H家具公司生产流程分析与优化

H 家具公司生产流程的分析与优化摘要 家具产业，作为我国历史传统的文化遗产，继承着中华民族的传统文化和历史理念， 是 5000 年来我国文化的延续，体现着几千年来中华民族文化的融合和传承，是我国文化 的瑰宝。伴随着历史的发展，经济已经体现出全球共同体的趋势，在经济全球化的影响下 无论是原材料成本、时间成本还是人力成本都在与日俱增，这就对如今的家具制造业提出 了更高的标准和要求，要寻求一条高效低耗的生产道路。特别是在结合了我国现有政治、 经济环境之后，在“十二五”计划的发展阶段，我国家具制造业已经进入了一条变革的道 路，由以前的粗放式规模扩张向重视降低成本和提高生产效率的方向转变。 工业工程方法主要应用在制造领域，为制造企业的生产系统的改善和优化提供分析方 法和改进手段。方法研究技术是工业工程学科中工作研究方法的其中一门重要的技术，被 广泛应用在各行各业的制造领域乃至服务业的领域，对提高生产效率和降低生产成本提供 有效的决策方向起到关键性作用。故将方法研究技术应用在我国家具制造企业来解决生产 中的问题，对生产流程进行分析和优化，为家具产业中的制造企业提高效益，这是势在必 行的研究方向。本文通过对 H 家具公司的产品 07B 餐台的生产流程进行了深入的实地调研分析，运用 方法研究技术对其进行流程程序分析和优化，消除不增值环节，简化生产流程；并在改善 过程中对生产中存在的问题进行了有效的解决，降低了流程时间，减少了无谓的成本浪费 改善了作业环境，降低了作业疲劳度，以提高生产流程的生产效率和生产连续性。同时提 出了可行的改善方案，并对改善方案做出了评价，对改善结果做出了对比。 关键词：方法研究，生产流程，家具制造企业 H 家具公司生产流程的分析与优化 iiTHE ANALYSIS AND OPTIMIZATION OF H FURNITURECOMPANY PRODUCTION FLOWABSTRACTFurniture industry, as the traditional cultural heritage of our country, inheriting the Chinese traditional culture and history, it is a continuation of Chinese culture for 5000 years, reflected the Chinese cultures fusion and tradition for the thousands years, it is Chinese cultural treasures. Along with the development of our history ,the economy has been embodied the trend which is the global community, under the impact of economic globalization, raw materials costs, time cost and manpower costs were all increasing, so todays furniture manufacturing industry need the higher standards and more requirements, and also need to seek a cost-efficient production road. Especially after the combination of Chinas current political and economic environment, on the stage of development of the 12th Five-Year Plan, Chinese furniture manufacturing industry has entered the changed road, paying more attention on reducing costs and increasing production efficiency which is different from the former extensive scale expansion.The industrial engineering method is mainly used in the manufacturing field, providing the analytical methods and improved means to improve and optimize the production system for manufacturing enterprises. The technology of method research in industrial engineering disciplines is an important technology which is widely used in the manufacturing of all walks of life and even the service sector, it plays a key role to improve production efficiency and reduce production costs to provide effective decision-making direction. The