工业工程毕业设计（论文）基于IE的FL公司车削加工车间工作改善研究.doc

西南科技大学毕业设计（论文） 题目名称：基于IE的FL公司车削加工车间工作改善研究年 级：2003级 本科 专科学生学号：20035686学生姓名： 指导教师：学生单位：制造科学与工程学院 技术职称：高级工程师学生专业：工业工程 教师单位：工业工程教研室西 南 科 技 大 学 教 务 处 制基于IE的FL公司车削加工车间工作改善研究摘要：伴随中国汽车产业的飞速发展，汽车零部件制造业也迎来了前所未有的发展机遇。绵阳市富临精工机械有限公司作为一家专门为汽车生产配件的零部件企业，在生产规模急速扩大的同时，生产管理的落后成为了制约生产发展的一大障碍。随之而来的是订单任务无法按时完成，交货期被迫延迟，企业信誉受到严重影响，经过研究分析有必要在生产作业方面加以改善。本文通过积极运用工作研究中的方法研究以及作业测定两大技术重点对富临精工机械有限公司车削加工车间首要产品-挺柱体的生产作业进行了改善性研究分析，并提出了改善方案。通过工作改善研究，有效的提高了瓶颈工序的的作业效率，降低了作业疲劳，减少了用工工时，降低了挺柱体的生产节拍，从而提高了劳动生产率，降低了生产成本。关键词：工业工程；工作研究；作业改善；劳动标准An ameliorative research on the Turning Workshop of FL Company based on IEAbstract：As the rapid development of Chinas Auto Industry, car parts manufacturing industry are also facing perfect opportunities. Fulin Precision Machining Co.,Ltd, which is specialized in producing car parts and located in Mianyang, finds that the low-efficiency in both producing and managing a huge handicap to get better with the soar in producing scale. As a result, orders are not be able to be fulfilled on time, deliveries are always forced to be delayed, what is even worse, the credit of the company is affected. In order to turn the tables, its quite urgent to make some improvement in manufacturing process after certain analysis. In this paper, Work Study, including two technical methods:Method Study and Work Measured, are extensively used to do ameliorative researches on the staple products in the Turning Workshop of Fulin Precision Machining Co.,Ltd. Ultimately, an ameliorative project is introduced.It shows that, through the ameliorative research, the working efficiency in bottle-neck-procedure is improved significantly, working fatigue is alleviated, time consumed is lessened, pace in producing