【文章內(nèi)容簡介】 分解細(xì)微操作動作之后，發(fā)現(xiàn)影響生產(chǎn)率的主要因素是生產(chǎn)線操作員的操作工作不科學(xué)、不合理、不規(guī)范，生產(chǎn)線布局不合理。在明確具體問題后，運用工業(yè)工程相關(guān)理論，找出流水線的瓶頸工序，按照工作研究的步驟，對瓶頸工序進(jìn)行分析，找出原因，提出改善方案，并解決瓶頸工序，使生產(chǎn)率和產(chǎn)能大幅提高，從而為公司創(chuàng)造價值，同時也增強公司競爭力。本文結(jié)構(gòu)為四部分，分別如下:第一部分，主要論述設(shè)計研究的背景、現(xiàn)實意義以及工業(yè)工程國內(nèi)外的研究和應(yīng)用狀況。第二部分，生產(chǎn)現(xiàn)狀分析。主要包括 A公司真空泵裝配流水線現(xiàn)狀描述，并分析問題。主要介紹公司現(xiàn)狀、真空泵結(jié)構(gòu)、作業(yè)工序、標(biāo)準(zhǔn)工時、流水線布局、生產(chǎn)率，通過分析作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)時間和作業(yè)現(xiàn)場布置，記錄并總結(jié)問題點。第三部分，提高生產(chǎn)率的工作研究方案設(shè)計及改善。主要由三部分構(gòu)成，第一部分，運山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計6用工作研究理論分析現(xiàn)有作業(yè)流程，使用動作分析法分析現(xiàn)有流程，找出改善點。第二部分，根據(jù)第一部分的分析，提出改善和優(yōu)化方案。第三部分，運用工作測量法測量改善后工時，確認(rèn)改善后的標(biāo)準(zhǔn)工時。第四部分，提高生產(chǎn)率方案的效果驗證，通過比對改善前后工序作業(yè)工時和改善前后生產(chǎn)率的差異，得出改善效果顯著的結(jié)論。圖 11為設(shè)計的結(jié)構(gòu)框架圖。相關(guān)背景和意義相關(guān)理論公司現(xiàn)狀分析及總結(jié)基于工作研究的產(chǎn)線改善工藝流程改善 動作分析改善員工操作水平改善 作業(yè)現(xiàn)場布置改善終檢改善流水線作業(yè)時間改善結(jié)論圖 11 設(shè)計的結(jié)構(gòu)框架圖山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計72 相關(guān)理論基礎(chǔ) 工業(yè)工程基本理論工業(yè)工程（Industrial Engineering，簡稱 IE）形成于 19 世紀(jì)末，20 世紀(jì)初的美國泰勒等人的科學(xué)管理運動，它是工程技術(shù)、經(jīng)濟(jì)管理和人文科學(xué)組合的邊緣學(xué)科，是在人們致力于提高工作效率、降低成本、提高質(zhì)量的實踐中產(chǎn)生的一門學(xué)科。它是把技術(shù)和管理有機地結(jié)合起來，去研究如何使生產(chǎn)要數(shù)組成更高效運行的系統(tǒng)，從而實現(xiàn)提高生產(chǎn)率的目標(biāo)。工業(yè)工程被廣泛公認(rèn)的定義是由美國工業(yè)工程師學(xué)會（AIIE）于 1955 年正式提出、后修訂的定義，表述如下： 工業(yè)工程，是對人員、物料、設(shè)備、能源和信息所組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計、改善和設(shè)置的一門學(xué)科。它綜合運用數(shù)學(xué)、物理學(xué)和社會科學(xué)方面的專門知識和技術(shù)，以及工程分析和設(shè)計的原理與方法，對該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確定、預(yù)測和評估。 