technology of method research is used in Chinese furniture manufacturing enterprises to solve the problems in the production, analysis and optimization the production process, improve manufacturing companies efficiency in the furniture industry, it is imperative direction.This article through the in-depth research and analysis the production process of HFurniture Companys 07B dining table, by using the technology of method research to analyse and optimize the process program, eliminating the non-value adding links, simplifying the production process; And solving effectively the problem of the production , reducing the process 河北工业大学硕士学位论文iii time, reducing the unnecessary cost of waste, and improving the working environment, reducing operating fatigue, in order to improve production efficiency and continuity of the production process. At the same time it put forward feasible improvement programs, and make the evaluation of the improved program , make compared with the improved results.KEY WORDS：method study, production process, furniture manufacturing enterprisesH 家具公 司生产流程的分析与优化iv目录第一章 绪论 1 1-1 研究背景和意义 1 1-2 国内外研究现状 2 1-3 研究路线与内容 51- 3-1 论文研究路线 51-3-2 论文主要研究内容 6 1-4 本章小结 7第二章 方法研究相关理论 8 2-1 工作研究相关理论及技术综述 8 2-2 方法研究理论介绍 82-2-1 方法研究的定义 82-2-2 方法研究的特点 92-2-3 方法研究的研究层次 92-2-4 方法研究的 5W2H 提问技术 102-2-5 方法研究的 ECRS 原则 11 2-3 流程程序分析和动作分析 112- 3-1 流程程序分析 112-3-2 动作分析 13 2-4 本章小结 15第三章 产品 07B 餐台生产流程问题分析 16 3-1 H 公司企业概况 163-1-1 企业简介 163- 1-2 企业组织结构 16 3-2 产品 07B 餐台生产现状简介 18 3-3 产品 07B 餐台生产流程问题分析 193-3-1 产品 07B 餐台生产流程程序描述 203-3-2 生产流程问题分析 21 3-4 本章小结 21第四章 产品 07B 餐台生产流程改善方案及评价 23河北工业大学硕士学位论文v 4-1 下料经济批量研究 23 4-2 产品 07B 的生产流程程序分析 27 4-3 外侧板下料方法研究 33 4-4 铣型工序动作分析及环境改善 354- 4-1 运用达宝易对铣型工序进行动作分析 354-4-2 作业环境的改善 38 4-5 改善方案的评价 404-5-1 工艺改进优化效果 404-5-2 铣型工位改善的优化效果 414-5-3 生产流程总体优化效果 41 4-6 本章小结 43第五章 结论与展望 44 5-1 论文的主要研究成果 44 5-2 研究展望 45致谢参考文献 4648 河北工业大学硕士学位论文1第一章 绪论 1-1 研究背景和意义家具是我们华夏民族手工艺领域世代传承的宝贵财富，作坊式生产和口传身授的传承方法延 续了千百年，这对于行业的发展和演变都产生了极大的影响。从上世纪中叶以来，全球家具产业向 着多元素复合式格局发展。尤其是近年来，全球家具市场规模出现不断扩大的趋势，伴随着现代化科技 的跨越式发展，全球性木材供应日益紧张，木材成本与日俱增，加之劳动力的价格普遍上涨，世界家具 制造都在寻求高效低耗之路。随着经济的全球化，信息技术生产取得了高速的发展，全球的市场环境产生了巨大的变化。 就家具制造行业而言，其市场已经由大量生产的竞争环境向订制化(customization)的多品种、变批 量、敏捷 制造的竞争环境转变，在国与国之间、企业与企业之间的竞争力往往体现在产品的价格和质 量以及产品 成本等多个指数上，企业能够成功的关键因素由终端客户迫切需求的新产品上市的速度和交 货期所决定。“时间如金”所演化而成的“时间成本”概念已不再被人怀疑，已经到来的信息化时代更是 强化了这个概念。经过几十年的发展，我国家具产业取得了显著的进步，不但具备了一定的产业规模，而且在 国际家具产业中，家具的生产和出口也已经占有相当重要的地位。