基于ECRS的气箱生产流程优化Word文件下载.docx
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很多时候生产效率的不尽如人意往往问题就是出在生产流程的不合理上。
要想解决这些问题，不能单靠个人的经验主义来完成，我们必须借助科学的分析工具和解决方法。
流程的规范化和工作的标准化，使得企业的员工从知道“如何做”向“如何更有效地做”转变，这一转变必将大大地提高员工的工作效率，从而从整体上提高企业的运营效率。
第2章ECRS原则和生产线平衡理论
2.1ECRS原则介绍
2.1.1简介
ECRS原则，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、重排（Rearrange）、简化（Simplify），是工业工程中进行程序分析的四大原则，对生产流程进行优化改善，以达到提高生产效率的目的。
取消（Eliminate）要考虑作业要素能够完成什么，完成得是否有价值，动作或作业是否必要，为什么要去完成它，该作业取消是否会对其它作业或动作产生影响。
合并（Combine）要考虑如果工作或动作不能取消，是不是可与其他工作合并，或将部分动作或工作合并到其它可以合并的动作或作业中去。
重排（Rearrange）就是讲生产流程的工序进行重新排列。
简化（Simplify）就是对生产流程中的工序进行简化，使工序安排更加合理。
ECRS原则（取消、合并、重组、简化）在各企业生产中被广泛应用，它可以帮助企业制定更好生产流程，也可以帮助企业更好的提高产能。
2.1.2具体内容
（1）取消（Eliminate）
首先要考虑该项工作是否可以取消。
如果该项工作可以取消，又不对产品的质量等方面造成影响，那么就应该就行优化改善。
例如，应该取消不必要的工序、搬运、检验等，尤其是那些工作量大的装配作业；
如果不能全部取消，也可以考虑部分取消。
取消所有不必要的动作，减少工作中的不规则性，比如将工具设备放置在固定位置，形成固定的动作习惯等；
尽量取消或减少手的使用，如拿起、搬运等；
取消影响工作流畅度的动作；
尽量减少对肌肉力量的使用；
取消所有存在危险性的动作；
除了正常的休息时间以外，取消工作人员和设备的闲置时间。
（2）合并（Combine）
合并是将两个或两个以上的工序合并成一个工序。
这样可以避免工序的重复出现，达到更好的生产效果。
当生产流程中出现任务分配不均、人员分配不合理时，就需要对工序进行调整、合并。
例如，可以将有些工序中的相同工作合并在一道工序中。
将多个方向突变的动作合并成单一方向的连续动作；
设置机器运行周期，并且使工作能够在一个周期内完成；
实现工具、设备、动作等方面的合并。
（3）重排（Rearrange）
重排是通过对生产流程中的工序进行重新排列，以此来达到优化改善的目的。
例如，对换前后工序的工作顺序、调整相关工具设备的位置等。
使两只手的工作负荷均衡，并且同时进行，相互对称；
使工作由手向眼转移。
（4）简化（Simplify）
简化是通过分析研究，使生产流程中的工序步骤更加简单化，以此来最大限度地缩短作业时间，提高工作效率。
简化既是一种工序的改善，又是局部范围的省略，整个区域的省略也就是取消。
工作过程中尽量减少肌肉力量的使用，并且注意有间歇有节奏地使用；
减少目光搜索的范围与变焦次数；
使工作能在正常区域内完成而不必移动身体；
减小动作幅度；
使用尽可能简单的动作组合；
减少动作的复杂程度，尤其是在同一位置上的多个动作。
2.1.3ECRS原则的作用
ECRS原则是对生产流程中的每一道工序进行四项提问。
任何作业或工序流程，都可以运用ECRS原则来进行分析和优化改善。
通过分析对工序流程进行优化改善，从而找出更好的效能、更佳的作业方法和作业流程。
ECRS原则也可以在管理等领域内使用，它既是一种改善的方案，又是一种理念、一种思维模式。
ECRS原则在企业中有着重要应用，尤其是在企业生产过程中，充分运用取消、合并、重排、简化，使得生产流程得到优化，生产效率得到提高，生产成本得以降低，进而使得企业获得更大的经济效益。
2.1.4ECRS的扩展
现在很多学说在原有的ECRS原则的基础上还增加了一项新的原则，即“增加”I（Increase）,形成扩展后的ECRSI原则。
“增加”的意思就是在现在工序的基础上去增加新的工序，来增加产品功能、提高产品质量，或者为后续工作做准备等。
2.2生产线平衡理论
2.2.1生产线平衡的概念
生产线平衡（LineBalance），是指对生产线的所有工序进行负荷分析，通过调整工序间的负荷分配使各工序达到能力平衡，以此来提高整体的生产效率。
2.2.2生产线平衡的定义
流程的“节拍”（Cycletime）是指完成一个产品所需的平均时间。
节拍一般是定义一个流程中某个具体工序或环节的单位产出时间。
如果是批量产品，则节拍是指两批产品之间的间隔时间。
在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。
