毕业设计（论文）车用水泵总成装配流程设计和优化

毕 业（设 计） 论 文摘 要本课题来源于东风汽车泵业有限公司（45厂）生产实际，通过对生产现场工作状态管理的调查研究，如现场人员管理、设备管理、物料管理、信息管理等，收集所需要的基础数据，设计出比较完整的车间现场管理优化改善方案。首先了解水泵装配线的工艺流程和物流现状，然后运用IE技术和精益生产对设备布局、人员管理、信息管理所存在的问题进行研究改善。对现场管理的改善主要是从设备的布局改善开始，通过运用设备布局的基本理念对设备布局进行改善，达到布局的合理化、物流的通畅化，然后运用精益生产中5S管理、看板管理、标准作业、目视管理等手段对现场的人员、信息、物料管理进行改善优化，从而达到消除现场浪费，提高生产效率和效益、降低库存和成本的目的。关键词：装配线，IE技术，精益生产AbstractThe issue stems from Dongfeng Motor Pump Co., Ltd (45 plants) production，the scene through the work of state management of production study，such as staff management、equipment management、Information management、materials management and so on ,and study the date to design a perfect improvement program for Workshop.First, understand the water pump assembly line process and logistics of the status quo. Then use the IE technology and the lean production to solve the problem of equipment layout, staff management, information management and so on.Site management improvement is optimized on the equipment layout first, carry on the basic idea of the equipment layout improvement on the equipment layout, and achieve the rationalization layout, the unobstructed flow, then use the lean production to improve the staff management、equipment management、Information management and materials management ,such as the 5S management, Kanban management, standard work and so on, thus eliminates the scene waste, enhances the production efficiency and the benefit, reduces the stock and the cost goal.Key word: Group of lines assembly, IE technology, lean production目录摘 要IAbstractII第一章 概论11 课题来源、目的、意义1111 课题的来源1112 本课题研究目的1113 本课题研究的意义212 课题的国内外概况、预测3121 课题的国内外研究概况3122 课题的研究趋势预测313 系统设计方案及可行性分析3131 系统设计方案3132 可行性分析4第二章IE技术与精益生产方法简介21 IE基础理论6211 IE的概念6212 IE的方法6213 IE的理念7214 IE的活动范围822 精益生产方法简介8221 精益生产概念8222 精益生产管理方法上的特点823 IE技术在国内外的应用9231 IE技术在国外的应用9232 IE技术在国内的应用10233 IE技术国内外应用差距分析11第三章 现场改善与工序分析31 现场改善涵义1232 现场改善的指导原则1233 现场改善程序流程图1334 现场布局、物流改善13341 设备布局的定义13342 设备布局的优化目标14343 现场设备布局的基本原则1435 工序分析15第四章 雷诺水泵装配线物流改善研究41 现状调查17411 雷诺水泵装配工艺流程图17412 现场作业布局17413 泵盖装配工时数据统计1842 改善目标设定1943 要因分析2044 改善对策实施2145 改善效果2246 本章小结23第五章 康明斯水泵包装的改善研究51 康明斯水泵包装问题描述2452 包装改善管理流程2553 改善目标的制定2554 包装容器的选择与确定25541 包装容器的选择基准25542 托盘的规格的确定26543 通用塑料包装箱的规格确定2755 康明斯水泵包装方案的确定28551 康明斯水泵设备参数28552 康明斯水泵装箱形式28553 康明斯水泵装箱运输2956 改善后的效果3057 本章小结30第六章 标准化操作及质量控制方法61 标准化操作31611 作业标准规定项目和编制要点及样表31612 检验标准规定项目和编制要点及样表3262 班组长3*3*3检查3463 工艺检查34631生产线工艺检查35632质保部工艺的检查35633工艺纪律的考核356.4 一分钟质量检查366.5 本章小结37第七章 结论与展望7.1 本文总结387.2 将来展望38致 谢39参考文献4041第一章 概论11 课题来源、目的、意义111 课题的来源本课题来源于东风汽车泵业有限公司（45厂）生产实际,对轿泵装配车间的水泵装配线进行分析，对物流路线进行优化,对康明斯水泵的包装工序进行分析改善。