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基础工业工程综合

六、论述题

1.方法研究的定义是什么？

可以达到什么目的？

答：

方法研究是对现有的或拟议的工作（加工、制造、装配、操作）方法进行系统的记录和严格的考查，作为开发和应用更容易、更有效的工作方法，以及降低成本的一种手段。

进行方法研究可达到以下目的：

（1）改进工艺和程序。

（2）改进工厂、车间和工作场所的平面布置。

（3）改进整个工厂和设备的设计。

（4）经济地使用人力，减少不必要的疲劳。

（5）改进物料、机器和人力的利用，提高生产率。

（6）改善实际工作环境，实现文明生产。

降低劳动强度。

2.工艺程序图的组成和作图规则是什么？

答：

（1）组成

工艺程序图由表头、图形和统计三大部分组成。

表头的格式和内容根据程序分析的具体任务而定，一般应包括：

研究对象的名称或编号、研究对象的文字说明、图号、研究内容、研究者、审核者、研究日期、研究时间、现行方法还是改良方法、部门等内容。

（2）工艺程序图的作图规则

①整个生产系统的工艺流程图由若干纵线和横线所组成，工序流程用垂直线表示，材料、零件的进入用水平线表示，水平引入线上填上零件名称、规格、型号。

水平线与纵垂线不能相交；若相交，则在相交处用半园形避开；

②主要零件画在最右边，其余零件按其在主要零件上的装配顺序，自右向左依资排列；

③“加工”、“检查”符号之间用长约6mm的竖线连接，符号的右边填写加工或检查的内容，左边记录所需的时间，按实际加工装配的先后顺序，将加工与检查符号从上到下、从右至左分别从1开始依次编号于符号内。

④若某项工作需分几步做才能完成，则将主要的步骤放在最右边，其余按重要程度，自右向左依次排列。

3.什么叫联合作业分析？

其有何用途？

答：

联合作业分析是指当几个作业人员共同作业于一项工作时对作业人员时间上的关系的分析以及排除作业人员作业过程中存在的不经济、不均衡、不合理和浪费等现象的一种分析方法。

联合作业分析用途：

（1）发现空闲与等待的作业时间。

利用联合作业分析图，可将那些不明显的空闲与等待时间完全显现出来。

同时还可发现和改善耗时最长的作业。

（2）使工作平衡。

利用作业分析图，可使共同工作中的每一个作业人员的工作负荷趋于平衡，以获得更好的较低的人工成本。

（3）减少周期（程）时间。

改善最耗费时间的作业，缩短作业总时间量，降低（减少）周期时间，提高作业效率及效益。

（4）获得最大的机器利用率。

如果机器设备不很昂贵，应该注意提高作业人员的生产力，但很多情况是机器设备均很昂贵，因此应设法使机器设备达到最有效的利用。

（5）合适指派人员和机器。

利用联合作业分析图，充分研究人与机器的动作，予以合适的调配，谋求配置人员、设备（机器）合理化以达到最有效地运用人力与机器的目的.

（6）决定最合适的方法.完成任何一项工作都可有许多种方法，但其中一定有一种比较好的方法。

利用“联合作业分析图”表示人与机器的相互关系，找出浪费的时间并予以取消。

最后以其周期时间的长短作为衡量方法好坏的依据。

4.动作分析有何用途？

答：

（1）为减轻作业疲劳、提高工作效率而找出动作存在的问题。

（2）探讨最适当的动作顺序、方法及人体各部分动作的同时实施。

（3）探讨最合适动作的工、夹具和作业范围内工件、材料、工夹具的位置.

（4）比较顺序、方法改善前后的情况，预测和确认改善的效果.

（5）用记号和图表一目了然地说明动作的顺序和方法.

（6）改善动作的顺序和方法，制定最适当的标准作业方法.