is slow down, as a result, productivity is improved and production cost is reduced. Key words: IE; Work Study; improvement of work; Labor Standards目 录第1章 绪论1 1.1 课题背景1 1.2 国内外工作研究发展状况2 1.2.1 国外工作研究发展状况2 1.2.1 国内工作研究发展状况3 1.3 选题意义6 1.4 研究方法6 1.5 论文的主要研究内容及结构6第2章 工作改善理论研究及评价标准8 2.1 IE简介8 2.2 工作研究9 2.3 方法研究11 2.3.1 程序分析11 2.3.2 作业分析11 2.3.2 动作分析12 2.4 作业测定12 2.4.1 预定标准时间法13 2.4.2 MOD法简介13第3章 车削加工车间现状分析17 3.1 FL公司简介17 3.2 车间生产现状分析17 3.3 挺柱体的生产作业分析20第4章 现场作业改善方案23 4.1 改善的必要性与可行性23 4.2 挺柱体生产作业程序分析24 4.3 镗内孔、切槽作业改善39 4.4 切小槽、倒角动作研究 42 4.5 改善方案的评价与实施50 4.5.1 改善评价50 4.5.2 实施与展望52结论53致谢54参考文献55第1章 绪 论1.1 课题背景伴随经济全球化以及科技的高速发展，中国的经济飞速前进，经济的发展充分带动了汽车产业的发展，进而使得汽车零部件产业迎来了前所未有的机遇。加入WTO来，我国汽车零部件产业经受住了考验，其虽不像整车产业那样风云变幻，但挑战与问题依然存在。 一方面，我国汽车零部件工业正处在新一轮的发展高峰期。本土化汽车产业的发展，汽车产业全球化，国际采购商对中国汽车零部件的青睐以及国家“十一五”规划对全面提升汽车零部件行业竞争力的定位，为我国汽车零部件产业的发展带来了大好机遇。 据估计，“十一五”期间，中国的零部件产业市场将会达到35%的年增长率。2010年之前,中国零部件的出口额将达到400亿美元。另一方面，原材料的价格不断上涨，成本压力加大以及跨国巨头的强势竞争给本土零部件企业带来了严峻考验。据统计，在全国5000多家汽车零部件企业中，目前已有1200多家是外商投资企业，超过15，跨国汽车零部件集团在华独资和合资企业在我国已形成列强环蚀之势。随着海外企业纷纷进军中国内地市场，必将对本土零部件企业构成新一轮的挑战。国内零部件产业发展潜力虽说巨大，但由于产业基础较差,与国际巨头实力差距很大。专家认为,中国零部件产业需要克服的困难还很多,在整体规模及产业结构、质量控制、知识产权保护等方面还面临很大的挑战。缺乏强大的零部件产业支撑的汽车工业是不可能成为真正意义上的汽车产业，如何使汽车零部件业与整车业同步发展，已经成为业内人士共同关注的热点。专家强调，国内零部件产业要形成自己的特色和品牌，实现规模经营，多品种配套，特别是要紧密配合整车企业品牌建设战略，通过共同合作，提高竞争力，逐步打造中国汽车零部件产品“成本、品质、高新”的A级形象1。产业后发国家技术创新成本的优势持续释放，决定了中国汽车零部件产业将会成为世界汽车零部件产业的重要组成部分。在经济全球化发展日益明显、国家政策鼓励、以及民族汽车产业迅猛发展的条件下，机遇与挑战并存，中国汽车零部件产业要想有所作为，就必须突破瓶颈，走上一条健康、可持续的发展道路。1.2 国内外工作研究发展状况工作研究在国外的发展与应用已有上百年历史，作为IE应用最基础最广泛的技术之一，它起源于泰勒的“时间研究”与吉尔布雷斯的“动作研究”，后经巴恩斯，莫吉森等人的发展完善，成为一门在现代工业管理中发挥了巨大作用的科学。60年代后工作研究进入了成熟期，自此工作研究技术不断创新，引入了计算机辅助方法。国外各工作研究相关的软件企业和机构也纷纷崛起，研制开发了一批方法研究和作业测定的应用软件。而国内在工作研究的发展与应用方面还处于起步阶段，在工作研究软件的研发方面更是乏善可陈。现阶段工作研究主要包括：程序分析、动作分析、时间分析、稼动分析、生产线平衡等方面。