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1、作者签名： 日 期：摘要本文首先介绍了课题来源及提高产能和生产效率重要意义，再介绍了提高产能和生产效率在国内外研究发展现状，就某企业通用件车间生产模式及其不足进行分析和研究。运用工业工程的思想及理念，以提高车间生产现场的人、机效率，降低生产运作成本为主旨，理论与实践相结合,着力将把工业工程中的时间研究、程序分析、操作分析、生产线平衡及物流设施规划等方法和思想引入生产现场管理改善过程中，全面整合了工业工程与生产线现场管理。运用 IE 的观点和理论技术，企业找到正确的改革途径和实现最大的经济效益的有效途径。关键词：工业工程 时间抽样 生产线平衡 物流设施规划 ABSTRACTThis paper

2、first introduced the topic source and increase production capacity and production efficiency important significance, then introduces the increase production capacity and efficiency of production research and development at home and abroad in the present some enterprise using commonstandard spare pro

3、duction mode and its defects workshop analysis and research. The idea of using industrial engineering and concept, to improve the plant production the scene, machine efficiency, reduce the production of operation cost as purpose, combining theory with practice, focus on the industrial engineering of

4、 the time study, program analysis, operation analysis, production line balancing, logistics facilities planning methods and ideas is introduced into the production site management improvement process, comprehensive and integrated industrial engineering and production line on site management. Using I

5、E views and theory and technology, enterprise find the correct way of reform and maximum economic benefits in an effective way.KEY WORDS: industrial engineering time sampling production line balancing logistics facilities planning第一章 绪论 11.1课题背景来源及意义 11.2国内外研究发展现状 31.2.1国外研究发展现状 31.2.2国内研究发展现状 61.2.

6、3发展趋势 71.3本文的主要工作内容 85.2.1物流强度分析表 445.2.2绘制物流相关图 445.2.3作业单位非物流相互关系图 455.2.4作业单位综合相互关系图 465.2.5绘制作业单位综合相互关系图 485.2.6作业单位位置相关图 495.2.7作业单位位置相关图 505.2.8方案设计 515.3方案评价分析 54参考文献 59文献翻译 60第一章 绪论1.1课题背景来源及意义现代工业社会离不开生产。一般认为，生产就是制造产品，但广义的还包括各种服务活动（及无形生产，诸如运输邮电销售通信等）。人们只有通过各类的生产制造物质和精神财富，才能满足人类的生存和发展的日益增长的需

7、要，推动社会的前进。但无论哪种生产，都是把自然和社会资源转变成经济财富，从而增加附加值。换而言之，生产就是一种转换能力。我们可以把它简化为生产要素投入而得到产出物的一个系统。经济学上，用生产率来衡量生产系统的这种转换功能。如果能用较少的资源投入得到更多的产出，那么生产率就提高了。也就是具有了更多的经济效益，可获得更大的利润。因此，企业的生产率和生产能力就成为了人们最为关注的指标。工业工程（IE）与人类社会工业化进程一起，已经走过了一百多年的历史，对人类社会，尤其是西方的经济和社会发展产生了巨大的推动作用。世界上诸多工业发达国家，如美国、德国、日本、英国等，其经济发展都与其雄厚的工业及其工业工程

8、（IE）的实力有着密切的联系。在美国，工业工程（IE）与机械工程、电子工程、土木工程、化工工程、计算机、航空工程一起，并称为七大工程，可见它的独特性和重要性。工业工程（IE）在上述工业化国家受到了工业界的普遍重视，其原因就是因为工业工程（IE）直接面向企业的生产运作过程；它与数学、人因学、经济管理、各种工程技术有着密切的关系，以系统工程为哲理，以运筹学等数学方法为理论基础，以现代信息技术为工具，用工程量化的分析方法对包括制造业、服务业在内的由人、物料、设备、能源、信息等多种因素所组成的各种复杂的企业或组织系统中的实际工程与管理问题进行定量、系统的分析、设计与优化，从而实现系统的最大效率和效益。