日本工業(yè)工程師學(xué)會(JIIE)也曾經(jīng)對工業(yè)工程進(jìn)行定義如下： 工業(yè)工程，是從事把人員、原材料、設(shè)備作為一個整體系統(tǒng)去發(fā)揮其功能的科學(xué)；它是進(jìn)行經(jīng)營管理系統(tǒng)方面的設(shè)計、改善與設(shè)置工作的學(xué)科。為了規(guī)定、預(yù)測、評價經(jīng)營管理系統(tǒng)的成果，運用數(shù)學(xué)、自然科學(xué)、社會科學(xué)中的特定知識，同時使用技術(shù)分析與歸納的原理和方法。 從美國工業(yè)工程師學(xué)會與日本工業(yè)工程師學(xué)會對工業(yè)工程的定義可以看出，美日兩國發(fā)展工業(yè)工程方式是有很大區(qū)別的：美國發(fā)展工業(yè)工程著重以技術(shù)驅(qū)動，通過設(shè)計產(chǎn)品和流程達(dá)到目的；日本發(fā)展工業(yè)工程著重以人的因素進(jìn)行驅(qū)動，通過改善產(chǎn)品和流程達(dá)到目的。工業(yè)工程研究的根本目的是提高企業(yè)盈利水平、提高企業(yè)綜合競爭力、提高企業(yè)生產(chǎn)率和提高社會生產(chǎn)率。具體地講，就是通過研究、分析和評估，對制造系統(tǒng)的每個組成部分進(jìn)行設(shè)計（包裝再設(shè)計，即改善）,再將各個組成部分恰當(dāng)綜合起來，設(shè)計出系統(tǒng)整體，以實現(xiàn)生產(chǎn)要數(shù)合理配置，優(yōu)化運行，保證低成本、低消耗、安全、優(yōu)質(zhì)、準(zhǔn)時、高效地完成生產(chǎn)任務(wù)。它追求的是系統(tǒng)整體的優(yōu)化與提高。 實施工業(yè)工程，不但有利于企業(yè)，也有利于員工增加收入，提高生活水平，能夠保障職業(yè)穩(wěn)定性和安全性，并能減輕疲勞強度和維護(hù)身體健康。從全社會角度來看，實施工業(yè)工程將有助于社會資源的優(yōu)化配置和有效利用，有利于可持續(xù)發(fā)展。廣義工業(yè)工程的實施，將造福于社會各種產(chǎn)業(yè)。工業(yè)工程的應(yīng)用范圍正在從制造業(yè)擴(kuò)大到服務(wù)業(yè)和非營利組織，一些非制造業(yè)的工業(yè)工程應(yīng)用在大有可為。工業(yè)工程學(xué)科的范疇根據(jù)美國國家標(biāo)準(zhǔn) ANSIZ94(1982 年修訂版） ，學(xué)科角度把工業(yè)工程知識領(lǐng)域分 17 個分支。工業(yè)工程在制造業(yè)的應(yīng)用范圍，從狹義來看集中在生產(chǎn)過程的科學(xué)管理，從廣義來看，工業(yè)工程特別是結(jié)合了信息技術(shù)的現(xiàn)代工業(yè)工程已涵蓋了產(chǎn)、供、銷的全部管理系統(tǒng) 。山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計8一般認(rèn)為泰勒（Frederick 18561915）和吉爾布雷斯（Frank 18681924）是工業(yè)工程的開山鼻祖。 十九世紀(jì)八十年代，泰勒和吉爾布雷斯分別通過自己的實踐，仔細(xì)觀察工人的作業(yè)方式，再尋找效率最高的作業(yè)方法，并且設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)時間進(jìn)行效率評估。結(jié)果，不僅生產(chǎn)效率得以提高，工人的收入也得以增加，從而開創(chuàng)了工業(yè)工程研究的先河。 泰勒和吉爾布雷斯都是通過研究勞動者的作業(yè)方式，以扎實的資料為依據(jù)進(jìn)行分析，而不是依賴直覺，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率。不過，兩人的側(cè)重點有所不同，泰勒偏重于“作業(yè)測定”（Work Measurement 簡稱 WM） ，吉爾布雷斯則以 “方法改善” （Method Engineering 簡稱 ME）的始祖自居。 