但是，在我国的家具行业中，整 体的生产率 水平还太高，除了少数知名的中型家具企业外，大部分家具制造企业的配套水平和设备组合 都比较低， 普遍处在机械化水平较低的半作坊式的生产阶段，生产线的生产方式很少被使用，劳动生产 率与意大利、美国、德国及日本等领先的家具制造国家比起来，平均低了约 10 倍之多1。我国的家具产业发展很不 平衡，在家具制造企业的几大基本要素即研发、生产、销售水平上，每个企业间特别是南方 沿海地区与北方地区之间存在着较大差距。仔细探求其中的原因，劳动力素质在整体行业普遍偏低是主 要的因素。根据在北京的调研考查，在家具产业工作的人员中，有 90%以上未能达到大专水平，没有 经过专业训练的人员达到了 50%以上2。近年来，随着我国高等级考试的逐步开放，家具业从业人员知识文化水平逐 步提高，但总体趋势依然未改变，进行高新科技产品的生产采用如此的知识层级人员构成， 一定会引起我们的产品越来越粗糙简陋，降低产品的竞争力，同时增加了成本，这样一来，我国的家具 在国际市场上占有较好的地位就更加艰难。我国家具行业在过去 5 年经历的较大的调整以及长足的发展，在这 5 年里，我国家具业的 总产值从2005 年的 3400 亿发展到 2010 年的近 8100 亿，增长了 1.38 倍；出口从 138 亿美元增 长到超过 330 亿美元，增长了1.39 倍；随着我国家具企业技术水平和产能的不断提高2005 年我国一举超 过意大利，成为世界第一大家具出口国；2009 年，我国超过美国成为世界第一大家具生产国，产量占到 全球总产量 H 家具公司生产流程的分析与优化2的 25%3，粗放式生产就成为亟待解决的问题。在“十二五”期间，家具行业将面临高速发展后的转 型和升级期，伴随着我国的工业化步伐，我国家具行业要从重点在依赖扩张规模的粗放式发展 向重视效率、重视发展质量和效益的长期可持续发展转变，进一步加快对家具制造的生产流程优化改进， 提高生产效率，节约能耗，降低生产成本。与此同时，工业工程在生产中的应用及改进作用就凸显出来。 虽然我国已经成为世界第一大家具生产国，家具业虽然庞大，但并不强劲，其中绝大多数均 是小型加工生产厂也是不容忽视的事实，其中大部分的大企业也是从当初的“家庭作坊”式的家具 生产厂发展而来，沿用着粗放式的管理形式，产量高相对的成本也高，附加价值低，生产率上不去。这 些年的高速 增长的产量主要是依靠新的人力和财力投入，而不是依靠企业生产力水平的提高。当前在我 国的的家具制造企业中，部分建厂历史十到二十年、年产值一到八亿人民币的知名板式家具生产企业， 在生产上基本实现了机械化，这些企业的单位工作人员年产值也只有二十到三十万人民币；而在德国， 部分建厂历 史五十到一百年、年产值十到五十亿的知名板式家具生产企业，在生产上基本上已经实现了 自动化生产， 这些企业的单位工作人员年产值一百到二百万人民币；我国板式家具产业与欧洲板式家具产 业相比，在机械化水平、生产技术和生产效率等方面还有很大的差距5。在硬件方面我国无法和欧洲发达国家的家具产业相比，所以我们必须在软件上，特别是生产流程、生产方法生进行优化，这才能减少 在现代化机械上带来的差距。目前，我国家具制造业还处于粗放式生产、投入大收益小的低层次循环当中，很多问题和矛 盾困扰着企业，劳动生产率低下就是最突出的表现，如何提高我国家具制造企业的劳动生产率，使 企业在开放的国际市场中增强竞争力，是许多企业所需要面对的难题。运用工业工程技术对生产过程的 流程优化迫在眉睫，特别是对于地处北方的 H 家具公司而言，地域发展造就了工业化水平较低的行业 环境，加之工业工程技术采用方面同样是南方沿海城市更为重视，从而面临着北方家具行业逐渐落后于南 方家具行业的趋势。 1-2 国内外研究现状 工业工程的基础是工作研究，在国外，工作研究的发展已经有了将近一百年的历史，同时， 方法研 究技术也早就被应用在许多制造企业，这些应用也收到了非常好的效果，这一系列行之有效 的科学管理方法和科学管理理念成为企业生产流程分析与优化的有效手段。特别是在国外企业管理中， 已经广泛使用到了方法研究中的分析手段，如：流程程序图、工艺程序图、双手操作程序图、联合作业 程序图等。在运用这些手段的同时，结合方法研究中的“ 5W2H ”提问分析技术，以及“ ECRS ”的分 析四项原则，结 合作业分析、动作分析等方法，深入分析生产流程中的各个环节，从而找出更有利于当前生 产流程的最 佳方法，最终实现提高生产效率、减少无效浪费和降低生产成本的目的。随着方法研究理论 的不断发展，以及在实际应用中的持续的完善，这一套行之有效的方法和技术越来越受到制造类企业的重 视，并为之 解决生产中的问题，创造出更高的收益，也使企业更加注重生产流程的优化，从而能够为企 业实现提高生产效率，降低运营成本，使企业在竞争中保持优势。 方法研究已经成了发达国家制造企业提高生产率的最有效和最常用的技术手段。在美国，应 用工作河北工业大学硕士学位论文3研究的制造企业有 90%以上，而这其中，应用方法研究的制造企业占到了 94.1%，这些企 业提高了生产效率达到了 51%。在英国，应用工业工程方法的企业所占比例大致与美国的比例相当，其 中应用方法研究的企业占到了 84%，方法研究技术在英国的应用方面是工业工程各项方法技术中使用率 最高的。在其 它发达国家如前联邦德国、日本、澳大利亚、法国等，还有我国的香港特别行政区和台湾省 的 IE 工程 师首选的也是工作研究技术。根据对美国的工业工程技术人员抽样调查了 2000 名，提问在 工业工程技 术的应用中对企业贡献最大的是哪些技术，参与调查的人员中选择方法研究的占 50%，选 择作业测定的占 40%7。