在充分节约厂房面积的基础上提高加工效率，减轻工人劳动强度，解决瓶颈工序等各方面的问题。112 本课题研究目的通过运用工业工程的各种分析手法及现场调研，针对东风汽车泵业有限公司轿泵装配车间存在的问题，完成对其改善的各项工作，用以指导东风泵业有限公司的生产实践。达到提高生产效率、保持设备有效率的运转和降低其作业成本，减轻工人的劳动强度，解决瓶颈工序的目的，并获得提高企业经济效益的目标。通过对各工序动作和时间的分析，找出装配线的“瓶颈”工序。通过优化物流线路，解决“瓶颈”工序，保证装配过程的流畅，提高劳动生产率。通过对康明斯水泵包装的时间分析，成本分析运用工业工程分析手法，对整个包装工艺进行改善，使得包装方式简单化，包装工作区的占地面积小型化，从而提高包装的工作效率，降低包装成本。通过此次调查研究，对东风汽车泵业有限公司轿泵装配车间存在的问题，提出合理的优化改善意见或方案，达到指导东风泵业有限公司生产实践的目的。通过此次毕业设计，熟练掌握专业知识，达到理论与实际相结合的目的。113 本课题研究的意义就东风汽车泵业有限公司而言，通过对轿泵装配线的现场调研发现存在如下主要问题：1、现场环境达不到轿泵装配的环境要求。轿泵的装配过程对环境的要求较高，其在制品都是精加工后的产品，装配环境要求无尘。对装配现场的工人要求较高，任何错误的装配动作和程序对会影响到轿泵的质量，任何一处小的失误都会影响到企业的生产成本。2、物流通道狭窄，现场物流不通畅。物料转运动作不连续、转运路线曲折、转运活动未从系统考虑、转运容器不标准、转运设备缺乏柔性。3、现场成品积压量很大。仓库中积压着大量的成品，成品摆放不合理，这么大的囤货量必然带来场地的浪费，成本的增加，也不利于产品质量的保持。4、装配线上的工位器具摆放不合理，一些检测设备甚至没有或者因为暂时找不到，就不进行检测，严重的影响到了装配质量。5、装配线设施布置不合理。物料搬运工作量加大、自制零部件和外购件的损坏概率增加,浪费严重,严重的影响了产品的质量。6、包装方式完全靠人工，容易造成工人的疲劳，而且包装工序不规范，包装成本较高，造成极大的浪费。7、装配线的装配过程不连续，存在“瓶颈”工序。8、产品的包装采用一次性纸+网框形式包装。2007年包装费用消耗25万元，产品的包装方式复杂，现场堆积包装费时费力，且包装面积要求较大，不便于现场管理。基于上述原因，对轿泵现场的物流优化设计和现场改善已势在必行。通过对轿泵装配现场的研究改善，在生产设施平面布置时,注意物流的因素,不仅能降低运输成本,而且还能加快生产流程,最终达到提高生产能力和降低企业生产成本的目的。通过物流的优化设计，对物流路径进行优化，不但能够缩短生产周期，提高生产效率，降低制造成本，保证加工精度。通过对包装工序的研究改善，可以大大的降低企业的包装成本，即环保又能加大对生产现场的管理。总之，通过以上途径，可以建立或完善现场作业标准制度，从而更大程度上提高产品质量，缩短交货期，降低产品成本，获取更大的经济利益。12 课题的国内外概况、预测121 课题的国内外研究概况与发达国家相比,我国目前对企业生产物流的研究仍处于起步阶段,专业化分工不够明确生产线上物流技术设备的选型和应用一般都是由传统的工业设计院公司来承担,很少有专业的物流规划公司介入,因此也导致许多生产线布局缺乏整体性和柔性,物料搬运设备不合理,物流路线不顺畅。物流设备所占面积和物流路径问题成为制约生产能力提高的“瓶颈”。因此,深入研究生产线物流技术设备的选型和应用成为制造企业能否提高生产效率、扩大产能、降低生产成本的关键之一。在生产物流设备中,工位器具是最常用的,其应用范围很广,几乎涵盖了整个供应链各个环节,包括供应商采购、运输、入库装卸、储存、上线配送、现场配料等。122 课题的研究趋势预测本课题的研究趋势在于建立可行简单的物流路径，装配线工位器具标准化，装配作业的标准化，实现车间的定制管理和作业管理，减少库存成本，提高生产效率，降低工人的劳动强度，提高产品质量，达到精益生产的原则。13 系统设计方案及可行性分析131 系统设计方案本课题的系统设计方案基于对现场进行了解，了解工艺流程及周围的设施，寻找不合理的地方，对其进行分析改善，全面了解生产线上的各个作业装配要求及其具体所在位置等数据，然后分析这些数据，提出不同的方案，并对这些方案进行分析比较，找出一个最佳的方案。本课题研究整体构架如下图1.3.1：现场调查收集数据分析数据工业工程相关手法分析提出方案分析方案确定方案图 1.3.1 系统设计总体构架图1） 物流路径优化方案设计如下：步骤1：熟悉雷诺水泵的装配工序，确定紧前，紧后工序；步骤2：熟悉工序在线边的左右位置，资源约束，该工序的装配数量；步骤3：熟悉各工序的线边库存，工作台的位置；步骤4：确定前后工序需要搬运什么，何时何地，从哪里搬运及仓库离线边的距离；步骤5：绘制现场布置图；步骤6：选择可行的解决方案。