泰勒提出了一系列科學(xué)管理的方法和原理，主要著作有《計件工資》 （1895 年） 、 《工場管理》 （1903 年）以及《 科學(xué)管理原理》 （1911 年） ，系統(tǒng)闡述了他的研究成果和科學(xué)管理思想，對科學(xué)管理的發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)，并被公認(rèn)為是工業(yè)工程的開端。所以，泰勒在美國管理史上被稱為“科學(xué)管理之父” ，也被稱為“工業(yè)工程之父” 。吉爾布雷斯是和泰勒差不多年代的另一位工業(yè)工程奠基人，他的主要貢獻(xiàn)是創(chuàng)造了與時間研究密切相關(guān)的“動作研究”(Motion Study)，就是對人在從事生產(chǎn)作業(yè)中的動作進(jìn)行分解，確定基本動作要素(動素)，然后作科學(xué)分析，建立起起高效滿意的操作順序。 生產(chǎn)率及相關(guān)理論 生產(chǎn)率的定義生產(chǎn)率定義:產(chǎn)出與投入的比值，用來描述上述轉(zhuǎn)換功能的效率。表達(dá)式:P=O/I式中，P 為生產(chǎn)率(Productivity)，O 為產(chǎn)出(Output)，I 為投入(Input)統(tǒng)計生產(chǎn)率的主要目的是衡量通過較少的投入生產(chǎn)相同的產(chǎn)出或使用相同的投入生產(chǎn)較多的產(chǎn)出來改善生產(chǎn)，生產(chǎn)率需要通過一種標(biāo)桿或指標(biāo)來衡量，以此標(biāo)準(zhǔn)來決定達(dá)到這一目的而進(jìn)行的改進(jìn)程度。標(biāo)準(zhǔn)通常參考過去本企業(yè)的生產(chǎn)指標(biāo)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和公司高層制定的目標(biāo)。 影響生產(chǎn)率的因素以及提高途徑影響生產(chǎn)率的主要因素如下:主要的影響因素:人力資源、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、科技水平、宏觀管理政策等直接的影響因素:產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及設(shè)計、生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)計、生產(chǎn)規(guī)模、組織合理性、職工素質(zhì)、管理及激勵等。關(guān)鍵的影響因素:人力資源開發(fā)與管理、組織變革與管理、技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步提高生產(chǎn)率的途徑主要有兩條:一是增加資源的投入，二是改進(jìn)方法，提高熟練程度，發(fā)掘企業(yè)潛力，降低成本。目前，各企業(yè)都通過增加人力資源的投入來提高生產(chǎn)率，采用這種途徑已經(jīng)不再具有競爭力，所以，采用第二種途徑已經(jīng)很多企業(yè)的共識，二這種方法就是工業(yè)工程基礎(chǔ)技術(shù)——工作研究。山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計9山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計103 生產(chǎn)現(xiàn)狀分析A是全球最大規(guī)模之汽車零部件生產(chǎn)廠商之一，在所有跨國商用轎車和乘用車造商中，A集團(tuán)充滿活力并具有前瞻性，是業(yè)界的佼佼者。A 集團(tuán)為國際知名汽車品牌生產(chǎn)汽車零件制品，其中包括：FOTON，解放，金龍客車，中國重汽，CIMC，CUMMINS，YUTONG，GM DAEWOO，現(xiàn)代，起亞，韓國大宇，HINO，ISUZU，NISSAN DIESEL，VOLVO，GM，CHRYSLER 等。