1.2.1 国外工作研究发展状况工作研究自十九世纪末被创立以来，在西方工业化国家就有着快速的发展和广泛的应用。随着科学技术和生产的发展,管理手段的更新,工作研究的具体内容也发生了巨大的变化。早期以个别人、个别作业的工作方法研究为主，现已发展为操作系统设计、作业方式设计以及生产线的组识设计等方面的研究；早期以直接时间测定为主的时间研究,现已发展为包括直接时间定额、预定动作时间制、标准时间和宽放时间的确定等方面的研究；此外，现代工作研究还包括作业环境和疲劳的研究。也可以从另一个角度将现代工作研究划分为两部分，一部分为工作研究的基本内容,包括工序设计、作业改进、小组作业设计、人机作业设计、流水线组织设计、作业时间测定、标准时间的制定和宽放时间的确定等。另一部分为扩大的工作研究内容，包括随着办公事务自动化的发展，有关办公事务的组织、事务信息处理系统、办公事务环境、事务处理能力及时间等业务管理；原以作业人员为中心的生产线组织设计随着机器人和自动化设备的引入，出现了自动化生产线、柔性制造系统和工厂自动化，其中的生产组织设计包括对机器人和自动化设备的微细动作分析设计等2。60年代以后，西方发达国家开始将计算机技术应用到工作研究领域，出现了一些进行流程分析、动作研究和时间标准制定与管理的计算机软件系统。软件技术、网络技术和多媒体技术的进一步发展，使得工作研究技术已从最初的现场手工记录工作过程发展到可以借助数码相机或摄像机等设备辅助纪录，一些研究机构还利用3D人体模型或机器人来进行动作轨迹的研究。工作研究软件更是层出不穷，而且功能越来越强大，操作界面也日益人性化。大多数现代工作研究软件都支持Windows平台，系统界面友好，操作简单，研究人员无需额外的培训，这是新一代工作研究软件的特点；网络化和分布式工作研究系统也成为了重要趋势；有的系统还配有便携手持终端采样系统，为亲临现场的研究人员提供了很大的方便，同时也提高了采样数据的准确性和高效性。国外的工作研究软件公司和机构非常多，其产品的功能和应用范围也各有特色。如：Interval Systems公司的AccuStudy是一个运行在手持平板电脑，用来替代手写板和马表的动作时间研究软件系统，曾一度被称为“The biggest advancement in time study since the stopwatch”Applied Computer Services Inc.公司的Business Pro是基于Windows平台的一系列工作研究模块的集合，包含流程记录和控制，作业测定，标准开发、评价和引用，MRP/ERP支持等，覆盖了作业数据开发和维护的各个方面；MTM协会开发的MTM-LINK系统是应用MTM方法，辅助工业工程师完成工作研究的系统。它主要用于作业标准时间的开发和作业标准数据库的维护3。1976年美国工业工程杂志与博通公司联合对1500家企业工业工程应用情况的调查表明，89%的企业应用工作研究；英国应用工作研究的情况大体与美国相似，据1979年哈里斯对英国401家企业的调查，其中有84%的企业应用工作研究，占应用工业工程各项技术的首位；1981年，路特(Reuter)对企业工业工程应用情况的调查表明，美国90%以上的企业应用工作研究，其中94.2%的企业应用了方法研究，96.3%的企业应用了作业测定，企业的生产率提高51%以上；日本、前联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术，其为企业提高生产率达50%以上4。从以上来看，工作研究技术在国外取得了很大的发展与创新，信息技术已经全面介入到其各个应用领域,而计算机辅助方法已经成为工作研究发展和应用的趋势。1.2.2 国内工作研究发展状况工作研究在我国的应用可以追溯到八十年代中期。从1985年开始，机电行业部分企业推行了工作研究。根据10个企业，12条生产线试点统计，企业一次投入76万元，每年净增收入2815万元，劳动生产率提高16%-18%，投入效益比为1335。