运用IE的思想和方法去发现和解决企业在生产过程中的问题Word文档下载推荐.docx
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1.2.3马钢公司行政组织图6
1.2.4马钢车轮公司的产品及其特点7
1.3问题提出8
2理论基础9
2.1产品加工流程程序的理论与分析方法9
2.1.1.什么是加工流程程序分析9
2.1.2流程程序分析的特点9
2.1.3流程程序分析的种类10
2.1.4流程分析的目标及主要工具10
2.1.5流程程序图11
2.1.6正确画好流程程序图的步骤11
2.2作业分析的理论及方法12
2.2.1作业分析的概述12
2.2.2人机作业分析的概念及相关特征13
2.2.3双手作业分析的概述及其特征15
2.2.4闲余能力的分析16
2.3布局设计17
2.3.1设施规划的目标与原则17
2.3.2系统布置的设计（SLP）模式18
2.3.3工厂布局的基本原始资料19
3研究篇20
3.1环件加工流程分析20
3.1.1马钢环件车间的布局图20
3.1.2环件的加工流程分析21
3.2.3分析和改善23
3.2.4改善方案的实施和评价26
3.2车轮加工的人机作业分析27
3.2.1车轮粗加工外缘加工的工位布置图27
3.2.2对现行方法的分析27
3.2.3分析和改进29
3.2.4新的改进方法的探究30
3.2.5改进前后的对比分析31
3.3车轮搬运的双手作业分析32
3.3.1对现有的加工的布置图分析32
3.3.2针对搬运的双手作业分析32
3.3.3对现行搬运方法的研究34
3.3.4及时的运用先进制造技术36
3.4环件车间的布局设计37
3.4.1基本原始资料的收集37
3.4.2作业单位划分37
3.4.3物流相互关系分析38
3.3.4非物流关系分析42
3.4.5综合相互关系分析43
3.4.6作业单位位置相关图45
结论49
致谢50
参考文献51
1绪论
1.1选题的背景及意义
1.1.1选题背景
安徽马钢车轮公司始建于1962年6月的马钢车轮轮毂厂，1963年11月，压轧出我国第一件铁路轮毂。
1964年7月，压轧出我国的第一件铁路车轮。
公司从刚起步时的简易技术，到目前规范的生产流程，合理的布局规划，无不凝结着企业多年的艰苦努力。
企业经过多年的发展，为中国的铁路轮轨发展做出了杰出的贡献，书写了华丽的篇章。
98年该厂改制为马钢股份有限公司车轮公司。
马钢车轮公司现在已建成世界最先进的车轮生产线，拥有世界先进水平的产品设计和制造水平。
产品包括车轮、轮件、轮箍、环形件、盘件5大系列，1600余种规格的产品，覆盖了国内铁路运输、机械化工、军工、纺织、港口、矿山、电力等行业，年总产量已达60万件。
马钢车轮产品实现全面升级换代，KKD、KDQ、HDSA、HESA、HSQ、HSW等主打产品，外观美丽、尺寸精确、性能稳定，达到当今世界一流水平。
满足了我国铁路五次大提速对优质车轮的需求。
该厂还采用ISO、AAR、VIC、BS、JIC等各类国际先进标准设计和制造车轮和环件产品，产品出口韩国、印度、美国、欧洲、南美、澳洲等二十多个国家和地区。
年出口量已达6万余件。
马钢车轮公司在引进世界一流技术装备、先进工艺，创造一流品牌的同时也学习和吸收了世界先进的管理理念和管理方法。
1997年通过ISO9002：
94认证，1998年通过美国AAR认证。
2003年荣获“安徽省质量管理奖”。
目前，马钢车轮公司已形成“全员贯标，一体化管理”模式，其全员定置、战略管理、全方位目标管理等管理创新多次获得中国冶金工业现代化管理创新成果奖，其中《战略管理的实践》被中国质协评为优秀论文，刊登在权威杂志《中国质量》2005年第三期上。
