【基于工业工程方法的S科技有限公司生产作业优化案例探究17000字（论文）】

基于工业工程方法的S科技有限公司生产作业优化案例研究摘要随着近几年我国制造业行业的飞速发展，我国的制造业生产能力已经是世界一流水准，越来越多的工厂建厂，同时许多外国的行业巨头也纷纷在我国建厂，这是对我国生产能力的认可，也是对我国这几十年发展的认可。但是，我国现在作为制造业大国，却少有企业重视工业工程这一学科，工业工程这一专业在社会上的知名度较低。工业工程这一学科致力于提高投入产出比，即提高生产力，降低生产成本，是通过对工作动作，人员配置，物流路线，作业环境等多方面的综合分析与改进来实现这一目的。这一学科常被用在大批量流水线的生产环境中，如汽车行业与电子行业。本文主要采用工业工程中的常用分析方法对S科技（天津）有限公司的生产作业进行综合分析，通过对现状进行分析，在生产现场的实际考察以及时间测量，找到问题的根源，再依照作业改善的步骤对出现瓶颈的环节进行分析，再结合生产实际，使用人-机分析图，MOD法等经典方法对生产环节改善，调整作业方式，以达到节约人力，提高生产率的目的。关键词：生产率动作改进人-机分析目录TOC\o"1-3"\h\u第一章绪论 第一章绪论1.1研究背景随着中国制造业的快速发展，我国本土制造业发展迅速，开设了越来越多的工厂，越来越多的外国企业开始在中国开设工厂，而在中国企业中，工业工程的应用范围与知名度并不高，很多制造业企业都忽视，甚至不知道工业工程这一专业在制造业中能起到的作用，而外国企业确更为重视工业工程，希望此学科可以帮助企业实现生产率的提高。近年来，随着我国工业工程学科的快速发展，越来越多的中国企业也意识到可以通过应用工业工程来为企业做出改进优化的作用。S科技（天津）有限公司是一个跨国的制造业企业。此公司作为主要生产屏蔽室及其相关产品的大型制造业企业，在行业内具有一定的影响力，且订单也不只局限于中国内的订单，也具有许多与外国企业订单请求。但是由于本公司的产品单一，实际生产规模并不大，生产模式也较为原始，需要由专业技术人员利用工业工程等相关的专业知识来对企业的生产作业系统进行优化与改造，本文将利用我在该企业实习期间所见所闻，记录下生产用的资料以及相关数据，使用工业工程专业所教授的专业知识，帮助该企业进行生产作业系统的优化以及改造，旨在提高该公司的生产率，以达到节省工期，减少人力消耗，合理利用工人工作时间等。1.2国内外的研究现状张腾龙认为：我国的制造发展情况主要包含三个阶段：第一阶段是我国建国初期至改革开放，这一阶段是我国制造业形成比较独立的完整体系时期，这一时期，我国的制造业主要体现形式为委托代加工，并没有属于中国的自己的产品；自改革开放至上世纪90年代初是第二阶段，在这一时期，我国的制造业中作为传统制造业产的代表的运输机械与工程机械这几类产业发展迅猛，主要表现为自主研发设计；自上世纪90年代初至今，则为第三阶段，在这一阶段，我国制造业的整体发展环境是开放与竞争并存，涌入了许多国外企业的同时，许多国产企业也纷纷建立，在这一时期，我国的制造业进入了结构调整以及产业提升的新时期，高新技术产品比重相较之前有了明显的提升，市场上出现了许多的自主品牌。[1]潘平雕认为：现阶段我国制造业采用的经营观念依然是较为传统的，许多企业的生产加工方式还是主要依靠人工完成，这一加工方式不仅效率低，还容易引发错误，导致出现影响产品质量的问题。[2]根据卢炜，竭尽超，周大为，任一啸等人的研究可知，许多工业工程的知识，如：设施布置，流水线平衡，人机分析法等,可以帮助我国制造业企业进行生产系统与流程的优化。[3]因此，我认为工业工程可以帮助我国制造业快速发展，顺应时代。21世纪，世界的制造业处于高速发展阶段，龙春江认为：现代社会经济与企业经营环境存在以下变化：1.全球化；2.社会加速信息化；3.动态市场的变化；4.技术创新加快；5.可持续发展观。[4]同时，张腾龙认为：世界机械工业存在以下这些特点：1.经济规模化；2.地位基础化；3.制造业企业跨国并购加剧；4.机械制造业全球化的方式发生了转变。[1]这些都会对我国制造业造成冲击，需要我国的制造业企业顶住压力，继续发展。1911年，泰勒出版了《科学管理原理》一书，标志着工业工程正式诞生，在这100年间，在吉尔布雷斯夫妇等人的补充下，作为一个新兴学科的工业工程已经越来越趋近成熟。代表的企业有福特汽车，率先使用生产线生产汽车底盘，将汽车底盘的组装时间由12小时40分钟缩短到2小时40分钟，极大的提高了生产效率，王强认为，这对世界制造业造成了深远影响。20世纪60年达，丰田汽车使用丰田式生产方式，并应用准时化生产，使得丰田成为现在世界上汽车产业的龙头之一。国外的工业工程由于发展时间长，具有深厚的学科历史，使得许多企业都对工业工程具有很高的认知度与需求度。上世纪90年代，中国开始引进工业工程。黄毅敏认为：由于社会因素等原因，导致我国工业工程与美国，日本等国家的工业工程存在很大的历史错差。在我国的工业工程实践中，出现了适合我国的中国工业工程理论体系，在实践上，广东、江苏等制造业相较发达的地方率先使用工业工程来提高企业的生产效率。[5]但是工业工程的知名度与社会认可度并不高，很多企业与个人对工业工程的认知程度不高。