流程中生产节拍最慢的环节叫做“瓶颈”（Bottleneck）。
瓶颈的存在不仅会限制一个流程的产出速度，而且会影响其它环节生产能力的发挥。
例如，在有些时候，原材料不能及时到位、可能利用的人力不足、信息流阻滞、某环节设备发生故障等，都有可能成为瓶颈。
因此在流程设计和日常生产运作中都需要引起足够的重视。
和节拍、瓶颈有着紧密联系的另一个概念是生产流程中的“空闲时间”（idletime）。
空闲时间是指工作时间内没有工作任务的那段时间，包括设备的时间和人的时间。
当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间，这就需要进行生产流程的平衡。
制造业的生产线大多是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，这样分工作业简化了作业难度，容易提高操作者的作业熟练度，从而提高了作业效率。
然而经过了这样的作业细分之后，各工序的作业时间在理论上、现实上都不能完全相同，这就势必会导致工序间节拍不一致，造成瓶颈的出现。
为了解决这些问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，使得生产线能够流畅地运行。
“生产线工艺平衡”就是对生产的全部工序进行平均化，调整各工序作业负荷，使得各作业时间尽可能相近。
生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“单件流”的必要性及“小单元生产”（Cellproduction）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。
2.2.3生产线平衡的意义
生产线平衡是企业生产过程中一直追求的目标，是评定某一生产流程安排是否合理的一个标准，是提高产品生产效率的本质基础。
通过对生产流程进行优化改善，使生产线达到平衡状态，对于企业生产的各方面来说意义重大。
生产线平衡的意义总结起来主要有以下几点：
（1）缩短产品装配时间，增加单位时间的产量，降低生产成本；
（2）减少工序间的在制品，减少场地的占用；
（3）减少工序之间的准备时间，缩短生产周期；
（4）消除员工等待现象，提升员工士气；
（5）改变传统小批量作业模式，使其达到一个流生产；
（6）可以稳定和提升产品质量；
（7）提升工厂整体生产效率和降低现场的各种浪费现象。
第3章中压配电气箱车间生产现状分析
3.1生产现状描述
上海广电电气（集团）股份有限公司主要生产各种高压、中压、低压配电气箱，而本文研究的AEG环网配电部门主要生产的是中压配电气箱。
该公司生产的气箱都是经过一系列的生产流程最后完成的，每一个流程都会明确任务、做好分工、有条不紊地工作。
图3-1上海广电图3-2US3.0-C气箱内部结构
由于环网配电是上海广电新成立不久的一个部门，很多方面都不是很不完善，因此车间生产也是如此。
而且这边之前是没有工艺的，也就是本人来这边之前刚调过来了一位工艺工程师，也就是本人现在的主管。
正是因为如此，领导也觉得气箱生产流程不够顺畅，希望工艺能够想办法解决这一问题，把生产效率提高起来。
下面主要描述本人刚来到该部门的时候，车间气箱的生产现状。
该部门车间气箱的生产主要是经过以下流程：
激光切割
数控折弯
点焊
激光焊接
箱体装配
调试
后封板点焊
后封板激光焊
充气
图3-3当前气箱生产流程图
下面以US3.0-C型号的气箱生产为例，详细描述其生产流程，进而反映车间生产状况。
工位一：
激光切割首先从设计部获取设计图，将设计图导入电脑，然后根据钣金大小进行排版，之后将钣金吊上机床，接着进行程序模拟，最后进行激光切割。
工位二：
数控折弯找到图纸，根据图纸上尺寸要求设置折弯系数、折弯角度，然后进行气箱面板和自制件的折弯。
工位三：
点焊根据图纸要求首先进行内外部种钉和加强筋的焊接，然后气箱拼焊框架，最后进行气箱的拼焊。
工位四：
激光焊接将点焊好的气箱吊上机床，设置数控程序，进行程序模拟，最后进行激光焊接，将点焊的气箱进行激光焊。
工位五：
箱体装配将空箱拖入净化房，进行内部各类部件的装配。
工位六：
调试对气箱进行磨合，然后分别进行分合闸和接地速度测试、电阻测试，空气绝缘测试。
工位七：
后封板点焊将调试好的气箱推至工作区，进行气箱后封板点焊。
工位八：
后封板激光焊将后封板点焊好的气箱吊上激光焊工作台，进行后封板激光封焊。
工位九：
充气此过程包括将气箱抽真空，进行气箱漏气测试，气箱充氦气。
虽然该部门车间生产工位划分明确，每个工位都有各自不同的工作任务，但是这边产量一直不高，因为该部门生产的气箱每一道工序都耗时较长，所以每天只能生产几台气箱。
因此，想方设法优化改善生产流程，提高气箱生产率势在必行。
下面详细分析US3.0-C气箱各工位每道工序的生产工时，从中找出瓶颈工序，找出影响生产的症结所在，从而基于ECRS原则去思索优化方案：
表3-1当前气箱生产流程及工时表
原US3.0-C气箱生产流程及工时
序号
工位
作业名称
时间
（min）
合计（min）
1.
