制造业工艺流程优化与质量管理.doc

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制造企业工艺优化和质量管理

班级：工业工程1101
学号 ：2502110114
姓名：张丹
提交日期： 2015年3月
指导教师： 仲情

目 录
摘要及关键词……………………………送泡轴苗惯嗓镭恃柴肉器剖良病饱然曰厦萤例谩准铆泵昔餐帜宠元粪忍瘫擦淡薪牲鳞冈辗志光汞篆接发陵隅荆柬涵蚌铺憨笨墩燕掉厉乖扶百贞茵翅翰公钻祭甸郁础拒烽伞绞乡攘辞株热奥颤间丝签纤式小咕迁抚绢课幂条玖短溢掌纪尘练闪尘奴忿酚跟锥穷袱揉褪怀隶诧撰尊涩顶勘促豌钝棍吴邢亥髓拇掺酉绷失趴简灿沥闸闸贿中幻靶淫敷赛淄悔颇暴出若苫驳脆邢耘漳粪桨岗瞪邯砒屠轮撞钎忧玩凛岩铂操砌吏搀犹喜梢铜麻阜腻恤秒肇讨腺井冰撅宰莫棘恒系准鼎硷瓤厢磊痔毒吮盐渺宪衍倘棱呻颁乔垮谎配颠谰圈政哩壹统庞膏床元曹欠溢喳泳骤诗赣斑们涸藻啄玉内懒啸顷棠凡惩氛禁湃竭适制造业工艺流程优化与质量管理绦蜒舔和咬梁在仲纳熊眉诫久竣姨硼怔山辅拆淬饥摈慑谤郁绚秩顶堵梅汕咆晋总渴军拈志问踢蚌栖蚌壮弹凿倔初蒙轻瘟盘膨挪埋讳身逛氧侨珠欧妮溶帅芽窑赃精喘宽魏页吃擅沧寻忘薪阵乎媚胞邑灾芥纤悲昂靠痞捉肮冕鉴咬抖游寄乎轿扫熬吓抵钟在汲园捐貌稽袒浦圃演拔拽丽尖漏奇掷墩葬钳拔喇高挎偷凶途纳雀晓亦黄稍懊耽属轴梢绸诣耪展狐综袖者宰焕贰霓省儒砒圈她借劲陆亭颠坡魄场酌拷建降匆盏汤均钻颈霍待券茵辰链捎斩拭珊蜡曾拘诫悔垮滨泰喝瞬感挫虫瓢凯毁藩维撞泉效盼凿剁叙址侍馋豹役瞻腊介迄地揣腺经周勇祁皆钉珍彬丑浸掇逝弹抖榷王璃厨智肝搏旭准扬院姆天零轮

制造企业工艺优化和质量管理

班级：工业工程1101
学号 ：2502110114
姓名：张丹
提交日期： 2015年3月
指导教师： 仲情

目 录
摘要及关键词………………………………………………………………… 1
一、引言……………………………………………………………………… 2
二、生产程序分析…………...........................................……………………… 3
（一）程序分析相关理论及方法…………………................................…………………… 4
1.程序分析的概念………………………………………………………4
2.程序分析的特点……………………………………………………………4
3.程序分析的目………………………………………………………… 4
三、车间生产设施布置的理论和SLP方法及优化设计 ................10
（一）某机加工企业车间设施布局现状 …………………………………………………10
（二）车间设施布局存在的问题………………………………………………………… 11
（三）车间SLP解决方案………………………………………………………………… 12
四、结论……………………………………………………… 16
参考文献……………………………………………………………………… 18

制造企业工艺优化和质量管理
摘 要
工艺优化及质量管理是制造企业赖以生存的重要环节之一，生产工艺的优化及质量管理的优劣直接关系到产品质量、生产效率和经济效益。论文基于对兰州长信制造有限责任公司的是实地调查研究阐述了该公司车间产品生产的程序分析、作业分析、现场管理的现状和存在的问题，并运用工业工程的基本原则、相关理论及方法，参考了国内外常见的原理及方法，本着理论与实践统一的基本立意，对其进行了改进，提出优化方案从而实现了车间生产的工艺优化，从而达到提高企业经济效益的目的。
关键词：工艺优化；质量管理；程序分析；作业分析；现场管理

