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1、证通电子自助终端装配车间物流规划与设计大学论文西北工业大学网络教育学院毕业论文任务书一、 题目：证通电子自助终端装配车间物流规划与设计二、 指导思想和目的要求：本论文从精益生产及IE技术方面着手，综合运用精益生产中的理论并结合IE技术对证通电子自助终端装配车间进行物流的优化设计及改善，基本实现了单件小批量产品制造，一个流的精益化车间改造。三、 主要技术指标：精益生产 生产线平衡 一个流 装配流水线 IE技术 作业改善 作业标准四、 进度与要求：6月27日 参加动员会，与指导教师见面6月27日-7月10日 论文调研，确定题目，填写任务书8月1日-8月25日 论文写作修改9月20日 论文答辩五、

2、主要参考书及参考资料：8 易树平 郭伏主编，基础工业工程， 北京：机械工业出版社 ，2005 1王家善，吴清一，周佳. 设施规划与设计. 北京：机械工业出版社，1995学习中心： 班级：专业：工业工程 学 生： 指导教师： 摘 要结合精益生产理论及IE理论知识为指导，综合运用设施规划及设计的方法对证通电子制造二部装配车间进行的一系列优化改善，从设施布置到方法研究及作业测定，努力将装配车间改造成现代化的装配车间，基本实现一个流的概念，实现少人化的高效装配车间。结合本专业所学知识进行生产现场的直接改善，实现了理论和实践相结合的学习目的和目标。关键词：精益生产 生产线平衡 一个流 装配流水线 IE技

3、术 作业改善 作业标准第一章 绪论1.1 现实背景和理论背景1.1.1现实背景随着市场经济的迅猛发展，我国金融自助终端制造行业正处于一个快速发展的时期，国内市场对自助终端产品的需求都有大幅度的增长，与此同时，国内金融自助制造行业的市场竞争随着产品同质化倾向也越来越激烈，因此竞争中成本因素是决定成败的关键，如何将工业工程（IE）方法精益生产成功地应用到生产管理中，提高企业的生产效率、降低生产成本，从而形成竞争优势是许多金融自助制造行业迫切需要解决的问题. 工业工程（IE）方法及其技术在制造业中的应用是其应用最具代表性的领域之一，这是由制造工业所具有的独特特点所决定的；一般来说，制造业生产活动的内

4、容包括技术和管理两个方面：一是围绕材料加工(或通常说的制造技术)研究工艺与设备，这是制造的硬件部分；二是关于制造系统，即由人、材料和设备等组成的集成系统的控制和管理，这是制造业的软件部分。IE 方法及其技术正是将两者有机结合起来的原理和技术，因此，制造业中的生产管理的研究及其应用不仅直接促使生产率提高，而且也是其他技术，如设施规划与设计、生产计划与控制等的必须要求基础。目前国内外 IE 方法在制造业中的应用越来越广泛，例如韩国从美国引进 IE，经过半个世纪发展，形成富有特色的 IE，即把 IE 与管理实践紧密结合，强调现场管理优化。在其推行的精益生产过程中，运用基础 IE 方法中大量的作业研究

5、、动作研究、时间分析技术，带来了产品开发、质量控制、内外协作管理、与用户关系等一连串带根本性的企业组织体制、管理体制方面的重大变化和企业经营价值观的重大变化。丰田汽车公司生产调查部部长中山清孝认为，丰田生产方式（JIT）就是 IE 在制造企业中的应用。我国企业在实施推进精益生产的过程中，应该结合现场 IE，从基础 IE 普及推广入手，进而实现拉动式准时化生产.目前基于 IE 方法的精益生产在电机制造企业发展尚处在萌芽状态，而系统科学的理论方法不断融入并贯穿整个电机制造系统，产生新的设计、制造和管理的概念，形成对制造过程物质流、能量流和信息流三个方面构成的制造系统更完整的认识，将势必进一步推动