随着时代的进步，在国外的方法研究技术的发展逐渐向更深层次探索并大量的运用计算机辅 助系统程序的方向转变。利用现代科学技术，结合生产时间，借助计算机以及其他多样现代化的电 子辅助设备， 系统分析方法研究的各个方面，并融会贯通形成具有现代电子科技支撑的新技术。其能够很 好的适应企业的快速发展，并根据企业情况的不同快速调整技术模块。通过应用高新技术，生产现场的 作业信息可以更快更准确的被捕捉到，运用计算机将这些数据进行快速分析，并通过模拟仿真，可以更 好的把握改 善后的状态，降低运行的风险，又保证了整个生产系统的平稳进行。刘好平（2007）针对国外在方法研究技术结合计算机辅助方面进行了研究。伴随着软件技术、 多媒 体技术和网络技术的进一步发展，对流程分析进行专门研究的计算机辅助软件相继被外国公 司设计研发出来，使得方法研究技术已从起初的在生产现场用手工纸笔记录下作业全程，进步到现在已 经使用现代 化影像设备来辅助纪录,并且操作方法简便，正是因为这些特点，从而使得无需对企业的研 发人员进行 培训就可以很快的掌握这些软件。通过查阅相关资料，可以发现工作研究的计算机辅助方面 在国外开发和应用的比较多，如:Interval Systems公司以创建世界领先的流程改进软件工具为目标， 为企业降低运营成本提供帮助，实现对客户企业生产率和服务水平的提高。其代表性的产品 Accustudy 被誉为“从秒表时代的时间研究以来最大的进步” Work measurement softtware +Work Qutech s WorkStudy基于时间研究和工作抽样研究，研发出了用电子方式采集数据。工作人员可以利用这个技术 平台，比以往更快更准确的将测量后的系统数据提取收集；NexGen Egonomics公司在生物力学、工 效学方面作业分析、作业设计和工作研究方面为世界范围内的各种类型的企业提供系统和服务；AppliedComputer Services Inc.（ACS）为满足现代企业的不同需求，研发和支持世界性作业测定软件， 同时根据不同的客户需求提供差异化的客户支持， Business Pro 系列是其代表性的产品。在企业的 高度重视 和应用工作研究的基础上，这些代表性的公司研发出全球性的工作研究软件，随着这些软件 的应用以及 不断完善，为企业提高生产和管理的效率提供了极大的帮助，又同步的加速了现代的工作研 究的发展9。方法研究在国内的研究主要集中在对制造型企业的生产流程改善的应用研究，以方法研究技 术为主线，结合不同的技术方法，通过研究分析计算，得到改进对策，为我国制造企业实现流程优 化提供技术手段。 林强（2005）研究了工作研究的基本原理和具体方法，介绍了有关工作研究的基本思路，详 述了工作研究的方法原理，并在具体实施当中给出所应当注意的问题，进而提高了制造系统的效率 和一般管理水平10。陈卫增（2005）研究了通过应用工作研究技术使得在大批量生产时代极大程度上提高了生产 效率， 帮助企业获得更大的经济效益。因为目前制造企业面临品种多、批量小、交货期短的现状， 所以这就对H家具公司生产流程的分析与优化4 工作研究技术的应用提出了新的挑战。陈卫增就是在传统的调查分析方法的基础上，补充了 能力分析的方法，调动操作员工的积极性及能动性，提高了该技术的可操作性。消费者需求随着市场经 济的快速发展，变的越来越个性化和多种多样，在多样个性需求的导向下，企业必须及时作出反应，才 能在市场经 济条件复杂多变的条件下，在激烈的竞争中获得优势。所以，对于生产流程的优化改善是企 业势在必行 的动作。特别是为了能够使当前的改善适合企业的生产条件和现状，在生产方面需要同步进 行生产技术 的推陈出新，因此，伴随着这种情况，工作研究方法的研究也要不断创新，这样才能够适合 当前多样个 性需求而带来的小批量多品种生产的生产管理11。 郭伏，张国民，温婕（2006）针对生产线不平衡问题，运用了方法研究技术进行了重点分析， 结合 作业测定技术中的时间研究方法对轿车企业内饰流水线进行了测定，进而找到流水线的瓶颈 位置，运用“5W1H”方法和“ECRS”原则对瓶颈进行改进，形成了一套操作性较强的可实施方案， 并综合评价了改 进后的结果。这是在运用方法研究技术对产线进行分析优化时的常用过程，也说明在对生产 线流程进行优化时，方法研究技术是最好的选择之一13。 贵文龙（2006）认为企业外部要素和内部方法是能够提高企业生产率的两种有效途径，但企 业内部 方法又是最直接有效的，这主要属于工业工程的领域，同时他认为工作研究是工业工程中解 决生产实际 问题最好的方法之一，所以要又好又快的为企业解决实际生产问题，就应该将工作研究方法 应用到对企 业生产流程的改善中去。因此，其运用工作研究方法对铸造和机械加工企业进行了应用研究， 分析出关 键的制约企业生产的因素，并针对该因素对生产流程进行了改善和优化，为企业降低成本， 提高相应工 序的人机配合程度和生产效率产生了非常有效的作用，起到了小投资大收益的效果7。 朱夏芳（2007）运用方法研究技术对汽车轮胎生产流程进行了分析并提出改进方案，有效提 高了生 产率，制定了作业中部分动作的标准工时，使生产的管理更加有据可循。同时，在记录并研 究了工人实 际的操作，利用人因工程学相关原理，使整个生产过程中的操作更加人性化，降低工人的劳 动负荷，提 高作业的舒适度，激发了人的主观能动性的发挥。体现出方法研究和人因工程技术的结合应 用对生产流程的优化改善作用更加显著14郑江春，李军（2008）运用方法研究技术对卫生巾生产企业的搬运流程进行了程序分析，运 用作业 分析和动作分析对对包装工序进行了分析同时消除动作不平衡和动作浪费，结合 MOD 法 制定标准时间， 最终为该企业制定出作业标准。