激光切割（1人）
拿取项目生产工单
2
90.3
2.
根据项目生产工单导图
8.8
3.
电脑排版
33
4.
拷入U盘
1
5.
U盘插入机器插孔
6.
上料
5
7.
切割气箱侧板及自制件
28
8.
下料
9.
处理废料
6.5
10.
数控折弯（1人）
拖取气箱侧板及自制件
3
46.5
11.
程序设置
10
12.
模具更换
13.
折弯
24
14.
推去放置
15.
点焊（2人）
液压车取料
100.8
16.
取料
17.
左侧板种钉+焊扩展
8
18.
右侧板种钉+焊加强筋、扩展
11
19.
换枪筒
20.
前侧板种钉
8.2
21.
后封板种钉+焊加强筋
3.6
22.
23.
上侧板种钉
24.
搭拼焊框架
25.
拿取物料
26.
拼焊
27.
焊进气自闭阀
28.
吊出框架
29.
焊并柜支架
12
30.
焊爆破片
7
31.
边角补焊
32.
检查
33.
34.
激光焊接（1人）
吊取焊接
50.5
35.
16.5
36.
30
37.
吊取焊接好的放置
38.
装配（2人）
拖取框架
4
73
39.
分配所需部件
10
40.
小预装
15
41.
气箱装配
40
42.
43.
调试（自动磨合停留时间设置10S）（1人）
拖取气箱
45
44.
磨合
45.
合分闸和接地速度测试
8.5
46.
电阻测试
6
47.
检查螺丝并圈线
48.
耐压测试
49.
测接地
1.5
50.
51.
后封板点焊（2人）
吊取气箱
22
52.
进行后封板点焊
18
53.
放置
54.
后封板激光焊（1人）
将气箱吊上工作台
27.5
55.
设备设置
56.
进行后封板激光焊
57.
吊下放置
58.
充气（1人）
47.5
59.
拖取气箱并吊上工作台
60.
气箱抽真空
61.
设备充氦气
20
62.
漏气检测
63.
2.5
3.2生产流程存在的问题
通过US-3.0气箱的详细生产流程可以发现该生产流程基本上设计安排算是比较清晰，每个工位任务十分明确。
但仔细分析每个工位的生产工时就可以发现有些工位任务安排还是不够协调，有的任务较重，有的任务较轻松，导致一些工位耗时过长或者一些工位耗时过短，即该生产流程中还是存在瓶颈工序。
这样会导致车间生产无法达到平衡，等待时间较长，增加了不必要的时间消耗，降低了气箱的生产效率，也增加了气箱的生产成本。
另外，点焊部分工序顺序安排存在问题，导致拼焊时难度加大、耗时较长，主要是因为外部种钉导致拼焊时气箱各侧板一时难以用框架并紧。
从中总结出其中的问题主要为以下三个方面：
图3-4生产流程问题
因此要想使得生产流程变得更加顺畅、生产效率提高、生产成本降低，就得针对这些生产中存在的问题，想出优化方案对该生产流程进行优化改善。
第4章中压配电气箱生产流程优化方案
4.1基于ECRS的流程优化方案
本人通过在部门车间一段时间的观察与测算，对车间生产流程进行了有效地分析，在ECRS原则的基础上，运用ECRSI原则，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、重排（Rearrange）、简化（Simplify）、增加（Increase），针对车间生产流程提出了自己的流程优化方案，使各工位任务量安排尽量平衡。
新的生产流程安排如下：
切割排版
点焊Ⅰ
点焊Ⅱ
部件预装
后封板点焊+激光焊
图4-1新的气箱生产流程图
在新的优化方案中，运用ECRSI原则对各工位的工作任务重新进行了分配，各工位工作任务的安排具体如下：
切割排版拿到项目生产工单后，用电脑进行导图、切割排版，完成以后拷入U盘。
激光切割将U盘插入机器插孔，然后上料，进行激光切割，完成后下料并处理相关废料。
点焊Ⅰ进行气箱各侧板内部种钉、内部焊加强筋，然后进行气箱的拼焊。
激光焊接对拼焊的各侧板的焊缝进行激光焊以及对防爆膜进行激光焊。
点焊Ⅱ先进行气箱外部种钉，然后焊气箱的并柜支架并进行边角补焊。
部件预装首先分配好气箱中所需装配的各类小部件，然后再进行各类部件的预装。
气箱装配将气箱拖至净化房，将已经预装好的各种元器件装入气箱中，再将装好的气箱推去放置。
工位十：
后封板点焊+激光焊对调试好的气箱进行后封板点焊，点焊完成后吊上工作台进行后封板激光封焊。
工位十一：