9、工业工程（IE）最早期的成果就是“福特生产方式”，它是以大规模的流水生产方式来提高生产效率、降低劳动成本的，这一生产模式主导了长达半个世纪的工业进程。随着市场和技术的发展，随着人们对工业发展的长期实践、认识与研究，在近三十年里，各种先进的生产模式层出不穷，如对日本汽车工业发展及至全世界制造业产生重要影响的准时生产方式（Just In Time-JIT）、精益生产方式（Lean Production），具有美国信息时代生产制造特征的敏捷制造方式（Agile Manufacturing），以及现在人们谈论很多的大规模定制生产方式（Mass Customization）。这每一种生产方式，都极大地影

10、响着整个企业的运作，通过改善企业的业务流程，改变和发展了企业的经营方式，从而推动了全人类近半个世纪的高速发展。工业工程（IE）是唯一一门以系统效率和效益为目标的工程技术，因此成为其它工程所不能替代，同时又对其它工程互补性很强的一项的综合性边缘学科。我国的工业基础是相对薄弱的，特别是制造业的管理基础相对于工业发达国家具有较为明显的差距。随着改革开放的不断深入以及社会主义市场经济的建立与完善，中国的社会主义建设进入了一个全新的阶段，“市场经济”这一过去被认为是资本主义社会所特有的东西，现己深入到中国社会经济的各个角落。今日中国，社会各界，没有人能够否定，经济建设是国家所有事务的中心，而作为其载体的

11、企业正以创造和提高经济效益为使命，在社会主义市场经济建设中扮演着重要的角色。经过了十多年来的企业改革和发展，我国的许多国有大中型企业，由于过去受传统计划经济模式的影响太深，加之近十多年来的改革力度不够，致使这些企业直到目前仍未摆脱传统计划经济模式的影响，企业在激烈的市场竞争中面临着前所未有的困境。在困扰国企的所有问题中，体制和生产率问题是有待解决的主要问题围绕这两个问题，国家组织了大量的人力、物力、财力进行了广泛的研究。显然，生产率的提高主要取决于生产过程中如何充分发挥生产要素的作用，提高效率。工业工程（Industrial Engineering，简称IE）作为企业的效益生命线，早已经广泛地

12、渗透于西方发达国家的社会各个行业和部门。生产率的提高是没有止境的，而作为其技术手段之一所创造的巨大效益，己被我国各界人士广泛认识。在过去的三四十年里，由于内外部的各种条件的制约，使得IE在我国未能系统推广。今天要发展社会主义市场经济，就必须恢复企业配置生产要素的功能，使企业的各项生产活动有序协调地运行，从而达到提高企业抗击市场风险的能力。1.2国内外研究发展现状1.2.1国外研究发展现状早在19世纪末20世纪初，美国工业急速发展，工厂由家庭小作坊向社会化大生产转变，劳动力严重不足，同时当时的工业生产通常很少有生产计划和组织，生产一线的管理人员对工人作业只是口头指导，工人作业通常很少受训练，作业

13、方法很少得到提高和改进。即使有所改进也完全由工人各自自发，分散的个人活动，管理人员的工作和方法缺乏科学性和系统性。以泰勒和吉尔布雷诺为代表的一批工业管理先驱就提高生产率和产能，降低成本进行了卓有成效的研究，开创科学管理和有效地作业方法，为工业工程的产生奠定了基础，开辟了道路。1908年美国宾州大学首次开设了工业工程课程，后来又成立了工业工程系，1917年美国成立了工业工程师协会。此后有人主张把当时从事动作研究、时间研究等提高劳动生产率的各种研究工作，从管理职能中分离出来，由懂得工程技术的人员去进行，逐步形成了一批将工程技术和管理相结合的工业工程工程师。1924年休哈特著有统计质量管理一书，根据

14、统计学的抽样理论提出一种统计的质量管理方法，即MTM法，并开始在工业生产上运用，以解决质量控制问题。第二次世界大战期间及其后一段时间，MTM法逐步被普遍采用。工作研究、工作简化、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划、材料管理等都已正式成为工业工程的主要内容 。由于战争的需要，这一时期运筹学也得到了很大程度的发展。专家们运用运筹学为战役决策提供可行性方案。第二次世界大战后，根据经济建设和工业生产发展的需要，工业工程相关原理与运筹学得以结合，为学科提供了更为科学的方法基础，使其技术内容得到了极大的丰富和发展 。另外，计算机的广泛运用也为工业工程提供了有效可行的技术手段。二战期间和其后的一段