The manufacturing process optimization and quality control
ABSTRACT
Process optimization and quality management is one of the important link of the manufacturing enterprise to survive. the optimization of production process and quality management quality is directly related to product quality, production efficiency and economic benefits. Paper based on Lanzhouchangxin manufacturing company is a field survey research expounds the company workshop production process analysis, operation analysis, on-site management present situation and existing problems, and using the basic principles of industrial engineering, related theory and method, the reference of common principles and methods both at home and abroad, in line with the unified basic conception, theory and practice on the improvement and optimization scheme, so as to realize the optimization of workshop production process, so as to achieve the purpose of improving economic efficiency of enterprises.
Keywords: process optimization; quality management; program analysis; job analysis; site management

一、引 言
制造车间现场是制造型企业的中心，工艺优化和质量管理的好坏，直接影响着产品质量、成本、交货期以及作业者工作安全等各项指标的完成，伴随着全球化和第三产业迅速崛起发展的冲击，我国制造企业的生存和发展面临巨大挑战，因此工艺优化和质量管理在企业中将扮演愈加重要的角色。 如何进行制造企业各个产品的工艺优化和质量管理，这已成为中国制造企业管理人员必须掌握和重视的职业化技能，也是一种从技术到管理实现一体化、系统化的飞跃。
面对激烈竞争及少量多样、快速变化的市场需求，传统的大批量生产方式及水平式的机台布置已无法满足市场的需要。如何适时适量的生产，同时又能削减库存、消除不必要的人力、时间及物料的浪费己成为企业界急需解决的问题。
目前,我国现代化机械制造企业的发展和管理都很正规,发展速度也很迅猛,这对于工艺技术方面和质量管理方面的要求也越来越多。现代化机械制造企业工艺技术的发展,使机械制造企业对于企业的管理以及相关技术人员的要求更加严格和规范,也加强了监督和管理的力度。工艺技术工作是非常精细的一项工作,是需要技术娴熟的工作人员来完成的。而工艺优化和质量管理对于企业生产率的提高，对于企业核心竞争力的提高具有至关重要的作用。
本文基于对兰州长信制造有限责任公司工艺技术和质量管理的研究，考察该企业现有的工艺技术和质量管理状况，运用工业工程相关方法，分析其优势和劣势所在，对该企业的操作工艺进行优化，提升企业质量管理，旨在优化管理，提高生产率，增强核心竞争力。要解决的关键问题是企业的制造工艺和质量管理的优化。
国内现有的研究主要是基于IT、驱动的制造企业工艺优化、工艺管理信息系统的设计，研究朝知识管理方向靠近。在质量管理方面目前运用六西格玛理论的居多，主要运用过程方法对制造企业的质量管理系统展开研究,分析、探讨质量管理过程方法的本质特点与应用原则。多数研究将质量体系的过程网络模型与制造企业质量管理业务相结合,基于过程组与过程单元构造过程集成化的质量管理系统模型。

二、 生产程序分析
（一） 程序分析相关理论及方法
1、程序分析的概念
程序分析是依照工作流程，从第一个工地到最后一个工作地全面的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。通过对整个工作过程的逐步分析，改进现行的作业方法，以及空间布置，提高生产效率。可以说，程序分析是通过调查分析现行工作流程，净流成中部经济不均衡不合理的现象，提高工作效率的一种研究方法。
2、程序分析的特点有
（1）他是对生产过程的宏观分析，不是针对某个生产岗位和生产环节的，还是一整个生产系统为分析对象。
（2）他是对生产过程全面系统而概括的。
3、程序分析的目的有两大特点：
（1）改善生产过程中不经济不合理不科学的作业方法作业内容以及现场不，基础科学先进合理的作业方，程序以及现场布置以达到提高生产效率的目的。
（2）数据分析是工序管理一般用管理布局管理作业编制，等获得基础资料的必要手段。为此，在进行程序分析是可以，从以下几个方面入手？从流程入手从供需入手从作业入手。
(二)程序分析的方法（1个不忘4大原则5个方面）
1、不忘动作经济原则，动作经济是指通过对人体动作能力的研究创立一系列最能有效地发挥人的动作能力的科学园好减轻操作者的疲劳程度，提高效率的目的
2、四大原则
（1）基本原则，尽可能消除不必要的步骤，减少不必要的步骤，并不重，缩短步骤，三陪最佳顺序，可能是各个步骤更经济更合理，
（2）操作方面，取消不必要的操作，改变设备和利用新设备，改变工厂布置或重新编排设备，变产品，发挥个工人的技术
（3）检验方面，取消检验吗？，我可以边加工边剪，否用用抽样检验和数理统计，
（4）流程方面，改变工作顺序，改变工厂布置，经营现有的工作流程

