基础工业工程课程设计报告.docx

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基础工业工程课程设计报告

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）

一、取题背景…………………………………………………１

二、应用的基本原理…………………………………………２

三、现行方案…………………………………………………２

四、问题分析…………………………………………………13

五、改进方案设计……………………………………………13

六、计算正常时间及标准时间………………………………22

七、对比分析及改善评价……………………………………23

八、设计总结与心得体会……………………………………23

一、取题背景

本次课程设计收集的数据和资料取自于福州工大台钻有限公司。

（一）公司简介

台钻厂创建于1958年，是福建工程学院的校办工厂，其前身是国家机械电子工业部台式钻床定点生产企业，国家渔业机械仪器行业定点企业，经过多年的发展以及福建工程学院雄厚的技术和科研支持，如今已成为具有上千万资产的小型企业，其出产的台钻床由于品质卓越、性能稳定连续多次被评为部优产品，增氧机获得了农业部“农业机械推广许可证书”。

正因为福建工程学院科研与技术的支持和台钻厂自身坚持质量第一的宗旨，福州台钻厂获得了多项国家专利，并被评为一级信用企业、福州工业利税“百强企业”、福建省小型工业企业“百佳明星”企业和出口创汇先进单位等。

企业的主导产品销往全国各地，并远销欧美等地。

多年来，台钻厂以经营为主体，同时又承担学校学生的认知实习、课程设计以及毕业设计等教学实习任务。

（二）课题选择及课程设计目的

本次的课程设计主要选择Z4116的总装过程进行模特排时法研究。

此次的课程设计主要通过现场观摩收集数据和相关资料。

现场观摩是进行工程训练的重要实践教学环节，是理论联系实际的现场学习，是进一步的理解、消化、掌握课堂上所学习的专业基础知识的重要步骤，是培养工业工程专业人才的主要手段。

通过现场观摩及实验的训练，使学生掌握工业工程的方法研究，作业测定，现场管理的知识、技术及技能，学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序，以实际生产系统及其运行的不断优化，达到提高效率和经济效益的目的。

此次进行模特排时法的研究是为了找出适合不同操作者劳动强度的操作方法，使操作者具有适当的劳动紧张程度，确保劳动者在完成工作任务的基础上，保持充沛的体力。

（三）课程设计内容及要求

通过对某一操作进行模特分析，熟悉模特法表示作业者的各种动作，正确区分作业者的同时动作、时限动作和被时限动作。

1.合理安排进度，按照模特法的分析方法，踏实的展开课程设计活动。

2.在课程设计过程中，根据选题的具体需求，在开发各环节中绘制相关的图表，最后要求提交详细的课程设计报告。

3.进行动作改进。

二、应用的基本原理

（一）模特法的基本原理

模特法是预定动作标准法的一种，是作业测定的一种新的技术。

运用模特排时法，无需经过现场测时，只要根据工作物蓝图、工作地布置图和操作方法，就能预先计算出完成一项工作所需的正常时间。

模特法根据人体工程学和疲劳研究的救国证明，动作速度太快会造成人的能量消耗过多，易引起疲劳；动作速度太慢，能量消耗也会增加，也容易引起疲劳。

速度与能量的关系是，当速度提高1%时，能量消耗也会随之增加约1%；速度下降到某一临界点后再减速1%时，能量消耗反而增加0.5%，模特法把能量消耗最低的速度作为基准，是操作者的劳动紧张程度适当，因而使劳动者保持充沛的体力。

模特法把人的动作与时间融为一体，只要确定了人的动作，就可以知道动作所需的正常时间。

（二）模特法的21种基本动作

模特法将所有人力操作的基本动作归纳为21种基本动作。

模特法以正常人能量消耗最低、速度最快的手指一的次动作时间消耗值为基本时间单位，定为1MOD，相当于手指移动2.5cm的距离所使用的时间，平均使用时间为0.129S，即1MOD=0.129S。