6、IE 理论和技术方法在该领域的发展，促进企业完成制造、生产、经营模式的战略性转移.随着世界经济的高速发展，市场需求日益主体化、个性化和多样化，生产竞争也日益全球化。因此采用科学的管理方法对工厂进行设施规划及布局，努力降低成本，是企业在激烈的市场竞争中取胜的重要手段之一，精益生产在这个时候就先得很有必要运用了。精益生产的意义在于利用杜绝浪费和无间断的作业流程，追求效益最大化。第一，追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产，或使库存达到极小的生产系统，为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式，并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。第二，追求快速反应，即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变

7、化，精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法. 本文将主要研究和分析证通电子公司自助终端装配车间设施规划，并将精益生产思想贯串其中，找出最优的单件小批量生产型加工型企业解决方案。希望对我国企业在中国市场乃至国际市场上的竞争能有所启发。1.1.2 理论背景进入21世纪，科学技术日新月异，现代化生产不断发展，全球经济产业调整和一体化进程不断加快，市场竞争更加激烈，顾客需求趋于多样化和个性化。在这种情况下，企业的竞争优势已不仅仅取决于产品的质量、价格、售后服务等因素，而且在很大程度上取决于企业本身是否具有快速的市场应变能力等，上述这些都反映了企业的管理体系能力水平。而对于制造性企

8、业而言，全员劳动生产率水平的高低可作为一个企业生产经营管理水平的重要经济指标之一；同时，也反映出工业工程技术在其中的应用程度，并将直接影响企业的竞争力。事实证明，谁能够有效的挖掘生产过程中的潜力，提高劳动生产率，谁将就在未来竞争中取得优势地位。现在全球企业无不把“生产线改善”放在一个相当重要的位置。谁能掌握成本，谁能把自己的成本降下去，谁就能在现代这个科技和信息技术高度发达的社会占得先机。为了顺应这种发展趋势,日本丰田公司在20世纪60年代推出了关于组织、管理和产品开发、生产运作等方面的一种新管理方式,即丰田生产方式。其核心内容就是在企业内部减少浪费,以最小的投入获得最大的产出,其最终目标就是

9、以最优质量和最低成本的产品,对市场需求做出最迅速的响应。其后,美国人通过归纳各日本公司推广应用丰田公司的经验,并与全世界各汽车制造方式做了详尽比较研究后,提出了一种区别于福特式大批量生产方式的新生产模式一一精益生产方式（Lean Production，LP），也叫准时化（Just In Time，JIT）生产方式。精益生产方式提出了多品种混合生产的概念,这使得制造业的主要生产方式从单品种流水生产向多品种混合流水生产发展。单一流水生产方式体现的是“以生产为中心”的管理思想,混合流水生产方式体现的是生产与经营一体化的管理思想,是生产组织方式的一大进步。工业设施规划不仅在工厂建成后直接影响到公司的生

10、产效率和获利能力，对公司高层来说，是个较大的投资项目，所以，对规划方案必须慎重决策，以免造成浪费和经济损失。另一方面，现在的设施规划和未来的运行控制是一体两面。在设施规划阶段投入较多的时间和精力，充分考虑整体设施规划的完整性，在此期间进行变更，成本低且效率高，今后的设施布局变动弹性也较大；反之，若在使用阶段才因需求改变而变更，则为时已晚，其变更成本高且效率低。由此也可说明设施规划的重要性。事实上，设施规划对于企业的今后的设施维护成本、员工安全、资金运用、生产现场管理、满足未来需求等方面的影响也是非常大的。只有在设施的规划设计和实施过程中，充分关注市场、技术与管理的融合、匹配与集成，今后才能有利

11、于企业的运作和进一步发展。同时，随着全球制造业向中国的转移，新厂房和装配线的布局设计对整个投资项目的成功运行起着越来越重要作用。1.2 研究目的和意义自20世纪初工业工程学科建立以来，设施规划与物流、运作研究、作业研究、系统工程与分析等构成了工业工程学的基础知识。而设施规划学科作为一门具有高度实用价值的学术研究领域，受到不同专业领域的重视，已成为一跨领域的研究主题。不同领域的研究者对于设施规划的认知和研究焦点也有所不同，工业工程领域着重于制造业设施的应用研究。据有关统计资料表明，美国自1955年以来，每年约有8%的国民生产总值投资在新的工业设施上，其中40%用在制造业上，达到每年2500亿美圆

