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1、本科课程设计过程记录报告（ 2016 至 2017 学年第 1 学期）理论课程：基础工业工程学课程设计专业名称：工业工程行政班级：学号：姓名：组号：指导教师：报告时间： 2017 年 6 月 9 日目录1 课程设计简介 .11.1选题背景 .11.2工作研究理论与方法 .11.3课程设计的安排 .42 纸篮子生产线现状分析及其问题分析. 62.1现行方案 .62.2存在的问题分析 .112.3改善措施 .123 纸篮子生产线的改善方案 .153.1改善后工艺程序图 .153.2改善后的流程程序图 .163.3改善后的双手分析作业 .173.4改善后秒表时间研究 .183.5改善后 MOD研究
2、.193.6效果评价 .204 裁剪工位的 SOP.225 个人工作描述及总结 .23参考文献 .251 课程设计简介1.1 选题背景工业工程是对人员 , 物料 , 设备 , 能源和信息组成的集成系统进行设计 , 改善和实施的工程技术 , 它综合运用数学 , 物理学和社会学的专门知识和技术 , 结合工程分析和设计原理与方法 , 对该系统所取得的成果进行确定 , 预测和评价。通过一学期对基础工业工程书本和课外补充的学习， 同学们都对其理论知识有了一定程度的了解， 为了能够考查同学们对工业工程知识的掌握情况， 以及综合运用和解决相关的问题的能力， 从产品入手对生产流水线进行详细具体分析， 根据所学
3、相对自由地选择自定的流水线制作纸篮子， 使学生们初步树立正确的设计思想， 提升学生运用基础工业工程相关知识的技能和提高解决企业实际问题的能力。 另外通过基础工业工程课程设计， 使同学们熟悉基础工业工程的各种图表绘制，各种数据的处理和基本的办公软件的使用， 增强自身的实际动手操作能力，提高学生们的综合能力。1.2 工作研究理论与方法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概略分析，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，布置和经路分析做准备。（ 1）工艺程序
4、分析对象是生产系统的全过程（ 2）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”工序。（ 3）工艺程序分析的工具是工艺程序图流程程序分析流程程序分析是程序分析中最基本， 最重要的分析技术。 它以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工，检查，搬运，等待和储存等五种状态加以记录。 流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，尤其适用于搬运，储存，等待等隐藏成本浪费的分析。（ 1）流程程序分析的特点是对某一产品或某个主要零部件加工制造全过程所进行的单独分析和研究 , 比工艺程序分析更具体，更具体, 记录了产品生产过程的全部工序，时间定额和移动距离。除
5、了分析“加工”“检查”工序外，还要分析“搬运” “等待”和“储存”工序，是对产品或零件制造全过程中加工，检查，储存，等待和搬运所进行的分析。（ 2）流程程序分析的工具是流程程序图。双手作业分析生产现场的某些作业以工序的操作过程为研究对象， 重点是双手如何进行实际操作的，成为双手作业分析。（ 1）双手作业分析的作用：研究双手的动作及其平衡，检查左，右手分工是否恰到好处。发现和改善“独臂”式的作业。发现伸手，找寻以及笨拙而无效的动作。发现工具物料，设备等不合适的放置位置。（2）双手作业分析的工具是双手作业分析图（3）动作经济原则是减少动作的数量、双手同时进行动作、缩短动作的距离、轻松动作。秒表时间
6、研究秒表时间研究是指在一段时间内与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， 连续的观测，把工作时间和有关参数，以及与标准概念相比较的执行情况估价等数据，一起记录下来， 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标准时间的方法。（ 1）正常时间和标准时间正常时间是指以正常的速度完成一项功能做或操作单元所需的时间。标准时间是指在适宜的操作下，用最合适的操作方法， 以普通熟练工人的正常速度完成标准作业所需的劳动时间。（ 2）正常时间 =观测时间 * 评定系数标准时间 =正常时间 * （1+宽放率）工作抽样工作抽样是指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
