本科毕业论文---基础工业工程.doc

包头轻工职业技术学院
结 课 论 文

题目： 基础工业工程

姓 名： _
学 号： _
专 业： __
年级(班级)：
指导教师(职称)
系 (部)：

目 录

一、概述 2
1.1课程设计的目的 2
1.2课程设计的内容 3
1.2.1掌握达宝易软件的使用方法 3
1.2.2方法研究运用 3
1.2.3标准工时测定 3
二、方法研究 4
2.1作业分析 4
2.1.1双手作业分析 4
2.1.2人机作业分析 6
2.2动作分析 9
2.2.1动作要素分析 9
2.2.2动作经济性原则 13
三、作业测定 14
3.1秒表测时 14
3.2 MOD法的运用 15
四、标准作业指导书的制定 18
五、总结 19
参考文献： 20

一、概述
1.1课程设计的目的
基础工业工程课程设计是基础工业工程课程的重要实践环节，是综合运用所学知识，完成作业方法优化、标准工时制定、现场改善等一次全面训练。其目的是：
1、正确运用工业工程原理和有关专业知识，学会由产品入手对企业生产系统进行分析、诊断、优化、标准化的方法。
2、通过了解企业的实际生产运作过程，运用基础IE的方法解析存在的问题，对企业的生产系统进行改善、设计和设置，提出基础IE在企业应用的一般方法和过程。
3、通过课程设计，培养编写企业有关技术文件（如标准作业指导书（SOP）、工时定额核算办法等）的能力。
4、通过课程设计，增加问题意识，初步树立正确的改善、设计思想，培养综合运用基础工业工程及相关专业知识分析和解决企业实际问题的能力。
1.2课程设计的内容
基础工业工程课程设计的主要目标是培养学生发现企业生产实践中存在的问题，进行有效分析，提出优化改善设计方案，并建立系统分析和解决此类实际问题的方法体系的能力。具体内容如下。
1.2.1掌握达宝易软件的使用方法
[1]学会使用达宝易软件对加工或装配过程实现作业分析和动作分析；
[2]学会使用达宝易软件对企业的加工或装配制定标准工时；
[3]学会使用达宝易软件制作SOP。
1.2.2方法研究运用
（1）观察现行方法，记录全部事实
运用作业分析、动作分析等一系列基础IE手法记录现状。
（2）严格考察记录事实，寻求改进现状的可能方案
运用5W1H和ECRS，对记录的现状进行全面分析，判断现有作业、动作方法是否存在浪费、无效，是否存在更佳的方法，提出可能的改善方案。
（3）评价和拟定新方案
从实施的技术方法（T）、经济性（E或投入收益情况）、环境（E）、实施难易难度（D）四个方面进行简单分析，确定最佳方案。
（4）制定标准作业指导书(SOP)
根据分析制定标准工艺程序图、（包括机器和设备的标准化、工作环境标准化、工作地布置标准化）等企业技术文件。
1.2.3标准工时测定
选择企业产品生产或零件加工过程比较规范的过程作为研究对象，运用秒表测时、MOD法等作业测定方法，制定工序或产品的标准工时，为生产线平衡、工作定额制定、生产计划及产能规划等进一步改善提供基础。
。
二、方法研究
2.1作业分析
2.1.1双手作业分析
（1）记录。记录结果记下图