12、的以上的规模。而我国自1985年起，每年的固定资产投资至少为数千亿元人民币。因此，对于一个投资项目而言，资源利用是否合理，设施布局是否良好，工艺设备是否先进实用，投产后的社会效益和经济效益如何，设施的规划和设计起着决定性的作用。工业设施规划不仅在工厂建成后直接影响到公司的生产效率和获利能力，对公司高层来说，是个较大的投资项目，所以，对规划方案必须慎重决策，以免造成浪费和经济损失。另一方面，现在的设施规划和未来的运行控制是一体两面。在设施规划阶段投入较多的时间和精力，充分考虑整体设施规划的完整性，在此期间进行变更，成本低且效率高，今后的设施布局变动弹性也较大；反之，若在使用阶段才因需求改变而变更

13、，则为时已晚，其变更成本高且效率低。由此也可说明设施规划的重要性。事实上，设施规划对于企业的今后的设施维护成本、员工安全、资金运用、生产现场管理、满足未来需求等方面的影响也是非常大的。只有在设施的规划设计和实施过程中，充分关注市场、技术与管理的融合、匹配与集成，今后才能有利于企业的运作和进一步发展同时，随着全球制造业向中国的转移，新厂房和装配线的布局设计对整个投资项目的成功运行起着越来越重要作用。生产方式是设施规划的重要输入，与传统的大量生产和批量生产不同，当前，基于“丰田生产”方式的精益生产思想的生产方式在日本悄然诞生，并在全球范围内流行开来，对设施规划产生了深远的影响。精益生产方式始于六十

14、年代的日本，当时被称为“丰田生产方式”，认为不能给产品增加附加值的生产活动都是一种浪费，应该精简掉。它采用准时生产（JIT）的思想对生产进行管理，通过看板(kanban)控制系统将生产信息传达到各个工作地。(1)帮助企业实现体制的创新“生产线改善”使生产效率提高，成本降低，这势必要有一种全新的体制去配合它。通过全员改善给员工更大的发展空间，使员工的酬劳和他们的劳动成果紧密相连，这势必会激发他们潜在的能力，这势必会激发他们潜在的能力，让他们去思考，而不是以前那样机械的去做上级下达的命令。(2)创立“以人为本”的机制“以人为本”的机制，就是在企业内部建立一种竞争机制，各员工通过自己的改善，给企业带

15、来多大的利润都有一个标准。带来的利润大的员工自己得到的酬劳就多，这势必会激发员工思考怎么去改善，去超越这个标准，这就充分的发挥了团队的智慧，既使企业得到了较大的利润，员工同时也得到了实惠。 (3)布局的改善使现场布局更符合科学原理，使企业具备效益提升的硬环境；使现场布局更合理，更美观，更能满足企业形象的需要；使现场布局更符合投入产出比的要求；使现场布局更能适应新产品，新工艺开发的条件要求；使现场布局与新的作业流程，工艺流程配合的更合理，更具科学性；使现场布局更能避免安全隐患的产生；使现场布局更符合环保条例的要求；使现场布局更能为企业保守商业机密；使现场布局更具备适变性原则；使作业现场的作业环境

16、能使作业人员心情舒畅，以提高作业效率。第二章 精益生产及设施布置2.1精益生产和IE理论知识的应用2.1.1 精益生产的概念：精益生产方式(Lean Production)是美国在全面研究以 JIT 生产方式为代表的日本式生产方式以及西方发达国家和发展中国家应用情况的基础上，于 1990 年所提出的一种较完整的生产经营管理理论。它是一种“人类制造产品的非常优越的方式” ，它能够广泛使用于世界各个国家的各种制造企业，并预言这种生产方式将成为未来二十一世纪制造业的标准生产方式，该理论所称的精益生产，是对 JIT 生产方式的进一步提炼和理论总结，其内容范围不仅只是生产系统内部的运营、管理方法，而是包