2）包装方案设计步骤1：对包装工序的过程进行录像；步骤2：对包装的材料进行分析；步骤3：对产品搬运方法进行分析；步骤4：对成品的运输方法进行分析；步骤5：选择可行的解决方案。132 可行性分析本课题重点解决物流路径和包装工序优化的问题，研究问题内容主要包括以下几部分：l 寻找工厂所存在的问题和工厂现状，包括场地面积、现有设备、员工人数、员工技术水平等参数；l 根据现在的生产需求和工厂车间现状确定装配路线，主要是确定是在现有装配线上改善，还是另外设计装配线；l 动作规范化、生产节拍合理化、工作时间标准化、物料存放规范化、物料寻求透明化等研究并确定；l 做出改善路线图和改善后资料参数明细；l 改善前后数据研究并进行成效分析。课题内容主要针对生产线进行实践，多在现场进行，通过一个月的生产实践完全可以发现现场问题，并进行记录，而研究工具多为已修课程，只需加深，一个月可完成整理研究，一个月可完成毕业报告的撰写，因此，此课题研究是可行的。第二章IE技术与精益生产方法简介21 IE基础理论211 IE的概念工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息所组成的集成系统进行设计、改善和设置的一门学科。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，以及工程分析和设计的原理和方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。212 IE的方法图 2.1.2 IE的方法213 IE的理念l 成本和效率意识：IE活动追求最佳整体效益（即以提高总生产率为目标），必须树立成本和效率意识。l 问题和改革意识：IE追求合理性，使各生产要素达到有效地结合，形成一个有机整体系统，它包括从操作方法、生产流程直至管理各项业务及各个系统的合理化。l 工作简化和标准化意识：IE追求高效与优质统一。IE产生以来，推行工作简化、专门化和标准化，即所谓“3S”，对降低成本、提高效率起到重要的作用。l 全局和整体意识：现代IE追求系统整体优化、生产要素和子系统效率的提高，必须从整体和全局需要出发。效率、成本、质量三者兼顾，不可以提高效率牺牲了质量，必须一整体的立场达到最优化。l 以人为中心的意识：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。214 IE的活动范围工业工程技术和方法用于生产（含生产和服务）系统的规划、设计、实施和改进的所有阶段。解决系统内短期和微观（生产或作业现场）的问题，例如效率低下、流程混乱等，单独或联合应用时间与动作研究、流程分析、生产线平衡、物料搬运和平面布置，就可以获得满意的结果；如果要解决长远和宏观的发展或规划战略问题，例如要规划设计一个新的系统（车间、工厂、公司或集团）或改造一个现有的系统（车间、工厂或公司等），除了以上的各种方法外，还必须综合运用生产模式选择、生产流程或价值流分析、价值分析、库存分析、量本利分析等技术方法。世界大多数国家或地区都应用工业工程的方法去规划、设计或改进人的工作系统，以保证投入系统内的人力、原料、机器、能源、信息和资金等要素得到最有效地组合和利用。22 精益生产方法简介221 精益生产概念精益生产是通过系统结构、人员组织、运行方式和市场供求等方面的变革，使生产系统能很快适应用户需求的不断变化，并能是生产过程中一切无用、多余的东西被精简，最终达到包括市场供销在内的生产各方面最好的结果。222 精益生产管理方法上的特点（1）拉动式准时化生产：以最终用户的需求为生产起点，强调物流平衡，追求零库存，生产中的节拍可由人工干预、控制，但重在保证生产中的物流平衡。（2）全面质量管理：强调质量是生产出来而非检验出来的，由生产中的质量管理来保证最终质量，生产过程中对质量的检验与控制在每一道工序都进行。重在培养每位员工的质量意识，在每一道工序进行时注意质量的检测与控制，保证及时发现质量问题。（3）团队工作法：每位员工在工作中不仅是执行上级的命令，更重要的是积极地参与，起到决策与辅助决策的作用，组织团队的原则并不完全按行政组织来划分，而主要根据业务的关系来划分，团队成员强调一专多能，要求能够比较熟悉团队内其他工作人员的工作，保证工作协调的胜利进行。（4）并行工程：在产品的设计开发期间，将概念设计、结构设计、工艺设计、最终需求等结合起来，保证一最快的速度按要求的质量完成。精益生产管理思想核心就是拉动式准时化生产，其根本在于既向生产线提供良好的柔性，符合现代生产中多品种、小批量的要求，又能充分挖掘生产中降低成本的潜力。精益生产正是通过准时化生产、少人化、全面质量管理、并行工程等一系列方法来消除一切浪费，实现利润最大化，无限追求物流的平衡是精益生产的真正核心所在。23 IE技术在国内外的应用231 IE技术在国外的应用大家比较熟知的：丰田生产方式（TPS），其已被全世界广泛认同，其创始人之一大野耐一曾这样描述：丰田生产方式就是“赚钱的IE”。由此可见，IE的理念、方法等已经完全融入到丰田生产方式中。丰田生产方式由丰田汽车公司开发、推广，“准时化”和“自动化”是丰田生产的两大支柱。