（7）提高能细微分析动作和判断动作好坏的动作意识。

5.试述工作抽样的实施步骤。

答：

（1）明确调查目的范围

（2）明确项目分类

（3）确定观测路径

（4）设计工作抽样观测表

（5）试观测表及总观测次数的确定

（6）确定观测期间及一天的观测次数

（7）向有关人员说明调查目的

（8）正式观测

（9）观测数据的整理与分析

6.预定动作时间标准法有何特点？

答：

（1）在确定标准时间过程中，不需要进行作业评定，一定程度上避免了时间研究人员的主观影响，使确定的标准时间更为精确可靠。

（2）运用预定时间标准方法，需对操作过程（方法）进行详细记录，并得到各项基本动作时间值，从而对操作进行合理的改进。

（3）可以不使用秒表，事先确定作业标准，在工作前就决定标准时间，并制定操作规程。

（4）由于作业方法变更而须修订作业的标准时间时，所依据的预定动作时间标准不变。

（5）PTS法是流水线平整的最佳方法。

7.标准资料法有哪些主要特点？

答：

标准资料法的特点有：

（1）标准资料是以其它作业测定方法为基础，预先确定的时间数据。

（2）标准资料利用现成的时间资料，对同类作业要素不需重新测定，只要查出相应的数据加以合成即可，能较快地制定出一项新作业的标准时间，并且成本较低。

（3）标准资料是对多次研究的资料分析整理而成，衡量标准较统一，得出的数据有较高的一致性。

（4）建立标准资料所依据的资料数量多，范围广，可排除数据的偶然误差，因此比较可靠，可信度高。

（5）标准资料法合成时间不需再评比，可减少主观判断的误差。

（6）标准资料是利用其它作业测定方法制定的，所以，标准资料法并不能从根本上取代其它测定方法。

8.什么是工作研究？

工作研究的对象、特点是什么？

答：

工作研究是对工作方法、作业流程和作业时间进行科学分析和测定，据此制定出科学合理的作业标准和时间定额，使各项作业标准化，不断提高劳动生产率和经济效益。

工作研究的对象是作业系统。

作业系统是为实现预定的功能、达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。

作业系统的目标表现为输出一定的“产品”或“服务”。

作业系统主要由材料、设备、能源、方法和人员等五方面的因素组成。

工作研究又称为基础IE，最显著的特点是：

只需很少投资或不需要投资的情况下，通过改进学习流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力、物力、财力等资源，走内涵式发展的道路，挖掘企业内部潜力，提高企业的生产率和效益，降低成本，增强企业的竞争能力。

因此，世界各国都将工作研究作为提高生产率的首选。

9.程序分析的概念、特点、种类是什么？

答：

程序分析是依照工作流程，全程全面地分析有无多余、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及空间布置，提高生产效率。

也可以说，程序分析是通过调查分析现行工作流程，改进流程中不经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效率的一种研究方法。