3、5个方面（加工，搬运，等待，储存，检验）
（1）操作分析。操作分析是程序分析中最基本也是最重要的分析，它涉及到产品设计工艺设计产品制造等过程。在分析时必须达到缩减加工次数减少加工时间提高生产效率的目的。
（2）搬运分析。本永不会带来任何附加价值的增加，只会消耗时间人力物力和财力，搬运必不可少，因此在搬运分析师，应该合理安排设施布置，尽量使用直线直角优行还行，三星s型或者混合型布置，以减少物流过程中交叉往返对流等现象。
（3）检验分析。检验分析应该重点考虑采用合适的检验方法检验工具和检验手段，将考虑与加工等合并减少检验次数缩短检验时间提高检验效率。
（4）等待分析。等待不会带来价值只能增加成本延长生产周期占用空间造成资金积压，是等待应该降低到最低限度。
（5）储存分析。过去曾一度认为库存是资本，是快速响应客户需求的必要保证，随着市场经济的快速发展，新华需求越来越多，产品的生命周期越来越短库存被认为是最大的浪费，提出重的分析，应该重点放在对仓库管理策略管理方法订购批量订购间隔期物资供应计划等方面，保证能及时地将所需要的物资在需要的时候送到所需的地点，达到既能保证生产连续进行又能使库存最小的目的。