但随着中国制造业的飞速发展，越来越多的企业开始认识到工业工程重要性，并有意接受工业公程的专业人才。1.3本文主要研究内容整个论文分为五个部分：（1）绪论；简要介绍本文选题意义、背景及框架。（2）基本概念及相关理论概述；介绍本文将会用到的基本概念以及相关的应用方法，对其特点，应用场景等进行介绍。（3）S科技（天津）有限公司介绍及生产现状；对所选企业进行简要介绍，并利用相关工具如5W1H法、流程图、流程程序图等，对本企业生产现状进行描述，并发现其中存在的问题。（4）对本公司生产作业系统的改进分析；使用流程图，平面布置图，流程程序图，人机分析图等IE的基本方法对问题点进行改进。提出具有应用价值的改进方案，提高生产效率及人员利用率，创造企业的“第三利润点”。（5）总结与展望；对本文研究过程进行总结分析，提取经验，并结合市场现状，对未来进行展望。1.4本文研究目的及意义工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统，进行设计、改善和实施的一门学科，它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。而我所实习的S科技（天津）有限公司就极重视工业工程，对掌握工业工程及相关理论的人才十分重视，本文从工业工程的主要分析方法与研究思路出发，对此企业的生产作业系统进行研究分析，找出其中存在的问题点并使用流程程序图，人机分析图等工业工程的基本方法对原作业流程中不合理的地方进行改进。为企业提供优化改进思路。制造业是一个国家能否持续发展的重要源泉，产品，质量，成本，交货期和服务水平是决定制造业企业竞争力的重要因素，随着全球经济化的逐渐形成与不断发展，企业经营环境与消费者的消费观念也在不断变化，企业竞争也更为激烈。而通过本文研究对S科技（天津）有限公司具有如下好处:提高产品的生产效率与人员、设备利用率。降低资源消耗，提高生产率。保证产品质量。对企业建立合理的生产流程与正确的生产管理秩序也有很大的帮助。1.5本文主要研究框架整个论文分为五个部分：（1）绪论；简要介绍本文选题意义、背景及框架。（2）基本概念及相关理论概述；介绍本文将会用到的基本概念以及相关的应用方法，对其特点，应用场景等进行介绍。（3）S科技（天津）有限公司介绍及生产现状；对所选企业尽情简要介绍，并利用相关工具对本企业生产现状进行描述，并发现其中存在的问题。（4）对本公司生产作业系统的改进分析；使用平面布置图，流程程序图，人机分析图等IE的基本方法对问题点进行改进。（5）总结与展望；如下两点意义就是本文选题的发始点：第一：使人们了解什么是工业工程，工业工程的作用是什么，工业工程对企业具有什么样的实际意义，提高人们对工业工程的认识。第二：通过对S科技（天津）有限公司的企业生产现状的分析，提出有效的优化方案，使企业能通过更加科学的方法找到适合自己的作业流程，而不是靠主观的经验与现有的设施布置情况进行作业。研究框架如图1.1。工业工程概述绪论工业工程概述绪论各方法的应用思路工业工程常用方法工业工程定义工业工程特点研究框架研究内容研究现状研究背景各方法的应用思路工业工程常用方法工业工程定义工业工程特点研究框架研究内容研究现状研究背景生产作业系统生产作业系统原流程分析5W1H法人机操作图MOD5W1H法人机操作图MOD法改进后的流程分析改进后的流程分析结论展望结论展望图1.1论文研究总体框架第二章基本概念及相关理论概述2.1工业工程的基本概念2.1.1工业工程的定义工业工程(IndustrialEngineering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，工业工程至发展至今已超过一个世纪，由于其涉及的范围广泛，内容也在逐渐地被各国学者充实和深化，所以在其生成与发展过程中，不同的时期，不同国家，不同组织，不同学者对其的定义也不尽相同。美国工业工程学会(AIIE)在1955年提出了对工业工程的定义，后经过修改的定义具体表述如下：“工业工程是对人、物料、设备、能源、和信息等所组成的集成系统，进行设计、改善和实施的一门学科，它综合运用数学、物理、和社会科学的专门知识和技术，结合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确认、预测和评价。”该定义已经被美国国家标准协会（ANSI）采用，作为标准术语收入美国国家标准Z94。该定义表明。IE实际是一门方法学，它告诉人们我们应该用那些研究方法去研究问题并解决问题。此定义也明显指出了工业工程研究的对象，方法，内容以及研究性质，但却没有表明IE的目标。在日本，工业公程被认为是一种以工程学专业为基础的管理技术，在日本工业工程学会(JIIE)成立时使用的定义是以美国工业工程师协会1995年的定义为基础而修改制订的，随着工业工程在日本的多年发展，日本工业工程师学会对工业工程进行了重新定义：“IE是这样一种活动，它以科学的方法，有效的利用人、财、物、信息、时间等经营资源，优质、廉价并及时地提供市场所需要的商品和服务，同时探求各种方法给从事这些工作的人们带来满足和幸福。”这一定义强调了“以人为本”的思想，也揭示了IE的目标。