在1973年石油危机之后低速增长的时代，丰田生产方式以独特的方法谋求降低成本，并由此提高了效益。所以被众多的企业所应用。丰田生产方式是继泰勒生产方式（科学管理法）和福特生产方式（大量装配线方式）之后诞生的生产方式。最近几年，在日本IE又和CIM等紧密结合，将库存、价格、物流等编制成综合系统。但其中最根本的还是IE的思想，要用先进的计算机技术改善作业，降低成本，提高效率和效益，特别是提高人的工作效率。在美国，20世纪10、20年代，福特汽车公司发明了大量流水生产方式，并被持续应用了近50年，它对促进生产力的发展具有跨时代的意义。在美国，目前IE的应用重点有从制造业转向医院、银行、旅馆等第三产业的倾向。这是由于服务业以前的管理水平和标准化程度都比制造业差的缘故，而这些行业目前竞争又很激烈，要实行科学管理、降低成本和优化服务就必须从标准化入手，提高工作效率；另外，由于第三产业规模的扩大和内部管理的日益复杂化，提高工作效益的问题日益尖锐的被提出来，象高速公路上的车辆管理、航空公司的航空表、医院里的值班表等都需要借助IE的方法解决。232 IE技术在国内的应用IE在中国的应用也有一段发展历程。1990年人民日报一以“企业管理的点金术”为题呼吁推广IE；国务院在1990年正式颁文委托国家技术监督局在全国范围内开展IE的推广和普及应用工作；全国性的IE协会也于同时成立。鞍钢、一汽、二汽在应用IE方面已经取得了明显的成效。鞍钢几年来应用IE分析技术，修订了管理和作业标准9592个。修订后的标准，有的可提高产品质量10%20%，有的可提高工时利用率10%25%，有的可减少事故60%，优化劳动组织提高劳动生产率20%。仅1992年，即获得直接经济效益5200多万元。一汽从作业、物料分析入手，于1992年在全公司推行“追求不断降低成本、无废品、零库存和产品多样化”为内容的丰田生产方式，其下属变速箱厂实行准时化生产一年，产能提高一倍，流动资金占用降低1/2，工人减少1/2，劳动生产率提高一倍。东风公司及上海大众汽车也应用推广了IE。不仅仅是表现在有一批人掌握了一套运用IE的技术和方法，给企业增加了实实在在的效益，提高了现场管理水平；而且在实践中形成了IE的基本思想，即IE精神，主要表现在：l 眼睛向内，靠挖潜提高劳动生产率；l 从全局出发，追求系统效益；l 永无止境的改革意识和进取精神。从1991年一汽大众成立之日起，IE就被应用推广，其所产生的效益和效率都是相当大的，不仅提高了企业的素质，实现科学的“精益生产”，而且推动了企业的快速发展。其中公司全员劳动生产率有1991年1.2辆/人.年到2003年32.4辆/人.年，年均增幅达20%。近几年，在同行业经济指标对比中，公司全员劳动生产率已被作为一项重要的经济指标，它体现了一个公司的管理体系能力：少投入，多产出。233 IE技术国内外应用差距分析前两小节论述了IE在国内外的应用，可以看出在体系、应用范围等方面都存在着相当大的差距。目前就全国范围而言，IE的应用不要说在全社会，即使是在企业中，热心者也不多。原因除了IE技术还未普及、IE专业人员稀缺等原因外，还因为推广、应用IE要做大量过细的全员教育和分析论证、实施完善工作。同时，精益生产在我国中小企业中的应用非常少，可以看到的这方面的讨论文章较少，也有些实践者，例如早期的万象集团、上海格兰仕、蚌埠卷烟厂也有一定的实践经验。一方面，我国企业在实践精益生产的过程中取得了很好的效益:另一方面，应该看到我国企业实践精益生产的效果不及日本和美国，缺乏令国内外刮目相看的集大成者。我国企业在推广精益生产方式上的落后，主要表现在以下两个方面:一是在我国全面推广应用该管理方式的企业普遍都有效率提高，甚至极大提高，但离日美的应用水平还有差距，实施精益生产的效果尚不能与他们相当；二是我国还局限在对精益生产管理方式的某些具体管理手段(看板管理等)的应用上。总之，差距是显而易见的。只有根据中国的国情，依靠“内涵式、科教兴国之路，提高整个国民经济运行质量之路”，才能缩小差距、赶超像日本、美国等那些IE应用很成功的国家。第三章 现场改善与工序分析31 现场改善涵义现场改善(Gemba Kaizen)：Gemba在日语中是“现场事情真正发生的地方”的意思。广义上讲，它就是“事件发生的地方”；狭义上讲，Gemba就是指企业的“工作领域”或“工作位置”。Kaizen的意思是“连续不断的改进、完善”。综合来讲，Gemba Kaizen狭义就是指“对企业不同领域或工作位置上所做的不断的改进和完善”。32 现场改善的指导原则现场改善并不是一个简单的活动，许多企业花费了不少的时间和精力，但效果不理想。现场改善要遵循以下原则：1)经济效益原则企业的所有活动都围绕着经济效益，现场改善也不例外，也必须以经济效益为中心，其最终的目标主要是降低生产成本、缩短生产周期、提高产品质量，为用户即时提供价廉物美的产品。当然，现场改善在为企业带来近期效益的同时，更注意企业长期经济效益提高的需求。2)尽善尽美原则企业现场改善中出现的许多问题具有相似性、重复性，管理人员的解决方法往往是就事论事，而不是去分析问题的根源，其结果必然是同样的问题的重复出现。3)质量至上原则工艺和质量在产品的制造过程中是紧密联系、相辅相成的。在生产现场改善中，发挥工艺效能，加强工艺技术进步，提高工序控制能力，定期对人员、设备、材料、工艺、环境和检测手段等影响质量的主要因素进行综合分析，运用质量管理的方法，对产品制造全过程进行质量控制。