15、时间内，工作研究（包括时间研究与方法研究）、质量控制、人事评价与选择、工厂布置、生产计划等都已正式成为工业工程的内容。随着制造业的发展，费希（J.Fish）开创了工程经济分析的研究领域；由于战争的需要，运筹学得到了很大的发展。战后由于经济建设和工业生产发展的需要，使得工业工程与运筹学结合起来，并为工业工程提供了更为科学的方法基础，工业工程的技术内容得到了极大的丰富和发展 。1948年，美国正式成立了工业工程师学会。五六十年代，美国许多大学先后成立了工业工程系，到1975年，已有150多所大学开设了工业工程课程。运筹学（OR）发生影响的时期 （40年代 中期- 70年代） IE进入成熟期。40年

16、代中期，英、美两国发表了关于运筹学成果的资料，立刻受到IE工作者的注意。OR是包括数学规划、优化理论、排队论、存贮论、博弈论等理论和方法在内的比较系统的学科体系，可以用来描绘、分析和设计多种不同类型的运行系统，寻求最优结果。运筹学的诞生为 IE 学科的发展奠定了理论基础。从理论上说，任何系统的规划问题都可以用运筹学方法进行建模和分析。但是，由于用手工解运筹学问题，计算量太大，以至于对实际问题，运筹学无能为力。20世纪的 60年代、70年代数字计算机开始逐步普及，这为利用运筹学解决实际管理问题提供了现实可能的条件。但是，借助计算机用线性规划的单纯形法求解，只需几秒钟时间。这说明，运筹学与计算机的

17、结合具有巨大的威力。目前，已经有一些运筹学软件（包括微软的 Excel）可供各种实际问题使用，效率比较高，这为 IE 问题求解的定量化和精细化提供了有力的工具。工业工程在我国的应用前景十分广阔。80年代。日本能率协会专家三上展喜受日本政府委托，在我国北京、大连等地推广应用工业工程技术，他认为，中国许多企业不需要在硬件方面增加许多投资，只要在管理方式、人员素质和工业工程等方面着力改进，生产效率就可提高23倍，甚至510倍。国内应用工业工程技术比较典型的企业有：北京机床电器厂、一汽集团、鞍山钢铁公司等，都取得了明显的经济效益。许多企业的现场管理优化，都只是强调个别管理方法的应用，注重部分生产要素的

18、优化或局部的优化，而没有按照系统论的观点，从整体上来考虑现场管理的全面优化，因而不能实现现场管理的整体效能最佳，综合效益最高。工业工程的目标就是使系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全、提高生产效率，获得最佳效益。具体地讲就是通过研究、分析和评价，对人机系统的每个组成部分都进行设计（包括再设计或改善），再将各个部分有机联合起来，设计出系统整体，以实现生产要素合理配置，优化运行，保证以低成本、低消耗、安全、优质、准时、高效地完成任务。信息时代的大背景下，国外IE的应用现状是：广泛采用系统工程技术、控制理论和技术、计算机辅助管理及信息系统的支持条件，生产系统普遍建立起完善的计算机信息

19、网络，从而使大规模生产系统的投资分析、决策分析、信息控制能够更加迅速、准确、及时地完成；突出研究生产率提高和质量监测与控制，综合分析生产环境与条件，测定与改进生产方法，有效地提高效率与质量；重点转向集成制造；IE与运筹学以及IE与系统工程的结合，在世界上广泛传播与交流，不断得到丰富和发展。从IE的发展历史看，美国是IE的发源地，60年代后期开始形成以MRP、闭环MRP、MRPII为代表的美国IE模式，90年代刮起了BPR旋风。IE为美国的经济发展起到了重要作用。日本的IE最初也是从基础IE开始的，在6070年代创立了TQC模式，70年代以来，推出了以JITLP为代表的日本IE模式。从功能演变轨

20、迹我们可以发现，IE正发展为：运用规划、设计、评价与预测、改进与创新等职能实现整体优化，把生产制造系统或服务运作系统中要素资源集成到产品、服务或项目的整个寿命期内，使系统的可获利性、效率、适应性、响应能力、质量同产品与服务在其寿命期内不断改进和提高，以赢得竞争优势。工业工程是实践性很强的应用学科，国外工业工程应用与发展的情况表明，各国都根据自己的国情（如社会文化传统、技术与管理的体制和水平等）形成了富有自己特色的工业工程体系。例如，美国作为工业工程的发源地，其工业工程的特点是强调突出工程性、技术性，而日本从美国引进工业工程技术后，经过半个多世纪的发展，形成了富有日本特色的工业工程体系，即把工业