我们一般认为泰勒(FrederickW.Taylor)被誉为科学管理之父、工业工程的先驱，他和吉尔布雷斯(FrankB.Gilbreth)被看做是IE的创始人。通过工业工程的研究，出版了许多关于科学管理的著作，其中1911年出版的《科学管理》被工业工程的研究人员奉为经典。他们对工厂施工和测量方式进行了系统地研究，提出了一些工具新的使用方式，从而在很大程度上提高了工人的工作效率，降低了经济成本，开创了IE(IndustrialEngineering)研究的先河。目前有多重对于工业工程的定义，但是对工业工程本质理解大多相同，体现在以下几个方面：(1)学科的质是一门综合了术与管理的交叉学科，并非是单一学科的独立应用。(2)研究对象是由人、设备、信息、能源、物料所组成的各类生产和管理系统，以及对应的集成系统。(3)研究方法是大多都是利用了自然科学或其他社会科学中的专门知识，例如工程学中的分析、设计、规划理论等，系统工程的理论、方法，并借助于计算机系统技术。(4)工业工程的任务是找到可以将人、能源、物料、设备、信息等组合成一个有机整体的方法，并且此方法可以不断进行完善，从而提高系统的效率。(5)工业工程的目标是提高生产过程中的效率、降低经济成本、保证产品的质量和安全，最终在各个层面上都能是企业获得最大的效益。(6)IE是对生产系统进行系统规划、合理设计、评价和创新提升。2.1.2工业工程的内容简介工业工程的任务找到可以将人员、设备、物料、能源、信息等组合成一个有机整体的方法，并且此方法可以不断进行完善，从而提高系统的效率。工业工程的目标则为：提高生产效率、降低生产成本、保证产品质量和生产安全以获得多方面的综合效益的提升。工业工程的基本功能是对生产系统进行系统规划、合理设计、评价和创新提升。其中对于“系统”理解：系统可以是生产过程中的一部分，也可以是生产过程的整体，没有大小之分，另外不局限于制造系统。集成的作用：整体是个体和关系的结合体，整体的绩效也并不单单等于每个个体绩效的总和，也就是说尽管有好的生产力要素但是不一定能得到期望的结果。工业工程的内涵工业公程具有很强的实践性，属于应用学科，根据国内外对IE的应用和发展情况我们可以了解到，各国都根据自己的国情形成了适合自己应用的、富有本国特色的IE体系。尽管各国对工业工程使用的特点各有不同与侧重点也并不类似，但是其本质内涵都是一致的，我们可以将工业工程的内涵概括成以下5个方面：IE的核心是降低生产成本、提高产品质量、提高生产率。根据IE的发展历史我们可以知道，IE的产生就是为了减少浪费，降低成本、提高效率。根据大野耐一对浪费的定义我们可以知道，只有为社会创造与提供质量合格的产品（服务），才能达到有效的产出，否则，越多的不合格品的产生，会是更大的浪费，反而降低了生产率。IE是综合性知识应用体系，根据美国工业工程师协会的定义我们可以很明确的知道，工业工程是一个包含有多种学科知识和分析技术的庞大应用体系，综合的运用各类知识与技术会对完成IE的目标具有良好的帮助效果。帮助企业提高生产率不仅可以从生产技术的改进入手，更可以通过对管理方法的改进，环境设施的改进等多方面入手，管理与技术相结合，协调人员、设备、物料、方法和环境，才能使整个生产过程的各个环节发挥最好的效用。IE注重人的因素，在基本生产要素的组成中，人员是最具有不确定性的，也是其中最为活跃的一部分，在使用IE知识进行系统设计，实时控制，改善的过程中，都要充分考虑人员与设备之间，人员与人员之间的配合，互相之间相互影响，互相作用。充分考虑人员的因素，建立完善的激励机制，监督机制，选择符合工作人员心理与生理特点的工作流程与生产设备，使人可以安全、健康、舒适的高效工作，充分发挥人员的主观能动性以及创造性。这对提高生产率也有极强的正面作用。IE是系统优化技术。IE强调的不是某单一生产要素或者生产系统中某个局部的优化，而是对整个系统进行优化，最终追求的是系统的整体效益最佳。因此，IE以提高系统生产率的总目标出发，对各种生产资源、生产环节进行具体研究、综合分析、合理配置，以寻求最佳的设计与改善方案。IE重视现场管理。现场是生产产品或为顾客提供服务的地方，是由人、机、物、环境、信息、制度等生产要素以及质量、成本、交货期、效率、安全、员工士气六个重要的管理目标要素构成的一个动态的系统。现场是IE研究的重要研究对象，现场管理就是需要我们不断地改进现场中存在的问题，消除一切不利要素消除各种浪费，使现场符合受控状态，这也符合工业工程的核心思想：消除浪费，降低成本。工业工程的基本意识所谓IE的意识是IE实践的产物，是对IE应用具有指导作用的原则和思想方法。主要包含有以下几个方面：成本与效率意识，IE追求总体的效益最佳，在使用IE分析问题时要从总目标出发，从细节着手，对系统中的每个环节都要求做到节约成本，杜绝可能的浪费，从此处入手来追求更低的成本、找到提高生产效率的方法。问题和改革意识，IE追求合理性，各生产要素需要做到有效的组合，这需要整个系统达到合理化。同时，工业工程师需要具有发现问题的眼睛，对一切工作都能找到更好的方法去完成，改善无止境。同时要树立问题和改革意识，需要不断地发现问题，分析问题，解决问题，勇于改革与创新。工作简化和标准化意识，IE自产生以来便不断地追求工作简化、专门化和标准化，这对降低成本提高生产效率起到了十分关键的作用。