模特法的21个基本动作的时间消耗值都是以此为基准进行试验、比较而确定出来的。

21种动作分为两大类：

上肢基本动作11种、下肢和腰的基本动作4种、辅助动作6种。

三、现行方案

（一）运用MOD法对台钻的装配流程进行记录、分析

台钻总共有一条流水线，主要工作是用双手将个个部件组装成台钻的过程。

该工段主要作业为前４工位，工作定员为４人

1.一工位动作因素分析。

（1）左手取底座放至工作台。

（2）走到底座暂存处取再取一个底座放至工作台旁。

（3）弯腰去抹布擦底座。

（4）转身取立柱装配。

（5）转身取螺栓对立柱进行固定，然后在取气枪用来锁紧螺栓。

（6）弯腰取支架，装在立柱上。

（7）从左边取一手柄，将手柄装在支架的手柄孔中。

（8）从左边取一手轮，将手轮装上立柱。

（9）从右边取一滚珠，将滚珠装进手轮孔中，

动作因素分析入下表：

第一工位动作因素分析

工作内容：

工位序号：

1

定员：

1

操作者：

1

MOD数：

日期：

左手动作

时间

右手动作

动作叙述

分析式

次数

MOD分析式

MOD值

次数

分析式

动作叙述

从身体右侧取底座

M3G1

1

M3G1

4

1

M3G1

从身体右侧取遥控器

移至胸前的工作台处放下

M3P5

1

M3P5

8

1

M3P0

移至胸前

把挂钩从孔中取出

M2P2

1

M2P2

4

1

H

持住

走4步至底座处

W5×4

1

W5×4

20

1

M1P0A4

使用按钮控制平衡吊

弯腰取一底座

B17M2G3

1

B17M2G3

22

1

M1P0A4

使用按钮控制平衡调

返回到工作台处

W5×4

1

W5×4

20

1

M1P0A4

使用按钮控制平衡调

放底座与工作台旁

M3P5

1

M3P5

8

1

M1P0A4

使用按钮控制平衡调

手从挂钩处放开

M2P0

1

M2P0

2

1

M2P0

放下按钮

等待

HD

1

12B17

M2G1

11.5

1

12B17M2G1

走2步取抹布

等待

HD

1

M2P0

2

1

M2P0

拿抹布至底座处

等待

HD

1

（M2G0

M2P0）×5

20

1

（M2G0M2P0）×5

擦底座孔

等待

HD

1

M2P0

12B17

11.5

1

M2P012B17

把抹布放回原位

转身取立柱

W5M3G3

1

W5M3G3M2G3

16

1

W5M3G3

转身取立柱

带立柱回工作台前

W5M3P0

1

W5M3P0

8

1

W5M3P0

带立柱回工作台前

持住立柱顶端

H

1

12B17

M3P5L1

16.5

12B17M3P5L1

定位立柱

等待

HD

2

W5（M2G1）×2

22

2

W5（M2G1）×2

转身取螺栓

从右手中接过一个螺栓

M2G3

2

M2G3

10

2

M2P0

放开一个螺栓给左手

装配到立柱的螺栓孔

M2P5

2

M2P5

M2P5

28

2

M2P5

装配到立柱的螺栓孔

握住导线

W5M3P2（12B17）

1

W5M3P2

M2P2（12B17）

22.5

1

W5M3P2（12B17）

转身取气枪

持住

H

4

M4P5

36

4

M4P5

定位气枪

持住

H

4

M1G1

M1P0

12

4

M1G1M1P0

使用气枪

放下导线

M2P0

1

M3P2

5

1

M3P2

放回气枪

弯腰取支架

B17M2G3

1

B17M2G3M2G3

27

1

B17M2G3

弯腰取支架

将支架装在立柱上面

M4P5

1

M4P5

M2P5

16

1

M4P5

将支架装在立柱上面

旋转放下

C4

3

C4

12

3

C4

旋转放下

等待

12B17

1

（12B17）

M2G3

13.5

1

（12B17）M2G3

弯腰取手柄

从右手拿手柄

M2G3

1

M2P2

M2P3

9

1

M2P2

给左手

持住

H

1

M2P2

4

1

M2P2

取立柱盖

持住

H

1

12B17

M4P5

17.5

1

12B17M4P5

起身装立柱盖

用手柄敲立柱盖

M1×5P0

1

M1×5P0

5

1

H

持住

持住

H

1

（MIG0M1P0）×7

14

1

（MIG0M1P0）×7

拆开锁紧块

持住

H

1

B17M2P5

24

1

B17M2P5

装配拆卸的一段

持住

H

1

（M1G0