4)务实原则由于各企业的管理模式、生产类型、技术水平等因素千差万别，现场改善的实施也必须以现代管理理论为指导，结合企业的实际，制定出切实可行的实施计划，现场改善必须追求实在的成果，不搞形式主义。5)以人为本原则“人”是企业管理成败的关键。尊重人性、让每个人参与工厂的生产管理，能改善工人与企业之间的关系，充分发挥人的积极性和创造性。以团队的形式管理生产工段，一方面把工作任务转移到真正为产品增值的工人身上；另一方面，一旦生产出现问题，工作小组群策群力查找事故原因，直至最终解决问题。33 现场改善程序流程图图3.3 现场改善流程图通过有目的地变换质量要因，观察实验结果，分析各要因对质量特性的影响程度，达到排除原因、再现原因和条件优化的目的。34 现场布局、物流改善341 设备布局的定义设备布局是在生产纲领，工艺路线已经确定的条件下，在规定的空间范围内，将与生产全过程有关的设备，设施，运输通道，物料堆放场地和人员活动空间等做最合适的分配和有效的组合，以获得最大的经济效益。设备布局的好坏关系到生产的顺利进行，影响车间的生产效率，车间厂房的利用率，车间人力物力的合理配置，进而影响着企业的整体效益。342 设备布局的优化目标1) 最短的物流路线。最大限度的减少物料费用，保持物流流畅。这个意味着使未来的布局成本尽可能的低；2) 最大的灵活性。灵活，富有弹性的布局对于企业未来的发展及适应变化的能力无疑具有重要的意义；3) 能够满足生产工艺过程的要求，使工艺路线尽可能顺畅、自然；4) 有效的利用人员、设备、空间和能源；5) 生产周期尽可能缩短；6) 提供安全、方便、舒适和职业卫生条件，良好的工作环境能够使员工更加具有士气，使工作更具有效率；7) 空间利用率最大，减少浪费。理论上这些目标不可能都同时达到最佳，有时甚至相互矛盾，由于物流费用在整个生产费用中所占20%-50% 。物流费用的降低直接影响生产成本的高低，因此本文设备布局的优化目标是最大限度的保证物料费用的最小化。343 现场设备布局的基本原则l 整体综合原则：设计时应该对设施布置有影响的所有因素综合考虑，以获得优化方案；l 移动距离最小原则：产品搬运距离的大小不仅反映搬运费用的高低，也反映物料流动的通畅程度，因此应以搬运距离最小为目标选择最佳方案；l 空间利用原则：充分有效地利用作为生产区域或存储区域的空间，追求布局紧凑，减少使用面积，节约投资；l 安全性原则：设备布局应使生产过程中流动顺畅，设备尽量按照工艺的顺序布置，避免物料的重复、往返导致的物流交叉、阻塞等，从而使物料路线顺畅且衔接紧密，消除无谓停滞，为求生产流程连续化；l 柔性原则：在进行厂房设施布局规划前，应考虑各种因素变化可能带来的布置变更，设备布局尽量保持一种柔性，以便于以后添加设备扩展或重新布置以调整改进。35 工序分析1工序分析的含义：工序分析是指：对各阶段的作业进行观察、调查，甚至分解其内容，用专门的记号将作业内容、顺序等画成图表，然后加以评价，以谋求工序综合性、根本性改善的手法。2工序分析的种类：1) 制品分析是指：以材料、制品等生产对象在生产和检查过程中，所发生的变化为中心进行的分析。2) 作业人员分析是指：以作业人员施予制品等生产对象的动作为中心进行的分析。3) 组合作业分析是指：关于作业人员与机械，或者是多个作业人员共同作业时，彼此之间的相互关系如何？以此为中心进行分析。3工序分析的目的：1) 知道工序的概略。2) 把握工序流动的顺序，阐明工序的前后关系。3) 知道各工序的大致时间，工序的平衡状态如何。4) 能够发现白干的工序。5) 能够找出工时过大，有潜在问题的工序。6) 能够找出停滞、等待、空闲的工时。4工序分析时应持有的态度：1) 对一切都持怀疑态度。2) 对各种现象都养成究明原因的习惯。3) 时常邀请相关人员出谋划策。5工序分析后的基本改善方法：1) 排除法：从另外一个高的角度来看，就能发现无用的作业。2) 结合法：将类似的作业一起分析，具有不可小窥的作用。3) 交换法：改变作业的顺序，替换作用人员。4) 精减法：削减作业的次数、距离。第四章 雷诺水泵装配线物流改善研究41 现状调查雷诺水泵已经完成从试制生产到批量生产的过渡。试制时的生产物流组织无法满足批量生产任务要求，提出对现有的线边物流进行诊断和改善。411 雷诺水泵装配工艺流程图试制前雷诺水泵日产18台，批量生产时雷诺水泵日产30台。雷诺水泵装配工艺流程图见下图4.1.1图4.1.1 雷诺水泵装配工艺流程图412 现场作业布局如下图4.1.2所示，现场泵盖装配10序、20序设备布局在流水线终端，试验结束后进行热装，然后用小车转运到流水线始端进行30序装配。图4.1.2 作业布局现状图按照以上作业布局现状图4.1.2，通过现场测量可知，从水泵的泵盖存放区（仓库）到泵盖试漏试验工序（10序）需要走90步，从泵盖试漏试验工序（10序）到热装水泵轴工序（20序）需要走15步，从热装水泵轴工序（20序）到压装水封工序（30序）需要走23步。