析[J].工业工程与管理，2006，11(2)：109-111.[5]李雷.生产线平衡技术在自动化装配线改善中的应用研究[J].襄樊职业技术学院学报，2008，7(3)：16-18.[6]郭伏,张国民.工作研究在流水线平整中的应用[J]工业工程与管理,2005,(02).[7]郭伏,张国民,温婕.工作研究在轿车装配流水线能力平整中的应用[J]工业工程与管理,2006,(02).[8]郭伏.模特法在生产线能力平整中的应用[J]东北大学学报(社会科学版),2003,(01).[9]郭伏,张国君.应用SIMOGRAMS方法解决装配生产线瓶颈[J]工业工程与管理,2006,(06).[10]闫莉.王旭超.YANLi.WANGXu-chao工作研究在产品装配线改善中的应用[期刊论文]-机械管理开发2009,24(5)[11]庞如英,运用工作研究理论对企业生产线进行改进的实践[期刊论文]《机械管理开发》-2007年5期[12]陈维余,DYC公司总装生产线平衡问题研究[学位论文]，2012-山东大学：工业工程[13]陈文哲.

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