马钢车轮公司核心竞争力日益增强，市场形象大大改善，企业效益、企业声誉蒸蒸日上。
如今，该厂正在贯彻《卓越绩效评价准则》、《国家质量管理奖标准》，开展企业自我评价。
近期目标：
争创马钢牌火车轮中国国际名牌产品称号；
公司争创国家质量管理奖。
自20世纪初诞生于美国的工业工程在世界各国已得到了较快的发展。
工业强国在第一、第二次世界大战中都受益于工业工程。
特别是战后经济恢复时期，一些发达国家，尤其是日本和德国在工业企业中大力推行工业工程的运用和工业工程人才的培养。
日本丰田汽车的一位调查部长中山清孝：
“所谓丰田生产方式就是美国的工业工程在日本企业的运用”20世纪80年代，日本丰田生产方式风靡世界。
也就在同一时期，亚洲四小龙起步工业工程，在各自的高校设置相应的专业，大力推行和培养工业工程专业人才。
在亚太地区的学校无一不设置IE课程，工业工程人才的培养对国内经济的发展起到了重要的推动作用。
上世纪九十年代初，我国才引进工业工程，初步得到了IE思想。
这个时间远远落后于西方发达国家及亚洲的某些国家和地区，工业工程的推行和人才的培养迫在眉睫。
产品加工流程、布局规划、作业分析做为工业工程的核心部分，也是基础工业工程中比较核心的部分。
在现代生产型企业有着重要的应用，在关键的产品生产加工环节起着举足轻重的作用。
1.1.2选题意义
效益是管理的永恒主题，是企业生产的根本。
随着知识经济时代的发展，产品市场的竞争日趋白热化，如何在生产加工各个环节中去节约成本，提高效率是现代生产型企业面临的主要挑战。
工业工程在我国的起步比较晚。
我国的工业化进程正从工业初级阶段向工业化阶段过渡，也可以说是刚刚进入工业化阶段。
根据我国实际的生产情况也说明，我们的生产管理必须以提高效益为中心的。
要提高生产率，降低不必要的成本浪费，一个合理的产品加工流程、合理的布置规划、人机作业时的协调性就显得异常的重要了。
通过工作研究技术通过很少甚至无需另外支付资本，就能对生产率的提高起直接作用，也是企业管理的基础工作之一，将为应用其他管理方法标准奠定基础。
对于我国企业，实施工业工程理念并不断创新，探索工业工程理论与信息技术的结合途径，开发并应用计算机辅助工作研究系统（CAWS系统），成为解决我国工作研究领域问题和矛盾的必经之路。
1.2本文研究内容
1.2.1马钢车轮公司概述
马钢车轮厂的前身是马钢车轮轮箍厂。
1962年6月，建厂。
1963年11月，压轧出我国第一件铁路轮箍。
于1964年7月，压轧出我国第一件铁路车轮。
公司产品主要有车轮、轮箍、轮件、环件、盘件、锻件等六大系列。
并致力于铁路运输、地铁和轻轨、机械、冶金、石油、化工、电力、国防、航天等领域。
产品主要出口南亚、东南亚、中东、欧美等国家及地区。
为满足我国铁路大提速和世界各国对车轮品牌质量的要求，马钢车轮公司以品牌战略为导向，做强研发，做精制造，1998—2005年研发和制造近百个新产品，实现品牌更新换代，铁路运速实现由60—80Km/h到200Km/h、320Km/h的历史跨越。
马钢牌火车轮荣获安徽省名牌产品，安徽省高新技术产品称号。
客车轮、货车轮先后获得国家冶金实物金杯奖。
产品实现向铁路运输最强的美国出口。
部分高水平的车轮品牌首次拥有了自主设计版权和自主产权。
公司的产品结构上可以分为客车轮、货车轮、机车轮三大类。
他们都有自己各自的生产特点。
1.客车轮,KKD车轮：
铁道部提速用快速客车整轧车轮，最大速度200km／h，为目前我国提速客车的主力轮型。
KDQ车轮：
轻型高速车轮，运行速度200km／h。
目前，全国高速铁路线车辆全部采用马钢KDQ车轮。
KGDA车轮：
时速270km／h高速车轮：
该厂历史上性能要求最高的车轮之一。
实际运行速度达320km/h，代表中国车轮最高水平。