在对不同的生产环节进行改善时，要注意做到将为每个环节的改善制定一个标准化的作业流程并将其固定下来，在实际工作中贯彻实行，这是IE改善中的一个关键点。全局和整体意识，现代IE追求全局系统的整体优化，为此应注重应用IE的综合性与整体性，各个要素的局部应于系统整体相协调，为系统的总目标服务。以人为中心，必须坚持以人为中心来研究生产系统的设计、管理、革新和发展，使得每个人都能对改进工作充满热情，并加入进来。2.1.3工业工程的常用方法工业工程的常用分析方法有很多，美国的G.salwen对美国应用IE技术的600多家公司进行情况调查统计，并主编了《工业工程手册》，其中对美国应用IE技术的600多家公司进行情况调查统计，得到了以下的几类常用方，如表2.1：方法研究职务评估价值分析作业测定办公设备选择资源分配网络技术奖励工资技术管理的发展工效学工厂布置系统分析成组技术表格设计库存管理与控制事故可靠性操作分析物料搬运计算机编程模拟技术信息系统开发项目网络技术影片摄制成本与利润作业测定计划网络技术线性规划物料搬运设备选用办公室工作测评排队论组织研究动作研究的经济效果投资风险分析目标管理表2.1IE的常用方法与技术（1）预定时间法：即预定时间系统(PredeterminedTimeSystem)简称为PTS法，此方法不通过直接的观查测定，而是在生产之前对生产过程中的每一道工序和动作制定好时间标准，通过这些标准可以得到每一步操作所用的时间以及整个生产过程所用的总时间。其中，由澳大利亚预定时间标准研究协会开发MOD法得到了广泛应用。（2）工作研究：利用的两大技术分别是方法研究和作业检测，利用这种方法可以帮助企业迅速找到公司在人力、财力、物力方面的缺陷，找到其中存在的浪费行为，同时可以帮助企业减少员工的工作强度，合理安排作业，提高员工的积极性，从而使企业得到更多的经济效益。（3）设施规划与设计：对系统，例如商场、饭店、公司、工地等地来说设施的规划与设计指的就是对过程进行具体的指导，包括厂址的选择、设施的布置、物流的分析与规划、生产设备的选取等等，运用工业工程方法使系统的建设达到最优化的组合，能将各生产要素合理搭配起来组成一个高效的集成系统。（4）人机工程：也称作是人类工程学(HumanEngineering)或者工效学(HumanFactors)，是研究生产系统中人、机器与环境之间如何相互作用的一门学科，通过人机工程学的分析得知在舒适的环境中工作，可以让工作人员感到身心的愉悦，大大减少工作人员的厌烦心理，使员工能在工作过程中感受到工作的乐趣，这对工作效率的提高有着至关重要的影响。质量管理与可靠性技术：包括为了确保产品的生产质量而进行的质量检验、生产计划的控制等工作，利用工业工程的方法对生产系统进行优化设计，以杜绝生产出劣质产品。2.2作业改善的基本原理与分析方法2.2.1方法研究方法研究是工业工程的重要组成部分之一，其主要分为三种，分别为：程序分析、操作分析和动作分析。(1)程序分析程序分析是依照工作流程，对现行的的工作流程进行全面的调查分析，改进流程中不合理、不均衡、不经济的现象，对现行的作业方式，设施布置，物流路线规划进行重新设计改进，以达到提高生产率的目的。程序分析一般应用的是5W1H技术和ECRS四大原则。①5W2H技术也被称作提问技术，共由七个问题组成，其中5W指的就是What(什么)、Where(什么地方)、When(什么时间)、who(什么人)、Why(为何要做)，而H则指的是How(如何做)②ECRS四大原则四大原则在对现有问题进行分析的基础上，提出一种新的方法过程中所应用的规则，其中E指的是Erase(取消)；C指Combination(合并）；R指Rearrangement(重排)，；S指simplification(简化)。常用的图表分析方法有工艺程序分析与流程程序分析。程序分析中最为核心，且最为基础的分析手法是流程程序分析。它将产品的制造过程视为研究对象，将加工工艺分为加工，检查，搬运，等待与储存五种状态并分别标记记录，统计相关数据。它是一种对整个加工过程的详细分析，可以帮助我们找到其中隐藏的浪费。(2)作业分析通过对以人工作业为主的工序进行详细研究，科学合理地布置安排作业者，作业对象，作业工具三者，以达到工序设计合理，减轻劳动强度，减少作业工时，缩短整个作业时间，以提高产品的质量及产量。人-机作业分析，联合作业分析，双手作业分析这三种是作业分析中的常用手法。（3）动作分析动作分析常用的方法有目视动作检查法以及影响动作检查法。同时进行动作分析及改进时要参考动作经济原则，常用的几点有：减少动作数双手同时进行动作缩短动作距离轻快动作2.2.2时间研究时间研究定义时间研究的定义如下：决定一位良好合格的训练人员，在通常情况下，对某个指定的工作，以基本的速度操作完成所需时间的方法。从定义中可以看出以下内容：①操作人员是优秀且合格的；②受到过良好的训练；③操作速度是正常情况下的；④通常状况下(途径/环境/设备/程序/方法)。能都得到标准时间、且能够优化作业系统以及得到最优的作业系统，这就是作业测定的目的。经过理论与方法分析之后，得到的标准工作方法被称为作业标准，它与设备、材料、动作、负载等相关的规定均有很大的关系。截止现在，众多的发达国家一直采用此种方法用来制定劳动定额，原因是这种方法的科学性、客观性新服性等诸多优势。