M1P0）×2

4

1

（M1G0M1P0）×2

检查手柄端

把手柄的手柄端插入孔中

M3P5

1

M3P5

8

1

H

锁紧块

旋转手柄8次

（M2G0

M2P0）×8

1

（M2G0

M2P0）×8

32

1

H

持住

伸手取手轮

M4G3

1

M4G3

7

1

M2G2

伸手取手轮

判断手轮的方向

D3

1

D3

3

1

D3

判断手轮的方向

装配手轮

M3P5

1

M3P5

M2P5

15

1

M3P5

装配手轮

持住手轮

H

1

M5G1

M5P0

11

M5G1M5P0

伸手取钢球盒放于底座旁

持住手轮

H

1

M4G1

5

1

M4G1

伸手取螺丝刀

持住手轮

H

1

M4G1

5

1

M4G1

抓一把钢球

持住手轮

H

1

M3P2

5

1

M3P2

把钢球放在立柱上

持住手轮

H

1

M2P5×49

247

1

M2P5×49

将钢球装入手轮孔中

持住手轮

H

1

M4G1

5

1

M4G1

伸手拿起钢球盒

从右手中拿过钢球盒

M2G1

1

M2G1

3

1

M2P0

交钢球盒给左手

持住盒子

H

1

M1G0

M1P0

2

1

M1G0M1P0

旋一下手轮

持住盒子

H

1

M2G0

M2P2

6

1

M2G0M2P2

把剩下的钢球放回盒子中

持住盒子

H

1

C4

4

1

C4

旋转一下手轮让其自动下滑

把钢球盒给右手

M1P2

1

M1P2

3

1

M2G1

从左手接过钢球盒

等待

HD

1

M5P2

7

1

M5P2

把钢球盒放回原位

等待

HD

1

M2P2

4

1

M2P2

把螺丝刀放进盒子

合计

273

827

660

2．第二工位是在第一工位加工完以后，另一个工人过来在第一工位加工的基础上对其进一步的组装，工作的要点如下：

（1）转身去箱体装配。

（2）从左边取螺丝钉并装配

（3）从右边取一手柄装在箱体上，手柄的锁紧块不能有抱死立柱的现象。

（4）取壳装在箱体上

（5）从右边的盒子中取一个导套，左边取螺装于箱体上

（6）到皮带轮放置处取一个皮带轮，装上，后从右边取锤子敲紧皮带轮。

（7）走到右边取夹具、花键套和挡圈。

先用夹具将花键套装上皮带轮，后再装上挡圈。

动作因素表分析如下表：

第二工位动作因素分析

工作内容：

工作地布

置图

工位序号：

1

定员：

1

操作者：

1

MOD数：

日期：

左手动作

时间

右手动作

动作叙述

分析式

次数

MOD分析式

MOD值

次数

分析式

动作叙述

走两步去箱体

W5×2B17

M2G1

1

W5×2B17M2G1

30

1

W5×2B17M2G1

走两步去箱体

回来将箱体从立柱顶装入

W5×2M4P5

1

W5×2

M4P5

19

1

W5×2M4P5

回来将箱体从立柱顶装入

持住手轮

H

1

C4×4

16

1

C4×4

将箱体缓慢旋转的放下

等待

HD

1

M5G3

8

1

M5G3

伸手取螺钉

持住

H

1

M5P2

7

1

M5P2

将螺钉放入左手中

持住

H

1

M3G3

M3P0

9

1

M3G3M3P0

伸手取气枪带至胸前

持住

H

3

M1G1D3

15

3

M1G1D3

从左手取一个螺钉

持住手轮

M2G1

3

M1P5

18

3

M1P5

放进螺钉孔

持住手轮

M2G1

3

M2P5

21

3

M2P5

将气枪头对准螺钉头

持住

H

3

M1G0

M1P0

6

3

M1G0M1P0

锁紧螺钉

放回剩下的螺钉

M3P5

1

M3P2M2P5

12

1

M3P2

放回气枪

等待

HD

1

M4G1

5

1

M4G1

取手柄

拆开锁紧块

（M1G0

M1P0）×5

1

（M1G0

M1P0）×5

10

1

H

持住

锁紧块与箱体孔装配

M2P5A4

1

M2P5A4

11

1

H

持住箱体，使其不动

拆下锁紧块

M2G0M2P0

1

M2G0

M2P0

4

1

H

持住手柄

换一边再装上

M2P5

1

M2P5

7

1

H

持住手柄

用手持住左边的锁紧块

H

1

M2P5

7

1

M2P5

将手柄插入箱体

固定住左边的锁紧块

H

1

C4×4

16

1

C4×4

旋紧手柄

将箱体转过180°

M2G0M2P0