21、工程和管理实践紧密结合，强调现场的管理优化。1.2.2国内研究发展现状我国的工业企业由于历史的原因，受前苏联影响极大，工业布局和企业管理大都采用苏联模式，生产过程组织工艺专业化为主，大量的职能车间和处室是其主要特征，而欧美大多采用对象专业化，独立的产品车间和流水线生产是其主要特征。我国的国情不同于欧美，也不同于日本、韩国。通过学习、引进国外先进的技术和经验，可以帮助我们解决一些问题，但问题的最终解决还是要靠我们自己。建设有中国特色的工业工程学科体系，有助于改善我国工业企业现状，缩小与世界发达国家的差距，增强企业在国际市场的竞争力，促进国民经济的飞速发展。工业工程的许多知识在我国早有应用。80年

22、代初，国家经委在全国推广的网络计划技术、全面质量管理价值工程等现代管理l8法，大都属于现代工业工程范畴，这些方法在机械、电子、化工、冶金、纺织等各行业应用均取得了显著效果。但因为当时工业工程在我国尚未成为一门独立的学科，这些方法均被纳入管理体系。企业对工业工程学科的陌生，造成工业工程知识在企业大规模、系统性应用的困难。相对于欧美各国工业工程用的普及，工业工程在我国的应用可以说是“点多、线少、面没有”。但是真正IE的推广和应用当数改革开放以后，特别是90年代中国机械工程学会工业工程分会的诞生翻开了我国工业工程发展的新篇章。当前我国发展工业工程的一项重要工作是是人才培养。目前，全国已有机械部、航空

23、部、电子部、国家技术监督局、中科院等十几个部委和北京、上海、辽宁、湖北、河北、安徽等十几个省市的IE学会，近30所大学设立IE专业和全国自学考试万余名IE学员。可以说在短短的几年内，工业工程在中国是发展迅速的。今天工业工程在很多领域（医院、消防、政府、航空）等已得到广泛应用。最近IE的发展倾向是源流管理。以前的IE所要解决的问题是对已经设计好的产品在生产过程中如何改善的问题。最多是生产部门将生产效率差的设计反馈给设计部门再由其进行改良。但是、在现在的超竞争时代中、更重要的是在产品开发时如何按照IE的原则设计出效率更好的产品。设计部门将IE的原理编入设计中，由生产部门把握是否可行并进行指导及改善

24、的时代已经到来。随着数码模拟技术等IT技术的发展，这些都变成了可行。在国外，系统工程（System Engineering）、作业研究（Operation Research）已经成为工业工程的延伸利用它们来解决那些存在于企业经营的大而复杂的问题。这个趋势无疑也将是我国的工业工程研究和应用发展方向。1.2.3发展趋势IE产生于实践，在应用中发展。随着我国社会主义市场经济体制和加入世贸组织，所有的企业将进入国际国内市场的激烈竞争中。任何企业只有全面提高效益，即有高的质量和生产效率,低成本，交货准时，售后服务良好，取得竞争优势，才能获得生存和发展的机会。IE真是实现这一目标的学问，势必成为广大企业需

25、求的技术。要满足这一要求，我国IE应用的深度和广度就必须进一步扩大。目前，多数企业的IE应用仅限于生产线和局部环节，这当然是必须的。IE适用于各种规模的系统（如生产线，车间，企业），但是，对于一个企业来说，真正有意义的和主要关心的是全企业的整体优化和效益提高。另一方面，除了制造业以外，建筑，交通运输和广大服务行业也需要IE提高效率和效益，IE在这些领域的应用必定很快提到议事日程上来。1.3本文的主要工作内容本文运用工业工程的基础理论，分析了IE在国外的发展趋势及国内使用现状，就兰州电机股份有限公司现有的生产模式及其不足进行分析和研究。运用工业工程的思想及理念，通过动作研究、时间研究、生产系统人