例如，北京机床电器公司运用工作研究，改造三条生产线，产量翻番，年新增产值1165万元，新增利税349万元；成都红光电子管厂推行MOD法，改进20个工序，仅投入9930元就使年增产值840万元，净增利税和节约材料费达363.56万元，投入效益比为1366；大连无线电十三厂应用工作研究，改进收录机装配线，效率从42.7%提高到83.78%，日产量翻一番，由102台提高到204台；上海金陵无线电厂应用工作研究，改造生产线，投入0.36万元，获经济效益81万元；广东科龙电器股份有限公司，推行工作研究，一台容声电冰箱的生产节拍从48秒减少到36秒，全员劳动生产率提高达33.3%。冶金行业推行工作研究，也取得了类似效果。如鞍山钢铁公司在炼钢厂、机械厂、选矿厂等20个单位进行试点，通过推行方法研究，改进生产工艺，已取得5392.1万元的经济效益6。目前，工作研究在机械、电子、冶金、航天航空、轻工、化工、建筑等部门的应用已经起步，正在不断普及与发展。然而，工作研究在我国的应用尚不能和西方工业化国家同日而语。目前我国大部分工作研究的实施，基本上还处于手工和经验估计的状态，由人工进行测绘、记录、分析、评价和改进。这样形成的基础数据，其准确性、及时性、规范性和可靠性一般都比较差，很难为各种管理决策提供可靠的支持7。在我国，工作研究的发展和应用主要存在以下几方面的问题：1、标准化意识薄弱，工作研究不成体系我国一直沿用前苏联的工业体系，人们对效率、标准化的意识比较薄弱。相当数量的企业存在：作业方法缺乏科学性、系统性、标准化，主要凭经验和个人意愿行事；作业方法的改进一般来源于工人自发进行的个人行为；仍然采用粗略的经验估算方法制定时间定额，时间定额标准很不统一等。这些状况导致企业基础数据的实用性和准确性差，无法起到为企业上层提供可靠的决策支持作用8。2、工作研究技术处于手工状态，限制了工作研究的普及随着科学技术的进步，生产的不断发展和计算机技术在工业工程领域内的应用，必然要求提高方法研究和定额工作的效率和质量，但由于工作研究技术长期以来依赖于人的技能程度，作业方法设计一直由工作研究人员凭借其工作研究知识和生产实践经验，设计各种作业流程并计算其相应工时定额。工作研究人员在设计作业方法和制定工时定额过程中，需要进行大量的信息处理、思维决策、数据计算和繁复的文字处理工作。随着时代的发展，这种枯燥繁琐的重复性工作方式逐渐暴露出人工设计的很多缺点：设计时间长，设计效率低；作业标准的一致性差；作业文件缺少定量分析，不能有效的指导生产过程。3、缺乏工作研究软件系统目前，国内外众多软件商在中国投入的软件系统大多集中在CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等热门软件上，而工作研究软件的投入与开发却寥寥无几。究其原因，固然有软件商对这一领域的忽视，但其主要原因却暴露了国内企业对基础数据的漠视态度，对工作研究软件缺乏系统的认识。工作研究的计算机化跟不上，导致了企业基础数据发展的滞后，而高层生产系统，如MRP、ERP等不能够得到准确及时的基础数据支持，致使整个生产系统效率低下9。随着现代企业的发展壮大，企业的规模日益扩大，其基础数据也越来越庞大，而且基础数据更新速度明显加快，传统手工的工作研究已经不能满足现代企业的需要。企业对基础数据准确性、及时性和标准化的要求与基础数据传统经验获取手段之间的矛盾已经日益突出。为了解决这些问题和矛盾，国内一些企业开始探索计算机辅助工作研究系统，特别是计算机辅助劳动定额系统。这些系统为企业工作研究的实施带来了一定的方便，但都不成熟，大多处于实验阶段，往往只能适应个别企业工作研究中的部分领域，无法进行推广普及。因此，研制和开发一套完善通用的计算机辅助工作研究系统(Computer Aided Work Study System 简称CAWS系统)是当前我国工作研究领域创新的关键。CAWS系统能够为企业采取科学的作业流程、方法和制定可靠的时间标准、劳动定额提供辅助决策；不但实现工作研究各个应用领域的计算机化，而且能够与其他生产系统高度集成，从而为企业实施方法研究和工时制定提供可靠的技术支持，提高企业基础数据的准确性及其采集和管理的规范化，并提高工作研究的效率和质量10。