2 分析：用5W1H提问技术考察原方法的细节。
4) 为何不在左手拿镜脚的时候，右手拿镜框，以免右手闲着？
5) 为什么是“选择”一个镜框，而不是信手就拿？
6) 为何在每次工作循环的开始和结束的时候，右手都要持住操作柄？
7) 压动操作柄的作用是什么？可否用机械代替人工？
8) 盛装助焊剂的盘子在那里？工人在沾取的时候舒服不舒服？
9) 银丝为什么要一直拿着？
4 对记录图进行研究后，问题的答案如下:
9) 因为拿完镜脚后，右要立刻准备压动手柄，将镜脚在操作台上装好，因此不能左右手同时进行拿取动作。但是如果能将操作台的操作柄由手动压动改进为由脚踩的机械压动方式，则可以实现左右手同时操作。
10) 因为多个镜框堆在一起时，往往会有几个缠绞在一起，所以需要进行选择操作。如果把镜框的存放方式改为一个一个的排列，这个问题就会解决。
11) 因为右手要随时准备压动手柄，如改为机械压动，这个现象就不会出现。
12) 放在操作台的右下方。工人每次沾取助焊剂的时候要把手下伸到盘中，比较不方便。
13) 银丝用于焊接，一方面由于银丝很细，若采用其它的操作方式不便于焊接操作；另一方面，银丝较软拿着也很方便。
6 建立新方法。通过以上的分析，在四个方面进行改进：
7 重新设计一种新的夹具。在原有夹具的基础之上，改变镜脚的夹紧方式为半自动，即左脚踩动踏板，通过一个简单的连杆机构，使夹具松开，左脚松开时，夹具夹紧，从而把镜脚固定在操作台上。
8 改进镜框的存放方式。通过使用一个小盒，把镜框一个一个排好在盒中。
9 改变镜脚的放置位置。将镜脚的放置位置从左手接近的位置改为工作台的右边，从而使作业现场左右对称。
10 改变助焊剂的放置位置。改变助焊剂的放置位置为右手向前45º的位置。根据人因工程的相关理论得知，面向该方位的小臂的操作感觉最舒服。
11 改善后的效果图

8 改善方案说明及评价
9 对夹具进行了机械化的改进，将原先手动力夹动机构是的改成由脚踩的半自动，将右手的时间省出来。同时，经左手的一部分工作分担给右手，以达到左右手同时进行操作，平衡操作步骤。
10 对工作台的布置进行了改善。使镜脚和镜框左右均衡的布置在工作台上。将助焊剂安排在右手向前45º的位置，并用放在一个架子，使其高度略低于操作台的高度，让使操作者工作更轻松，节约了不必要的时间,更主最要的是，缩短了另一只手等待的时间。同时将工人原先主要有左手操作改为主要有右手操作，使工人的操作更加舒适。
11 改善了镜框的存放方式。把镜框的存放方式改为一个一个的排列的方式。使操作者在拿取镜框时信手而为，不再通过选择，节约了不必要的时间。
12 通过一系列的改善，减少了动作的数量。将原先必须有14个动作的焊接操作改为仅需11个动作就可以完成。
2.1.2人机作业分析
作业名称铣编号图号日期月日
开始动作装夹工件结束动作清洁研究者夏邦周
单位：
序 号
人
机器1
机器2
1
装夹工件
10.45

空闲
10.45

机器加工

2
启动机器
1.89
机器加工

3
清扫
0.73
4
步行
7.56

5
等待
11.34
6
关闭机器、拆卸工件
1.26

空闲

7
安装夹紧工件
3.22
8
开启机器
0.9

机器加工

9
步行
8.77

10
关闭机器
0.79

空闲

11
拆卸工件
1.18
12
清洁
2.11
14.94
统计

周程
工作时间
空闲时间
利用率
人
65.68
38.01
27.67
62%
机1
65.68
40.29
25.39
65%
机2

　65.68
61.22
4.46　
90%
（现行方法）

改善前的工作台布置图
运用5W1H提问技术和ECRS改善技术，提出改善方案
1. 问:为什么人花在步行的时间这么久？
答：因为两台机器距离较远。
改善：将机器2移到工作者背面即机器1对面。
2. 问：为什么机器1利用率这么低？
答：因为机器1需要工作者的操作时间教久。
改善：提高工作者的熟练度，减少装卸时间。

