IE改善小组作业

H公司生产物流系统改善

一、背景介绍

H公司功放器分厂主要从事电子音响设备的制造、加工、销售和售后服务，

其中又以定阻功率放大器的生产为主。该厂按订单计划生产，月计划生产3000

套定阻功放器产品，平均每天产100套。定阻功放器主要零部件的B0M树状图如

图1所示，其产品详细组成、数量、装载单元情况（略）。

图1定阻功放器主要零部件的BOM树状图

该厂主要部门有原材料库（配套处）、机加车间、印制板组装车间、表面处

理车间和总装车间。直接为生产服务的部门是技术部门（工艺处、技术处和质量

处）、生产计划处（简称生计处）。

原材料库存放了大量诸如变压器、散热器、减震器半成品套件以及开关、电

位器、橡胶垫、接线柱等小型配用件。另外，该部门负责外协件的采购，质检处

检验合格后，方可将其配送到原材料库并发放到生产线上使用。

机加车间主要将外购来的大小各异的铝板、铁板型材经过下料、钻孔、冲加

工等工序制成功放器的面板、后盖和大底板，然后由其他厂家对这些半成品镀锌,

接着转回机加车间临时库房进行存储，按需送至表面处理车间。印制板车间是将

外购的不同型号的小配件进行流水线组装，随后将半成品送往总装车间。

表面处理车间负责功放器面板、后盖和大底板的氧化处理、喷砂、粗砂处理、

等工艺过程，此时出来的面板为银白色，外表面光滑且含有字样标记。接着运输

到总装车间组装成成品。其中喷漆工艺在总装车间内部的喷漆密封室内完成。

总装车间的员工则将以上各部门送入的半成品和原材料库的小配件进行组

装，最后经过厂检将成品存放到总装车间一角的成品堆放区，之后由销售公司把

成品库的整机根据订单分送给各个经销点。

H公司功放器分厂主要物流设备：2辆4吨位轻型卡车、3台叉车、15辆五

层小型料架车，20辆手动推运车等。

H公司功放器分厂五大部门间物料流动方向、流量及距离关系如图2所示，

其中运输设备以手动推运车为主。对此进行分析可以了解企业生产物流系统各部

门间内在联系，把握物流系统行为的内在规律性。

260a450X39

图2五大部门间物料流动方向、流量及距离关系

图3为现有定阻功放器的面板、后盖、大底板在表面处理车间的流程程序图,

印制板组装焊接流程程序图以及整机装配流程程序图，分析得到的定阻功放器在

各部门车间的操作加工及物料流动的流程程序图而绘制定阻功放器的物料流程

综合程序图。该图反映了定阻功放器流程改善情况和H公司功放器分厂各主要部

门间的物料流动关系。

原材科库

机加车间表处车间印制板车间1.2-1.152.2~2.4总装车间

1.12.13.11.12.13.14.1-4.323.2-3.155.1-5.151234567

6.1~6.97.1-7.2

领

领料

料

珠

料3气二;而

化

氧

是查编188i用■1_

检查印悟位器发

理

料

处

下

2J4质检r

砂

送

至

喷焊编

码电位器

砂

钻

床

粗3）焊盘孔网质检转焊

理单片机

孔

处

钻

嵬

陷4

检查二装

至）掏孔「）焊接I

缺4936

维

修

送单片机

鬓

总装

床

券rft

检验

冲

皴5）焊排线⑸安装＜37

取机

强

领

度

调

初

具

过查

纹口质检

模2738JAVRO.j

温

ffi常

丝导线

平

冲

加

化

391质检老

整匚㈱

纹

送口

至

调

牖垫细

丝

标

毛

肌

P2?）质检薯置管

达

整机

主

磨

打

成毛

50241

光Q

送至

抛开关

肝勒

后

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142口

宓

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折弯

漆

喷公焊排线