特点：

对生产过程的宏观分析

对生产过程全面、系统而概略的分析

种类：

程序分析按照研究对象的不同，可以分为：

工艺程序分析、流程程序分析、布置与经路分析以及管理事务分析这四种。

10.试述布置和经路分析的概念、特点及目的。

答：

（1）概念

以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行的分析。

（2）特征

重点对“搬运”和“移动”的路线进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的；

可详尽了解产品或工人在现场的实际流通线路或移动线路。

（3）目的

便于对产品、零件或人物的移动路线进行分析，通过优化设施布置，改变不合理的流向，减少移动距离，达到降低运输成本的目的。

七、计算题

1．某车间有关资料如下表：

2005年

2006年

生产率指数

产量（台）

160000

210000

----

投入工时（小时）

8000

10000

----

投入材料（元）

250000

300000

----

劳动生产率

材料生产率

试计算表中的各项静态生产率和动态生产率指数，并对结果作出分析。

（需计算过程，相应结果填入表格中，最终结果保留两位小数）

解：

2005年相关指标：

劳动生产率=160000/8000=20台/时

材料生产率=160000/250000=0.64台/元

2006年相关指标：

劳动生产率=210000/10000=21台/时

材料生产率=210000/300000=0.7台/元

劳动生产率指数=21/20=1.05

材料生产率指数=0.7/0.64≈1.09

分析：

从生产率指数可以看出，2003年该车间的劳动生产率水平和材料生产率水平都比2002年有所提高。

2．某车间采用工作抽样方法观测某班组的工作情况。

该班组有10名工人，他们的工作比率为70%，规定的可靠度为95%，绝对精度为±3%，准备每日观测8次。

试计算其观测总次数和所需要的观测日数。

（最终结果保留至整数）

解：

观测总次数：

n=[4×0.7×（1-0.7）]/（0.03）2=933（次）

观测日数：

k=933/（10×8）≈12（日）

3．下表为一操作者装配垫圈和螺栓的左右手动作分析，操作中，双手各自独立装配相同的产品，且双手同时动作，请进行如下分析。

（1）在表格中填入综合分析表达式和模特值。

（2）计算正常时间。

（3）若宽放率为20%，求标准时间。

动作说明

左手

右手

综合分析

模特值

1．取放橡皮垫圈

M3G3M3P2

2．取放固定垫圈

M3G3M3P5

3．取放螺栓

M3G1M2P2

4．取放装配件

M3P0

解：

（1）

动作说明

左手

右手

综合分析

模特值

1．取放橡皮垫圈

M3G3M3P2

M3G3M2G3M3P2M2P2

2．取放固定垫圈

M3G3M3P5

M3G3M2G3M3P5M2P5

3．取放螺栓

M3G1M2P2

M3G1M2P2M2P2

4．取放装配件

M3P0

（2）正常时间=（20+26+12+3）×0.129=61×0.129=7.869s

（3）标准时间=7.869×（1+18%）≈9.29s

4．根据下列资料，试求一个工人操作几台机器为适宜。

（1）装卸零件时间每台为1.41min∕次。

（2）从一台机器走到另一台机器的时间为0.08min。

（3）机器的自动切削时间为4.34min（不需工人看管）。

解：

一个工人操作的机器数=（1.41＋0.08＋4.34）÷（1.41＋0.08）=4台

5．某车间通过工作抽样调查操作工人的工时利用率。

事先设定的抽样可靠性为95.45%，工作抽样获得的抽样数据为：

通过200次观察，其中正在作业的有160次，其他为停工与非作业活动。

试计算该车间操作工人的工时利用率。

如果事先设定容许的抽样相对误差为±5%，问已有的抽样观察次数是否足够？

若不够还需追加多少次观测？

解：

①根据抽样结果，计算操作工人工时利用率P

工时利用率P=160/200=80%

②计算需要的抽样观察次数n。

当抽样相对误差s为±5%，可靠性为95%时，抽样观察次数

③需要追加的观察次数为

400-200=200次

6．对某项操作单元已观测20次，其时值整理如下：

0.090.080.100.120.090.080.090.120.110.110.120.090.100.120.100.080.090.100.120.09设可靠度为95%，相对误差为±5%，请用d2法计算其理论观测次数。