昂首进入世界最先进行列。
KTT918车轮：
香港九广铁路公司高速列车用车轮，是我国首次按BS5892英联邦标准开发的双S形辐板车轮，运行速度160km／h。
2.货车轮H36车轮：
美国用一次磨耗火车轮，轴重25t，最大速度120km/h。
马钢拥有该车轮自主版权。
QC-J36车轮：
30t轴重重载车轮，是我国第一种自行设计、自行有限元验证的车轮。
该车轮交付齐齐哈尔车辆厂组车最终出口澳大利亚。
在世界铁路重载强国演绎马钢车轮风采。
HDS和HDSA车轮：
铁路提速用货车用整轧车轮。
该车轮已全部取代老国标车轮，速度120km/h。
HESA车轮：
铁路25t轴重重载车轮，速度120km/h。
3.机车轮GEP3、P6、P27、P28、P29系列车轮：
出口美国的机车轮，该车轮为马钢自行设计，拥有自主版权。
自此，美国铁路运输火车头也用上了马钢车轮。
1050整轧机车轮：
铁路东风11型内燃机车用整轧车轮，设计速度200km/h，将是提速内燃机车用的主力轮型，也是替代轮箍的标志产品。
1250整轧机车轮：
铁道部韶山8型电力机车用整轧车轮，设计速度200km/h,是目前世界上直径最大的车轮之货车轮。
健全的质量控制体系保证了产品的质量。
ISO9001质量体系
AAR认证
质量保障
理化试验
生产检测
1.2.2安徽马钢车轮公司目标
为了适应铁路运输全面提速的发展，满足高速、重载列车研制的需求。
一九八九年至今，马钢投入资金近10个亿元，分别引进德国、加拿大、意大利等国家先进的设备，对车轮生产线，包括炼钢、轧制、加工、检测等进行了全面的改造。
马钢车轮公司拥有了世界一流的车轮生产设备。
马钢车轮设计制造代表了中国水平；
马钢车轮公司也已成为中国铁路运输高新技术研究的一个基地。
该厂以科学发展观为导向，正在努力进取，通过“走出去”、“请进来”等方式，开阔视野，兼容并蓄，累积中国“产学研”各方面资源。
不断创新，不断实施以提升核心竞争力为中心的战略管理，卓越运作，持续改进。
马钢车轮公司必将在创造中国车轮环件品牌和自主高技术产权，塑造和光大中国车轮企业名牌中，发挥越来越重要的作用。
“只有更好，没有最好”。
40年的成功，已载入中国铁路运输历史。
“欲穷千里目，更上一层楼”前面还有更长的路要走。
中国经济繁荣，社会和谐，中国高速铁路发展规划宏伟，引世界铁路列强竞相逐鹿，为马钢车轮公司鼎盛发展创造了平台，我们有“产学研”一流的资源支撑，我们有四十多年积累的宝贵经验和优良文化。
只要我们始终不渝的开拓进取、持续创新，就能再创辉煌。
1.2.3马钢公司行政组织图
马钢技术中心
提供技术支持
图1-1马钢公司行政组织图
1.2.4马钢车轮公司的产品及其特点
目前公司的产品主要有主要车轮、轮箍、轮件、环件、盘件、锻件等六大系列，并在铁路运输、地铁和轻轨、机械、冶金、石油、化工、电力、国防、航天等领域取的了广阔的市场。
产品出口东南亚、中东、欧美等国家及地区。
钢车轮生产工艺，点：
1）由钢坯压轧而成，锻压比高；
2）金相组织和机械性能好；
3）可用于货车轮、客车轮、地铁和轻轨车轮、高速客车轮等。
整体铸钢车轮生产工艺。
特点：
1）浇铸成型，生产工艺简单，成本低；
2）可用于货车轮。
例如一种典型的HDS系列车轮
图1-2典型的HDS系列车轮
1.3问题提出
本次通过对马钢的实地考察，感受到了马钢车轮公司作为中国乃至世界大型车轮生产基地的辉煌气势。
他们不仅拥有先进的设施装备、一流的自动化操作、科学合理的加工工艺、紧张有序的生产线、合理的现场管理，更重要的他们拥有一批高素质的专业队伍，对马钢车轮的发展起了很大的助推的作用，是马钢的生命线所在。
通过几十年马钢人的努力，在车轮生产和设计领域做出了杰出的贡献，产品种类从单一走向多元化，相当一部分的产品已经达到世界一流的品质。