in质检

漆

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送SiS

形

整转表处票屏20、质检

车间

送

去琦收头Slit

厂检

攻切4

丝01途703门9检验

烘干脚46

时

入

焊库

活存

验漏印151：：接

处理

丝

攻

转送总

装车间客户

露

装

检验4

时库

存储

图3定阻功放器物料流程程序图

二、要求

运用流程分析ECRS四个原则、五个方面和5W1H六大提问技术进行定性分析,

绘制出更详尽直观的流程程序图，用以定性的改善H公司功放器分厂生产物流系

统现不足之处，并绘制改善后的定阻功放器的物料流程综合程序图。

TIPS：以机加车间为例

（1）定阻功放器零部件在机加车间工艺流程

图4是H公司功放器分厂主要产品定阻功放器的面板（顶盖）、后盖和大底

板在机加车间进行加工制作的工艺流程简图。

图4工艺流程简图

（2）定阻功放器零部件在机加车间流程程序图

统计表

流程程序图项目现行方法改良方法节省

操作次数。7

工作部门：机加车间运送次数-8

工作名称：定阻功放器的面板（顶检验次数口2

盖）、后盖、大底板加工等待次数D2

研究量：单位产品的零件贮存次数▽1

运输距离（m）433

共需时间（s）2815

现行方法改良方法

需

步

步程序工作说明距需改善要点程序工作说明距

骤

简

取

时

骤O□D▽离时合重O—□DV离

化

—>消

S

mS排m

1临时材料库领料701801

2<下料—1202

3/>•送至钻床70403

4钻床钻孔—3004

5、j送往冲床15155

6--1领取模具60356

7y冲加工—1207

8>运送去毛刺机40258

9<去毛刺—2409

10>运送去折弯机61010

11折弯—24011

12运送去整形61012

4•-

13整形—30013

14送至攻丝处61014

15二临时抽检—30015

16攻丝—18016

17运送机加检验处603517

X-

18%检验—600

19>•临时库房存储10055

20转走镀锌——

图2-2定阻功放器的面板、后盖、大底板在机加车间的流程程序图

图5定阻功放器零部件在机加车间流程程序图

某动力二分厂蛇形管生产线改善

一、项目背景

A公司的蛇形管自动生产线由进口热丝焊TIG直管对接焊接机系统、X射线

锅炉焊管实时成像系统、顶敦弯管机和配套送料架等系统组成。具有生产效率和

自动化程度高等优点，可实现032〜076钢管的自动焊接，自动探伤检测，自

动弯管，年生产加工钢产品能力达六千吨。

但由于B公司对我公司的产能压力较大，另一方面该蛇形管自动生产线的实

际产能远远低于其设计产能，为找到造成此问题的主要影响因素，需要针对蛇形

管自动生产线的核心工序—TIG热丝焊工序，进行动作研究及时间测定。

二、TIG热丝焊工序

热丝焊是蛇形管自动生产线上的第一道工序，也是自动线的重要组成部分。

热丝焊焊接的管子精度要求相对较高，因此，对前端端口加工要求也随之增高。

2.1热丝焊工序现状

热丝焊工序存在的问题现状具体可以分为五个方面：

1）员工方面

a.两班六人，只有2人有资格证；（1）

b.劳动强度较大。（2）

2）机器设备方面

a.小料架自动化程度不高；（3）

b.TIG焊机目前是带病运行。（4）

3）物料方面

a.管端坡口处理（倒角、打磨、去毛刺）质量不稳定；（5）

b.个别批量存在明显锈迹；（6）

c.部分管子管端弯曲。（7）

4）工作方法方面

a.现场缺乏严格的工作操作标准；（8）

b.现场缺乏详细的设备维护标准、现场5s标准。（9）

5）工作环境方面

a.现场工具、量具、物料摆放凌乱；（10）

b.夜间工作照明条件差；（11）

C.夏日工作排气扇功率不够。(12)

