【正文】 成為中國強勢新文化的重要組成部分，并向世界輻射開來，我們期待這一天的到來。 摘要 ：本文論述基礎工業(yè)工程，包括作業(yè)研究、生產(chǎn)流 分析和成組技術，對于中國家具業(yè)科學發(fā)展的重要意義。在簡要分析其現(xiàn)狀，介紹其概念和范疇基礎上，論述它們之間的關系和基礎地位。盡管現(xiàn)狀不夠理想，但在新形勢下大有希望。 關鍵詞 ：工業(yè)工程，作業(yè)研究，生產(chǎn)流分析，成組技術，家具 中國家具業(yè)科學發(fā)展離不開相關學科的支撐，本文針對可作為中國家具業(yè)新支撐學科的工業(yè)工程的研究和應用現(xiàn)狀，在闡述相關概念和范疇的基礎上，論述作業(yè)研究、生產(chǎn)流分析和成組技術之間的關系和它們的基礎地位，為轉型中的中國家具業(yè)提供建設性意見。 1 中國家具業(yè)基礎工業(yè)工程現(xiàn)狀與背景 經(jīng)驗主導的現(xiàn)狀 目前我國家具業(yè)生產(chǎn)及管理現(xiàn)狀是：自動化程度較低、工人文化素質(zhì)和技能較低、設計系統(tǒng)化水平較低、生產(chǎn)組織多為工序組織、生產(chǎn)計劃與控制粗略、生產(chǎn)效率較低等等。 基礎工業(yè)工程的應用現(xiàn)狀表現(xiàn)在如下方面： （ 1）生產(chǎn)作業(yè)指導書缺乏技術性的操作方法；雖然用工時作為工資單價計算的依據(jù)，但其粗略的經(jīng)驗性數(shù)據(jù)缺乏科學性；生產(chǎn)計劃和 ERP 沒有比較可靠的工時數(shù)據(jù)支持。 （ 2）工藝流程的制定是憑經(jīng)驗的，多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)有籠統(tǒng)的綜合性的生產(chǎn)流程圖，但缺乏個別零件的流程細節(jié)。這種狀況下，車間流程混亂，圖紙常出錯誤。 （ 3）目前家具企業(yè)成組 加工的一般狀況是，加工設備虛擬成組，工人根據(jù)視檢或零件名稱憑經(jīng)驗尋找零件族。 背景與行動 作業(yè)研究在西方發(fā)達國家被公認為建立企業(yè)基礎標準、提高生產(chǎn)力的重要手段，在工業(yè)發(fā)展中至今仍起著不可替代的作用。我國機械等行業(yè)在這方面的研究和積淀也已較為豐富，國內(nèi)外相關成果足以使我們左右逢源。 美國北卡州立大學在工業(yè)工程專業(yè)基礎上設立了工業(yè)工程與家具制造專業(yè)。德國羅森海姆大學的木材科技與工業(yè)工程專業(yè)是在木材科技專業(yè)基礎上發(fā)展起來的，現(xiàn)有木材科技、企業(yè)管理、設施與自動化3 個方向。相比之 下，我國木材與家具類專業(yè)明顯缺少工業(yè)工程與管理這一學科支撐。目前國內(nèi)尚未有木材科學和工業(yè)工程相結合的專業(yè)，個別學校如南京林業(yè)大學開設了相關課程。家具業(yè)基礎工業(yè)工程研究的基本現(xiàn)況是，在板式家具和實木家具生產(chǎn)方面都有關于工時和成組技術的研究，但板式家具成組技術研究面臨研究方法上的困境；目前沒有工業(yè)工程中的流程分析研究、制造工程和生產(chǎn)流分析研究，沒有形成成組工藝流程和產(chǎn)品組織。 目前我國個別家具企業(yè)成立了 IE 部門，但并不能很好地勝任工作。多數(shù)企業(yè)在作業(yè)方法上主要憑經(jīng)驗行事，方法改進缺乏科學性、系統(tǒng)性、標準化，作業(yè) 測定缺乏科學指導。個別家具企業(yè)聲稱實行了成組技術，但成組技術不是可行不可行問題，也不是實行沒實行的選擇命題。種種跡象表明，家具企業(yè)在工業(yè)工程方面蹣跚起步。 2 基礎工業(yè)工程的概念和范疇 作業(yè)研究 ［ 1］ 作業(yè)研究的概念 狹義作業(yè)研究以作業(yè)系統(tǒng)為對象，在一定生產(chǎn)技術組織條件下對生產(chǎn)過程中每個流程與操作從時間和方法上進行研究，以提高效率、降低成本?