改善后的工作台布置图

作业名称铣编号图号日期月日
开始动作装夹工件结束动作清洁研究者夏邦周
单位：
序 号
人
机器1
机器2
1
装夹工件
10.45

空闲
10.45

机器加工

2
启动机器
1.89
机器加工

3
清扫
0.73

5
等待
11.34

6
关闭机器、拆卸工件
1.26

空闲

7
安装夹紧工件
3.22
8
开启机器
0.9

机器加工

关闭机器

空闲

11
拆卸工件
1.18
12
清洁
2.11
14.94
统计

周程
工作时间
空闲时间
利用率
人
49.35
38.01
11.34
77%
机1
49.35
40.96
8.39
80%
机2
49.35
44.89
4.46　
91%

（改善方法）

改善方法把生产周程减少了16.33秒，这样人的利用率从62%提高到了77%，机器1利用率从65%提高到了80%，机器2利用率从90%提高到了91%。

2.2动作分析
2.2.1动作要素分析
左右手动素分析：
编号
名称
动作时间
标准时间
速度
周期
类型
动素归类
1
伸手至工作台
0.04
0.04
####
1
伸手（Reach）
第一类动素
2
握取零件
0.80
0.80
####
1
握取（Grasp）
第一类动素
3
移动至机器
1.96
1.96
####
1
移动（Move ）
第一类动素
4
对准机器工作点
0.04
0.04
####
1
对准（Position）
第一类动素
5
放手
0.44
0.44
####
1
放手（Release）
第一类动素
6
伸手至工作台
0.20
0.20
####
1
伸手（Reach）
第一类动素
7
握取镜框
0.12
0.12
####
1
握取（Grasp）
第一类动素
8
移动至机器
1.20
1.20
####
1
移动（Move ）
第一类动素
9
装配镜框和镜脚
3.00
3.00
####
1
装配（Assemble）
第一类动素
10
移动至工作台
0.52
0.52
####
1
移动（Move ）
第一类动素
编号
名称
动作时间
标准时间
速度
周期
类型
动素归类
1
握住机器手柄
0.16
0.16
####
1
握住
第一类动素
2
持住手柄
0.40
0.40
####
1
持住（Hold）
第一类动素
3
压下手柄
0.36
0.36
####
1
压下
第一类动素
4
持住手柄
1.04
1.04
####
1
持住（Hold）
第一类动素
5
放手
0.20
0.20
####
1
放手（Release）
第一类动素
6
压下手柄
0.32
0.32
####
1
压下
第一类动素
7
放手
0.08
0.08
####
1
放手（Release）
第一类动素
8
压下手柄
0.08
0.08
####
1
压下
第一类动素
9
放手
0.20
0.20
####
1
放手（Release）
第一类动素
10
伸手至工作台
0.08
0.08
####
1
伸手（Reach）
第一类动素
11
握取铁丝
0.72
0.72
####
1
握取（Grasp）
第一类动素
12
沾液体
0.36
0.36
####
1
沾
第一类动素
13
伸手至机器
0.72
0.72
####
1
涂
第一类动素
14
涂液体于包脚处
2.20
2.20
####
1
涂
第一类动素
15
移动至工作台
0.56
0.56
####
1
移动（Move ）
第一类动素
16
放手
0.28
0.28
####
1
放手（Release）
第一类动素
17
握住手柄
0.04
0.04
####
1
握住
第一类动素
18
压下手柄
0.16
0.16
####
1
压下
第一类动素
1.问：为什么把镜框和镜脚放在与左手一条线上？
答：过去一直是这么放的。
问：可不可以调整？
答可以把镜框和镜脚放在左上方45度处，使左手更轻松，更方便。
2.问：为什么转配时需要不断调整镜脚位置？
答：因为机器上没有固定着一个装配点
问：可不可以改善？
答：可以在机器上装一个定位器，这样就不需要调整了。
3.问;为什么在拿镜框的时候需要将镜框和装配好的镜框和镜脚分开？
答：因为两者缠在一起了。
问：可不可以将两者距离调整下。
答：可以，将两者稍微放远点就可以。
4.问：为什么在拿镜框和镜脚的时候要将彼此之间分开？
答：因为镜框与镜框之间，镜脚与镜脚之间缠在一起。
问;可以分开它们吗？
答：可以把它们放在油隔板的盒子里。
5.问：为什么右手比较空闲？
答：因为右手的动作比较少。
问：可不可以让左手的一些动作由右手来完成？
答;可以，放装配好之后的镜框和镜脚可以由右手完成。