三、TIG热丝焊问题及相关原因分析

1)人机作业分析如表1所示：

表1热丝焊人机作业分析

现行方法

操作者机器时间

走出焊接室■3

找到钢管，撬到传输轨道上■10.3

走回焊接室■3.3

将新钢管导入焊接机■13

调整钢管接口■41.5

焊接■■97.6

将焊好钢管导出焊接机■14.5

表2各个操作所占时间比例分析表

各个操作时间比例分析

作业名称各个时间所占比例

工人上料时间9.06%

导入导出钢管时间15.01%

定位调试时间22.65%

焊机焊接时间53.28%

总时间183.2

2)原因分析

可以改善的操作：

a.焊工师傅自己出去将待焊接的钢管撬到传送装置上，一次上料时间占整

个焊接时间的9.设；

b.每次焊接以前都要调试，而且时间长，一次调试时间占整个焊接时间

的22.7%；

c.焊接时焊工师傅在焊机的两边跑，焊接时间占整个焊接时间的53.2%；

d.每次焊接前都要一个焊工师傅把每个钢管的焊口都打磨一遍。

经过对热丝焊工序的两个班组长以及负责焊接工艺的工人的访谈，得出造成

以上问题现状的原因有:

a.焊工师傅自己出去将待焊接的钢管撬到传送装置上

原因：上料装置自动化程度低，料架仅能对一种钢管自动上料，如果料架上

有超过2种以上钢管就必须手工上料（如图1）。

图1手工上料用的工具

b.每次焊接以前都要调试，而且时间长

原因：①自动焊机两边的夹紧装置有问题，导致两边钢管夹紧后中心线不在

一条直线上，造成长时间的调试定位;②钢管坡口在切倒工序的加工精度比较差。

图2热丝焊机的进料口

操作员工在某些情况下不得不用图3的钢管去敲击被焊接的两段钢管，

强制调节前后两个钢管的端口位置。时间越长焊机夹紧装置磨损越严重，夹

装精度越差，不仅使调试时间越来越长，形成恶性循环，也大大降低了焊机

的使用寿命。

图3调节焊头位置用的钢管

针对焊机问题，经过咨询TIG热丝焊机生产厂商一珠海世茂工程有限公司

的工程师，得知可能是焊机的夹具与气动装置出现了问题。

c.焊接时焊工师傅在焊机的两边跑

原因：坡口加工的垂直度（如图4）比较差，导致两个钢管在对齐时焊头中

间有缝隙存在，焊工师傅必须到焊机后面补焊。

图4实际测量坡口垂直度（△f在0.8nm左右）

d.每次焊接前都要一个焊工师傅把每个钢管的焊口都打磨一遍

原因：坡口打磨不干净，有毛刺（如图5）。

图5有毛刺的焊接坡口

其他问题:

a.极少数管子因长时间堆放，坡口被锈蚀（如图6）,影响焊接质量

图6焊口产生锈蚀

b.热丝焊室的照明情况较差

焊接操作的照度标准值为2001x-3001x,即相当于陈列室，图书馆阅览室

的照明水平，而该分厂焊接操作室夜间照明达不到规定水平（如图7）。

图7焊接室的实际照明情况

c.热丝焊室的通风排气情况较差

一般情况下，焊接产生二氧化碳、二氧化硫、氧化钙、氧化镒、水分，还有

一些氟化物与金属汽化的颗粒，若不及时排出，当这些气体积累到一定浓度时，

就会损害焊工师傅的身体健康。而通风是防止焊接烟尘和有害气体对焊接操作者

危害以及降低焊接热不良影响的主要措施。

图8焊接室的排气扇

d.热丝焊组目前一共有6人，分成两个班。

据我们调研得知，其中只有两个焊工师傅有较为齐全的焊接资格证书，这两

个焊工师傅的代号为H29、Qlo

e.工人劳动强度比较大。

在焊接时焊工师傅必须在焊机的两面跑，而且由焊工师傅自己上料大增加了

劳动强度。

f.现场缺乏严格的工作操作标准。

目前仅有焊接工艺参数与热丝焊安全操作规程，而且焊接工艺参数对于不同

材质的焊接参数的规定相当粗糙，缺乏详细的设备维护标准。

图9焊接工艺参数

四、前端工序

热丝焊是蛇形管自动生产线上的第一道工序，也是自动线的重要组成部分。

热丝焊焊接的管子精度要求相对较高，因此，对前端端口加工要求也随之增高。

为了保障热丝焊加工的质量，还需对其端口处理工序进行一定的改善。

1端口处理工序现状

由于管端坡口处理质量与热丝焊前端工序的工作状况密切相关，因此对端口

处理相关工序做具体分析如下：

1)员工方面

a.该工序由切倒组负责，与热丝焊组并无直接联系，信息沟通不畅。(13)