17、括从市场预测、产品开发、生产制造管理(其中包括生产计划与控制、生产组织、质量管理、设备保全、库存管理、成本控制等多项内容)、零部件供应系统直至营销与售后服务等企业的一系列活动。2.1.2精益生产的目的及阶段：精益生产方式的目的是最大限度地消除浪费。精益生产理论认为，“浪费”一般分为七种，即：（1）过量生产（制造过多，过早生产）；（2）库存的浪费；（3）等待的浪费；（4）搬运的浪费；（5）产品的缺陷；（6）动作的浪费；(7) 不必要的过程。除此之外，还有人力资源的浪费、能源的浪费等等。实施精益生产就是通过采用精益技术工具对企业的所有过程进行改进，从而达到提高企业适应市场的能力及在质量、价格和服务

18、方面的竞争力的目的。总的来说，实施分为以下四个阶段：(1) 用价值流图析技术、过程分析等方法，明确当前过程中所存在的浪费；(2) 采用精益技术，改进和消除所发现的各种浪费；(3) 对改进的效果进行评估；(4) 对于行之有效的方法进行总结，使之规范化纳入公司管理系统之中。2.1.2.1 价值流所谓价值流（Value Stream Mapping），是指资源或原材料转变为产品或服务并到达客户手中所经历的全部活动。价值流中包括了增值的活动和不增值的活动。通过在价值流中找出哪些是增值的活动、哪些是可以立即去掉的不增值的活动，就可以发现浪费现象并及时予以消除，从而使创造价值的各项活动顺畅地流动起来，而这

19、正需要企业通过持续不断地开展精益化革新活动来努力实现并加以保持。价值流图析（VSM）是实施精益生产实施的前奏。绘制出生产过程当中的生产周转时间、停工时间、在制品库存、原材料移动和信息流等将会帮助我们识别当前生产状况下的流程活动，并且指引我们找到将来期望的生产状况。2.1.2.2 一个流：一个流是精益生产方式的核心思想之一，是要尽量使工序间的在制品数量接近于零。这就是说，前工序的加工一结束，就应该立即转到下一工序去，这种生产同步化（顺畅化）是实现精益生产的一个基本原则。一个流生产是指从原材料投入到成品产出的整个制造加工过程中，每次只传递一个制件到下一道工序，每道工序在下一道工序需要制件时刚好加工

20、完毕并立即传递，而且传递的数量为一个。因此，一个流也叫单件流和“做一个，传一个”。一个流生产可以最大限度降低在制品库存，鼓励保持工作均衡，提高质量，以及进行许多其它的改善。2.1.3 精益思想：精益思想的核心是以最小的资源投入创造出尽可能多的价值，为顾客提供及时的产品和服务。精益思想是与浪费针锋相对的，因为它提供了以越来越少的投入较少的人力、较少的设备、较短的时间和较小的场地获取越来越多产出的方法，同时也越来越接近用户，提供他们确实要的东西。精益思想通过及时反馈把浪费转化为价值的努力。2.2.1 IE的定义：工业工程是对以人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科

21、。它综合运用数学、物理学和社会科学方面的专门知识和技术，以工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。2.2.2 IE的理念：1、经济性的追求：IE活动的最终目标是提高效益、降低成本。2、合理性的追求：所有的改善均应以合理为基本原则。3、整体最适化的追求：效率、成本、质量三者兼顾，不可为提高效率牺牲质量，必须以整体的立场达到最适化。4、尊重人性：实施改善时，必须重视相关人员的感受及意见，做到“人和”，以便获得最大的协助。2.2.3 IE改善方法贯穿整个IE基础理论课程阐述2种现场的改善方法：一、方法研究；二、作业测定 表1 IE技术的活动范围项目古典IE近代IE改善：