7、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。模特法的基本原理（ 1）所有人力操作时的动作均包括一些基本动作，即生产实际中 21 种基本动作。（ 2）人们在做统一基本动作时，所需的时间大体相等。（ 3）人体的不同部位在做动作时，其最快速度所需要时间与正常速度所需要的时间之比，大体相似。（ 4）人体在不同部位做动作时，其动作所需时间互成比例。“ 5S”管理整理：要与不要，一留一弃；整顿：科学布局，取用快捷；清扫：清理垃圾，美化环境；清洁：洁净环境，贯彻到底；素养：形成制度，养成制度。1.3 课程设计的安排（ 1）具体人员分工安排如表 1-1 。表 1
8、-1 小组成员任务表（ 2）时间安排如表工作时间为九天，具体时间安排和工作项目安排如下表1-2 。表 1-2 小组的时间安排工作时间工作项目参与人数15 周周三下午三四节课程答疑715 周周四上午一二节初步分工、熟悉流程715 周周四上午三四节课程答疑715 周周四晚上九十节改善作业流程715 周周六上午一二节测试时间并改善方案715 周周六上午三四节练习改善后的方案并测时715 周周六晚上九十节完善流程并制作课程设计报告715 周周日上午一二节课程答疑715 周周日上午三四节增加熟练度7（ 3） 流水线（改善前）改善前人员现场布局安排如图 1-1 。图 1-1人员现场布局图2. 纸篮子生产线
9、现状分析及其问题分析2.1 现行方案原方案工艺流程图根据制作纸篮子的涂色与检查，书写与检查，裁纸与检查，剪纸与检查，粘接与检查等加工工艺，绘制出原方案的工艺流程见图2-1所示。图 2-1 工艺流程图原方案流程程序图改善前加工次数8 次、时间 1032.28s ，检查次数 8 次、时间 0.8s ，搬运次数 7 次、时间 0.8s 、距离 80cm，无等待，储存1 次。原方案流程程序图见下图 2-2 。统计工作名称：纸篮子的加工项别次数时间 /s距离 /cm81032.28加工 方法：现行方法检查 80.8组别：王秀红 02组搬运 70.880等待 D储存 10序号工作说明距离 /cm时间 /s
10、人数工序系列加工检查搬运等待储存01涂色168.31D02检查0.11D03搬往下一工序100.11D04书写91.61D05检查0.11D06搬往下一工序300.11D07剪纸172.081D08检查0.11D09搬往下一工序100.11D10裁一143.41D11检查0.11D12搬往下一工序100.11D13裁二208.81D14检查0.11D15搬往下一工序100.11D16裁三159.81D17检查0.11D18搬往下一工序100.11D19叠纸篮88.31D20检查0.11D21搬往下一工序100.11D22粘接91.21D23检查0.11D24储存01D图 2-2流程程序图原方案
11、某工位双手作业图原方案针对裁剪提手和圆环作业，左手：加工5 次、搬运 0 次、等待 4 次、储存 3 次、合计 12 次，右手：加工 11 次、搬运 7 次、等待 0 次、储存 0 次、合计 18 次。原方案裁剪提手和圆环作业的双手作业图见下图 2-3 。图 2-3 双手作业分析图改善前时间测定在改善前的方案中，采用流水线生产，在30min 内，生产纸篮子8 个单位时间人均产能 =总产能 /( 操作人员数 * 操作时间 )= 8*60/(7*30)=2.3（min/ 个）按八小时工作制原方案日产能 =单位时间人均产能 * 操作人数 *60*8=7728生产效率 =产品数量 / 实际投入时间 =
12、8/30*100%=26.7%表 2-2 时间测定改善前的时间测定工位涂色裁剪1剪2剪3叠花篮粘接周期17092145209160879212168911422101609090316690140211164868841658814620516087925165931452131629291617094143208160898971729314120615887938168921432081608894916993145210158879110170901442091569092平均值 /s168.391.6143.4208.9159.888.391.2评定系数1.21.21.21.21.21