2)机器设备方面

a.H9倒角机加工精度不够；(14)

b.组合加工机床进退料速度慢；(15)

c.组合加工机床倒角机构与料架进料方向存在偏差。(16)

3)物料方面

a.部分管子管端弯曲；(17)

b.没有精确检验倒角垂直度的精确量具。(18)

4)工作方法方面

a.没有明确的加工质量标准；(19)

b.没有完善的班组工作交接制度。(20)

2端口处理工序问题分析

1)管子测量

管子端面的垂直度规定如表3：

表3端面的垂直度规定表(mm)

管子公称外径Dw管端面垂直度Af

采用手工焊时<0.5

Dw<63.5

采用机械焊时W0.3

63.5<Dw^lO8<0.8

108<Dw^l59<1.0

159<Dw^219<1.5

Dw>219<2.0

实测管径51mm,壁厚7nlm的210c钢(工号：118104,图号：54N312)25

根垂直度Af值如表2-4：

表4实测垂直度数值表

序号实测值mm序号实测值mm

10.45140.15

20.8150.8

31160.15

40.15170.5

50.45180.5

60.55190.3

70.8200.15

80.6210.25

90.8220.35

100.6230.3

110.25240.7

120.6250.3

130.13

平均值：0.4652mm

方差：1.5516

标准差：1.24

以0.3mm为标准，在25根钢管中达到标准的有10根，即合格率仅有40%。

2）问题分析：

a.工人没有精确量具（塞尺），仅凭目视无法精确测量坡口垂直度。

b.没有明确的加工质量标准，工人对垂直度的要求不了解，仅知道垂直度

Af^O.5mm,实际上热丝焊要求垂直度△fW0.3nlm（DwW63.5时）。

c.组合机床夹具最初高出几十丝，后来经维修磨掉了部分但是发现夹具又

低了，再后来又垫上了铜片，这样在加工时有可能对坡口垂直度造成影响。

图11组合机床夹具

d.组合机床的料架与组合机床不匹配，在管子倒角时对坡口垂直度造成影

响。

图12组合机床的料架

e.管子本身就存在弯曲，也有可能导致坡口垂直度下降。

图13管子随意堆放

f.由于组合机床的送退料速度较慢，经常出现忙不过来的情况，所以有时

也使用119机床加工一部分热丝焊用的坡口，但是H9机床根本达不到热丝焊坡

口垂直度要求。

图14老式119倒角机床

组合机床的作业时间：

翻料：6S,送料：9S,加工：17S,退料：10S；翻料，送料，退料占一个加

工循环时间的59%,实际机床加工时间占一个加工循环时间的41%.