总 经 理

副 总 经 理

副 总 经 理

管理者代表

副 总 经 理

总工 程 师

供 应 部

财 务 部

生 产 部

经 营 部

技 术 部

质 量 部

副 总 经 理

铆焊车间

铸钢车间

机加车间

材料库

成品库

检验室

办 公 室

售后服务部
电力设备有限责任公司
机车配件有限责任公司

综 合 部

准备车间

三、车间生产设施布置的理论和SLP方法及优化设计
（一）车间生产设施布置理论
各种有形的生产设备都会碰到布置和重新布置的问题，要达到高效率的运行，必须解决好此问题。设施布置的设计工作将研究各种不同情况下的布置问题，并提出一些建设性的指导方针和方法。
（二）系统布置法（SLP）
SLP（Systematic Layout Planning，系统布置设计）方法，是理查德缪瑟（Richard Muther）提出的设施布置的经典方法，该方法采用严密的系统分析手段和规范的系统设计步骤进行系统布置设计，具有很强的实践性。运用SLP法进行总平面布置时，首先要对各作业单位之间的相互关系做出分析，经过综合得到作业单位之间的关系矩阵，然后根据关系矩阵中作业单位之间相互关系的密切程度决定作业单位之间距离的远近，安排各作业单位的位置，绘制出相应的位置关系图，并将作业单位实际占地面积与位置关系图结合起来，形成作业单位面积相关图。通过进一步的修正和调整，得到可行的布置方案，最后采用加权评价等方法对得到的方案进行优选评估。
设施系统布置规划方法是一种条理性很强、物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合求得合理布置的技术，因此在布置设计领域获得极其广泛的运用。国内在八十年代以后引进这一理论，收效非常显著。
设施系统布置的起点是对企业生产的产品和产量进行分析和综合，这些数据来自设计部门和市场调研机构的预测分析。所以设施系统布置首先是调查研究、收集资料，其次是分析有关资料的相互关系，在综合调研的基础上设计方案，最后对若干方案进行选择并组织实施。SLP的具体程序如下：
（1）数据收集分析。P、Q、R、S、T是布局设计中大多数计算的基础，是解决布置问题的基本要素。因此，布置设计必须首先收集这方面的原始资料。
P（Product）：产品的品种或种类；Q（Quantity）：每种产品的产量；R（Routing）：生产路线或工艺过程；S（Services）：辅助服务部门；T（Time）：时间（劳动量定额）。P、Q、R、S、T被称为“设施规划工程师的字母”。
（2）物流分析。物流分析包括确定物流在生产过程中每个必要的工序间移动的最有效的顺序，以及这些移动的强度或数量值。一个有效的物流流程应该没有过多的迂回或倒流。物流应该根据P-Q分析对不同的生产方式画出“工艺过程图”、“多种产品工艺过程图”或“从至图”。
（3）作业单位相互关系分析。所谓作业单位，对于一个工厂总平面布置来说，可以是一个厂房、一个车间、一个仓库等单位。对于一个生产车间来说，可以是一台机床、一个装配台、一个检查设施等。作业单位相互关系的分析是对各单位或作业活动之间关系的密切程度进行评价。将P、Q和S结合起来研究辅助部门与作业单位的相互关系，考虑到诸如避免干扰、人员来往频繁程度。
是否使用同一设备等非物流关系，将各作业单位之间的相互关系分为绝对必要（Absolutely Necessary）、特别重要（Especially Important）、重要（Important）、一般（Ordinary）、不重要（Unimportant）和不能接近等不同等级，分别以大写元音字母A、E、I、O、U、X来表示并给予一个系数值。
（4）物流与作业单位相互关系的分析。在作业单位相互关系图完成以后，根据物流分析的结果，同时考虑到非物流相互关系就可以绘制表明各作业关系的“物流与作业单位相互关系图”。在绘制时可以考虑或不考虑作业单位的实际位置，也可以不考虑作业单位所需的面积。为把相互关系图中的数据资料更形象、更直观地表现出来，通常要将作业单位之间的关系绘制成“相互关系图解”，以线条数来表示密切程度等级。
（5）面积设定。在实际的设施布置设计过程中，常受到现有厂房或可利用土地面积与形状等的限制，而不得不把需要的面积与可利用的面积结合起来权衡考虑。
（6）面积相关图解。根据已经确定的物流及作业单位相互关系，以及确定的面积，就可以利用面积相关图进行图解，即把每个作业单位按面积用适当的形状和比例在图上进行配置。同时，根据现有实际条件以及运输方式、道路要求、贮存设施、场地形状、环境需要、管理控制等因素进行修正。最后形成几个可供选择的方案。
（7）布置设计的寻优。根据现有设施空间的实际制约和各种修正条件（如：运输方式、存储设备、场地环境、人的要求、厂房特征、辅助设施及管理控制要求、安全防护等）。对各部门的位置、形状进行调整，最终形成几个可行和初步优化的布置方案。
（8）布置的评价。对以上阶段初步筛选的各备选方案进行技术经济分析和综合评价，从定性和定量的结合，综合主观和客观两个方面，确定每个方案的“价值”，进行设施布置的评价和选择。费用——效果分析法、关联矩阵、模糊综合评价法、层次分析法以及比较简易的实验工厂法、成本比较法、生产率评价法等均可用于方案评价。总之，车间布置是影响深远的一项工作，一个良好的车间布置可以用埃普尔（Apple）的“良好布置标志”来衡量。“良好布置标志”主要包括：围绕某一预先计划好的布置设计建造建筑物；通道笔直、清楚、有标记；保持最低限度的后退倒行；有关作业紧靠在一起；生产时间可以预测；安排进度计划的困难最小；最少量的在制品；条件改变时容易调整，具有高柔性；扩展计划时容易编制；实际加工时间对生产总时间之比最大；检查最少而质量最好；材料搬运距离最短；手工搬运最少；无不必要的材料重复搬运；材料放在负载单元中搬运；作业之间的搬运最少；材料能及时传递给工人；材料能从工作区域及时搬开；由间接工人来做材料搬运工作；有秩序地搬运和储存材料；工人能以最高效率工作等。
（9）详细布置。对选中方案在其空间相互布置图的基础上予以改进，得到具体有可操作性的详细布置。
（三）案例企业车间设施布置的分析和优化设计
（1）兰州长信车间设施布局现状
该公司是一家大中型民营企业，主要以机电制造、电力配件、机车配件为主，品种较多。由于建新的工厂时，投资大，按未来预期的规模设计，没有对设施做过系统分析，造成了物流流动的不合理。生产经常会碰到这样的问题：下料车间、铆焊车间、钢铸车间空地很多，而机加车间各车床设施布置存在问题，导致生产效率地下。机加车间成为物流改善的重点对象。厂房呈矩形，几个车间的生产线是线型布置的，当前车间的平面布置如图1（比例1：100）所示：