总之，对于我国企业，实施工作研究并不断创新，探索工作研究理论与信息技术的结合途径，开发并应用计算机辅助工作研究系统(CAWS系统)，成为解决我国工作研究领域问题和矛盾的必经之路。1.3 选题意义前面已经提到，在当前经济发展现状下，汽车零部件产业的发展迎来了前所未有的机遇与挑战，企业要想在本行业中取得长久的发展，就必须针对具体问题进行改善。FL公司自2005年低由旧厂区迁至新厂区后，生产规模进一步扩大，旧的生产作业与管理模式弊端尽显，并严重滞后了生产的进一步发展。本文将通过积极运用IE技术针对车削车间生产瓶颈作业进行工作研究，在很少的投资或者是不需要投资的情况下，重新合理规划工作岗位，改善现有设备状况，改进工作操作方法，纠正作业姿势，提高动作经济性，从而降低作业疲劳、减少浪费、降低能耗，提高设备利用率，降低生产作业的节拍并建立起标准作业时间，并最终使得生产作业效率得到显著提高，降低生产成本，提高企业的整体实力，使得企业在竞争激烈的行业环境中取得领先地位。1.4 研究方法本科四年专业知识的学习，使得我对工业工程有了很深的理解，这为本文的撰写提供了强有力的理论支持。当然除了必要的理论知识，我还要不断的深入到生产现场进行调研，发现并及时记录有问题的环节，从而进行分析研究。在整个改善研究过程中，我从整体环境入手，以生产作业的人与物为主要观察对象，采取工作抽样以及作业测定等技术方法，用文字与图片如实的对现场进行了统计记录并整理成文。同时针对生产过程中出现的一些问题，我与公司制造部、质保部、以及五大车间相关部门领导以及生产现场的技术人员、操作员工进行了沟通交流，并一一整理记录下来，为后续改善工作的进行获得了大量基础资料。此外，在整个论文的形成过程中，我阅读了大量国内外相关领域的参考资料，并结合富临公司车削车间的实际情况，运用IE技术进行了深入的研究，并提出了自己的见解。本文运用了IE应用最广泛的基础技术工作研究，采用理论与实践相结合的方法对车削加工车间挺柱体的生产作业进行了改善性研究。1.5 论文的主要研究内容及结构本文的主要研究内容是通过对FL公司车削加工车间的分析，运用IE技术中的工作研究方法对车间生产的瓶颈问题进行了分析研究，理论结合实践，提出了改善方案，并对改善后的生产系统进行了评价。论文的结构如下：第1章主要叙述了汽车零部件产业的现状，工作研究在国内外的发展与研究状况，选题意义以及研究方法。第2章主要介绍了工作改善理论研究及评价标准工业工程(IE)与工作研究。第3章主要对FL公司车削加工车间当前的生产现状进行了分析，并重点分析了挺柱体的生产作业瓶颈所在。第4章主要运用工作研究方法对挺柱体的生产作业进行了优化分析，并重点针对瓶颈作业进行了改善性研究，最后对改善进行了评价。第5章对本文的主要研究成果作了一个全面的阐述并客观分析了论文的局限，并对改善的实施及前景进行了展望。第2章 工作改善理论研究及评价标准2.1 IE简介在改善过程中，运用了诸多IE技术，因此在此有必要对IE做简单介绍如下：1、IE概念工业工程（Industrial Engineering）简称IE，它的发展迄今已有一个世纪。美国国家标准Z94，即工业程术语标准（Industrial Engineering Terminology, ANSI Z94,1982）将工业工程定义为：“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与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价”，这也是到目前为止被广泛采用最具权威的定义11。2、IE范畴现阶段的工业工程主要的范围大致如下12：（1）工程分析（2）工作标准（3）动作研究（4）时间研究（5）时间标准（6）价值分析（7）工厂布置（8）搬运设计3、IE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）整体最优化的追求：效率、成本、质量三者兼顾，不为提高效率而牺牲了质量，必须从整体的立场达到最优化。