然而在实际的考察中也发现不少问题。
一方面，我们都知道马钢车轮公司的产品种类规格比较多，自然的在不同规格的产品在生产过程中有不同的技术要求，为了保证每一类产品的质量得到落实，在加工过程中必须有针对性的设置加工流程，因为成品刚度和韧性都有差距的，所以一个合理的加工流程就显得异常重要了。
另一方面，繁多的产品生产加工如何在一个庞大的生产车间中走最优的路线，尽量的去缩短加工搬运的路线，使得整体达到合理的布局也是一个重要且有意义的问题，通过IE的思想加以分析，进而提出改进思路。
人机作业分析是工业工程部分的核心之一，在此次调研中我们也发现了一些不合理的加工现象，机器闲置和人员聊天时间过长这样的场景，这对提高一个车间的效率来说是很不理的，如何在机器和人员之间取得一个协调是个积极和有意义的问题。
通过人机分析可以加以解决，这对挖掘产品在加工中的隐成本有很大意义，使得人和机器达到最好的组合,以大幅度提高生产效率。
除此之外，我们也看到老厂区的生产设备过于老化，半成品堆积马路边这样的现象。
2理论基础
2.1产品加工流程程序的理论与分析方法
2.1.1.什么是加工流程程序分析
程序分析是工作研究的基础。
如果未进行程序分析，预先发现某个工序在整个流程中根本不必要，就先作微观作业分析或动作分析，就可能会造成较大的浪费。
程序分析的工作流程一般由五个基本活动构成，即加工、检查、搬运、等待和储存。
而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、布置与路径分析及管理事务所分析四种。
作为四大程序分析之一的流程程序分析，在产品生产中有着重要的运用。
流程程序分析是在程序分析中最基最重要的分析技术。
它以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺分为加工、检查、搬运、等待和仓储等五种状态加以记录。
流程分析是对整个制造过程的详细分析，特别适合对搬运、仓储、等待等隐藏成本浪费的分析。
2.1.2流程程序分析的特点
1）它是对某一种产品或某个主要零件加工制造全过程所进行的单独分析和研究。
2）比工艺程序图更具体、更详细。
3）记录了产品生产过程的全过程的全部工序、时间定额和移动距离。
4）除了分析加工、检查工序外，还要分析搬运、等待和储存工序，是对产品或零件加工制造全过程中加工、检查、储存、等待和搬运所进行的分析。
2.1.3流程程序分析的种类
流程程序根据研究对象的不同可以分为以下两种
物料型：
材料和产品流程程序分析。
主要用于记录生产过程中材料、零件、部件等被处理、被加工的全部过程。
流程程序分析
人流型：
人员流程程序分析。
主要用于记录工作人员在生产过程中的一连串活动。
2.1.4流程分析的目标及主要工具
1）让研究者进一步了解产品或零件制造的全过程，为流程的进一步优化打些基础。
2）获得生产流程、设备、方法、时间等方面的资料，以便制定恰当的生产计划。
3）为设施布置优化提供必要的基础数据及制定必要的改进方案提供依据。
4）它是进行作业分析、动作分析之前必须要经历的一个环节，最基本和普遍的一种分析方法。
流程程序分析的主要工具为流程程序图
2.1.5流程程序图
1）流程程序图的特点。
它与工艺程序图相似，但增加了搬运、储存和等待三个符号。
2）流程程序图的组成。
它主要有表头、图形和统计三个部分组成。
表头部分主要有工作名称、工作部级、工作方法、编号、开始状态、研究者、审核者、日期等。
3）流程程序图的形式。
在实际工作中，一般都使用预先设计好的流程程序图，也可以根据具体情况重新设计图标。
如果采用手绘方式记录，则记录方式与工艺方式图相似，不同之处在于：