(2)时间研究的具体步骤时间研究的具体步骤如下：①搜集资料；②划分操作单元（作业分解）；③确定观测次数；④测时；⑤找到异常数据并将其剔除再计算各操作单元实际操作时间；⑥计算正常时间；⑦确定宽放时间；⑧确定标准时间。(3)宽放率的计算在不断的检测过程中，操作者时常会受到一些干扰而使操作时间稍微增加；标准工时要将干扰或中断的影响所产生的额外时间考虑进去，因此，需要加入放宽时间到正常时间中。放宽时间是作业者的自然需求，是由于疲劳以及合理的延迟所产生的时间，因此，可以将其看做绝对量进而简单的加在作业时间上，也可以通过乘以系数之后加到作业上。放宽率(%)=(放宽时间/正常时间)×100%标准时间＝正常时间×﹙1+放宽率﹚＝观测时间×﹙1+评比﹚×﹙1+宽放率﹚2.2.3预定动作时间标准法-MOD法（1）模特法（MOD法）基本原理MOD法主要基于以下原理：所有人力操作时的动作均包括一些基本动作。做出基本动作使使用的时间大致相等。人体不同部位做动作时，所需要的时间大体相等（操作条件相等时）。人体不同部位做动作时，其动作时间互成比例。他将动作分为21个基本动作，其中上肢动作有11种，身体及其他动作有10种。如下表：上肢动作移动动作MI手指动作M2手腕动作M3小臂动作M4大臂动作M5伸直的手臂终结动作（触碰及抓取）G0接触G1简单的抓取G3复杂的抓终结动作（放置）P0简单放置P2较复杂的放置P5组装身体及其他动作下肢及腰部动作F3足踏板动作W5走步动作B17弯体动作S30起身坐下附加因素及动作L1重量因素E2独目注视R2校正D3单纯的反映判断A4单独按下C4旋转动作表2.2MOD法基本动作分类MOD法的使用步骤记录与操作有关的基本信息资料；按作业顺序进行记录分析；将左右手动作分别使用MOD符号记录并计算总MOD值；记录有效时间，1MOD=0.129s；计算分析结果与时间值；计算宽放时间；制定标准时间。2.3作业改善的基本流程在进行作业改善时，首先要确定作业规则以及作业量，确定物品配置和设备，工作场所的布置，作业动作本身存在的问题及优化。进行改善时，主要参考以下步骤：选择研究对象，作业改善的对象需要做出恰当的选择，不仅要选取合理的对象，更要考虑其经济性，一般考虑一下几个重点：瓶颈环节以及工序生产过程中成本较高的工序生产过程中产生产品质量不稳定的工序生产过程中劳动强度最大的工序现场调查、记录实况。记录的事实要准确、明了、清晰，在选取好研究对象后，要收集相关资料并准备好相关用具。分析研究并开发新方法。建立和评价最优方案。实施新方案。制定标准方法。维持并持续改进。在做出改善后，要做到经常检查所改善的内容的实施情况以及改善之后所获得的生产率的提高情况。通过对上述的检测与记录。及时发现问题，发现不足，作为反馈进一步寻找优化改善的方式，从而达到能够不断推进生产效率的目的。

第三章S科技（天津）有限公司企业介绍及现状3.1企业背景S科技（天津）有限公司位于武清开发区19号，是一家以生产电磁屏蔽为主的制造业企业。公司经营范围包括：电磁产品的设计与开发，电磁产品的生产与销售，并提供安装及售后服务等。本公司的主要产品均为电磁屏蔽相关，如屏蔽室的门以及相关屏蔽板材（S101板/S81板）等。本公司的组织结构图如图3.1：厂长厂长检验经理其他人员工艺工程师生产部长检验经理其他人员工艺工程师生产部长检验人员生产组长检验人员生产组长生产计划员操作员操作员图3.1组织结构图对应的工作职责分别为：厂长：组织安排生产环节、设备管理、生产安全及环保等相关的制度的拟定、检查、监督、控制与执行；协助总经理对公司的中长期发展规划，年度生产计划，综合销售计划进行编制；对工厂的季度发展目标、重大生产环节改善、各种相关措施进行制定与推行。生产主管：生产任务的安排下达，制定生产计划，控制和协调整体工厂工作流程的通畅，保证按期交货。检验经理及相关人员：物料到达后及时检验，并对产品的生产过程进行质量控制，及时发布检验结果。工艺工程师：维护工艺文件，保证工艺文件的准确，及时建立标准的BOM，保证生产现场的操作情况符合工艺文件的要求。其他人员：按照标准工作流程执行到位，保证生产过程的通畅。生产计划员：协助生产主管进行任务下达，协调生产过程中的相关问题，并对生产计划进行细化设计，保证生产过程的准确，通畅。生产组长：对生产任务进行分配，保证生产流程符合规范。操作员：按工艺文件和标准化工作流程进行生产制造，并及时反馈问题以保证生产过程的通畅。3.2S科技（天津）有限公司生产现状S科技（天津）有限公司以生产屏蔽室的相关产品为主，主要生产产品包含不同规格的屏蔽门与不同种类的屏蔽板，屏蔽板主要分为两类：S101版与S81板，两类板材加工工艺不同，适用场所也不同，其中，S101板的是订单比重更大的一类屏蔽板材，其工艺流程图如下：不同规格的镀锌板不同规格的镀锌板将板材切至合适的尺寸 1将板材切至合适的尺寸 使用冲床，根据图纸冲压出合适的形状使用冲床，根据图纸冲压出合适的形状 2 根据图纸检查有无毛刺，划痕，是否尺寸有误根据图纸检查有无毛刺，划痕，是否尺寸有误 1运输至折弯机运输至折弯机 1 折弯折弯 3运输至焊接车间 运输至焊接车间 2焊接并根据箱单分装 4 焊接并根据箱单分装 检查焊缝是否符合工艺标准要求 检查焊缝是否符合工艺标准要求 2 运输至木工车间运输至木工车间 3装箱装箱 5运输至待发货区域 运输至待发货区域 4等待发货等待发货 1 图3.2S101板工艺流程图此产品的物流流程图如下：运输车2输20运输车2输车143333333332 3 42运输车3输车1运输车4输车123333 15运输车3输车1运输车4输车123333 10 1 100运输车1输车1运输车1输车113333553333图3.3S101板物流流程图