（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。4、IE常用方法技术美国G.萨尔文迪主编的工业工程手册（1982年版）根据哈里斯（Neville Harris）对英国667家企业应用IE的实际情况调查统计研究，列举了常用的32种方法与技术，如表2-1所示13。尽管IE的应用范围极其广泛，但是制造业仍然是其中最主要和具有代表性的领域，而工作研究也是IE应用最广泛最实用的技术。本文将积极运用IE技术中的工作研究对车间生产作业进行改善性研究。表2-1 IE常用方法技术编号技术方法编号技术方法1方法研究17计算机编程2作业测定（直接劳动）18项目网络技术3奖励19计划网络技术4工厂布置20办公室工作测定5表格设计21动作研究的经济效果6物料搬运22项目管理7信息系统开发23价值分析8成本与利润分析24资源分配网络技术9作业测定（间接劳动）25工效学10物料搬运设备选用26成组技术（GT）11组织研究27事故与可操作性分析12组织评估28模拟技术13办公设备选择29影片摄制14管理的开发30线性规划15系统分析31排队论16库存控制与分析32投资风险分析2.2 工作研究工作研究（Work Study）是工业工程最重要的基础技术,其内容是对人们所从事的工作进行分析，设计,改善和管理,在需要投资或者不需要投资的情况下，寻求效率最高、成本最低的工作方法，使企业的生产效率显著提高，从而提高企业的经济效益和增强竞争力。因此世界各国的企业都是把工作研究作为提高生产效率的首选技术14。工作研究包括方法研究与作业测定两大技术，其具体范畴如图2-1所示。图2-1 工作研究范畴2.3 方法研究方法研究就是运用各种分析技术，对现行的工作系统进行科学系统的分析，在给定的制约条件下，开发出更有效、更经济的工作方法，以达到提高生产率和经济效率的目的。方法研究包括程序分析（Process analysis）、作业分析（Operation analysis）与动作分析（Motion analysis）。程序分析是以整个工作系统为研究对象；作业分析与动作分析则缩小到以某个作业或操作动作为研究对象。2.3.1 程序分析程序分析是以产品（零件）制造过程为研究改进对象的一种分析技术。它主要是从经济有效的角度，通过对加工对象从原材料投入到制成品的整个生产过程的分析，探讨加工工艺（包括工序划分，运输路线，使用工具等）是否合理。此外，对加工对象所用的原材料、元器件也应进行价值分析，分析选用的原材料、元器件是否合适（是否有功能过剩或功能不足现象）？有没有功能相同而价钱更低的代用品，原材料、毛坯的大小形状是否适当等。程序分析的技巧主要包括“一个不忘、四大原则、五个方面和六大提问技术” 12。一个不忘：不忘动作经济原则。四大原则：取消、合并、重排、简化。五大方面：操作、运输、储存、检验、等待。六大提问技术：对目的、方法、人物、时间、地点和原因进行提问。程序分析包括工艺程序分析、流程程序分析、布置路线分析、闲余能量分析、操作时两手的移动分析。在适当的时候，可根据不同的目的采用适当的技术。例如，分析整个制造过程采用生产程序图；分析物料或产品的流动采用流动程序图；有关工厂布置及搬运的分析采用线图等。2.3.2 作业分析作业分析又称操作分析，是方法研究中第二个层次的分析技术，它是在整个生产流程进行了程序分析之后，又对各道工序的作业进行详细研究。对影响作业质量和效率的全部因素进行分析，使每个工序的作业者、作业对象和作业工具三者达到最佳组合。作业分析改进的重点是改进作业方法，取消多余的、笨拙的作业操作，以达到减轻工人劳动强度，提高产品质量和作业效率的目的。根据不同的作业对象与调查目的，作业分析可分为人机操作分析、联合操作分析和双手操作分析三类。2.3.3 动作分析动作分析是以一项操作为对象,对动作活动进行详细的分析研究，省去不科学、笨拙的和无效的浪费，制定出轻松、省时、省力、安全、高效的动作序列。其基本思想是：对操作者手、眼及其它身体部位的动作，进行分析、比较、研究后，剔除多余无效的动作,简化操作方法，减少工作疲劳，降低劳动强度。