26、机操作分析和生产线平衡等问题进行改进研究。以提高车间生产现场的人、机效率，降低生产运作成本为主旨，理论与实践相结合,着力将把工业工程中的程序分析、操作分析、流水线平衡、流程优化等方法和思想引入生产现场管理改善过程中，全面整合了工业工程与生产线现场管理。本文主要工作内容如下：1.首先讲述了课题来源及提高产能和生产效率重要意义，再介绍了提高产能和生产效率在国内外研究发展现状，简单介绍了本文的主要工作内容。2.通过对生产现场现状调查抽样和5W1H技术进行分析和评价，提出了相应的实施和改善方法。3.对零件加工工艺进行流程程序分析，并通过方法研究和时间研究找出制约企业发展的瓶颈工序，对生产线进行了平衡。

27、4.对车间设施布局和物料搬运进行了优化与改善研究，并提出了相关的方案进行评价。第二章 相关基础理论2.1 方法研究方法研究是对现有的或拟议的工作方法进行系统的记录和严格的考察，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。通过方法研究可以做到：改进工艺和程序；改进工厂、车间和工作场所的平面布置；改进整个工厂和设备的设计：经济地对工厂和设备进行设计；改进物料、机器和人力的利用，提高生产率；改善实际工作环境，实现文明生产；降低劳动强度。按照生产过程中研究对象的不同层次，方法研究包括程序分析、操作分析和动作分析。2.1.1 程序分析程序分析是对产品生产过程的工序状态进行记录、分析和改

28、善的必要有效IE手法，它是把工艺过程中的物流过程及人的工作流程以符号形式进行记录、设计的方法，通过它可以反映工序整体的状态，从而有效地掌握现有流程的问题点，并研究制定改善对策，以提高现有流程效率。掌握全部生产过程包括工艺过程、检验过程、运输过程的实际状态发现并去除过程浪费与不合理，是程序分析的主要目的和作用。程序分析包括生产流程分析，工艺流程分析，加工路线分析，业务分析。（1）工艺流程分析工艺流程分析是以产品的整个制造过程为研究对象的一种系统分析技术。生产流程分析采用规定的符号对研究对象从原料投入到成品出产的全过程进行记录，分析生产流程改进的可能性，并附以辅助分析（加工方法、工具设备、检验、搬

29、运等分析），针对存在的问题提出改进措施，使生产流程更加合理和有效。（2）流程程序分析流程程序分析是运用表2-1的符号详细记录研究对象的实际工艺过程，发现和分析存在的问题，提出改进方案的一种分析技术，常与加工路线分析结合运用。表2.1 过程分析记录符号符号名称符 号符 号 含 义加工（操作）使加工对象发生物理或化学性质的变化，以增加其价值的活动搬运移动加工对象所进行的活动检验数量检验进行数量检验的活动质量检验进行质量检验的活动停滞停放加工对象在生产过程中的暂时停放储存加工对象在生产过程中有计划的存放2.1.2操作分析无论是生产流传、工艺流程还是业务流程等由许多部分组成。这些组成部分叫作业（或工序

30、），它们是生产过程的基本环节。它是有一个或几个工人为了加工特定的劳动对象（产品），在一个工作地点完成的，即在三不变（工人、工作地、劳动对象都不变）条件下完成的那部分工作称之为一项作业或一道工序。根据研究对象的不同，作业分析可分为：双手作业分析、人机作业分析及联合作业分析等。（1）双手作业分析双手作业分析是对由一名操作者所承担的要素作业（操作）进行记录和分析的技术。这种作业分析的重点是考察操作者的操作方法和步骤是否合理；左、右手分工是否恰当；是否存在着多余和笨拙的动作而需要改进；工作地物料的摆放、工作地布置是否合理等等。通过研究和改进达到减轻劳动强度、提高作业效率的目的。 （2）人机作业分析人机作业分析是记录机器与作业者在同一作业生产循环内的工作情况，分析相互时间的关系，寻求合理作业方法的一种分析技术。其目的是使作业者的操作和机器的运转协调配合，以充分发挥人和机器的效率。进行人机作业分析需要详细观察作业者和机器在一个作业循环内各自的操作步骤和内容：绘制图表，以清晰地表示机器运转与作业者操作的时间配合关系；运用“四大技巧”及其他原则研究改进的可能性，提出可行的改进方案；绘制新的人机分析图。其改进目标事实实施多机床看管。（3）联合作业分析联合作业分析是应用于多人联合（班组）作业的一种分析技术，记录和考察作业