13、.21.2正常时间 /s201.96109.92172.08250.68191.76105.96109.44宽放率（ %）15%15%15%15%15%15%15%标准时间232.254 126.408 197.892 288.282 220.524 121.854 125.856合计1313.07第 4 工位动作因素分析（改善前）改善前第四工位的左右手动作叙述，及各自的分析式和左右手总的 MOD值的工位动作因素分析见表 2-3 。表 2-3 工位动作因素分析左手动作时间右手动作左手叙述分析式次数 MOD值 次数分析式动作叙述伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待持住H246
14、*M2P2对中心虚线对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折持住H246*M2P2对（对角虚线）对折折叠图纸4*M2P2324*M2P2折叠图纸看清方向E2D35H持住改变方向R2246*M2P2对准中心线对折翻折M1P26M1P2翻折改变方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撑底部5*M2P2405*M2P2撑底部伸手去取标签M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住标签H7M2P5粘贴标签等待D7M2P5移动半成品给组装人员合计2652.2 存在的问题分析垃圾成批量生产纸篮子， 裁剪图纸后留下大量
15、垃圾， 占用大量空间，造成作业现场混乱，导致生产率低下。零部件的放置成批量生产纸篮子， 组装纸篮子需要大量的小的零部件， 堆积过多会造成所要找的零部件比较浪费时间，组装现场一片混乱。流水线流水线（人员座次）不够合理，导致搬运距离过长，人员交叉过于复杂。涂色用的画笔笔尖较窄，这样使得在画相同面积的图案时笔划数太多，造成时间花费太多；放笔顺序杂乱，在需要某种颜色的笔时需要花费时间确认该笔的位置再将笔拿起。剪纸裁剪提手直线部分时，将纸沿着直线对折，然后用裁纸刀裁下，在此过程中对折纸张非常的花费时间，而且容易裁歪和产生毛边； 剪完提手的半圆部分后，放下剪刀，拿起圆圈对折，再拿起剪刀开始剪圆；提手直线部
16、分用刀划开后，用剪刀剪下半圆4，接着剪半圆2，完成一个完整的提手部分的剪裁后，再对下一个提手进行操作。2.3改善措施垃圾处理（ 1）在裁剪人员之间的工作面内置一个大一点儿垃圾盒，盛放裁剪下来的垃圾，保证裁剪人员的工作面能够干净整洁（ 2）在裁剪人员和组装人员之间放置一个小型垃圾盒，来保证组装人员在检查时需要剪去毛边产生的垃圾的存放处。零部件的放置借鉴丰田汽车流水线的经验， “跟着图纸走” : 将裁剪人员裁剪的一个图纸的小的零部件放在一个小型流动集装盒中， 然后运送到组装人员手中，保证一个纸篮子所需的零部件集中在一块 , 即一个纸篮子对应一批所需零件，便于组装，避免不必要的找寻过程，提高生产效率
17、。流水线的改进流水线的改进 ( 放置一个剪裁人员共同使用的物料盒，减少了搬运动作，提高了工作效率）详细情况见图 2-4 。使用一个物料盒的说明批量生产时发现三位裁剪人员的完工时间基本达到一致，将物料盒传递给下一工序时刚好组成一套完整的零部件。故由 ECRS原理中的合并原理分析得出可将每人一个物料盒改为三人共用一个物料盒，这样可以经济的使用人力，物力，减少搬运动作。图 2-4流水线平面布局图改善后的人员平面距离如下图2-5.图 2-5产品流程平面图涂色工位的改善（ 1）用笔尖较宽的画笔，这样每个图案涂满需要的笔画数大大减少。（ 2）做一个笔架，改善后画笔固定在具体的位置，便与取放。（ 3）放笔顺