并在此基础上制定标准操作方法,并与之相配合设计适当的工具、工作台布置等，为制定动作时间标准作技术准备。其主要的方法有：目视分析、动素分析、影片分析。动作经济原则是动作分析改善的重要依据，归纳为以下十条11：第一条：双手动作应同时而对称。第二条：人体的动作应以尽量应用最低级而能得到满意的结果为妥。第三条：尽可能利用物体的动能，曲线运动较方向突变的直线运动为佳，弹道式运动受控制的运动为快，动作尽可能使之有轻松的节奏。第四条：工具、物料应尽可能置于固定处所及工作者前面近处，并依最佳顺序排列。第五条：零件、物料应尽可能利用其重量坠送至工作者前面近处。第六条：应有适当的照明，工作台以及坐椅式样及高度应使工作者报纸良好的姿势及坐立原则。第七条：尽量解除手的工作，而以夹具或足踏工具代替。第八条：可能时，应将两种或者两种以上工具合并为一。第九条：手指分别工作时，各指负荷应按其本能予以分配，手柄的设计，应尽可能与手的接触面积大；机器上的杠杆、手轮的位置，应尽可能使工作者少变动其姿势。第十条：工具以及物料尽可能事前定位。2.4 作业测定作业测定又称时间研究，其根本目的是寻求在标准状况下完成一项工作所需的时间。即一个合格工人(具有正常的体力和智力，在劳动技术方面受过良好训练，并具有一定熟练程度的工人)在标准的作业方法和条件下，以正常的作业速度完成某一工作所需的时间，它是一项作业的纯作业时间与宽放时间之和。其主要研究方法有时间研究、工作抽样、预订时间标准法、标准资料法。2.4.1 预订时间标准法这是国际公认的制定时间标准的先进技术。它不需要对操作者的熟练、努力等程度进行评价，利用预先为各种动作制定的时间标准来确定进行各种操作所需要的时间，从而对作业确定出较客观的标准时间，而不是通过直接观察或测定。故在国外称为预订时间标准法（Predetermined Time System），简称PTS法。PTS法自身又分为40多种，本文重点运用模特法来进行研究。2.4.2 MOD法简介模特法，英文全称Modular Arrangement of Predetermined Time Standard，简称MOD法，是澳大利亚的G.C.Heyde在1966年以现有的各个动作分析技法的使用经验和人因工效学为基础，长期研究分析并定立了MODAPTS技法15。1、模特法的原理模特法的基本原理基于人机工程学的实验，归纳如下：（1）所有人力操作时的动作，均包括一些基本动作。通过大量的试验研究，模特法把生产实际中操作的动作归纳为21种 。（2）在条件相同时，不同的人做同一动作所需的时间值基本相等。 （3）使用身体不同部位动作时，其动作所用的时间值互成比例（如模特法中，手的动作是手指动作的2倍，小臂的动作是手指动作的3倍），因此可以根据手指一次动作时间单位的量值，直接计算其他不同身体部位动作的时间值。2、模特法的时间单位模特法根据人的动作级次，选择以一个正常人的级次最低、速度最快、能量消耗最少的一次手指动作的时间消耗值，作为它的时间单位，即1MOD=0.129s。模特法的21种动作都以手指动一次（移动约2.5cm）的时间消耗值为基准进行试验、比较，来确定各动作的时间值。 3、模特法的动作分类及其代号（1）动作分类及代号MOD法把动作分为21个，每个动作以代号、图解、符号、时间值表示（见图2-2）。其动作的体系分类如表2-2所示。（2）动作分析使用的其他符号延时BD：表示另一只手进行动作时，这一只手什么动作也没有做，即停止状态。BD不给予时间值。保持H：表示用手拿着或抓着物体一直不动的状态。有时为了防止零件倒下，而用固定的工具也为H。H也不给予时间值。有效时间UT：指人的动作之外的机械或其他固有的加工时间。其有效时间要用计时仪表分别确定其时间值。例如用电板扳手拧摞母、焊锡、铆接铆钉、涂粘接剂等。在改善作业中，BD和H出现得越少越好。