413 泵盖装配工时数据统计如下表4.1.3所示，为水泵泵盖装卸、操作、搬运时间统计表：表4.1.3 时间统计表由表4.1.3可知，20序为泵盖装配线的“瓶颈工序”，此生产线的生产节拍为203s，我们可以计算一下流水线的作业充实度，由作业作业充实度的公式可知：10序的作业充实度=（10s90s）203s100%=49.26% 20序的作业充实度=（13s120s）203s100%=65.52%30序的作业充实度=（11s15s）203s100%=12.81%40序的作业充实度=（12s13s）203s100%=12.32%50序的作业充实度=（9s12s）203s100%=10.34%图 4.1.3 10序、20序现场布局情况图42 改善目标设定由水泵泵盖的装配工时数据统计表，我们可以看出此装配工序的瓶颈工序为10、20、30序，为此我们选择对10、20、30序瓶颈工序为改善目标，确定我们通过此次改善所要达到的二个目标：1、解决泵盖装配作业等待时间，提高劳动充实度。2、班产量由16台提高到50台。43 要因分析 图4.3.1 水泵产量效率低下的影响因素由鱼刺图4.3可知影响水泵效率低下的因素中，我们根据自己设定的改善目标，对工序作业不合理、物流距离长、工艺布局不合理、外协件不合格、压床调试困难这五大因素进行要因分析，所得结论如下：要因分析一：工序作业分配不合理，我们通过绘制工艺流程图的方法结合表4.1.3的泵盖装配工时统计数据，我们可知：泵盖总成装配10序、20序生产节拍较低，存在作业人员等待浪费；主要由于10序、20序试验和热装时间长。要因分析二：物流距离长，通过现场调查测量，20序完成后到30序的搬运路线长（23步），需要从流水线末端用工位器具搬运到流水线上进行压装，不能实现流水线作业，整体影响后工序的装配作业效率，20序是整个装配流水线的“瓶颈”工序。要因分析三：工艺布局不合理，通过现场调查，作为雷诺水泵流水线装配应该保证流水线流畅，从现状上看泵盖装配10序、20序的位置在流水线末端，导致流水线交叉，工艺布局不合理。要因分析四：外协件不合格，通过现场调查研究，水泵总成装配，尤其是在总成泄漏试验时，由于水泵涡壳等外协件出现砂眼等不合格品，导致试验总成密封试验不合格，影响总成装配和试验的效率。要因分析五：压床调试困难，通过现场调查研究，在调整各台压床时，更换工装器具困难，影响作业效率。44 改善对策实施如图4.4.1所示，为改善前的水泵泵盖的工位布局图，通过此图，我们可以很直观的看出由于工艺布局的不合理，导致流水线交叉，物流路线增长，工件搬运时间增长，大大的降低了劳动生产率。图4.4.1 水泵泵盖的工位布局图（改善前）我们对10、20工序的工艺布局做了重新的调整后得以下改善后的水泵泵盖工位布局图，如图4.4.2 所示：图4.4.2 水泵泵盖的工位布局图（改善后）改善后，泵盖泄漏试验设备移动到流水线最前端，将热装设备移动到泵盖装配30序TOX压床对面。按照以上作业布局现状图4.4.2，通过现场测量可知，从水泵的泵盖存放区（仓库）到泵盖试漏试验工序（10序）需要走60步，从泵盖试漏试验工序（10序）到热装水泵轴工序（20序）需要走1步，从热装水泵轴工序（20序）到压装水封工序（30序）需要走5步。45 改善效果效果一：改善后，减少了水泵泵盖存放区（仓库）到泵盖试漏工序（10序）、泵盖试漏试验工序（10序）到热装水泵轴工序（20序）、热装水泵轴工序（20序）到压装水封工序（30序）搬运的时间。提高了作业效率，解决了“瓶颈”。班产量由16台提高到了60台。效果二：原来泵盖装配10序、20序作业由两位工人完成，调整工艺布局后利用泄漏试验和热装作业时间长的特点，改为由一个人来完成，节约了劳动资源，减少了等待时间，提高了作业充实度。改善后10序和20序合并，可以利用20序中加热的时间，统筹规划，合理安排装卸，操作时间，生产节拍由原来的203s降低为173s，具体数据见下表4.5：表4.5 改善后数据表10+20序的作业充实度=（13s120s）173s100%=78.87% 30序的作业充实度=（11s15s）173s100%=15.03%40序的作业充实度=（12s13s）173s100%=14.45%50序的作业充实度=（9s12s）173s100%=12.14%效果三：调整工艺布局后，大大缩短了物流路线，不需要来回倒运，并且规范了作业现场，避免了逆向作业，10序、20序直接上线，搬运路线改为流水线搬运。一定程度上解决了作业瓶颈，各个工序都能够上线作业。效果四：合理规划了流水线的线边布局，将原来泄漏试验设备和热装设备空间释放出来，使得水泵总成装配的空间不再显得拥挤，有利于整个水泵装配线的布局。46 本章小结通过对雷诺水泵泵盖装配线的改善研究，我们得到了很好的效果，生产率提高了，但是并没有达到我们所要求的理想状态。对物流现状的改善只能提高部分瓶颈工序的作业充实度，对整条生产线其他生产线的作业充实度的提高不大，主要是由于生产线的瓶颈工序严重影响了生产节拍，故而要彻底解决整条生产线的瓶颈工序，除了改善物流状况外，还要提高外购品质量，投入先进生产设备，提高20序的生产效率，正确编写作业指导书等。我们所做的这些只是冰山一角，只是为企业的生产现状提供了数据依据，为其改善提供了一些可参考的方案，考虑到企业的实际经济问题和企业领导的决策等现实的财政问题，彻底的改善还需要领导的支持和企业财政的支持。通过实际的学习，我学到的并不是水泵是由什么组成的，具体加工工序是什么，我认为作为一个工业工程的学生，要时刻培养自己明锐的洞察力，清晰的改善思路以及不惧艰辛的现场考察，实践出真知，现场出改善。第五章 康明斯水泵包装的改善研究51 康明斯水泵包装问题描述东风泵业有限公司的康明斯水泵包装主要采用一次性油纸+网框的形式进行发交包装，2007年包装费用消耗25万元。