6.问：为什么每次装配右手都要去沾液体？
答：因为铁丝沾过液体很容易干掉。
问：有没有改进的方法？
答：有，可以在铁丝头部裹一个棉花球，这样沾后液体可以持续很长一段时间。
经过改善，作业时间得到了很大的缩短，人的工作效率也得到了很大的提高，这样使人不会感觉到很累，同时双手可以更加得协调，大大减少了右手的空隙时间，减轻了左手的工作压力。

动素分析图

左手说明
记号
序号
记号
右手说明
伸手至工作台

1

握住机器手柄
握取镜脚

2

持住手柄
移动至操作台

3
U
压下手柄
装配镜脚
#
4

持住手柄
--

5

放手
--

6
U
压下手柄
放手

7

放手
伸手至工作台

8

持住银丝
握取镜框

9

伸手点助焊剂
移动至工作台

10

点助焊剂
--

11

伸手至操作台
对准镜脚

12

对准镜脚
持住镜框

13
U
焊接
--

14

放手
--

15

移动手至操作台
--

16

握住手柄
移动至工作台

17
U
压下手柄
放手

18

持住手柄

现场布置图改善前

改善后现场布置图

2.2.2动作经济性原则
1．现状

左手
右手
伸手拿镜脚
持住操作台的操作柄
拿镜脚
--
移动镜脚至操作台
压动操作柄
将镜脚对准操作台
--
在操作台上装好镜脚
放手
放手拿镜框
拿住银丝
伸手拿镜框
--
选择一个镜框
伸手点助焊剂
移动镜框至工作台
点助焊剂
将镜框对准镜脚
移动手至操作台
持住镜框
对准镜脚
--
焊接
--
松手
--
移动手至操作柄处
卸下镜框
压动操作柄

2. 分析
通过对以上的双手作业研究，并结合动作经济的基本原则，可得以下几点分析结论：
8 左右手并未同时进行操作。在左手的前7个动作进行的过程中，右手仅仅只完成了“压动操作柄”这一项有用的动作，其它的时间里，完全处于空闲等待的状态。此外，在右手进行焊接操作的三个动作时间段里，左手也同样处于完全等待的状态。
9 在该焊接操作中，有一些不必要的动作。在本操作中，“持住操作台的操作柄”、 “持住镜框”、“ 拿住银丝”属于第三类动作，一共出现8次之多。
10 工人工作时，一些动作明显不舒适。比如拿镜框，在原有的操作环境中，一些镜框缠绞在一起，工人在拿取的时候，十分不方便，往往需要在移动的过程中踢掉那些缠在一起的镜框。再比如说，工人在沾取助焊剂的时候，由于盛装助焊剂的盘子是放在操作台的右下方，因此手需要下伸，需要用眼注视，并且由于手的伸向是正右方，工人操作起来也不方便。
11 成品的放置位置较远。在每一次操作结束后，左手都要半直伸到离身体较远的位置，将成品放好。
3. 改善建议
(7) 改进操作台的夹紧、存放机构。由原来必须右手完成的夹紧过程换成用脚来完成：即对操作台进行动力机构的改变，通过装上一个简单的连杆机构使得脚踩踏板的动力可以转化成夹紧力。取消右手等待的过程。通过使用一个小盒，将镜框一个个排好，在拿取时不会出现多个缠绞在一起的问题。另外，使用一个高度略低于操作台的三角支架来支撑盛装助焊剂的小盘，取消了工人在沾取助焊剂时的下伸过程。
(8) 对作业现场进行布置。重新布置作业现场，将镜脚的存放地由原来左边改成右边助焊剂的位置，镜框的存放位置为原来镜脚的位置，改变将助焊剂的存放位置为右手向前45º的位置，成品的存放位置拉近至原来镜框的位置。达到左右工作台的对称布置，以更适应工人的操作。
(9) 让右手承担大部分动作。将左手的拿取镜脚的动作分担给右手，使工人的主要以右手来展开操作，不至于过早疲劳。