对生产企业建立作业标准提供了研究实例15。涂在友，王峰，王巍巍（2010）通过使用工业工程中的流程程序分析方法，改进玻璃深加工 企业的生产流程中存在的问题，消除瓶颈工序中的等待，优化流水线的生产流程，并且通过对比改 善前后的生产状况，改进之后的生产流程的效率有了明显提高16。程晓娟，曾德富，全春光（2010）运用工作研究方法，对笔记本电脑测试线的工艺流程进行 改善，解决了生产效率普遍偏低、工作安排不合理等问题，优化了生产线的整体布局，部分瓶颈工 序得到了有效改善，进而提高了生产线的整体效率17。许志沛，薛顺，刘小卉等（2011）通过对流程程序分析的应用，对塔式起重机的检测流程的 联合作业进行分析，根据ECRS原理，改善了该作业流程，通过对比发现，新提出的作业流程大大 缩短了作业时间，提高了检测效率，并且在极大程度上降低了检测差错的可能性18。通过对制造业中方法研究技术的应用分析发现，该技术广泛应用在制造业生产线的优化改善 中，是河北工业大学硕士学位论文5 开展其它诸如时间分析、动作分析以及生产车间布局等工作的基础，通过早期对车间流水线 进行方法研究技术应用，运用“5W2H”技术和ECRS原则能够大大减少流程中的非增值工序，提高 流程运行效率， 同时该技术不需要过多的人力、物力和财力的投入，可操作性较强，并且运行周期较短，适 合企业定期进行优化改善。然而，通过观察比较发现，国内对该技术的应用基本上还是沿用国外对该技 术的解释，没有自己的特色，应用的步骤也严格按照国外企业的应用过程来进行，目前，国内急需对生 产流程进行改善的企业基本以中型企业为主，该技术是从国外大中型企业的流水线生产方式引进而来， 因此，有些理论、步骤相对于中小型企业来说过于繁琐，没有形成一套更精练的、更适合中小企业应用 的方法。除了传统的少品种大批量生产方式的企业，方法研究技术在国内也已经应用到了家具制造领 域，但相关研究数量甚寡。但无论是研究数据采集，还是对流程的优化改善，或是对某道工序的分 析改进，方 法研究技术已经成为解决我国家具业当前面临的生产难题的有效手段。李军（2004）将方法研究技术运用在了家具柔性化生产研究中，运用作业测定技术测量作业 时间， 运用方法研究技术对生产流程进行研究，发现生产流程中工序布置和数量存在的问题，进而 为柔性化生产研究提供了数据支撑19。江俊美（2006）从我国家具制造业的发展出发，提出家具制造业工业化的必要性，并指出在 工业化 的同时，针对我国家具制造企业采用传统生产经营方式且管理粗放的当前状况，需要结合使 用工业工程方法技术才能收到较好的效果。在研究中将方法研究技术运用在某家具公司，对企业工业化 改造的同时运用更先进的改进技术，得出改进对策，为中国家具制造业实现新型的工业化奠定了重要基 础1。张晓晓（2009）把精益思想引入到现场改善的应用中，运用现场改善理论，分析了沙发生产 企业的价值流，绘制价值流图，找到了生产中不增值的工序，系统的分析生产现场存在的问题，运 用程序分析 对其进行改善，将不增值的工序消除，运用现场改善的方法，改善生产线的布局，制定看板 管理与拉动生产相结合的改善方案，实现了提高生产质量，减少流程时间的目标，对推广和应用将精益 思想引入现场改善起到了积极作用20。洪志刚（2010）在分析家具制造企业的生产能耗时，结合使用方法研究技术和作业测定技术， 收集 相关数据计算生产能耗，优化生产流程并改善瓶颈工序，达到降低生产能耗的目标，为四川 地区家具制造企业提供了改进方向5。 1-3 研究路线与内容1- 3-1 论文研究路线本论文在研究过程中，通过对 H 公司木工车间生产现场的调查和研究，明确了研究对象； 在系统分析和大量查阅相关文献的基础上，明确了研究方向及内容。结合在 H 公司的实习工作，深 入生产一线切 身考察木工车间在生产流程中存在的实际问题，收集并分析整理相关数据和信息，运用方法 研究技术对 生产流程和生产工艺进行合理优化，结合作业测定与现场管理等方法持续对生产流程进行改 进，并提出改善方案。论文框架如图1.1所示。H家具公司生产流程的分析与优化61-3-2 论文主要研究内容本论文以家具制造企业的产品 07B 餐台的生产流程的分析为研究主线，全文共分 5 章。 各章节的具体内容概述如下： 第一章：绪论。本章介绍了本文的研究背景和研究意义，明确研究目的，总结了国内外关于 方法研究技术的理论研究和应用研究，确定了研究路线和研究内容。 第二章：阐述方法研究相关理论。对工作研究和方法研究的相关理论进行综述。第三章：H家具制造企业木工车间产品07B餐台生产流程问题分析。阐述家具制造企业H 公司的木工车间详细的生产流程，结合方法研究的相关方法以及现场管理方法分析在生产流程中存在 的问题。第四章：针对生产流程中存在的问题给出解决方案。结合H公司的实际生产情况，运用下 料经济批量模型计算下料经济批量；以方法研究理论为指导，运用“5W2H”提问技术进行分析，运 用 ECRS 原则进行改善方案的选择；结合实际生产经验和加工工艺，对工艺进行改进，缩短生产流程时间， 降低生产成本；结合现场管理方法，对关键工位进行改善，提高生产效率，降低作业疲劳度，改善作 业环境。并对提出的方案取得的效果进行评价。 第五章：本文研究得出的结论和未来的研究方向。主要介绍了论文的研究所取得的成果以及 不足，同时指出在未来研究中需要完善和改进的方面。