康明斯水泵包装方式复杂，现场堆积包装物多而杂乱，现场包装主要采用人工方式，既费时也费力，且要求的包装工作场地面积较大，不便于现场管理。到仓库领取包装物、现场储存时间：25分钟/10箱；叠包装盒、装箱时间：40分钟/箱；包装面积：50。2007年康明斯包装费用明细表如下表5.1所示：零件号包装CPU（元）分厂2007年包装费用数量（个）金额（元）3509N1-0102.3607CB20473509Q17-0102.3607CB855620198C39745482.3607CB2130750299C49300415.5444CB776343041C49470265.5444CB30166C49470275.5444CB6923837C49886765.5444CB17059453C49892685.5444CB11846565C49996795.5444CB84449314772.3607JB471111011N-010-A20.4808JB861941441011Q01-010-A20.4808JB168058080A39608400.4808JB1864896C34153650.4816JB30341461C34153660.8152JB22461831C39668400.5866JB3600521121C39668410.8152JB39220731962C48912520.6406JB30441950C49340580.8152JB2270618510C489357930.6406JB5135532898合计256614表5.1 康明斯包装费用明细表说明：零件号为不同水泵的型号；包装CPU为包装一个水泵所用的一次性包装油纸和网框的成本；数量为一个包装箱内装入的水泵数量；金额=包装CPU数量；CB和JB分别为包装工位的代号。52 包装改善管理流程图5.2 包装改善管理流程图53 改善目标的制定1、使用通用的包装箱，提高包装箱的循环利用率，降低生产成本。2、减少产品周转、包装物领用、储存、叠包装箱等时间，提高劳动效率。54 包装容器的选择与确定PE袋专用料架中空板箱通用网格箱通用塑料箱541 包装容器的选择基准 劣 优图 5.4.1包装容器选择基准从图5.4.1包装容器选择基准，我们可以看出从PE袋到通用塑料，不管从包装的档次还是从包装的质量都有很大的提高。只要达到互换性的标准，包装材料就可以重复循环利用，这样就可以节约生产成本，为此东风泵业有限公司采购一批可折叠的塑料周转箱，其塑料托盘的规格如下：塑料托盘规格说明：（1）托盘动态最大允许重量设定为1000kg；（2）托盘静态最大允许重量设定为4000kg；（3）托盘底部名义尺寸长宽为“1.1m1.1m”,实际尺寸为“1.13m1.13m”。542 托盘的规格的确定东风汽车泵业有限公司计划采用两种国际标准托盘：a、1100*1100*H b、1300*1100*H ，托盘示意图如下图5.3.2所示： 图 5.3.2 托盘示意图543 通用塑料包装箱的规格确定（1）图片样式（2） 四种规格通用塑料箱与1100*1100*H托盘之间的捆绑方式简图（堆叠高度H=4层）（3）包装箱价格表55 康明斯水泵包装方案的确定551 康明斯水泵设备参数东风泵业有限公司康明斯水泵设备的参数如下表5.5.1所示：类型型号产品重量kg长*宽*高mm塑料箱SNP托盘装箱数 箱/层*层每托盘产品数托盘承重每箱承重KG原网框数量水泵C49340583.7180*120*15066*518066622.2144水泵48912522.6180*120*15066*518046815.6210表5.5.1 水泵设备包装参数明细表552 康明斯水泵装箱形式泵体，皮带轮两点定位后，两个水泵相对放置，6个每箱。EVA内衬规格尺寸为480*294*60mm，也可采用尺寸规格为480*294*30mm的内衬+480*294*30mm的EPE发泡布。要求两种水泵通用一种内衬，水泵在箱里固定，运输中不能晃动，相互撞击。 图 5.5.2.1 EVA内衬尺寸图 图 5.5.2.2 装箱效果图553 康明斯水泵装箱运输 将16个包装箱分四层叠放、捆绑在一起，周围缠绕上两周拉伸薄膜，下面放置在塑料托盘上，上面盖上中空板上盖，包装完成准备装车发货。56 改善后的效果实施改善后，康明斯水泵塑料包装可以重复使用（使用期限3年左右），2008年7月份实施此项改善措施后，减少一次性包装费用5万元；提高包装效率，减少了产品周转、包装物领用、储存、叠包装盒等时间。经济效益估算，可折叠塑料周转箱+内衬共计=56元，塑料托盘200元，依据2008年月产量，需投入2500个周转箱，200个托盘，合计投入18万元。以2007年水泵包装费12.3万元，一年半可收回成本。以A39603423966840为例，改善效果对比见下图所示：零件号原包装CPU改善后SNP每托盘SNP每托盘单价重复使用一年数量改善后CPUA39603420.6406122881544513550.0301C39668400.5866143361544360050,0429图 5.6 改善效果对比图57 本章小结包装的改善首先解决了包装的材料，有了先进便捷的包装材料，工人在包装操作时动作轻松自如。在前面我阐述了对包装场地也做了改善，因为对包装场地的改善是一个很简单的“5S”活动，原来的包装场地是在水泵总成装配完成后的线边，造成水泵装配流水线物流通道拥挤阻塞，流水线线边脏乱，影响整个流水线的形象。