18、序，将笔摆放顺序丛左至右依次为红绿蓝黄。（ 4）涂色顺序，将换笔次数减少为四次，减少作业浪费。剪纸的方式（ 1）拿直尺对准直线，再用裁纸刀紧贴直尺将纸划开，为了保护桌面和使桌面更加平滑，在纸下面加上硬垫板。（ 2）剪完提手的半圆部分后，直接右手拿剪刀，配合左手将圆圈对折剪下。（ 3）剪完半圆 4 后接着剪半圆，避免了多次转动调整图纸方向。沿圆的直径画一条线段， 剪圆之前沿线段对折， 这样就只用剪去一个半圆弧的长度就能得到一个整圆。3. 纸篮子生产线的改善方案3.1改善后工艺程序图以工艺程序图上的节点为对象，运用“5W1H”提问技术进行提问，然后运用“ ECRS四原则”技巧对节点进行处理。最后得
19、到经过处理后的流程是：涂色， 裁剪，组装，检查。改善后的工艺流程见图3-1 。1涂色1检查切割长方形和分2割小图案2检查8剪心形和7剪 蓝色、黄色、5剪长条和红色圆彩色圆绿色部分6粘接长条6检查5检查4检查9组装3叠纸篮4压平3检查10粘接长条与纸篮11粘结装饰件7检查图 3-1 工艺程序图3.2改善后的流程程序图改善后加工次数减少到7 次、时间缩短到271.8s ，检查次数 8次、时间缩短到0.1s，搬运减少到4 次、时间缩短到0.6s、距离缩短为60cm，无等待，储存1 次。改善后流程程序图见下图3-2 。统计工作名称：纸篮子的加工项别次数时间/s距离/cm加工 7271.8方法：改进方法
20、检查 10.1组别：王秀红 02组搬运 40.660等待 D储存 10序号工作说明距离/cm时间/s人数工序系列加工检查搬运等待储存01涂色84.11D02检查0.11D03搬往下一工序100.11D04切割长方形及部件55.81D05搬往下一工序300.11D06剪心形和彩色圆93.61D07折叠剪蓝色、黄色、绿色部分75.41D08剪长条和红色圆1051D09搬往下一工序100.11D10叠纸篮与压平56.41D11搬往下一工序100.11D12粘接81.21D13检查0.11D14储存01D图 3-2 流程程序图3.3改善后的双手分析作业改善后方案针对剪裁提手和圆环作业。左手:加工 5次
21、，搬运 3次，等待 1 次，储存 4 次，合计 13 次；右手 : 加工 8 次，搬运 7 次，无等待，储存 1 次，合计 16 次，改善后左右手趋于平衡。改善后的方案的裁剪提手和圆环作业的双手作业图见下图3-3图 3-3双手分析作业图3.4 改善后秒表时间研究在改善后的方案中，采用流水线生产，在18min 内，生产纸篮子10 个；单位时间人均产能 =总产能 /( 操作人员数 * 操作时间 )= 10*60/(7*18) =4.8 （min/ 个)按八小时工作制：原方案日产能 =单位时间人均产能 * 操作人数 *60*8=16128 生产效率 =产品数量 / 实际投入时间 =10/18*100
22、%=55.6%表 3-2 时间研究改善后的时间测定周期工位涂色裁剪1剪2剪3叠花篮粘接18055907110556822865791721065880384559384105567848256928210557825865594761085681683589069105567978455997710258838865596811055684990579872104558110805593701055682平均值 /s84.155.893.675.410556.481.2评定系数1.21.21.21.21.21.21.2正常时间 /s100.9266.96112.3290.4812667.689
23、7.44宽放率（ %）15%15%15%15%15%15%15%标准时间116.05877.004129.168104.052144.977.832112.056合计761.073.5 改善后 MOD研究改善后的左右手动作叙述， 及各自的分析式和左右手总的 MOD值见表 3-3表 3-3工位动作因素分析左手动作时间右手动作左手叙述分析式次分析式动作叙述MOD值 次数数伸手去取材料M3P25BD等待移到身前M3P03BD等待对中心虚线对折H246*M2P2对中心虚线对折对（对角虚线）对折H246*M2P2对（对角虚线）对折对（对角虚线）对折H246*M2P2对（对角虚线）对折折叠图纸4*M2P2
24、324*M2P2折叠图纸看清方向E2D35H持住改变方向R2246*M2P2对准中心线对折翻折M1P26M1P2翻折改变方向R22H持住翻折M1P26M1P2翻折撑底部5*M2P2405*M2P2撑底部伸手去取标签M3P25BD等待移至身前M3P03BD等待持住标签H7M2P5粘贴标签等待D7M2P5移动半成品给组装人员合计2173.6 效果评价通过改换工具、 传递顺序，改善图纸，改变裁剪顺序， 清理废纸，改善画笔，加笔架，放笔顺序，减少了加工时间，提高了工作效率详细情况见图 3-4 。图 3-4 改善前后时间对比图（ 1）切割图纸部分，经过了“改换合适工具” 、“改为沿线切割”、“改为瞬时传