3.3S科技（天津）有限公司生产中存在的问题为了更好的研究，我使用了连续测量法对S101板这一产品所有的生产制造环节进行了标准时间的测量，其工序标准时间如下表所示宽放率均为10%：工序测量工时平均值/min宽放率标准工时搬运板材至剪板机上0.5620.10.6182测量剪切位置并剪切3.2670.13.5937运输剪切完成的板子至冲床车间1.0780.11.186冲压（单块）14.460.117.79检验板材是否合格（单块）质量部门1.710.11.881堆垛（单块）0.4670.10.514将一批板材运输至折弯机暂存点1.380.11.518将每块板材搬运至在折弯机上0.3870.10.426折弯（单块）4.2510.14.676堆垛（单块）0.7980.10.878将折弯完的板材运输到焊接车间1.890.12.079焊接（单块）4.360.14796根据箱单堆垛（每块）2.430.12.67检验是否符合标准（单块）1.280.11.408运输至木工车间2.630.12.893包装118.20.1130.02表3.1标准工时表由此表，以及第三章中的图3.2.1S101板工艺流程图以及图3.2.2S101板物流流程图，我们可以总结出生产该产品的流程程序图：流程程序图工作部门：生产部生产项目：S101板开始时间.2021.4.17,8a.m.结束时间：2021.4.17,5p.m.研究者：诸葛岳鹏记录时间：2021.4.17项目次数时间距离备注操作5993.95表中记录的时间均为一块板材的所需时间，左侧的时间统计为整批需要的总时间，其中，一批的数量约28块。其中，折弯过程中需要搬运板材2m。移动636.9205检查292.09等待1贮存3113.792步骤情况工作说明需时（min）操作移动检查等待贮存1搬运板材至剪板机上0.61822测量剪切位置并剪切3.59373运输剪切完成的板子至冲床车间1.1864冲压（单块）17.795检验板材是否合格（单块）质量部门1.8816堆垛（单块）0.5147将一批板材运输至折弯机暂存点1.5188将每块板材搬运至在折弯机上0.4269折弯（单块）4.67610堆垛（单块）0.87811将折弯完的板材运输到焊接车间2.07912焊接（单块）4.79613根据箱单堆垛（单块）2.6714检验是否符合标准（单块）1.40815运输至木工车间2.89316包装130.0217等待发货图3.3流程程序图根据上一部分我对企业的介绍我们可以看到，S科技（天津）有限公司在生产中是以按工艺原则布置的布置方式，由于此公司是根据订单原则生产，因此往往生产完成后的等待时间不规律，此布置方式具有较高的柔性，可以满足此公司的生产情况。在流程程序图与物流流程图中，我们可以看到以下几点问题：对流程程序图进行分析我们可以知道，瓶颈环节主要出现在：冲压环节，单块板材需要15.909min的冲压时间，这远远长于其他操作所需要的时间，且冲压工序比较在制造流程中属于前期工序，其产量直接影响后续操作，因此，需要适当降低其工作耗时，提高产量。剪板机中存在一个搬运过程，此过程较为复杂，会消耗员工体力，因此需要优化。在3次堆垛环节中，可以明显看到焊接后的堆垛时间要长于其他工序后的堆垛耗时，因此需要将次环节的堆垛时间降低，使整体的堆垛时间协调的更为均衡。

第四章S科技（天津）有限公司生产系统优化4.1生产作业系统优化的意义生产作业系统是一个制造业企业的核心，在国际市场竞争中，在资源，成本，技术等方面的竞争尤为激烈，而对生产作业系统进行改善，是符合企业自身发展规律的要求，是提高企业在同类型企业中的竞争力的一种手段，在进行改善与创新的同时，也是对企业现状进行系统分析的过程，这也给我们的公司带来了发展的机遇，企业必须在各个方面要求自己，持续改善并创新，才能成为世界一流水准。以目前S科技（天津）有限公司的生产作业系统运作情况来看，依然具有很多的问题，比如，人机活动时间分配不合理，工序问题导致的工作时间与无效动作过多等问题，而解决这些问题会使我们的生产线节拍更为合理，以达到提高产量的效果。现阶段，由于时间限制，并不投入过多的资金来对生产系统进行优化（如设施布置不方便进行大调整）。因此，我会在物流运输，操作标准以及工序之间的衔接上进行分析，使用一些符合逻辑且便于进行改变的优化来对企业的生产作业系统进行优化，可以实现在小投入的前提下，大幅提高生产率，降低生产成本以及各种浪费。4.2生产作业系统优化的改善方案4.2.1生产作业系统优化的内容通过对该生产作业系统的研究分析，找到了以下几个问题并以此入手运用基础工业工程的相关知识进行改进：利用人机操作图来对冲床工作流程进行分析、改进，用以提高生产效率，用以避免人员与机器的工作时间的浪费。