22、一方法研究 二作业测定技法：动作分析、作业分析、工程分析目的：作业或工程的经济化劳动生产率的提高，动作经济技法各种时间研究手法：目的：设定标准时间于作业层，确定科学管理技法：系统分析等近代的分析手法目的：经营效率提高、经营管理者的改革、系统化的促进技法：OR等近代的衡量方法目的：决定经营所需标准资料、情报系统的设计，在经营层确立科学化管理。工作研究的显著特点是，在需要很少投资或不需要投资的情况下，可以使企业的劳动生产率显著提高，从而提高企业的经济效益，增强企业的竞争力，因此世界各国都把工作研究作为提高劳动生产率的首选技术。工作研究包含方法研究和作业测定两大技术。方法研究帮助寻求完成任何工作的最

23、经济合理的方法，从而减少人员、机器、无效的动作和物料的消耗，并使方法标准化。方法研究是作业测定的前提。作业测定用于制定用经济合理的方法完成工作所需要的时间标准，从而减少人员、机器和设备的空闲时间。方法标准、时间标准最终使人、机、物都能将各自的能力尽可能全部贡献于有价值的工作，并且为应用其他 IE 技术奠定基础。2.2 生产现场精益生产理论和IE改善理论的结合 2.2.1 改善的方法 表2 精益和IE理论结合精益生产理论IE改善理论理论结合1、7大浪费：过量生产库存的浪费等待搬运的浪费产品的缺陷动作的浪费不必要的过程2、一个流3、拉动4、价值1、方法研究2、作业测定1、通过方法研究寻找装配车间现

24、场的7大浪费；2、通过作业测定寻找装备车间精准的节拍时间，寻找突破实现一个流2.2.2 改善的顺序 进行改善时，无论内容如何，都需要按顺序进行，一般的改善顺序如下：改善顺序科学思考方法与QC方法关联1、 必须改善点的发现2、 对现在方法的分析3、 得到构思4、 制定改善方案5、 验证6、 优化7、 固化明确目的抓住事实对事实进行思考立案实施评价固定方案选定理由把握现状要因分析研究立案实施评价固定方案1、 必须改善点的发现（改善的第一阶段）发现必须改善的问题点，即知道自己负责的车间目前存在什么样的问题，其中问题点人、机、料、法、环等广泛存在的东西人：在生产过程中人员配置是否合理，是否需要增减；机

25、：机器设备配置是否充足，使用是否方便，快捷；料：物料配送及摆放是否合理；法：有没有使用正确的作业手法或安装方法生产加工正确的产品环：环境，生产作业的环境是否舒适；生产现场5S 。2、 对现在的方法的分析（改善的第2阶段）决定改善好坏的条件之一是如何把握现状。如不充分地分析现状，只凭推测来判断并实施改善，则成为最大的失败原因。在改善中，以现场实态为全部出发点、从实际现象出发，追溯原因解决问题的方法应得到彻底贯彻。1） 装配生产过程存在的7大浪费，结合实际进行分析，排查；2） IE理论方法的分析，寻找现状中存在的不合理内容；A、 操作分析B、 程序分析C、 动作分析 方法研究D、 5w1h分析E、

26、 防呆法分析F、 时间测定 作业测定G、 工作抽样 综合运用IE理论知识找到生产现状存在的问题，做好数据的收集； 3、得到构思（改善的第三阶段） 如果明确了改善目标，并从现状中明确了解该问题何以成为问题，则问题点就一个个地显现出来，然而，要单独解决这些显现出来的问题点却很难奏效。因此，整理问题点就成为构思时的关键所在。1） 原因的追究方式重点在于全面观察现场的态度：第一，为了抓住问题点的真正原因，关键是经常抛弃先入为主的观念、变成一张白纸来观察的态度；第二，尽管自己认为已找到了问题的原因，也要进一步深入观察，这是很重要的一点；第三，如果花费时间追究原因，则必能找到问题的真正原因。 2）5W1H