3）其他问题：

没有完善的班组工作交接制度，造成两班之间信息交流不顺畅。

图10热丝焊安全操作规程

五、要求

生产现场管理是实现优质、高效生产的重要保证，制造企业开展车间生产现

场改善活动的研究具有非常重要的现实意义和价值。请针对某制造型企业生产现

场存在的问题，运用工业工程专业相关的理论与方法，对该公司不同层面的问题

进行剖析和诊断，提出相应的改善措施。

某公司生产车间某设备按钮改善

一、背景介绍

通过对该公司其生产车间的考察，我们发现某些设备上存在很多的按钮，来

应对将会出现的各种复杂情况。按钮数量较多，虽然其排布和颜色方面有一定规

律，但仍然存在着一定程度上的操作复杂性。

图1现有设备

1.存在的可能造成失误的原因：

（1）相关按钮距离较远，操作方向与预期功能方向存在差异等，可能造成操

作者对不同的按钮分辨不清而发生操作失误。

（2）水平方向按钮布置太远或垂直方向按钮布置太高等，使得操作者在操

作时需要大幅度改变身体姿势，影响控制速度；另外，大幅度身体姿势的改变，

可能造成手部操作不到位，或身体其他部位碰到其他按钮，造成无意识操作。影

响了操作的准确性，使得误操作率上升，同时会增加操作者的疲劳感和心理压力。

（3）近身胸腹高度的水平面上安置的按钮、旋钮等操作器，容易在操作中不

经意地被肘部误触动，造成事故。

2.设备分析

根据按钮控制对象的不同，可从功能上将所有分为四个部分，可划分为图2所

示。0区为车间总体控制，1、2、3区分别为三条生产线的控制区域。由于三条生产

线的按钮和颜色不具备区别性，可能造成错误操作。

图2设备按钮分区

1号生产线控制区涉及到F101、F102、F103、F104、F105、F106、F107、

F108、F109、F110、Fill.FH2、FH3、F114、F115、F116十六个按钮。目

前的排列方式是从左到右、从上到下的顺序排列。如图3所示。

F101F102F103F104

F105F106F107F108

F109F110FillF112

F113F114F115F116

图3

通过对1号生产线在一个连续生产周期（8个小时）的统计，各按钮的使用频数

及频率，进而得到相应按钮的频数及频率见表1。

表11号生产线按钮的频数及频率统计

按钮频频

名称数率

F10165%

F10265%

F103108.333%

F104108.333%

F105108.333%

F10665%

F10765%

F108108.333%

F109108.333%

F110108.333%

Fill65%

F11265%

F11365%

F11465%

F11565%

F11665%

合计120100%

2号生产线控制区涉及F117、F201、F202、F203、F204、F205、F206、F207、

F208、Nl、N2H^一个按钮。目前的按钮排布方式如图4所示。需要考虑的因素

如下：

(1)由于企业的特性，对某种因素的控制要求严格。因此，Nl、N2对

于实现系统的目标来讲，是非常重要的。

(2)N开头的按钮与F开头的按钮功能不一。

(3)通过对生产线在一个连续生产周期(8个小时)的统计，我们得出各按钮

的使用频数及频率如表2所示。

表22号生产线按钮的频数及频率统计

按

钮频频

名数率

称

F117210%

F20115%

F202210%

F203210%

F204210%

F205210%

F206210%

F207210%

F20815%

N1210%

N2210%

合1十20100%

3号生产线控制区涉及F209、F300、F301、F302、F303、F304、F305、F306、

F307、F308、F309H^一个按钮，也将控制面板划分为三排。通过对生产线在

一个连续生产周期（8个小时）的统计，可得每个按钮使用频数及频率.见表3。

表33号生产线按钮的频数及频率统计

按频频

钮数率

名

称

F20913.333%

F3OO13.333%

F3O1413.333%

F302413.333%

F3O326.667%

F304413.333%

F3O526.667%

F30626.667%

F307413.333%

F308413.333%

F30926.667%

合计30100%

二、要求

请针对上述现状和分析诊断，给出改善方案（建议从合理安排按钮的顺序；

控制器的运动方向与预期的功能方向相一致，保持逻辑上的联系关系；合理安排

按钮的空间位置等方面考虑）

某大型超市改善

一、背景介绍

1953年，大野耐一在美国学习通用以及福特时，不经意的路过美国的一个

小型超市，看到了超市的库存以及货物供应方式……。

一个偶然的惊鸿一瞥，却是人类制造业的一个转折点，它使这个一直苦于

寻找怎样提高效率的汽车制造商头脑一下开了窍：究竟是什么原因使美国的超市

这么井井有条？大野耐一思索着。终于，他创造了对制造领域具有划时代意义的

工业工程核心理论——精益生产！

20世纪90年代初，工业工程理论传入我国，并在制造行业得到了广泛的应用，

尤其是精益生产模式已经被大部分制造企业奉为圭臬。与制造业相比，目前工业

工程在服务业的应用仍不广泛，甚至没有得到业界的足够重视。

作为精益生产的发源地，大型连锁超市一直是工业工程在服务行