图2-2 MOD排时法基本示意图表2-2MOD排时法动作体系分类表工厂中常见的操作动作上肢动作（基本动作）移动动作移动动作M1手指动作M2手腕动作M3小臂动作M4大臂动作M5伸直的手臂反复多次的反射动作（M1/2,M1,M2,M3）终结动作接触动作、抓握动作G0碰、接触G1简单的抓G3（注）复杂的抓放置动作P0简单放置P2（注1）复杂的抓P5（注2）组装其他动作下肢动作F3踏板动作W5走步动作附加因素L1重量因素其它动作E2（独）目视R2（独）校正D3（独）单纯的判断和反应A4（独）按下C4旋转动作B17（往）弯体动作S30（往）起身坐下注1、注2：需要注意的动作独：只有在其他动作停止的场合独立进行着往：往复动作，即往复一次回到原来状态4、MODAPTS的特点（1）易懂、易学、易记模特法将动作归纳为21种 。模特法把动作符号与时间值融为一体。如G3表示复杂的抓取动作，而且也同时表示了3MOD = 3×0.129s = 0.387s。如移动小臂去抓取放在零件箱中的一个小螺钉，在模特法中用M3G3表示，其中M3表示小臂的移动，G3表示复杂的抓取，M3G3时间值是6MOD（其中M3为3MOD，G3为3MOD）。因此，只要知道动作的符号，也就知道了时间值，所以，一看就会了。在模特法的21种动作中，不同的时间值只有0，1，2，3，4，5，7，17，30共8个整数。这样只要有了动作表达式，就能很快计算出动作的时间值。所以，一记就牢。 （2）实用性强采用模特法不需测时，亦不要进行评比，就能根据其动作决定正常时间。因此，使用它来分析动作、评价工作方法、制定标准时间、平整流水线，都比其他PTS法容易，且见效快。在实际使用中，还可以根据企业的实际情况，决定MOD的单位时间值的大小，如：1MOD=0.129s 正常值，能量消耗最小动作时间1MOD=0.1s 高效值，熟练工人的高水平动作时间值1MOD=0.143s 包括恢复疲劳时间的10.75%在内的动作时间1MOD=0.12s 快速值，比正常值快7%左右用MOD法计算动作时间的精度，并不低于其他的PTS法。第3章 车削加工车间现状分析3.1 FL公司简介 绵阳市富临精工机械有限公司（本文简称FL）为绵阳市最大的民营集团四川省富临实业集团投资成立，专业制造各型汽车发动机用液压挺柱、张紧器、摇臂及其它精密机械产品的制造企业。公司拥有员工500余人，各型设备300余台(套)，并拥有多项企业专利技术和一批自研的专用设备，部分设备及工艺水平达到国际水平。目前公司产品品种达200余种，覆盖全球液压挺柱类型的50%，同时形成了液压挺柱、张紧器、摇臂及其他精密部件多种产品系列。公司先后与国内20余家汽车发动 图3-1 富临精工机械有限公司机厂建立了良好的配套关系，同时公司也与美国卡特比勒、美国辉门等一批有较强实力的国际公司建立了良好合作关系，并成为BOSCH公司在中国西南的第一家B级定点采购企业。多年来，公司正凭着自己的综合实力逐步得到国内外公司的认可，并在业界赢取了一定的良好声誉。 3.2 车间生产现状分析富临公司车削加工车间占地约2000平方米，分为加工作业区、车间办公室、卫生间、原料区、成品区、半成品区、磁力探伤室、配电室、工装室、装配间、检验站等区域（平面布置示意图如图3-3），共有员工200余人。车间拥有各类车床设备近200台，主要拥有三大产品：挺柱体、张紧器、摇臂。 图3-2 车削加工车间生产作业现场图3-3 车削加工车间目前平面布置示意图公司自2005年底从旧厂区迁至新厂区以来，随着生产规模的扩大，产品种类的增多以及订单数量的增加，传统的作业模式渐渐显现出了很多的弊端。生产订单的延迟成为一个很普遍的现象，这一弊端的原因来自于多方面，加工设备利用率不高、作业安排不当、以及车间作业的效率低下都是导致生产计划不能够按照计划完成的其中原因。在生产现场观测发现，车间的生产设备按加工种类来布置的，表面看来整齐有序，但缺乏必要的科学分析，在实际生产中造成了很多不必要的浪费；相同作业不同操作的用时快慢不一、偏差较大；同一生产线上不同工位间的时间不平衡现象普遍，损失较大。不难发现，生产作业中存在的问题诸多，下面本文将逐步分析生产的瓶颈所在。首先我们来分析车间三种主要产品2006年度生产计划完成情况,如表3-1所示。表3-1 2006年度三大产品生产计划完成进度表产品月份挺柱体涨紧器摇臂计划实际完成率计划实际完成率计划实际完成率1月50500045300089.7%6300062