還有主要的 4S商店。A 公司注重道德誠信，發(fā)揚創(chuàng)造性和進(jìn)取精神，贏得了“快樂員工，滿意客戶”的美譽。在多年的經(jīng)營發(fā)展中，A 集團(tuán)探索出一條縱向一體化(即“一條龍”)的運作模式，確保從原材料到成品的整個生產(chǎn)過程，以及安裝氣門，空氣連接器、主裝配、安裝連軸器和狗骨頭，包裝和零售服務(wù)的每一個工序，都能達(dá)到最高的品質(zhì)。A的生產(chǎn)基地分布于中國、意大利、美國、德國、印度、日本、韓國等地，辦事處更覆蓋中國、日本、歐洲及美國等主要市場，為全球客戶提供跨國的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。配合最先進(jìn)的科技、卓越的管理策略及生產(chǎn)工序，A 集團(tuán)繼續(xù)保持在全球汽車零部件生產(chǎn)和技術(shù)的領(lǐng)先地位。A公司采用“5S”管理，同時采用精益生產(chǎn)的管理思想來管理企業(yè)；A 公司的文化是 “5E”文化：道德操守—A 公司的優(yōu)勢和特點在于，在任何情況下每個員工的行為都不能破壞社會的道德標(biāo)準(zhǔn)。我們要成為一個誠實、可靠并且值得信賴的公司，這是公司要樹立的公眾形象。我們必須要遵從自己的良心，尊重他人的財產(chǎn)，尤其是知識產(chǎn)權(quán)，并遵紀(jì)守法。 環(huán)境意識—A 公司及公司內(nèi)的每一位員工對環(huán)境保護(hù)都有不可推卸的責(zé)任。通過公司的可持續(xù)發(fā)展行為，我們?yōu)樽约壕幼〉倪@個星球的環(huán)境改善做出了貢獻(xiàn)。 開拓求新—A 公司致力于通過在研發(fā)、技術(shù)、創(chuàng)新型生產(chǎn)過程和人力資源等方面的投資實現(xiàn)不斷增值，并為問題找到解決方案。公司鼓勵大家創(chuàng)新并挑戰(zhàn)現(xiàn)狀。我們希望，通過不斷為客戶探索能推動其業(yè)務(wù)出現(xiàn)改觀的服務(wù)機會，為客戶提供超凡的價值。 卓越理念—A 公司總是爭取提供最好的服務(wù)和產(chǎn)品。我們在所有的業(yè)務(wù)領(lǐng)域都不斷追求卓越。不僅公司內(nèi)部要相互學(xué)習(xí)，還要向其它公司學(xué)習(xí)，以便能更好更快地完成工作。 學(xué)習(xí)精神—A 公司非常重視通過知識管理、交流和傳播進(jìn)行被動學(xué)習(xí)和自我學(xué)習(xí)。我們要抓住信息經(jīng)濟(jì)提供的機遇，并通過溢達(dá)資助的培訓(xùn)發(fā)展活動，使得公司能夠最終成為一個優(yōu)秀的公司。 真空泵生產(chǎn)現(xiàn)狀分析工業(yè)工程部主要負(fù)責(zé)公司重大項目的開發(fā)和跟進(jìn)；負(fù)責(zé)流程改善、成本控制和持續(xù)改進(jìn)工作；負(fù)責(zé)重要新產(chǎn)品開發(fā)和關(guān)鍵技術(shù)難題的攻克。工業(yè)工程部門的文化是：進(jìn)取、主動和激情。每天都要富有激情的主動去做各個項目的改善，各個項目的跟進(jìn)和項目的總結(jié)報告。山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計11(1)GM真空泵生產(chǎn)線情況分析以下為當(dāng)前的工序順序、名稱、工時及人員配置情況，這些已經(jīng)在 A公司使用了 2年，2年內(nèi)無論是產(chǎn)品本身還是技術(shù)均發(fā)生了一些變化，而 A公司的工序、工時等均未變化，對生產(chǎn)率有一些影響。GM真空泵完整的生產(chǎn)過程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)工時為 2065秒，全部工序由 23個工位組成，除一道工序外，每個工位配置一名操作員，操作員 18人，外加 2名物料員。