使用MOD法对折弯机的操作部分进行改进，用以降低工作人员的体力消耗，提高生产率。对整体工作流程进行改进，各个工作位置之间相互协调，以达到节省工作时间，降低工作人员体力消耗，以及提高生产效率的目的。4.2.2作业改善的基本原则选择研究对象。现场调查、记录实况。分析研究并开发新方法。建立和评价最优方案。实施新方案。制定标准方法。维持并持续改进。4.3生产作业系统的改善4.3.1冲床工序作业方式的改善标准工时表由于此项工序具有连续性，且加工流程、人员以及所用机器均不变化，因此采用连续测量法，测量工时的平均值以及标准工时如下表所示，宽放率均为10%工序测量工时平均值/min宽放率标准工时将板材搬运到冲床上0.5430.10.597装夹板材并开启机器1.270.11.397冲压8.010.18.811.将成型板材卸下1.050.11.155去毛刺3.590.13.949检验（员工自检）1.710.11.881将检验好的板材运送到运输车上堆垛0.4670.10.514表4.1标准工时表

原作业方式作业名称剪板机及冲床工序的人机分析图利用率人机器人51.86%工作时间（总）265.804246.708机器48.14%空闲时间（总）246.708265.804操作人时间/min机器：数控冲床将板材搬运到冲床上0.597装夹板材并开启机器1.994等待10.805冲压.将成型板材卸下11.96去毛刺15.909检验（员工自检）17.79将检验好的板材运送到运输车上堆垛18.304总计512.512图4.1改进前的冲床工序人-机作业图注：此表中所有操作均为重复操作，为了节省空间，均使用了一次的时间用作计算，实际上的堆垛过程大约为一批28块。实际工作时间可以简单视为此工作过程重复三十次。根据图可得出：由公式利用率=工作时间/总时间，得到人的利用率=51.86%，机器的利用率=48.14%，此利用率过低了，同时此加工周期也使得产量较低，不能满足生产所需。原作业方式中冲床工序的问题分析根据图改进前的冲床工序人-机作业图我们可以看到，人与机器的利用率分别为51.86%与48.14%，均有过长的等待时间，现使用5W1H法进行分析：问：为什么要在机器停止后进行去毛刺并检验？答：一直以来是如此进行的问：有无改进的可能？答：有问：如何改进？答：在机器加工下一块板材时，对上一块板材进行去毛刺并检验等相关操作。问：为什么可以这样改进？答：机器在进行冲压工序时，人员是无工作的，需要等待此板材加工完成后才能进行后续操作，而我们经过统计可以发现，加工一块板材的时间8.811min，完全可以涵盖进检验1.811min，去毛刺3.949min以及搬运板材0.514min这几个动作，因此我们可以将这几个动作合并，并在冲床工作时让员工进行这些动作，避免时间的浪费。改进后的冲床工序的人机作业图改进后的人-机作业图如下图所示：作业名称剪板机及冲床工序的人机分析图利用率人机器人79.8%工作时间（总）267.23246.708机器73.7%空闲时间（总）67.6588.172操作人时间/min机器：数控冲床将板材搬运到冲床上0.597装夹板材并开启机器1..994去毛刺5.943冲压检验（员工自检）7.824将检验好的板材运送到运输车上堆垛8.388等待10.805将成型板材卸下11.96总计334.88图4.2改进后的冲床工序人-机作业图注：改进后在冲床加工第二件板材时，工人去毛刺、检验以及搬运的是第一块板材。根据图可得出：由公式利用率=工作时间/总时间，得到人的利用率=79.8%，机器的利用率=73.7%，人与机器的利用率都得到了极大地提高。同时单件加工时间从18.304min/件缩短到了11.96min/件，产量也从28件/天提高到42件/天。4.3.2折弯工序的搬运动作优化折弯工序处搬运存在的问题本公司在S101板的制造流程中，往往涉及到多次搬运，而由于产品属于镀锌钢板，板材质量很大，且为了保证产品质量，要保证产品在搬运过程中尽量控制划痕的产生，因此，板材的搬运是一个极其耗费体力的过程，而在原来的生产线布置情况上看，此工位的搬运方式较为原始，极其消耗体力，因此，我选择对此工位的搬运过程进行优化分析。运用MOD法对折弯工序处搬运过程进行分析折弯机由于工作特性，必须由两人同时操作，折弯机这一工位的基本操作流程为：搬运、折弯、搬运，而其中，第一次搬运是瓶颈环节，在此环节中，一方面搬运距离较长且搬运重量较大，另一方面容易在搬运过程中出现划痕，产生质量问题。现对此搬运环节进行动作因素分析，其作业要点如下：双手作业，两人同时进行相同的动作。双手同时抓住板材一端并抬起，由于板材堆放，抓取较为复杂。2.走一步到达运输车前。3.将板材搬运到旁的运输车上方并放下，此时需要注意避免在放下时板面产生划痕。搬运过程的动作因素分析如下表所示：作业内容：折弯机处搬运过程工位布置图定员：2人MOD数:30时间：3.87s日期：2021年5月6日左手时间右手动作叙述分析式MOD值分析式动作叙述抓住板材一端并抬起。M4G37M4G3抓住板材一端并抬起。走两步到达运输车前W5*235W5*2走两步到达运输车前将板材搬运到旁的运输车上方并放下M4P5L1*413M4P5L1*4将板材搬运到旁的运输车上方并放下表4.2搬运过程动作因素分析表简化搬运动作根据上表我们可以看到此搬运动作中存在的问题：板材抓取并搬起过程较为复杂，需要7MOD。