研究背景和研究意义 国内外研究现状方法研究理论介绍 生产现场现状分析 运用 IE 方法进行改善 流程分析与优化 工艺改进 作业环境改善 研究结果评价图 1.1 论文研究框架Fig.1.1 Thesis framework河北工业大学硕士学位论文7 1-4 本章小结 家具产业，作为我国历史传统的文化遗产，继承着中华民族的传统文化和历史理念，是 5000 年来 我国文化的延续，体现着几千年来中华民族文化的融合和传承，是我国文化的瑰宝。伴随着 历史的发展， 经济已经体现出全球共同体的趋势，在经济全球化的影响下，无论是原材料成本、时间成本 还是人力成 本都在与日俱增，这就对如今的家具制造业提出了更高的标准和要求，要寻求一条高效低耗 的生产道路。 特别是在结合了我国现有政治、经济环境之后，在“十二五”计划的发展阶段，我国家具制 造业已经进 入了一条变革的道路，由以前的粗放式规模扩张向重视降低成本和提高生产效率的方向转变。 本章阐述了当今家具制造业的全球背景，在面对整体家具行业的环境下，H公司也要做出变革，特 别是运用工业 工程方法从企业生产的根本上进行改善优化；接着对国内外应用工业工程方法中的方法研究 技术研究进 行了论述，在总结前人的理论和应用研究的基础上，提炼出本文的研究路线，并沿着研究路 线归纳出研 究的主要内容，为 H 家具制造企业的生产流程优化提供可行的改善方案，并对改善方案进 行评价和结果对比。H家具公司生产流程的分析与优化8第二章 方法研究相关理论 2-1 工作研究相关理论及技术综述 无论在科学技术上还是在管理上，我国与发达国家相比，都具有一定差距，管理水平相对更 落后。部分生产型企业从 20 世纪 80 年代起，逐渐展开了对工业工程的基本原理和方法的学习和 应用，这些企 业在生产改进方面都收到了很好的成果。 工业工程是为了保证性能/业绩、可靠性、可维护性，遵从排序和成本控制，将规划、设计、 实施/ 建造测量与管理集成起来，实现生产与服务系统输出的职业。从本质上讲，它把人、信息、 物料、装备、 过程和能源集成产品、服务或项目的整个寿命期作为自己的目标。它利用社会科学、计算机 科学、基础 科学、高度发达的通信技术同物理、数学、统计学、组织与行为学及论理学的概念，实现上 述目标的系统行为。 工作研究是以工作系统为研究对象的工程活动，在活动实施中，运用方法研究和作业测定两 种技术。运用方法研究技术分析工作程序、操作程序，改进工作流程或作业方法，消除、减少多余的 动作（如寻 找、选择及逗留），制定合理的工序结构；运用作业测定技术确定工作方法相应的标准时间。根据国内外的研究应用现状，可以按实用方法将工作研究分成以下几个方面：1. 工效类：工作站设计尺寸、信息系统人机界面设计、环境设计（噪音、光照、微气候）等。2量化类：柏拉特图（ABC分类）、甘特图、流程图、人机关系图、生产线平衡。3. 现场优化类：程序分析、操作分析、动作分析、工作测量、时间研究、工作抽样、 PTS 决 策分析。4标准工作时间类：方案取舍分析、激励机制、学习曲线/价值工程工作研究理论体系是工业工程的重要理论之一，为其它技术的开展应用能够起到基础性作用。 在只 需很少甚至不需要资金投入的条件下，通过对企业生产作业流程和作业方法的优化和改善， 制定工作定 额制度，凭借企业当前现有的人、财、物等资源，走内涵式发展的道路，深入探索企业潜在 的发展动力， 提升企业运营的综合效率，增加企业运营的有效收益，降低企业运营的成本，全面增强企业 综合的竞争 力是其最显著的特点。因此，工作研究成为世界各国提高生产运行效率的首选技术。 2-2 方法研究理论介绍2-2-1 方法研究的定义 方法研究技术是综合应用多种分析技术，先详细记录，再严格考察，最后系统分析和改进现 有的作 业方法和生产流程，从而设计出既经济又合理的并且适应于现有作业条件的最有效的作业方 法，继而减河北工业大学硕士学位论文9 少作业人员数量，减少机器设备的数量，以及产生的不增值动作和物料的浪费，并总结提炼 出一套标准 化方法的一系列活动。方法研究是一种技术，它对系统进行研究，以达到系统优化为研究目 标。所以， 方法研究是从较高的高度俯视全局，从全局出发，逐渐细化到局部，是先面后点，先粗略后 具体的过程 研究。运用系统的方法优化生产中的流程，改进生产的工艺；对大到工厂和车间，小到工作 场所和工作 工位的平面布置进行改进；发挥人力、物力和财力的最大效率，降低无效浪费；优化人力、 机器、物料 等资源的结构，有效利用现有资源，提高生产率；改善车间的作业环境，优化作业的动作， 降低劳动强度和作业疲劳度，确保作业人员的身体健康等等。2-2-2 方法研究的特点（1）求新意识。方法研究持续努力对现行的作业方法进行优化改善，不断创新，不以现状为满足，持续的求 新意识是方法研究的重要特点。（2）寻求最佳作业方法，提升企业经济效益。 方法研究通过充分探索企业内部潜在能力，寻求由企业内在实力触发的整体发展，运用流程 优化， 找到最好的作业方法，努力实现在只需很少甚至不需要资金投入的条件下，使经济收益最大 化。（3）全局优化意识。 方法研究是先着眼于整个系统的优化，再深入解决企业内局部的关键问题，最终解决最微观 的问题，实现系统全局优化的目标。2-2-3 方法研究的研究层次在进行方法研究的过程中具备先后的层次顺序。第一步是进行程序分析，使作业流程平稳、 连续，并且具有一定的标准。第二步是进行作业分析，最终，第三步进行动作分析。程序分析是对 整体生产活 动的流程进行分析，以工序作为最小的研究单位；作业分析是对特定的工序进行分析，此工 序一般是生 产流程中的瓶颈工序，以操作作为最小的研究单位；动作分析是针对进行作业操作的人员的 作业活动过程中的动作进行分析，以动素为最小的研究单位。对方法研究的内容进行结构和关系总结如图2.1所示。