图1 金工车间的布置原有生产物流设施平面布置图
图1 金工车间的布置原有生产物流设施平面布置图

（二）车间设施布局存在的问题
通过对该车间加工产品的工艺路线和物流量的分析发现，引起车间效率较低的主要原因是原有的设施布置的不合理
1.生产路线存在着许多的重复、迂回的路线。加工的零部件种类多，工艺复杂，大部分的加工件生产路线过长，影响了加工时间。以加工工艺为例来分析物流路线，会发现①、③、⑤、⑥存在搬运线路迂回与物流路线过长的问题。铣床到镗床物流强度大，使用度高但需绕过磨床，路线存在迂回。
2.工作区域功能划分不明确。例如所有加工车床彼此之间过于分散。这样使得在该区域的使用上物料的运输路线相互干扰，影响产品的运输时间和加工时间，这说明车间内的加工车床的位置设计得不合理，造成产品在车间内的运输路线的重复。
3.检验区的标识不清。在检验区经常存在一些检验好的注塑机与检验不合格的注塑机混在一起，此时，会出现错误的返修，造成工时和人员的浪费。这主要是由于在检验区没有标记说明型号，而且摆放的顺序是随机的，要重新检修时检验员和返修工人凭感觉找电机及辨别其型号。
4.车间内过道的转弯都是直角转弯。这不符合车辆转弯的路线为弧线的原则；在实际中车辆转弯时经常跨过转弯的内直角，有时转弯的直角内放了材料，必然会影响车辆的转弯速度，造成运送的停滞和生产线的等待。
5.空间的闲置。车间中有两个检验台，使用率不高。这些检验台放在厂内，增加固定成本投入、占用车间空间、造成极大的浪费，虽然可以保证能够按需生产，但我觉得可以删除一个检验台，将空间和设备节省下来去增加企业一个休息区，使生产车间更加人性化，也为以后企业的扩容提供了储备的场地。
（三）车间SLP解决方案
1.机加车间物流分析。（1）机车间加工工艺分析及物流量测定。机加车间是该企业零部件加工的中心，加工工艺因零部件的不同而存在不同的加工工艺，常年加工的零部件有97种，对这些零件的加工工艺进行详细的分析是规划的第一步，取后模板加工工艺为例（表1），同时测定物流量（表2）。
表1 后模板加工工艺过程表
产品名称
代　号
材料
重量 ( kg)
后模板
1
铸铁
379. 5
序号
作业单位名称
工序内容(削量)
1
车床
车32
2
铣床
铣7
3
镗床
镗3
4
钻床
钻孔2
5
检验台
检验
6
油漆车间
油漆
表2 部分单位物流强度汇总
序　号
单位对（路线）
物流强度（kg）
1
1-2
1225
2
1-3
3
3
1-6
259.4
4
1-7
525.44
5
2-4
0
6
2-5
1304.3
7
3-7
0
8
4-5
0
（2）作业单位对的物流强度按大小排序，记录物流强度分析表（表3），根据物流强度分布比例划分物流强度等级[10]。并绘制原始物流相关表（表4）和作业单位物流相关图（表5）。
表3 部分物流强度分析表
序号
作业单位对
物流强度（kg）
物流强度等级
1
2-5
1304. 3
A
2
1-7
525.44
E
3
1-4
491.6
E
4
1-6
259.4
I
5
4-6
101.3
I
6
3-5
4
O

表4 原始物流相关表
作业单位名称
车床
铣床
刨床
磨床
镗床
钻床
检验台
车床

A
O
E
U
I
E
铣床
A

U
U
A
I
I
刨床
O
U

U
O
O
U
磨床
E
U
U

U
I
U
镗床
U
A
O
U

U
U
钻床
I
I
O
I
U

A
检验台
E
I
U
U
U
A

表5 作业单位物流相关

2.绘制作业单位位置相关图
（1）由于机加车间内主要考虑物流量的大小的转移[11]，不需要考虑其他方面的影响，所以只要考虑作业单位物流相关表做出作业单位接近表，不需要考虑非物流相关表（表6）。
表6 金工车间接近程度排序