板材质量很高的基础上需要搬运并移动。因此，针对此问题，我选择根据动作优化原则对此搬运过程的动作进行优化：在板材的暂存位置，利用液压装置使板材可以一端抬起，使得工人在抓取时更为容易。将运输车放置在暂存位置旁，工人在抓取起板材后无需走动，可以直接将板材翻转落下，翻转落下后无需仔细观察并调整放置位置。将搬运与放置的结束动作合并。简化后的搬运过程因素分析如下表所示：作业内容：折弯机处搬运过程工位布置图定员：2人MOD数:12时间：1.548s日期：2021年5月6日左手时间右手动作叙述分析式MOD值分析式动作叙述抓住板材一端并抬起。M4G26M4G2抓住板材一端并抬起。将板材翻转放置到一旁的运输车上M4P26M4P2将板材翻转放置到一旁的运输车上表4.3搬运过程动作因素分析表4.3.3焊接车间堆垛环节的优化焊接车间堆垛环节问题分析根据第三章的流程程序图我们可以知道，本公司的板材制造流程。其中每一工序均需要等待前一流程的半成品到达，且出于方便运输以及节省成本等考虑，本公司无法进行流水线式改进，且根据原流程程序图我们可以看到，在焊接工序完成后的堆垛环节需要根据箱单进行，工作人员需要依照箱单的分箱情况对单托板材进行堆垛，由于箱单的制作过程简单，仅仅是依照要求大致分类，导致焊接车间的工作人员在根据箱单对板材进行分托时，所需要的时间远远大于正常的堆垛时间，这种情况既浪费了许多时间，也对我们的工作人员造成了不必要的体力浪费，因此，我选择从此入手，对此板材的制造流程进行优化。我选择使用5W1H法对此问题进行分析：问：为什么要根据箱单进行分装堆垛？答：由于板材具有不同的要求，需要根据要求将板材分开。问：为什么由焊工进行分装堆垛？答：上层领导的分工决策，且一直如此。问：为什么焊工分装堆垛十分耗时？答：由于半成品输送到焊工车间后，焊工车间要依据箱单进行分装，但由于箱单制作较为笼统，导致同一批板材可能会分别属于许多箱，焊工就会分别将他们区别开来存放，这一过程导致了时间的大幅增加。问：为什么箱单制作较为笼统？答;一直以来是如此制作的。问：箱单制作有无大致规律？答：根据是否需要外协加工区分包装，根据板材大小大致排列并分箱。问：是否有更为细致的排列放式？答：严格按照板材大小进行排序。问：为什么需要严格按照板材大小进行排序？答，由于前期工序，冲压以及折弯环节，均为按照从大到小的加工顺序进行的。问：有无改进的可能？答：有问：如何改进？答：箱单按照要求制作，此外严格按照板材的尺寸进行排序，在折弯环节就提供箱单进行堆垛分托，在此时改变堆垛规律并不会额外增加堆垛时间。问：为什么可以这样改进？答：由于板材是根据大小顺序在冲压以及折弯工序进行加工的，因此在这两个环节完成的板材板号是可以预判到的，且其一天的加工能力稳定，所有完成的板材均会成为一托流向下一工序，因此在箱单中严格按照大小顺序排序分箱后，后续环节仅需要根据每一箱的数量进行分装堆垛了。焊接车间堆垛优化方法根据这一小节的分析可以得知，在焊接车间堆垛这一环节，出现瓶颈的主要原因是箱单的介入，堆垛时需要参考箱单。因此，我们选择的改进办法是在制造的上游引入箱单，即在剪板以及冲压环节就引入箱单，由此，在生产上游堆垛时，所产生的半成品板材就是根据箱单的分箱而堆成一垛进入下一工序的，所以在焊接车间分箱时，就无须复杂的分箱环节，仅需要根据数量进行分箱即可。

改进后的S101板生产流程流程程序图综合以上几点改进，我对使用连续测量法对产生工作时间变化的工序进行了测量，宽放率为10%,其标准时间表如下表：工序测量工时平均值/min宽放率标准工时冲压（单块）10.870.111.96根据箱单堆垛（单块）-折弯工位0.7980.10.878根据箱单堆垛（每块）-焊接车间1.270.11.397表4.4标准工时表综合以上几点改进，我们得到的全新的流程程序图如下：流程程序图工作部门：生产部生产项目：S101板开始时间.2021.4.17,8a.m.结束时间：2021.4.17,5p.m.研究者：诸葛岳鹏记录时间：2021.5.7项目次数时间距离备注操作5830.71表中记录的时间均为一块板材的所需时间，左侧的时间统计为整批需要的总时间，其中，一批的数量约28块。其中，折弯过程中需要搬运板材2m。移动636.9205检查292.09等待1贮存378.148步骤情况工作说明需时（min）操作移动检查等待贮存1搬运板材至剪板机上0.61822测量剪切位置并剪切3.59373运输剪切完成的板子至冲床车间1.1864冲压（单块）11.965检验板材是否合格（单块）质量部门1.8816堆垛（单块）0.5147将一批板材运输至折弯机暂存点1.5188将每块板材搬运至在折弯机上0.4269折弯（单块）4.67610根据箱单堆垛（单块）-折弯工位0.87811将折弯完的板材运输到焊接车间2.07912焊接（单块）4.79613根据箱单堆垛（每块）-焊接车间1.39714检验是否符合标准（单块）质量部门1.40815运输至木工车间2.89316包装130.0217等待发货图4.3改进后的流程程序图对比两张流程图，可以发现针对一托板材的操作时间从993.95min降低到了830.71min，而堆垛所需