H家具公司生产流程的分析与优化10方法研究1. 方法、程序2. 材料3. 工具与设备4. 工作环境条件程序分析作业分析动作分析对整个制造程序或工序的分析工艺程序图 对产品或材料的流程进行分析流程程序图移动路线分析线图和线路图 管理事务分析管理事务程序图 人机作业分析联合作业分析双手作业分析 动作要素分析影像分析动作经济原则设定工作标准1. 方法、程序2. 材料3. 工具与设备4. 工作环境条件 运用上述分析技术，实现工作方法、程 序、环境、条件的最佳化，为制定工作 标准打下基础，也为时间研究做好准备2- 2-4 方法研究的 5W2H 提问技术5W2H 提问方法是方法研究技术的重要分析手段，通过对生产过程中涉及的各部门工作人 员进行现场提问，能够为后期的优化改革提供准确的资料。表 2.1 是对 5W2H 提问方法进行的总结 描述。考察点 第一次提问 第二次提问 第三次提问目的做什么（What）是否必要有无其它更合适的对象原因为何做（Why）为什么要这样做是否不需要做时间何时做（When）为何需要此时做有无其它更合适的时间地点何处做（Where）为何需要此处做有无其它更合适的地点人员何人做（Who）为何需要此人做有无其它更合适的人选方法如何做（How）为何需要这样做有无其它更合适的方法和工具程度做多少（How much）为何需要做到此种程度有无其它更合适的程度图 2.1 方法研究的内容Fig.2.1 Areas of study in methods of work表 2.1 5W2H 提问方法Tab.2.1 The questioning techniques of 5W2H 河北工业大学硕士学位论文11为了调查清楚问题的现状就有了表中的前两次提问，为了探求改善的可行性从而有了第三次 提问，在改善时也要以ECRS四大原则为指导。2-2-5 方法研究的 ECRS 原则取消（Eliminate）在经过“做什么”是否必要等问题的提问，而答复为不必要则予以 取消。取消为改善的最佳效果，如取消目的、取消不必要的工序、作业和动作等一集取消不需要投 资等，取消是改善的最高原则。合并（Combine）对于无法取消而又必要者，看能否合并，以达到省时简化的目的。如 合并一些工序或动作，或将原来由多人进行的操作，改进为由一人或一台设备完成。重排（Rearrange）不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何时”三提问进行重排，使其作业顺序达到最佳状况。简化（Simple）经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、最快捷的方法来 完成。如增加工装夹具、增加附件、采用机械化或自动化等措施，简化工作方法，使新的工作方法 更加有效。改善时一般遵循对目的进行取消，对地点、时间、人员进行合并或重排，对方法进行简化的 原则。 2-3 流程程序分析和动作分析2-3-1 流程程序分析（1）流程程序分析的定义流程程序分析是程序分析方法中的一项重要技术，为企业收集作业现场可靠的数据，并对企 业的生产作业流程进行优化和改善反映出直观的问题切入点。流程程序分析通过将企业生产流程的 工序分类划 分为加工、搬运、检查、等待和储存等五个作业活动，并详细的分析生产流程中的所有活动， 找出工序 间的无效搬运、等待等非增值环节，并综合运用其它技术手段对其改善。（2）流程程序分析的常用符号 流程程序分析将生产流程中的基本作业活动划分为加工、搬运、检查、等待和储存五种。美 国机械工程师学会规定了用表 2.2 所示的五种符号分别表示加工、搬运、检查、等待和储存这五 种基本活动，用来方便、迅速、正确地表述作业流程，便于分析研究。H家具公司生产流程的分析与优 化12符号 名称 表示的意义 例如加工指原材料、零件或半成品按照生产目 的承受物理、化学、形态、颜色等的 变化下料、钻孔、铣型、批灰都属于加工搬运 表示工人、物料或设备从一处向另一 处在物理位置上的移动过程 物料的运输、转移，作业人员的移动检查对原材料、零件、半成品、成品的特性和数量进行测量。或者说将目的物 与标准误进行对比，并判断是否合格 的过程对照图样检验产品的加工尺寸、外观 特征，查看设备的正常运转情况等待或暂存 指在生产过程中出现的不必要的时 间耽误等待被加工、被搬运、被检验都属于等待储存 为了控制目的而保存货物的活动 物料在某种授权下存入仓库 这五种符号也是在流程程序图中最基本的符号表示，表示出生产流程中的不同的活动，并结 合具体描述来分析流程中的所有生产活动，直观的将现实生产流程体现出来。（3）流程程序分析的内容对现状进行分析要从哪里入手，是研究人员需要首先考虑而又有一定难度问题。按照工作流 程的五项基本活动，流程程序分析也从这五项活动入手。 加工分析一一流程程序分析中最基本也是最重要的分析是加工分析,它包括了从产品研发 开始，到工艺设计、产品制造的整个过程。若在产品研发时做出了一点点改变，就很可能影响全部 的生产流程 相应改变。通过加工分析，可以消除某些工序从而减少相关的搬运；或者合并一些工序，从 而将原本在两道工序进行的作业合并在一起完成。在对产品生产过程中的某些操作手段进行分析时，可 以应用一些先进的技术方法，先进的管理方法和手段，使产品加工工艺进一步优化，达到缩短加工次数， 减少加工时间，提高生产效率的目的。 搬运分析一一搬运的过程是耗费时间、人力、物力和财力的过程，属于价值非增值环节， 但将物料从一地移到另外一地，从一个工作地移动到另一个工作地，实现空间上、位置上的移动， 搬运必不可 少。