解：

d2法：

计算各单元级差，R＝0.04，

=2，查表得d2=3.735

N’=（

）2=

2≈19次

7．某项操作剔除异常值后的平均时间为0.80min，评比决计为110%，总宽放率为15%，其正常操作时间为多少？

解：

正常操作时间=0.80×110%=0.88min

8．为掌握冲床的操作情况，进行工作抽样。

根据调查结果，停机率为30%，可靠度为95%，相对误差S=±5%。

试计算需要多少次观测？

解：

n=4（1-P）÷S2P=4×30%÷［（±5%）2×（1-30%）］=686次

9．使用秒表连续观测的结果，试计算每个盒子所需的正常时间。

操作单元

周　　　程（s）

评比系数

1.取1个盒子

1.05

4.99

8.74

105

2.在盒中放3个零件

1.56

2.89

5.47

6.95

9.23

10.60

3.盒子暂放在旁边

2.36

3.65

6.25

7.76

10.08

11.34

100

4.喝茶

3.87

解：

单元

周程

外来单元

符号

一

1.05

1.56

0.51

2.36

0.80

2.89

0.53

3.65

0.76

3.87／3.65

0.22

二

4.99

A1.12

5.47

0.48

6.25

.078

6.95

0.7

7.76

0.81

三

8.74

0.98

9.23

0.49

10.08

0.85

10.60

0.52

11.34

0.74

统计

3.15

1.48

2.43

1.75

2.31

平均

1.05

0.49

0.81

0.58

0.77

评比系数

105

100

正常时间

1.10

0.44

0.81

0.52

0.77

每个盒子所需的正常时间=1.1＋0.44＋0.81＋0.52＋0.77=3.64s

10．某项工作由两个单元A、B构成，秒表测定单元A时间为0.2min,单元B时间为0.1min,单元B负重10㎏。

若速度评比系数为90%，身体使用部位系数为8%，眼与手的配合系数为10%，搬运条件系数为3%，试求B单元的正常时间为多少秒？

（已知负重时间占全周期时间比重为20%和30%的系数分别为1.3%和2%，最终结果保留两位小数）

解：

（1）操作者负重时间比率=0.1/（0.1＋0.2）=33.3%

（2）负重时间大于5%的部分=33.3%-5%=28.3%

（3）重量难度调整系数=23%＋[1.3%＋（2%-1.3%）/10%×8.3%]×100%=23%＋1.88%=24.88%

（4）工作难度调整系数=1＋8%＋10%＋3%＋24.88%=1.4588

（5）正常时间=0.1×60×90%×1.4588≈7.88s

八、应用题

1．根据表1给定的投影仪以及遥控器装箱工艺程序，绘制投影仪以及遥控器装箱工艺程序图。

表1投影仪以及遥控器装箱工艺程序

零件名称

工艺内容

箱片

包装箱成型

检查包装箱有无破损

投影仪

检查投影仪的外观

贴出厂标签

装入塑料袋

装上保持衬

放入箱内

遥控器

检查遥控器的外观

装入塑料袋

放入箱内

附件及干燥剂

检查附件以及干燥剂数量

装附件以及干燥剂入塑料袋内

装入纸箱内

封箱

束缚

贴出厂标签

2．对加工完的一批轴套零件检查其长度并装入套筒。

图1为现行的双手作业分析图。

要求：

对现开的方法进行改进并绘制改进后的双手作业分析图。

图1检查轴的长度并装入套筒的现行方法

解:

改进方法主要是实现双手同时对称的动作原则。

具体做法是：

•

（1）一手持物，另一手的往复动作。

（2）将套入的方法改变，使轴直接套入套筒，节省套筒拿起与放下的无效动作。

（3）改变原来用的普通尺为标准长度的尺，并固定台上，省去每次将尺重复的拿起、放下的动作。

改进后的双手作业分析图如上：

3．某开关转子由轴1、停挡2、模压塑料体3组成，其结构如下图所示，加工工艺如下所示，绘出开关转子的工艺程序图。

（1）轴加工工序：

操作1：

在转塔车床上车端面、肩面并切断（0.025h）

操作2：

在同一车床上车另一端面（0.010h），然后工件送检查处检验

检查1：

检查尺寸和表面粗糙度（不规定时间），然后送铣床

操作3：

在卧式铣床上铣端面的4个平面（0.070h），然后送钳工台

操作4：

在钳工台去毛刺（0.020h），工件送回检查处

检查2：

机械加工的最终检查（不规定时间）。

工件送往电镀车间

操作5：

去除油污（0.0015h）

操作6：

镀镉（0.008h），工件送回检查处

检查3：

最终检查（不规定时间）

（2）模压塑料体加工工序：

操作7：

在转台车床上车两边、镗孔并铰至尺寸（0.080h）

操作8：

在双轴台钻上钻横孔（装停挡用）并去毛刺（0.022h），送检查处

检查4：

检查最终尺寸和表面粗糙度（不规定时间），然后送至零件轴处

操作9：

把压模体装入轴的小端（0.020h）

（3）停挡加工工序：

操作10：

在转台车床上车柄部、倒角并切断（0.025h）

操作11：

在砂轮机去除尖头（0.005h），然后工件送检查处检验

检查5：

检查尺寸和表面粗糙度（不规定时间），然后送电镀车间

操作12：

去除油污（0.015h）

操作13：

镀镉（0.006h），工件送回检查处

检查6：

最终检查（不规定时间），检查合格后送往成品零件处待装配

操作14：

将停挡装入模压体（装配件），轻轻铆合使其固定（0.045h）

检查7：

最终检查完工部件（不规定时间），送往成品零件处

4．飞机发动机螺栓加工后必须去掉毛刺。

原方法是：

操作者从工作台上的贮藏箱中拿起一个螺栓，用手握住螺栓的一端靠近布轮（布轮旋转着），用手旋转去掉毛刺，然后再换螺栓的另一头去掉毛刺。

打光的螺栓被扔到放在桌上右边贮藏盒内，改进前的人机作业图如下，试用5W1H提问技术对其进行改进分析，并绘制改进后的人机作业图。

（提示：

改进方法是安装一个简单的夹具如下图：

）

解:

第一，改进分析

（1）从题目可知：

　①布轮的右边完全没有被利用

②布轮的左边利用率仅为26%

（2）采用提问技术：

①问：

为什么布轮右边完全没有被利用？

答：

因为操作者一次只能用手握一只螺栓打光毛刺，只需用一边。

②问：

为什么布轮的左边有那么多的空闲时间？

答：

由记录图上可以看到，空闲的原因是因为工人要用手去握紧螺栓，然后把一端对着布轮，及调换螺栓的另一端，并把另一端对着布轮，以及处理打光的螺栓，此三次动作时，机器空闲着。

③问：

有无更好的方法？

答：

如果不用人握着，而靠一种夹具来自动进料，既解决布轮两边的利用率，又可以减少机器等待人握紧螺栓，并调换一端的时间。

第二，改进方案

（1）建立新方法

改良方法是安装一个简单的夹具，它由平行放置于工作台上的两个金属管组成，改进后柱螺栓被装在两个管中，布轮快速地旋转，打光螺栓。

改进后的人机作业图如下:

5．某直升飞机回转驱动机械的零件加工共有19道工序，其加工现场设施布置以及物流路线简图如图1所示，回转零件加工流程程序图见图2（见下页），要求：

试制定改善方案，并绘制改善后的流程程序图。

图1回转零件加工现场布置简图

图2回转零件加工流程程序图

解:

（1）改善方案为：

从图1可知，钻床和N/C铣床之间往返作业较多，搬运人员多。

因此，改善重点应该放在这两道工序上。

通过下表的提问分析，发现由于工艺安排不合理，从而造成了钻床和N/C铣床之间往返次数多。

因此，需要对其进行改进，通过合并加工工序，达到减少搬运次数，缩短搬运距离的目的。

表提问分析表

问

答

钻床加工完毕之后，为何搬运到N/C铣床

是为了在N/C铣床上削口和铣外圆边、测量尺寸

在N/C铣床上加工完成后，为何还要回到钻床上进行加工

是为了修正标准孔

一定需要修正标准孔吗

为了保证加工精度，修正标准孔是必要的

挖标准孔和修正标准孔为何不一次完成

现成工艺是这样要求的

将挖标准孔和修正标准孔放在一道工序中完成，技术上可行吗

可行

（2）改善后的流程程序图如下：

6．某汽车模具公司生产LDC右车门过程中人与机器在一个作业周期内的操作时间、操作内容如下。

在一个作业周期里一个工人操作一台热熔合机，第一步工人要把装饰板装在热熔合机上,这需要1min，然后热熔合机对装饰板进行热熔合,热熔合需要3min,在热熔合机工作的同时工人处于空闲状态,待热熔合机加工完后,工人要将装饰板卸下来并进行检验看是否存在毛刺,这分别需要1min,0.6min,而此时热熔合机又处于空闲状态。

在一个作业周期（1+3+1+0.6=5.6min）内生产量为一件。

要求:

绘制人机作业分析图。

解:

热熔合时人机作业图如下:

（时间单位：

min）

作业名称：

热熔合

机器名称：

热熔合机

操作者：

研究者：

××

方法：

现行方法

机器号码：

日期：

人

时间

机

装装饰板1

1空闲

空

闲3

热

熔

合3

卸下装饰板1

1空闲

去毛刺0．6

0．6空闲

统计

周程

工作时间

空闲时间

利用率

人

5．6

2．6

2．6/5．6=46．4％

7．一学生在应试前准备文具的工作程序如下:

（1）打开文具盒;

（2）检查文具盒→打开计算器电池盒→取出旧电池→装入新电池

→关上计算器电池盒子→检查计算器功能→装入文具盒;

（3）检查钢笔→钢笔上墨水→检查→装入文具盒;

（4）装入铅笔、橡皮擦、直尺等；

（5）关上文具盒。

要求:

绘制该工作的工艺程序图。

解：

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