，F(xiàn)代作業(yè)研究以生產(chǎn)系統(tǒng)為研究對象，對產(chǎn)品設計、工藝、作業(yè)程序、材料使用、設備工裝的運用等加以研究，從而制定最佳工作方法和標準時間。 作業(yè)研究的基 本內(nèi)容 程序分析及其種類 程序分析是指全面觀察和記錄產(chǎn)品的整個生產(chǎn)程序并從全局觀點進行分析，主要包括： （ 1）制造程序分析 研究產(chǎn)品及零部件在其整個制造與裝配過程中各工序所發(fā)生的操作和檢驗過程，進行全面了解和嚴格考察，采用“操作”和“檢驗”符號，繪出簡便圖表，以便發(fā)現(xiàn)問題，尋找最經(jīng)濟合理的工藝過程。 （ 2）流程程序分析 分為物料型、人型、設備型三種。物料型即工藝流程分析，它運用工序圖示符號詳細記錄產(chǎn)品或零部件在整個制造（裝配）過程中所發(fā)生的操作（加工）、檢驗、搬運、等待和儲存作業(yè)，記錄全部工序 內(nèi)容、每道工序所需時間、物料移動距離。人型即操作程序分析，它對單個工人在生產(chǎn)過程中的一連串活動進行單獨記錄和分析，用于分析移動距離、等待、儲存等“隱藏成本”的浪費。設備型用于記錄某一小型設備或工具是如何被移動和使用的，以優(yōu)化作業(yè)場所。 （ 3）線路分析 線路分析可以在車間布局簡圖上，依據(jù)零部件的整個制造過程，檢查其工藝路線，即依次采用的加工設備與工作位置及其路線和距離，以求改進布局。 此外可用線路圖，即在車間或工作區(qū)域平面圖上，用線段及其長短表示流通線路及其距離，以線條和符號表示流程程序圖上的所有動作，來分析 物料搬運和人員移動的路線，改進設備布置。在圖示方面只標注操作、檢驗、存儲三項的位置，搬運距離直接表示在線路上。 線圖是線路圖的特殊形式，采用線條表示并衡量工人、物料或設備在規(guī)定活動中所走的路線與距離。線路圖近似地按比例作圖、標注相應距離，而線圖用線條表示和度量距離，用圖示方法反映工藝路線使用的頻數(shù)。 在多品種生產(chǎn)方式下在工序組織之間進行線路分析應著重對主要零件類別及逆向物流進行分析。 家具制造業(yè)通常所講的工藝流程是一種簡化的流程，是按照主要零部件的加工順序所制定的工藝過程，一般不包括檢驗、搬運、等待和儲存分 析，不分析距離與時間，甚至不明確指定所需要的設備及其工藝參數(shù)。 作業(yè)分析 作業(yè)分析包括操作分析和動作分析，其中前者分為人機操作分析、聯(lián)合操作分析、雙手操作分析三種。在實際生產(chǎn)中還需要分析各種人機關系和加工方式。 與時俱進的作業(yè)研究 隨著生產(chǎn)方式變化、機械化與自動化程度提高和生產(chǎn)技術進步，作業(yè)研究的方法和內(nèi)容發(fā)生了重大變化。 1）傳統(tǒng)作業(yè)研究基本上只涉及工作地和人機關系問題，而現(xiàn)代作業(yè)研究的對象是整個生產(chǎn)過程大系統(tǒng)，涉及設計、工藝流程、成組技術等內(nèi)容。 2） 方法研究變得更加 復雜，并與批量生產(chǎn)方式、先進加工設備與技術、成組技術等關系密切。 3）自動化和信息技術也影響了作業(yè)測定的對象、方法和結果。 生產(chǎn)流分析 ［ 2］ 生產(chǎn)流程分析是基于對流程表或工藝卡進行分析，用于計劃成組技術、產(chǎn)品組織和設施布局的技術，主要包括： （ 1）公司流分析，分析制造公司各工廠之間或工廠與分包廠之間的生產(chǎn)物流，統(tǒng)計并分析路線、頻率等，尋找簡單有效的方案，以使各工廠獨自完成其加工的所有零件。 （ 2）工廠流分析，分析工廠內(nèi)各車間之間的物流，計劃新的車間劃分，使 每個車間獨自完成其加工的所有零件，各車間之間沒有生產(chǎn)物流。 （ 3）成組分析，應用矩陣分解方法，把每個車間劃分成組，每組獨自完成其加工的所有零件。在成組分析中包含各種加工操作分析。 （ 4）路線分析，分析組內(nèi)各加工機器之間的物流信息，以便改善設施布局。 （ 5）工具族分析，研究組內(nèi)每個加工機器的加工過程以發(fā)現(xiàn)工具族及其作業(yè)順序，工具族是指可以用同一機器的同一次安裝的同一組工具來加工的相似零件。 成組技術 成組技術同時滿足設計要求和生產(chǎn)要求較為困 難，用于制造方面一般稱為成組加工或零件族制造，它力圖按照零件設計與制造的相似性，去分析和處理有關的零件系列及其工藝過程，以便以族為基礎組織生產(chǎn)。 除了經(jīng)驗性的目測 /視檢法、名稱 /功能法和包含于下列方法中的各種數(shù)學方法，成組技術可歸為三類 ［ 3］ ： （ 1）零件族方法：首先形成零件族，然后把加工機器按組或單元組織。各種零件分類編碼系統(tǒng)均屬此類。 （ 2）機器組方法：首先按零件工藝路線的相似性組織機器形成機器單元，然后為機器單元分配零件族。 （ 3）機器零件成組方法：根據(jù)生產(chǎn)流分析的結果，同時形成零件族 和機器單元。 3 作業(yè)研究、生產(chǎn)流分析、成組技術三者之間的關系 作業(yè)研究與生產(chǎn)流分析的關系 傳統(tǒng)作業(yè)研究對象是單一產(chǎn)品或零部件及其流程、操作和動作，并測定時間，以改進作業(yè)方法，提高生產(chǎn)效率。生產(chǎn)流分析對象是多產(chǎn)品、多零件及其加工設備，目的是改善生產(chǎn)組織和布局，計劃成組技術。 生產(chǎn)流分析是對工作研究的補充、改進和加強，工作研究有助于生產(chǎn)流分析，其共同目的是改善生產(chǎn)方法，提高生產(chǎn)效率，都是現(xiàn)代工業(yè)工程與管理的基礎。 生產(chǎn)流分析與成組技術 零件分類編碼的缺點 零 件分類與編碼法可以方便檢索，一直是成組技術研究的熱點，但它們往往具有如下缺點： 1）劃分零件組 /族不徹底。零件形狀功能相似，機加工可能不同；形狀功能不同，機加工可能相同。 2）未考慮公差、加工批量、材料、規(guī)格的影響。 3）零件分類編碼法不尋求機器組。 4）僅考慮生產(chǎn)車間零件族，僅相當于生產(chǎn)流分析中的成組分析 ［ 2］ 。 生產(chǎn)流分析的目標和優(yōu)缺點 生產(chǎn)流分析的目標和優(yōu)點是： 1）徹底劃分現(xiàn)有的工廠機器和設施，使之成組，從而改變生產(chǎn)組織與設施布局。不必購買新設備。 2）結合公差、規(guī)格、材料、加工批量，劃分所有零件使之 成族，如有例外則重新分配操作加以解決。 3）每組完成其加工的所有零件，例外情況求助于加工中心。 4）除了重新分配一些操作給不同機器及采用少量新方法以消除例外，大多零件依然用現(xiàn)有方法加工。成本低，見效快。 5）與作業(yè)研究相結合，簡化物流系統(tǒng)，改進加工方法，從而為自動化技術如機器人和 CNC 等提供幫助，為成組技術和柔性制造系統(tǒng)（ FMS）提供基礎。 唯一可能遜色于分類編碼法的是，對極相似的零件，分類編碼法可能更勝一籌 ［ 2］ 。 生產(chǎn)流分析與成組技術的關系 生產(chǎn)流分析為成組技術服務，但后者不是前者的 唯一目的。生產(chǎn)流分析是計劃成組技術的有效方法之一，而成組技術具有更多的內(nèi)涵。因此，實施生產(chǎn)流分析時還應積極研究其它成組技術方法。 作業(yè)研究與成組技術的關系 當前成組加工方法已在經(jīng)驗性地應用著，這決定了作業(yè)研究的條件。成組技術對作業(yè)測定的影響有如下幾點 ［ 4］ ： （ 1）準備時間隨著同一族內(nèi)零件的不同及作業(yè)順序不同而不同，合理的零件族及其批量能減少單機準備時間和作業(yè)轉換時間，又利于生產(chǎn)平衡和連續(xù)性。 （ 2）生產(chǎn)部門若按零件族安排生產(chǎn)調(diào)度計劃，作業(yè)測定的對象是零件族，與測定單一零件相比有不同的測時方法和數(shù)據(jù)計 算方法。 （ 3）同一族內(nèi)不同零部件具有結構、工藝的相似性，其操作加工也相似。通用操作時間是主要測定對象，個性操作時間可用類比法推算。 （ 4）零件分組編碼和操作單元分類編碼后，也將影響到作業(yè)測定的數(shù)據(jù)分組、分析計算、數(shù)據(jù)精度。 （ 5）單件平均加工時間是個變數(shù)，因為它隨著零件族和加工批量的不同而不同。在利用工時計算計件工資時，可以根據(jù)生產(chǎn)情況確定某種標準批量。 （ 6）應用成組技術能減小零件、工時等的龐大數(shù)據(jù)庫，減少測時勞動量，利于數(shù)據(jù)更新、使用效率提高。 （ 7）成組加工單元可以實現(xiàn)對零件的并行加工，減少該批零件 在本工序的生產(chǎn)時間。 總之，工作研究者必須結合成組技術進行工作研究，而 通過作業(yè)研究也能促進成組技術的研究和應用。 作業(yè)研究、生產(chǎn)流分析、成組技術三者之間的共同對象是成組分析，包括加工單元、加工中心、零件族、工具族、操作分析、作業(yè)排序等內(nèi)容。 4 基礎工業(yè)工程的地位 作業(yè)研究的基礎地位 ［ 4］ （ 1）一種提高生產(chǎn)率、降低成本的 首選 技術 衡量企業(yè)管理水平的基本尺度是資金和時間，而中國家具企業(yè)尚缺乏科學的工時標準體系，不能科學地確定新產(chǎn)品及定制產(chǎn)品所需生產(chǎn)時間。作業(yè)研究的顯著特點是用很少的投資使企業(yè)的生產(chǎn)率顯著 提高。 （ 2）一種比較成熟的時間壓縮技術 基于時間的競爭要求企業(yè)建立快速決策機制和相應組織類型，及時捕捉市場信息，有效利用信息資源，快速設計、即時制造、準時交付 /快速上市。時間壓縮技術 涉及技術轉化、并行工程、信息化、供應鏈管理、虛擬企業(yè)、 敏捷制造等相關技術，其中作業(yè)研究最為成熟。 （ 3）作業(yè)研究是精益生產(chǎn)方式的基礎 在日本，作業(yè)研究派生出了定置管理，而精益生產(chǎn)方式（又稱大野 IE）的實質(zhì)就是福特式的作業(yè)流程加上泰勒式的科學管理（標準時間、標準作業(yè)）方法。 （ 4）科學管理的必經(jīng)之路， ERP、 BPR 等的基礎 通 過作業(yè)研究合理改善和評價作業(yè)系統(tǒng)，培養(yǎng)員工 IE 意識，提高其技能和產(chǎn)品質(zhì)量。標準時間可以作為正確核算生產(chǎn)工作量、分析產(chǎn)能、編制作業(yè)計劃、評估交貨期、正確計算勞動消耗、確定機器利用率指標、產(chǎn)品成本等的依據(jù)。 在 ERP 系統(tǒng)中，工件提前期可分為五類時間，即排隊時間、準備與加工時間、等待與傳送時間。作業(yè)研究的重點是研究準備與加工時間。 業(yè)務流程再造（ BPR）是“對企業(yè)核心業(yè)務流程進行根本性再思考和徹底性再設計，從而獲得成本、質(zhì)量、服務和速度等方面的戲劇性改善”，使企業(yè)適應以“顧客、競爭和變化”為特征的經(jīng)營環(huán)境。它以作 業(yè)流程為中心，按單一服務對象及其流程組織生產(chǎn)，實行扁平化組織結構。作業(yè)研究的 ECSR原則和 5W1H提問技術對流程再造值得借鑒。 （ 5）提高家具設計水平的途徑之一 通過作業(yè)研究可以調(diào)查到產(chǎn)品和設備及各個工步的分類和基本數(shù)據(jù)，對促進并行設計、“面向裝配、制造、檢驗、質(zhì)量、拆卸、回收及服務等的設計（ DFX）”、標準化設計、成組設計等具有重要意義。 生產(chǎn)流分析的基礎地位 作業(yè)研究應首先著眼于生產(chǎn)系統(tǒng)的整體優(yōu)化（流程分析），然后再深入解決局部問題（操作分析）。而在多品種小批量生產(chǎn)中，以多零件為對 象的生產(chǎn)流分析顯然應處于優(yōu)先位置，其目標和優(yōu)點也說明了其基礎地位。 成組技術的優(yōu)點和基礎地位 成組技術在