由于是对某个零件的单独分析，因此一般无分支，内容比工艺程序图多了搬运、等待和储存工序。
在实际运用中，由于工作范围和地点的布置对流程影响很大，为了便于分析研究，最好绘制出工作范围简图或设施布置简图。
2.1.6正确画好流程程序图的步骤
1）现场调查
2）绘制工序流程图
3）测量并记录个工序中的必要项目
4）整理分析结果
5）制定改善方案
6）改善方案的实施和评价
7）使改善方案标准化
表2-1程序分析的常用符号
符号
名称
表示的意义
如例
加工
指原材料、零件或半成品按照生产目的承受物理、化学、形态、颜色的变化
车削、磨削、炼钢、搅拌、等都属于加工
搬运
表示工人、物料或设备从一处向另一处在物理位置上的移动过程
物料的运输、操作工的移动等
检查
对原材料、零件、半成品、成品的特性和数量进行测量。
或者说将某目的物与标准物进行比较，判断是否合格的过程
对照图样检验产品的价格尺寸、查看仪器盘、检查设备的正常运转情况
等待
指在生产过程中出现的不必要的时间耽误
等待被加工、被运输、被检查等都属于等待
存储
为了控制目的而保存货物的活动
物料在某种授权下存入仓库
2.2作业分析的理论及方法
2.2.1作业分析的概述
通过对以人为主的工序的详细研究，使作业者、作业对象、作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业的时间，以提高产品的质量和产量为目的而作的分析，称之为作业分析。
具体的标准的作业分析应该具备一下特点：
1）把详细地分析、改进一个工作地上的作业作为作业分析对象和目标。
2）应用程序分析的基本手法，对以人为主的作业系统进行分析。
3）分析的内容是影响该作业效率和作业质量的各种因素。
通常包括作业方法、原材料、设备与工位器具、作业环境条件等方面。
作业分析
人机作业分析
联合作业分析
双手作业分析
2.2.2人机作业分析的概念及相关特征
人机作业分析是运用于机械作业的一种分析技术。
通常是对某项作业的现场观察，记录操作者和机器设备在同一时间的工作情况，并加以分析，寻求合理的操作方法，使人和机器的配合更加协调，以充分发挥人和机器的效率。
人机分析的特点
1）一般用于分析1人操作1台或1人操作多台机器的情况。
2）人机作业分析借助于人机作业图进行分析。
1人机作业分析的主要任务
1）发现影响人机作业效率的原因。
人机作业时，若人与机器的关系不协调，人机分析图能一目了然，发现产生无效时间的原因。
2）判断操作者能够同时操作机器的台数，即确定1名操作者可能操作几台机器，充分发挥闲余能力的作用。
3）判断操作者和机器两个方面哪一方对提高工效更为有利。
4）进行安全性研究。
如因过分提高机器的运转速度和设备的利用率而使操作者的安全受到危害时，应如何保证操作者的安全问题。
5）设备改造、实现自动化及改善作业区的布置。
从提高人机作业效率的观点出发，有效进行设备改造，提高设备的运转速度，重点是实现自动化及合理改善作业区的布置。
2人机作业分析的研究工具
人机作业图是记录在同一时间坐标上，表明作业者与机器的协调和配合关系的一种图表。
它可以清楚地显示人的工作周期与机器的工作周期在时间上的配合关系。
因此，通过对人机作业分析图的研究，可以获得减少人机空闲时间，提高人机效率的新的解决方法。
人机作业图是由以下三个部分构成：
1）表头部分
包括作业名称、工作部门、产品名称、表号、作业者、编号、图示、日期、开始动作、结束动作等。
2）图表部分
取适当的比例尺，例如1cm代表1min
用垂直竖线把人机分开。
分别在人与机器栏内，用规定的符号表示人或机器工作或空闲或人机同时工作。
并依作
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