1

M2G0

M2P0

4

1

H

等待

等待

HD

1

W5×3

M4G3

22

1

W5×3M4G3

走三步取下罩壳部件

等待

HD

1

W5×2

M5P2

17

1

W5×2M5P2

走两步回来将下罩壳装在箱体上

等待

HD

1

W5M2G1

8

1

W5M2G1

转身取导套

走至螺钉处

W5×2

1

W5×2

10

1

M2P0M2G0M2P0

将导套交给左手并拉开

持住导套

H

3

M2G3

M2P5

36

3

M2G3M2P5

伸手取螺钉装入螺钉孔中

走一步装入箱体中

W5M3P5A4

1

W5M3P5

M2P5A4

24

1

W5M3P5A4

走一步装入箱体中

转动手轮降低箱体

C4×2

1

C4×2

8

1

H

持住箱体

走四步取皮带轮

W5×4M2G1

1

W5×4

M2G1

23

1

W5×4M2G1

走四步取皮带轮

回来装上皮带轮

W5×4M2P5A4

1

W5×4M2

P5M2P5A4

38

1

W5×4M2P5A4

回来装上皮带轮

转身取榔头

W5M3G1

1

W5M3G1

9

1

W5M3G1

转身向右边取锤子

将榔头定位在皮带轮上

W5M3P2

1

W5M3P2

10

1

H

持住

持住

H

1

M2×6P0

12

1

M2×6P0

敲打榔头

持住

H

1

W5M4P0

9

1

W5M4P0

放下锤子与工作台左边

放下榔头在工作台右边

M3P0

1

M3P0

3

1

HD

等待

走五步取花键套和挡圈

W5×5M2G3M2G3

1

W5×5M2G3M2G3

35

1

W5×5M2G1

走五步取夹具

持住

H

1

W5×5M2G0M2P5

34

1

W5×5M2G0M2P5

回来装上键套

装上挡圈

M2G0

M2P0A4

1

M2G0

M2P0A4

8

1

M2G0M2P0A4

装上挡圈

等待

HD

1

W5×5

M2P2

29

1

W5×5M2P2

放回夹具

等待

HD

1

M3G1

4

1

M3G1

伸手抓取气枪

持住导套固定

H

3

M4P5

27

3

M4P5

气枪头对准导套的螺钉

持住导套头

H

3

M4G0M4P0

24

3

M4G0M4P0

锁紧螺钉

合计

265

615

533

3．第三工位动作因素分析。

该工位主要是在前两道工序的基础上。

作业要点如下：

（1）双手作业：

右手取起动开关导线部件，左手握住软线1，将它穿过下罩壳部件的孔1，再将软件2穿过孔2，装好开关，再用管夹和螺丝将软件固定住。

（2）检查各个部件和螺丝的安装情况。

动作因素分析如下表所示：

第三工位动作因素分析

作业内容：

工作地布

置图

工序序号

定员

操作者

MOD数

日期

左手动作

时间

右手动作

动作叙述

分析示

次数

MOD值

总分析式

次数

分析式

动作叙述

伸手握住手轮

M3G1

1

4

M3G1

1

M3G1

伸手握住导杆

旋转手轮

C4

6

24

C4

6

C4

旋转导杆

等待

BD

1

25

W5B17M2G1

1

W5B17

M2G1

转身弯腰拿起动开关导线部件

调整主轴箱角度和方向

R2

1

2

R2

1

H

持住起动开关导线部件

伸至右手

M3P0

1

3

M3P0

1

M3P0

移向左手

握住护套软线1

M3G1

1

4

M3G1

1

H

持住

持住软线1

H

1

2

R2

1

R2

调整线头

将护套软线1穿过主轴箱正对面的孔

（M3P5）×3

1

24

（M3P5）×3

1

BD

等待

继续将软线1穿过主轴箱上表面的孔1

（M3P5）×3

1

24

（M3P5）×3

1

BD

等待

持住软线1

H

1

7

M3G1M3P0

1

M3G1M3P0

拔出软线1

伸手握住软线上端部分

M3G0

1

3

M3G0

1

H

持住软线下端部分

上拉软线

M3P2

1

5

M3P2

1

R2

调整软线

 伸手握住软线2

M3G1

1

4

M3G1

1

M3G1

伸手握取软线2

持住

H

1

9

（M3P0）×3

1

（M3P0）×3

上拉一段长度

持住

H

1

2

R2

1

R2

调整线头方向

将护套软线2穿过主轴箱正对面的孔

（M3P5）×3

1

24

（M3P5）×3

1