如今将包装工序从生产线边转移到了半成品仓库，原先的半成品仓库工件和货架排放随意，没用充分利用仓库的立体空间，现在对仓库的半成品货架进行了一个简单的整理，就整理出了一个30的面积，对于改善后的包装工序已经足够使用了。由以上包装的改善我得到以下启示：1、对包装辅助材料、辅助工具标准化后，能节省生产成本，提高劳动效率，可见标准化、互换性对任何改善的重要性，以后在从事改善活动时，不仅要有一颗改善之心，也要有一个标准化的观念。2、工业工程做任何改善时，要以最少的投入获得最大的收获，要追求完美，但不要刻意的要求尽善尽美，改善无极限。第六章 标准化操作及质量控制方法61 标准化操作标准化作业定义：成文的、当前最佳的、安全的完成作业的方法，并达到必要的质量标准。标准化操作是指操作者按照预先规定的步骤和方法完成每一个过程，它早在近一百年前由泰勒提出，在各工业发达国家早已被普遍使用。但是我国由于长期沿袭师傅带徒弟的模式，标准化操作还没有真正被完全接受，这成了实施过程控制的一个障碍。标准化操作将最好的经验和方法固定下来，防止了各行其是、盲目探索产生的过程混乱和波动。它是一种重复性作业方式，每个人仅负责自己的那部分工作，由于工作过程是相同的，过程的结果也必然是相近的，保证了产品质量的一致性。为此，需制定标准化操作单SOS/JES，它包含了当前最佳的操作步骤和物料位置，使之以最安全、最有效的方法来达到必要的质量水准，它适用于所有岗位。装配车间的标准化标准化操作单有两种：生产作业标准化操作单和质量检验标准化操作单。生产作业标准化操作单用于指导操作工人的操作步骤和方法，要求员工在装配前、后进行零部件自检，并严格按照操作标准作业，以保证装配质量的优良性和一致性。质量检验标准化操作单用于指导检验员在进行流水线检验工作中，确保装配质量，并依据标准及时发现问题并给予纠正，预防了批量性缺陷的发生。另外车间要强制推行并建立监督考核激励机制，充分调动工人的积极性。611 作业标准规定项目和编制要点及样表（1）适用范围：适用于产品和工序。（2）作业目的：说明这件工作为何是必要的及其理由，或者说明这件工作如不完善会对产品的质量和后序工序的效率带来什么影响。（3）成品的基准：说明产品加工到什么程度；能用数值表示时，可用基准值、容许差或范围等表示；可以适用图、画和照片等，作尽量详细明确的表示；在用文字说明有困难时，应使用实物（极限样品）作明确规定。（4）程序、要领：应尽可能通俗易懂地说明作业的程序、作业的窍门、要点和关键，也应包括注意事项，对于初学者，必要时在这个项目里应包括检查日期、检查个数和检查方法。（5）必须实施的项目：除作业程序中已注明的项目外，还必须写明下列事项； 为安全起见必须遵守的内容；制造上的技术上需保持的条件和必须维持的状态；联系和报告事项；发生事故情况下的特殊处理。（6）其他：前道工序名；后道工序名；使用原材料和部件；设备名称；工装夹具种类和数量；量具的种类和数量；标准工作量。图 6.1.1 *产品（工序）作业标准样表612 检验标准规定项目和编制要点及样表（1）适用范围：对适用对象、检验标准和使用范围所作的规定。（2）检验项目：需要检验的项目，一般为外观、形状尺寸、结构、性能、物理性质、化学性质、材料质地、附件以及备件、标记等。检验项目也可根据进行检验的难易顺序加以规定。（3）检验批量：规定判断合格与不合格的单位批量，一般决定批量的方法如下： 用不同原料、部件制成的物品不可作为一批。用不同制造机器、制造方法制成的物品不可作为一批。 不同日期、时间或轮班制成的物品不可作为一批。（4）检验方法：是全部检验还是抽样检验，应根据适用的检验方法加以规定。抽样时应指明抽检种类、合格质量标准或取样的大小n以及判断合格的件数c等。（5）取样：规定被检验物品的取样方法，为能取得可代表批量的样品，通常采用随机抽样，为做到随机，可使用随机数表或采用其他方法进行取样。（6）试验方法：根据检验项目规定试验方法。对测定仪器的精度、测定方法、实验条件等进行规定。也可以把本厂内的试验方法加以汇总作为实验标准，在检验标准中加以引用。（7）判断基准：提出判断试验结果好坏的检查规格极限值。检验规格，以制品规格为例，一般在考虑取样误差和测定误差的情况下，才对这部分作出严格规定。根据感官试验的结果进行的判断，为避免判断含糊或不够客观，应规定极限样品。（8）检验后的处理：对检验批量进行了合格和不合格的判断后应明确规定合格批量、不合格批量或合格品、不合格品的处理。另外，还应根据检验结果编制检验报告书，合格品和不合格品通知书，并规定报告对象和提出对象。图 6.1.2*产品（零件）检验标准样表62 班组长3*3*3检查班组长3*3*3是指班组长每天抽取三个批次，每次抽取三个产品，总结当天班次前三位抽检质量问题。班组长3*3*3质量检查是控制班组内部质量缺陷的有效工具，对班组内由于操作引起的质量问题进行控制，如控制错、漏装，装配过程划伤、磕碰，及时纠正预防，杜绝再次发生，它主要用于装配过程的控制。装配过程中需要检验的项目有几十个，班组长不可能面面俱到，各工段班组长在自己负责工段内随机抽取八个项目，随机抽三个泵，根据检验标准检验，看是否符合质量要求，并记录抽取得到的前三位高发问题，找出发生的根源，纠正预防，努力杜绝该问题的再发生。63 工艺检查制定工艺检查制度，加强工艺