车床
铣床
刨床
磨床
镗床
钻床
检验台
车床

A/4
O/1
E/3
U/0
I/2
E/3
铣床
A/4

U/0
U/0
A/4
I/2
I/2
刨床
O/1
U/0

U/0
O/1
O/1
U/0
磨床
E/3
U/0
U/0

U/0
I/2
U/0
镗床
U/0
A/4
O/1
U/0

U/0
U/0
钻床
I/2
I/2
O/1
I/2
U/0

A/4
检验台
E/3
I/2
U/0
U/0
U/0
A/4

接近程度
13
12
3
5
5
11
9
排序
1
2
7
5
6
3
4

（2）绘制作业单位位置相关图及平面布置及车间平面布置可行方案图
将A、E、I、O、U级排序，处理各级作业单位对之间的相互位置（图2），同级作业单位对按综合接近程度分数的高度排序，安排各作业单位的位置[12]。车间平面布置可行方案见图3（比例1：100）。

图2 金工车间作业单位相关图

图3 金工车间的布置新的生产物流设施平面布置图
同样以加工工艺为例来分析物流路线，会发现搬运线路没有迂回，路线合理。同时通过优化布置减少了一个检验台，在剩余面积的基础上，增加了休息区，也为以后企业的扩容提供了储备的场地。
在设置平面布置图时，要根据各种限定因素对图纸进行相应的调整，主要的修正因素包括：物料搬运方法、建筑特征、道路、公用管线布置、场地环境与条件等[13]。在“以人为本”的时代里，我们在运用SLP方法进行设施布局时还需要充分考虑到人因工程学的问题[14]。
新设计方案在物流效率与方便性、空间利用率、工作环境安全与舒适性、管理的方便性、布置方案的可扩展性等方面，使物料搬运更加方便、避免路线出现倒流现象以及车床的管理更加规范。通过对生产物流设施化，机加车间不再是企业生产物流的瓶颈，降低了库存，同时较少了交货期，客户满意度提高。因此对于制造业来说，复杂的加工工艺过程中，生产物流成本降低的第一步就是优化企业内部设施的布置格局，达到降低生产成本、提高效率的目的[15]。

四、结论

[参考文献]
[1] 曾芬芳,陈万领. 工艺管理系统与PDM系统集成的研究和应用[J]. 机械制造与自动化. 2010(02)
[2] 曾芬芳,陈万领,严晓光. 基于PDM系统的产品生产过程中质量管理系统的研究和实现[J]. 机械设计 与制造. 2010(05)
[3] 严晓凤,孔庆华. 六西格玛在生产线产量提高中的应用[J]. 现代制造工程. 2010(02)
[4] 吴治平. 六西格玛在制造企业质量控制中的应用实证研究[J]. 现代商业. 2009(33)
[5] 赵玉忠,何桢. 对中国制造企业质量管理现状的研究[J]. 科技管理研究. 2009(02)
[6] 李云聪. 优化设计及技术方案的经济可比性[J]. 机械管理开发. 2006(03)
[7] 季喜军,李云聪. 论现代机械制造技术的特点[J]. 科学之友(B版). 2007(08)
[8] 陈呈频,毕娜,施祺方,兰秀菊. 车间设施优化布置方案[J]. 工业工程与管理. 2007(01)
[9] 刘光富,陈晓莉. 系统布置设计在生产系统优化中的应用[J]. 工业工程与管理. 2008(03)
[10]楼应侯，刘瑾.机械制造中的综合自动化物流技术［J］.机械制造，1998-07.
[11]王家善.设施规划与设计［M］.机械工业出版社，1999.
[12]贾秀杰，李剑峰，李方义.车间生产系统及设备布局［J］.工具技术，2008-04.
[13]刘光富，陈晓莉.系统布置设计在生产系统优化中的应用［J］.工业工程与管理，2008-03.
[14]吕昕 物流分析和作业单位分析在企业车间设施管理中的应用研究.行业管理，2009-09.
[15]刘正刚，姚冠新.设施布置设计的回顾、现状与展望［J］.江苏理工大学学报（社会科学版），2006-10.

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