一名代班長，組裝流水線共計 21人。各工序名稱、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)工時、人員配置情況見表 31。表31 各工序名稱、標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)工時、人員配置情況序號 工序名稱 標(biāo)準(zhǔn)工時/s 人員/人1 上線 90 12 檢查 20 13 裝氣門 75 14 裝氣門限位 80 15 裝空氣連接器 80 16 貼標(biāo)簽 20 17 檢查 65 18 裝配轉(zhuǎn)子 80 19 裝入 O型圈 70 110 安裝后蓋 90 111 檢查 20 112 組裝狗骨頭 80 113 壓裝 90 114 等待 1515 泄露檢查 20016 等待 1517 性能檢查 23018 吹干 3019 終檢 220220 發(fā)貨前檢查 65 121 包裝 30 122 搬運 30023 入庫 1001合計 2065 18山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計12(2)工藝流程分析工藝流程分析是對現(xiàn)場的宏觀分析，把整個生產(chǎn)系統(tǒng)作為分析對象，分析的目的是改善整個生產(chǎn)系統(tǒng)中不合理的工藝內(nèi)容、工藝方法、工藝程序和作業(yè)現(xiàn)場的空間布置，通過嚴(yán)格的考察分析，設(shè)計出最經(jīng)濟(jì)合理，最優(yōu)化的工藝方法、工藝程序、空間配置，避免了圖形的冗長和復(fù)雜，可以很方便地研究整個程序的先后次序。工藝流程圖分析的內(nèi)容主要有以下幾方面：1）工藝流程圖含有工藝流程的全面概括及各工序之間的相互關(guān)系，并根據(jù)工藝順序編制，且標(biāo)明所需時間。 2）工藝流程圖能清晰地表明各種材料及零件的投入，因此可作為采購計劃的根據(jù)。 3）工藝流程圖還包括各生產(chǎn)過程的機器設(shè)備、工作范圍、所需時間及順序。 A公司真空泵在裝配上的生產(chǎn)過程主要是零部件的安裝、插接、粘貼、密封、緊固、檢查等基本操作。雖然真空泵的型號不同，但由于真空泵的組成結(jié)構(gòu)是一樣的，所以工序基本上是相同的，本文以其中 GM系列的產(chǎn)品為研究對象展開研究。圖 31 是對 GM真空泵的組裝流程進(jìn)行工藝流程圖分析。 12345678109殼 體M4螺 釘專 用 紙上 線檢 查裝 氣 門裝 氣 門 限 位裝 空 氣 連 接 器貼 標(biāo) 簽檢 查裝 配 轉(zhuǎn) 子裝 入 O型 圈安 裝 后 蓋山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計13 , 圖31 GM真空泵的組裝流程進(jìn)行工藝流程圖減少工藝流程雖然不能直接的體現(xiàn)物料搬運系統(tǒng)的優(yōu)化，但它可以影響流程程序和設(shè)施布置的設(shè)計。根據(jù)圖 31中的統(tǒng)計結(jié)果，發(fā)現(xiàn)真空泵的加工共有 13次加工、4 次檢查、3 次等待。檢查和等待的次數(shù)較多，應(yīng)在符合工藝的要求下減少檢查的次數(shù)。某些加工工序可以取消或合并。(3)流水線作業(yè)特點及人員狀況分析1121314151617181920221包 裝 材 料檢 查組 裝 狗 骨 頭壓 裝等 待泄 露 檢 查等 待性 能 檢 查吹 干終 檢出 貨 前 檢 驗包 裝搬 運入 庫23山東工商學(xué)院 2022 屆畢業(yè)設(shè)計14A公司的生產(chǎn)具有如下特點:1） “單件流” ，以訂單為需求，以需求為拉動，以工藝流程為導(dǎo)向，以最小化批次為目標(biāo)，達(dá)到連續(xù)生產(chǎn)并實現(xiàn)在線零庫存。2）順序性，產(chǎn)品依據(jù)一定的轉(zhuǎn)配順序在流水線上移動，從一個工位流到另一個工