25、递”、“改善传递顺序”之后，时间由原来的 1 分37 秒减少为 55 秒，左右手动作也得到减少，提高了工作效率，加快了整个流程的进行。（ 2）剪纸部分，改善前由于没有对折导致效率较低，剪裁黄色、蓝色、绿色的图形一共需要三分五十秒左右； 改善后由于能够实现精准的对折，剪裁完黄色、蓝色、绿色的图形一共需要一分四十五秒左右，效率提高了百分之五十二。（ 3）裁剪提手与圆环部分，经过了“改用合适的工具” 、“减少工具的拿放次数”、“变裁剪顺序”、“改善图纸”和“及时清理桌面废纸”之后，时间由原来的 3 分 29 秒减少为 1 分 10 秒，左右手的动作分别由 12 和 18 个变为 13 和 16 个，
26、提高了工作效率和推动整个流水线作业的进程。（ 4）剪圆形和心形配件的部分，通过对“剪配件方式” 、“移动距离”、“垃圾处理”的优化改善，时间从 145 秒减少到 74 秒，加快了工作速度，减少了动作的数量和缩短了动作的距离， 使效率提高了49%，进而节省整个流程的时间。（ 5）对于涂色工位，对画笔的改善用笔尖较宽的画笔，这样每个图案涂满需要的笔画数大大减少；加笔架，做一个笔架。改善后画笔固定在具体的位置，便与取放；放笔顺序，将笔摆放顺序丛左至右依次为红绿蓝黄；涂色顺序，将一种颜色要涂的图案全涂完再换笔；方式，改为区域全涂，即给该图案最外边框之内的区域全涂。对于剩下的两个工位， 对工具进行了微小
27、的改善， 采用了更为经济的动作，在粘接过程中，采用液体胶放弃使用固体胶；对造作进行更细致的分类，使操作更能连续进行，从而减少加工时间，提高工作效率。4. 裁剪工位的 SOP剪裁工位改善后的操作步骤， 操作说明，使用物料和使用工具明细表，及作业注意事项。剪裁标准操作（改善后）工序名称：剪裁操作图示说明标准工时95S使用人数1使用物料明细表序号物料名称数量单位备注1裁下的图纸3个图 1图 2图3使用工具序号物料名称数量单位备注1剪刀1个图4图 5操作步骤操作说明作业注意事项1、拿取裁下的图纸。双手拿取裁下的图纸1、对折时保证高准确度，否则剪裁后的图形误差较大2、对折沿着画好的直线或图形的边缘对折2
28、 、剪刀与图纸尽量保持垂直，剪裁圆形图案时注意力度3、拿取剪刀。左手拿住对折后的图纸，右手拿取剪刀3、及时清理剪裁中产生的废纸4、剪裁。沿着图形的边缘剪下5、展开图纸。把剪裁后的图纸展开图 4-1 工作标准操作图5. 个人工作描述及总结分工类别：纸篮子的初步组装工作任务：将裁剪人员剪裁过的图纸即篮子底部进行加工， 经过不断折叠成形，最后将底部撑起，完成篮子的初步加工。总结：一方面：成批量的生产纸篮子， 使得自己能明显感受到该工序的瓶颈之处，即折叠次数过于繁琐，等待时间较长和手持次数较多。为什么折叠次数过多？首先折叠是必须要做的。 当然，是否将图纸上的对角虚线，中心线折叠到位，将直接影响纸篮子产
29、品的美观，进而影响产品的质量，这就要求对中心线，对角虚线折叠时要花费更多时间 。能否减少折叠的次数？回答是一定。双手同时进行折叠，只折叠对角线，直接折弯，减少改变方向，无手持，无等待时间，且对对角虚线折叠次数由原来的 6 次改为 3 次，折叠时间减为原来的一半。另一方面：通过对纸篮子的初步组装进行 MOD分析，分析出折叠所需要的 MOD数值是其他操作数值的 10-12 倍，明显说明此处是组装的瓶颈。其中虚线对折为 8*M2P2，撑起底部为 6*M2P2，也就是时间分别为 8*4*0.129=4.128s ; 6*4*0.129=3.096s 。而移至身前为 M3P0即 3*0.129=0.387s 。此外，还通过影片分析和作业时间测定，即影片回放和秒表时间研究，再一次验证了折叠是组装的瓶颈之处。最后，作为一名组长，通过此次基础工业工程课程设计的平台，一方面，对基础工业工程的理论知识有了更深的理解， 比如 MOD分析，即对于一个操作是不是这个 MOD数值，要取决于是否同时进行， 是否需要注意力，伸手的距离，改变方向等等。另一方面，队员的积极参与配合让我感到幸福，特别是队员的所提的改善之处，王志豪的“画笔的放置”，周世豪的“裁的方式” ，闻婧的“垃圾的处理” ，秦苗