27、 追究原因时间重复5次“为什么”是一条铁定规则。 谁（WHO）人、对象者 何时(WHEN).时间 哪里(WHERE)地点 什么.(WHAT).对象 为什么.(WHY)必要性的追究 怎么样.(HOW).作业方法 3）追究原因的条件 首先，可认为以相同条件重复作业是追究原因的首要条件。所谓以相同条件重复作业，是具有再现性的做法。所以，即使发生问题，也很容易追究原因。作为第二个条件，是加工之后立即检查。我们由此明白了建立按流程生产每一种产品的机制是追究原因之条件的道理。4）得到构思的方法 为了得到关于改善的构思，有很多方法，但构思时的基本要点是从各个角度分析性地、独创性地、尽量不作判断地构思。下面列

28、举构思时的思维方式。a 构思与判断分别在不同场合进行。b 尽量多提出。c 从各个角度考虑。d 借助分析。e 进行综合。f 结合他人的构思。4、制定改善方案（改善的第四阶段） 剔除现状的不合理，设计和设置新的合理方式。5、实施新的方案 在实施过程中继续寻找不合理的，继续优化6、评价 现状和改善后进行数据对比7、固化 将改善后的方法进行规范的导入和记录 2.3设施规划与布局设施规划与布局的发展历程和研究现状设施规划发源于早期的制造业，是伴随着工业生产产生的，一直以来都是工业工程的重要分支。只有联系工业工程的发展史，才能明晰地把握工业设施规划的发展之路。设施规划理论的发展分为几个阶段： 1、二十世纪

29、初至三十年代是学科的萌动初创期，以泰勒的科学管理方法和福特的流水线生产方法为标志。人们开始认识到工厂设计和物流管理在生产中的意义，但对工厂设计的研究还局限于“工作研究”。该时期的设施规划还主要凭经验和感觉。自泰勒时代开始，工厂逐步取代了小手工作坊，管理工程师就关心制造厂的设施规划问题，开始把“机”和“物”的管理提到一定的地位上来。在早期，工厂设计的活动主要有三项，即：操作法工程(Methods Engineering),研究的重点是工作测定、动作研究等工人的活动；工厂布置(Plan Layout),就是机器设备、运输通道和场地的合理配置；物料搬运 (Material Handling),就是对

30、从原料到制成产品的物料的控制5。 2. 二十世纪四十年代至六十年代是设施规划学科的快速发展时期。对工厂设计的研究由“工作研究”拓展至物料搬运方法(Material Handing)与工厂布置 (Plant Layout)研究6。设施规划成为具有独立的学科方向和技术体系的学科。1961 年美国的缪瑟提出了极具代表性的系统布置设计理论；随着计算机技术的发展，以 MJ 摩尔等为代表的一批设施规划与设计学者，研究应用计算机技术进行平面布置及其优化的问题，并产生了许多用高级语言写成的平面布置程序，如用于新建设施的 CORELAP、ALDEP 程序和用于改建布置的 COFAD、CRAFT 程序，形成了计算

31、机辅助设施布置方法，为生产系统的设施新建和重新布置提供强有力的支持和帮助，节省了大量人力财力。国内在80 年代以后引进缪瑟理论，收效显著。 3.七十年代后，计算机在生产管理中的应用标志着设施规划进入现代发展阶段。柔性制造系统在工厂大量出现，无人工厂开始出现，成组技术解决了多品种、小批量生产带来的问题。随后又提出了敏捷制造及清洁生产的概念。业务管理从理论上取得了长足进展。标准化服务比比皆是。设施规划的研究已开拓拓展至交通运物、港口、 民航甚至文教、卫生等系统中。如何在设施规划中充分发挥人的积极性成为当前突出的问题设施规划理论及方法已渗透于城市规划、区域开发、建筑学、市政工程等领域。 设施的布局设计己不是新问题，即使在原始的小作坊里，工匠们也要根据工序流程和物件移动的需要来合理布置他们的工作间。随着生产复杂性和生产规模的日益增强和扩大，各种布局方案应运而生，如工程布局，功能布局，作业线布局等方案7-8