BD

等待

继续将护套软线穿过主轴箱上表面的孔2

（M3P5）×3

1

24

（M3P5）×3

1

BD

等待

持住软线

H

1

7

M3G1M3P0

1

M3G1M3P0

伸手拔出软线

伸手握住软线上端

M3G1

1

4

M3G1

1

H

持住软线

持住

H

1

4

M3G1

1

M3G1

伸手握住软线下端

上拉软线

M3P2

1

5

M3P2

1

R2

调整软线

继续拉伸软线

M3P0

1

4

M3G1

1

M3G1

伸手握住导线开关

继续拉伸软线

M3P0

1

8

M3P5

1

M3P5

将导线开关插入主轴箱上对应的孔

将导线缠好

（M2P0M2G0）×4

1

16

（M2P0M2G0）×4

1

（M2P0M2G0）×4

将导线缠好

向左弯腰拿起螺丝刀

W5B17M2G1

1

25

W5B17M2G1

1

BD

等待

带螺丝刀至右手

M3P2

1

5

M3P2

1

M3P0

伸向左手

持住螺丝刀

H

1

4

M3G1

1

M3G1

握取螺丝刀

取两颗螺丝

M3P5

2

16

M3P5

1

H

等待

将螺丝带至开关处

M3P2

1

5

M3P2

1

M3P2

将螺丝刀带至开关处

调整螺丝方向

R2

1

2

R2

1

BD

等待

插入螺丝孔

M3P5

2

16

M3P5

2

BD

等待

按住螺丝

A4

2

24

M3P2E2P5

2

M3P0E2P5

螺丝刀定位螺帽十字孔

持住螺丝

H

2

24

（M1G0M1P0）×6

2

（M1G0M1P0）×6

锁紧螺丝

向左弯腰拿起管夹和螺丝

W5B17M2G3

1

32

W5B17M2G3M2G3

1

W5B17M2G3

向左弯腰拿起管夹和螺丝

将管夹和螺丝放到下罩壳部件内

M3P2

1

9

M3P2M2P2

1

M3P2

将管夹和螺丝放到下罩壳部件内

拿起管夹

M3G1

2

8

M3G1

2

M3G1

拿起螺丝

持住管夹

H

2

16

M3P5

2

M3P5

将螺丝插入管夹孔

将管夹和螺丝放在软线上

M3P2

2

24

M3P2E2P5

2

M3P0E2P5

用螺丝刀定位螺帽十字孔

按住管夹

A4

2

24

（M1G0M1P0）×6

2

（M1G0M1P0）×6

锁紧螺丝

将主轴箱旋转180度

M3G112C4

1

6

M3G112C4

1

BD

等待

拿起管夹

M3G1

2

8

M3G1

2

M3G1

拿起螺丝

持住管夹

H

2

16

M3P5

2

M3P5

将螺丝插入管夹孔

将管夹和螺丝放在软线上

M3P2

2

24

M3P2E2P5

2

M3P0E2P5

用螺丝刀定位螺帽十字孔

按住

A4

2

24

（M1G0M1P0）×6

2

（M1G0M1P0）×6

锁紧螺丝

伸向右手

M3P0

1

5

M3P2

1

M3P2

带螺丝刀至左手

握取螺丝刀

M3G1

1

4

M3G1

1

H

持住螺丝刀

放回螺丝刀

M3P2

1

30

W5B17M2G1M3P2

1

W5B17M2G1

向右弯腰取气动电钻

伸手移向主轴箱顶端

M3P0

2

10

M3P2

2

M3P2

带气动电钻至主轴箱顶端

按住管夹

A4

2

24

M3P2E2P5

2

M3P0E2P5

用钻头定位螺帽十字孔

持住

H

2

24

（M1G0M1P0）×6

2

（M1G0M1P0）×6

锁紧螺丝

将主轴箱旋转180度

M3G112C4

1

6

M3G112C4

1

H

持住气动电钻

按住管夹

A4

2

24

M3P2E2P5

2

M3P0E2P5

用钻头定位螺帽十字孔

持住

H

2

24

（M1G0M1P0）×6

2

（M1G0M1P0）×6

锁紧螺丝

等待

BD

2

10

M3P2

2

M3P2

带气动电钻至主轴箱开关处

等待

BD

2

24

M3P2E2P5

2

M3P0E2P5

用钻头定位螺帽十字孔

等待

BD

2

24

（M1G0M1P0）×6

2

（M1G0M1P0）×6

锁紧螺丝

等待

BD

1

3

M3P0

1

M3P0

放回气动电钻

合计

353

762

443

4．第四工位动作因素分析。

该工位主要是进行进一步的组装，即装上电机和弹簧件及上罩壳部件。

其工作要点说明如下：

（1）将导套部件上的导套