三、作业测定
3.1秒表测时
由于该作业周期非常短，所以不划分作业单元。
用秒表测试法测得11组数据如下表，
周期
1
2
3
4
5
6
7
8
时间
7.59

7.63

6.88

7.84

7.34

7.69

6.97

7.59

确定观测次数
将误差界限控制在5%以内，取可靠度为95%
据11次观测的结果，可求得：
，2=440.24，n=8
代入公式，计算得应观测次数：
N1=次=1.98次2次
即应观测的次数至少为2次。
剔除异常数据

0.8962
UCL= +3 10.13
LCL=-3 4.7514
各数值均在管制数值之内，均正常。
计算正常时间
采用平准化法确定评定系数
1) 熟练系数：C1 (0.06)
2) 努力系数：D （0）
3) 工作环境系数：E(-0.03)\
4) 一致性系数：最大时间/最小时间=1.381098，在1.2-1.5之间，B（0.03）
评定系数=1+熟练系数+努力系数+工作环境系数 + 一致性系数=1.06
正常时间=7.44*1.06=7.8864s
宽放时间确定
该工作属于轻松工作，宽放时间为正常工作的3%。
宽放时间=7.8864*0.03=0.236592s
标准时间
标准时间=正常时间+宽放时间=8.1229928.123s

2.2 MOD法的运用

改善前动作因素分析表

工作内容：焊接眼镜
工作地布置图

工位序号：1
定员：1
操作者：
MOD数：43
日期：
左手动作
时间
右手动作
动作叙述
分析式
次数
MOD值
次数
分析式
动作叙述
伸手握取镜脚
M3G1

4

H
持住手柄
移动至操作台
M3P0

3

H
持住手柄
装配镜脚
M2P2

4

M2P0
压下手柄
放手
M1P0

2

M2P0
放手
伸手握取镜框
M3G1

4

M3P0
伸手至助焊剂处
移动至工作台
M3P0

3

M2G0
点助焊剂
对准镜脚
E2D3

5

M3P0
伸手至操作台
持住镜框
H

UT

UT
焊接
持住镜框
H

3

M3P0
移动手至操作台
持住镜框
H

3

M2G1
握住手柄
拆卸
M2G0

2

M2P0
压下手柄
移动
M3G0

3

M2P0
松开手柄
放置
M2P0

2

H
持住手柄
UT=5MOD
总计
31

43

27

改善前的时间为43*0.129=5.547S, 取宽放率为15%，5.547S*(1+15%)=6.379S

工作问题分析：
7 作业缺乏标准化。通过观察分析发现，操作人员操作方法不合理，元件未按经济原则合理摆放，出现混乱，需要目视查找。
8 标准工时不合理。
改善设计方案
实施标准化作业，运用动作经济原则改进操作方法和工作台布置，制定标准作业程序，并对操作员进行培训，使其具备必要的意识和技能。设置个小型分层料架，将镜脚和镜框区分开来，并摆放整齐，使工人拿取方便，使M3动作变成M2。

改善后动作因素分析表

工作内容：焊接眼镜
工作地布置图

工位序号：1
定员：1
操作者：
MOD数：41
日期：
左手动作
时间
右手动作
动作叙述
分析式
次数
MOD值
次数
分析式
动作叙述
伸手握取镜脚
M2G1