充气将气箱吊上工作台，先对气箱进行抽真空，然后进行气箱漏气测试，气箱充氦气。
4.2预测方案带来的影响
本人针对车间气箱生产流程的现状，经过一段时间的分析和思考，提出了自己的流程优化和改善方案。
本人认为如果自己的方案能够得到领导批准，得以实施的话，将会对车间气箱生产带来一定的帮助。
主要会体现在以下几个方面：
（1）各工位任务分配更加均衡，不会再出现一些工位工作量过重导致无法跟上生产进度的情况；
（2）对某些工序的顺序进行调整，将使得工人作业时的难度下降，作业更加便利，减少不必要的工时消耗；
（3）使得生产流程中工序的安排更加合理化，减少生产中异常状况的出现，降低不合格品出现的概率；
（4）预计各工位任务分配均匀后，将使得各工位工时较为接近，减少各工位之间的工作等待时间；
（5）如果优化方案实施，生产流程中瓶颈工序将得到解决，生产运作将变得较为顺畅，生产效率也会得以提高，生产成本同样也会相应降低。
本人相信自己所提出的优化方案能够在一定程度上改变车间气箱生产的现状，加快生产流程运转的速度，能够使得生产流程“流”起来，也能够为企业相应地降低一些成本，提高部分效益。
4.3分析优化方案实施可能出现的问题
虽然已经确立了优化方案，但是要知道理论与实践之间的差距还是很大的，方案一旦实施，在实施过程中可能会遇到各种各样你无法预估的问题，这些都是你在制定了方案之后，在准备实施之前不得不去考虑的问题。
因此需要把实施过程中可能会遇到的问题尽可能的提前考虑到，让自己做好心理准备，做好面对问题、解决问题的准备，不至于问题出现的时候措手不及。
首先，优化方案必须得得到领导的认可和批准，只有领导认可和批准了才能进行实施，否则一切都是空谈。
其次，就算优化方案得到批准，也得得到部门各位领导、同时、车间工人师傅的配合，如果他们不配合，那么方案想顺利实施难度将大大提高。
另外，优化方案虽然提出了，但真正实施起来是否合适，各工位各工序及工序的顺序安排是否得当，工人操作起来是否会出现问题，这些都要想到，一旦出现问题就要及时进行进一步改进。
4.4制定优化方案推行计划
因为领导对生产流程优化这个问题一直十分重视，听过本人的报告之后领导觉得优化方案可以一试，并且决定此事由部门主管负责，由本人协助。
但是优化方案虽然制定了而且领导也批准了，但是肯定得制定出一个优化方案推行计划，这样才能使得方案能够有条不紊地实施。
首先得与同事、车间工人师傅搞好关系，尤其是车间工人师傅，只有这样实施起来才不会遇到阻挠。
跟工人师傅打好交道后，让他们知道该优化方案，并且让他们了解到优化方案的实施可以让他们工作更加平衡，不会出现这个工位任务重那个工位任务轻的情况，让他们体会到该方案也是在为他们考虑。
然后将优化方案在部门下发，让部门所有人都了解到，并且将每一个工位作业人员配备好，将每个工位的工作区域划分好，将各个工位所需的一切工具设备、物料准备好。
接着准备实施，要求各工位作业人员准备完毕，开始运作生产流程优化方案。
在作业人员操作的时候，再去仔细观察每一道工序，去分析其中还有没有什么问题，还要去咨询作业人员的意见，看他们对此有没有什么好的看法。
如果发现问题或者他们有好的看法，就针对这些问题和好的看法，再去对优化方案进行进一步改善。
最后再将进一步改善的方案去实施，去验证改善过后的效果，与之前的状况进行对比分析，看改进过后是否更好，争取达到更好的效果。
第5章生产流程优化方案的实施
5.1实施优化方案
待各工位作业人员分配结束、各工位作业区域划分完成、各工位所需工具设备和无聊准备完毕，正式开始实施优化方案。
在作业人员操作的时候仔细观察每一道工序，记录每一道工序所需的时间，从而计算出每个工位的作业时间，看生产是否平衡。
还要记录在此过程中自己所发现的问题以及作业人员所反映的问题，然后再去想办法解决问题，进行进一步优化改善。
经过优化方案实施，并对每一道工序的工时的记录，然后对各工位生产工时进行统计，现得到各工位生产工时如下：
气箱生产
44.2min（1人）
45.5min（1人）
46.5min（1人）
45.3min（2人）
50.5min（1人）
43.2min（1人）
50min（1人）
48min（2人）
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