为了减少搬运过程中人员的劳动强度和时间的耗费可以对运输方法和工具进行改进；对 厂区或车间 或设备的布置与排列进行调整，可减少搬运的距离同时减少搬运的时间等。 检查分析一一检查的目标是挑拣出不符合标准的产品或部件，根据外观、功能、精度等产 品指标，选择最适合现实具体情况的检查方法，并考虑是否可以有更好的工夹、量具等辅助工具。由 于检验的过程也属于非增值环节，因此，应尽可能对其简化，缩短持续的时间。 等待分析一一等待不会增加任何附加价值，只能增加成本，延长生产周期，占用空间，造 成资金 积压。因此，应将等待活动的数量尽可能的减少，消除等待活动时，要对引起等待的原因进 行分析，是哪方面的原因造成的等待，则从哪方面入手，如因作业计划安排不到位，则从此方面入手考 虑如何进行表 2.2 流程程序分析的常用符号Tab.2.2 Process program analysis commonly used symbols 河北工业大学硕士学位论文13作业计划的重新安排来消除等待。 储存分析一一过去曾一度认为库存是资本，是快速响应客户需求的必然保证。随着市场经 济的快 速发展，需求的个性化的发展造成产品的生命周期逐渐缩短，所以在生产中最大的浪费就被 认定为是库 存。因此，对储存的分析应着重于检查分析仓库管理、物资供应计划和作业进度等，从而确 保原材料和零配件等所有物资的供应准时，及时将所需要的物资在需要的时候送到所需要的地点，达到 既能保证生产连续进行，又使库存最小的目的，避免不必要的物料的积压。2-3-2 动作分析（1）动作分析的定义 动作分析是在作业现场观察操作者实施的全部作业动作，用专门指定的符号按照动作顺序人 的以手、眼为中心的人体各部位的动作内容记录下来，并用图表直观的表示出来，根据数据反映出的 问题，判断 动作的分类，是有效、辅助或无效，找出改善切入点的一套完整的分析方法。通常，在解决 完工艺流程 中的作业顺序、方法等重大问题之后，进而要找寻特定作业（一般为关键工位）更细的问题 点并在加以改善时进行动作分析。为了改进这些动作，不但要探讨作业顺序和方法，而且要进而探讨对 此有极大影响的工件、材料、工夹具及作业现场布置等。 进行动作分析首先是为了了解现实生产作业中作业人员身体每个部位的动作，包括动作的顺 序和作 业的方法；了解作业人员身体的每个部位在以双手为中心的作业中，是否能尽量将不同的动 作同时进行， 动作之间是否相互联系；确定在作业过程中所做出的每个动作的目的是什么，区分其中的动 作是否必要。继而寻找出动作过程中影响作业效率和疲劳度所存在的问题；探索作业过程中最恰当的动作 顺序，能够提高生产率或降低作业疲劳度的方法，并尽可能寻求作业人员的身体各部位同时动作，以及 最能有效辅助动作完成的工夹具，还有有效布置作业范围内工件、材料、工夹具的位置；对作业顺序和 作业方法改善前后的情况进行比较，对改善的效果预估和确认，通过改变动作的顺序和方法，制定最适 合的标准作业方法。（2）动作分析的方法 正确地把握实施过程中动作的现状是进行动作分析的前提，一般观察和记录动作的方法分为 以下两类： 目视动作观察法。这种方法是在作业现场，由分析人员直观地观察生产中实际的作业过程， 同时结合专用或特别设计的表格把观察到的实际情况直接记录下来。 影像动作观察法。这种方法是利用现代化的录像、摄影设备，用影像的方式记录作业的实 施过程，再利用放映的方式反复观测分析作业动作。目前在进行动作分析时，一般采用第二种方法，借助现代化手段，可对持续时间长的作业记 录时间 值，便于找出作业者动作和物流的瓶颈指出，大致掌握长时间作业的运行状态，允许多人参 与作业改善的讨论。可以更直观、反复地对作业过程进行观察和分析对比，分析结果更加准确、详尽， 更容易把握动作的细节，对作业的把控起到全面作用。（3）动作分析的动作经济原则 在进行动作分析时，要遵循动作经济原则，要具备动作意识，分析每一个作业动作，彻底消 除动作中的不合理成分和浪费，达到：明白合理动作与不合理动作的区别，明确动作错误和浪费的 原因，判断 H 家具公司生产流程的分析与优化14何种动作才是合理，全身心投入动作研究，思考合理动作方法、作业配置、作业区域布置和 工夹具。动作经济原则就是人为了以最少的劳力和最低的疲劳度获得最高的生产效率，探求最合理的作 业动作时应该遵循的原则。动作经济原则是动作分析中更好改善动作的原则，改善操作方法，改善相关 的物料、工夹，改善机器的功能、布置和形状，从而达到便于动作且轻快动作的目的。运用动作经济原则进行动作分析时，要考虑四大基本原则和三大要素。四大基本原则是：1） 减少 动作的数量；2）双手同时进行作业；3）缩短动作的距离；4）轻松动作。三大要素是：1） 动作方法；2）作业现场布置；3）工夹具与机器。结合这些原则和要素，将动作经济原则总结成表 2.3 所示内容。1.减少动作数 2.双手同时进行动作 3.缩短动作距离 4.轻松动作是否进行多余的寻找、选择、思考和预置某一只手是否处于空闲等待或拿住状态是否用过大的动作进行作业能否减少动素数1.动作方法原则 取消不必要的动作 减少眼眼的活动 合并两个以上的动作 手同时开始、同时完成动作 双手反向、对称同时动作 用最适当的人体部位动作 用最短的距离动作 尽量使动作无限制轻松地进行 利用重力和其它力完成动作 利用惯性力和反 弹力完成动作 连续圆滑地改变 动作方向2.作业现 场布置原 则 将工具物料放置 在操作者前面固定 位置处 按双手能同时动作布 置作业现场 在不妨碍动作的前 提下作业区域应尽 量窄 采用最舒适的作业 位置高度 按作业顺序排列 工具物料 工具物料的放置 要便于作业3.工夹具 与机器原 则 使用便于抓取零 件