3

H
持住手柄
移动至操作台
M3P0

3

H
持住手柄
装配镜脚
M2P2

4

M2P0
压下手柄
放手
M1P0

2

M2P0
放手
伸手握取镜框
M2G1

3

M3P0
伸手至助焊剂处
移动至工作台
M3P0

3

M2G0
点助焊剂
对准镜脚
E2D3

5

M3P0
伸手至操作台
持住镜框
H

UT

UT
焊接
持住镜框
H

3

M3P0
移动手至操作台
持住镜框
H

3

M2G1
握住手柄
拆卸
M2G0

2

M2P0
压下手柄
移动
M3G0

3

M2P0
松开手柄
放置
M2P0

2

H
持住手柄
UT=5MOD
总计
29

41

27

改善后的时间为41*0.129=5.289S, 取宽放率为15%，5.289S*(1+15%)=6.085S
改善后效果：
2) 标准工时从原来的6.379S降到6.085S。效率提高了5% 。
3) 镜框和镜脚的位置摆放整齐，减少了纠缠，减少了放置整齐的时间。

2.将MOD法得到的标准时间与秒表测时得到的标准时间进行比较分析，并分析说明用MOD法得到的标准时间是6.085s，用秒表测时得到的标准时间是8.123s。可以看出用MOD法得到的标准时间反而比秒表测时得到的标准时间少，说明操作人员的动作规范熟练。
四、标准作业指导书的制定

温州锋莹光学有限公司

文件名称
工序标准作业指导书
文件编号

工位名称
包脚
页 数
第 1页 ，共1 页
版次
B/2
工 序 号

设备器具
包脚工作台，镜脚，镜框，银丝，助焊剂，
标准工时

作业相关图
作业要素说明

① 拿镜脚：左手从左边镜脚存放处拿取一根镜脚，右手握住银丝，持住操作柄。
② 装镜脚。右手压动操作柄，左手拿住镜脚，对准包脚工作台，在工作台上装好镜脚。
③ 拿镜框，沾助焊剂。左手从左边镜框存放处拿取一镜框跟，右手握住银丝，伸手至盛装助焊剂的盘处沾取助焊剂。
④焊接。左手持镜框，对准已装好的镜脚。脚踩踏板，对镜脚进行熔化操作，右手拿住银丝对准镜脚进行焊接操作。
⑤卸下镜框。右手压动操作柄，左手拿着镜框，将以焊接好的镜框从操作台上卸下。
注意事项
①操作人员不准戴手套操作。
②注意安全，防止被镜脚镜框刺伤手。
③踩动踏板时要注意时间点，切勿任意踩动，以免被烫伤。
④注意操作台的夹具是否是否松动或过大，以免焊接不牢或者焊接点不合适。
⑤助焊剂不可沾取过多，要节约银丝。

修 订 人

审 核

批 准

日 期

日 期

日 期

五、总结
4. 掌握了Double-e软件的使用。学会了使用Double-e软件进行作业分析和动作分析，以及用其SOP部分编制标准作业指导书。掌握了它作为基础工业工程研究辅助工具的基本方法。
5. 对双手作业的分析、人机作业分析、动作要素分析、MOD法的运用、动作经济性原则分析等基础工业工程的核心内容有了一个清晰地认识。较为熟练地掌握了这些主要方法的操作流程。
6. 对基础工业工程的主要方法，如5W1H的提问技术、ECRS的改善技巧、加工搬运等待储存检验的动作五个方面、动作经济原则，有了进一步的理解，并且将其运用到具体的实践当中。
7. 熟练的掌握了作业分析的主要分析图即人—机作业分析图，双手作业分析图，和动素分析图等一系列图标的绘制。学会了使用秒表时间研究来对操作过程进行观测时间的测定，并在此基础上计算出正常时间。学会了使用MOD法对每个动素进行分析说明，使用所求的MOD值制定标准时间。
8. 通过课程设计，亲身体验了基础工业工程需要完成的工作，为后续的相关专业课奠定了一个很好的基础。
9. 较为深刻的体会到基础工业工程工业工程“持续改善”的核心理念。

2015年7月5日