工作研究在汽车内饰与底盘装配 线平衡中的应用Word下载.docx
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第二章工作研究在国内的应用情况及存在的问题…………………………-2-
2.1国内工作研究发展状况………………………………………………-2-
2.2国内工作研究的应用主要存在的问题………………………………-2-
第三章工作研究的原理与意义………………………………………………-3-
3.1方法研究…………………………………………………………………-3-
3.2作业测定…………………………………………………………………-3-
3.3工作研究的意义…………………………………………………………-4-
第四章工作研究在汽车内饰装配线上的具体应用及其效果评价…………-5-
4.1内饰工段装配线的现状调查…………………………………………-5-
4.2内饰工段存在的问题……………………………………………………-6-
4.3改善方案设计及实施…………………………………………………-9-
4.4效果评价…………………………………………………………………-10-
第五章工作研究在汽车底盘装配线上的具体应用及其效果评价…………-11-
5.1底盘工段装配线的现状调查…………………………………………-11-
5.2底盘工段存在的问题……………………………………………………-13-
5.3改善方案设计及实施…………………………………………………-13-
5.4效果评价…………………………………………………………………-14-
第六章工作研究未来的应用趋势…………………………………………-15-
结论…………………………………………………………………………-16-
致谢…………………………………………………………………………-17-
参考文献……………………………………………………………………-18-
第一章引言
汽车是集材料、电子、能源制造等多个领域高新技术成果于一体的高技术密集型产品,是现代制造业中的支柱产业。
随着现今产品向个性化、多样化、全球化、小批量方向发展,流水装配线式的大批量生产方式因为其自身的原因（在相对固定生产时间段中进行重复生产的方式）而限制了产品种类的多变性,所以已经不能适应快速反应的市场和商品的多样化需求。
工作研究（WorkStudy）是工业工程的经典内容,是工业工程体系中最重要的基础技术。
19世纪末起源于泰勒提倡的“作业测定”和吉尔布雷斯提出的“方法研究”,并在欧洲、日本等西方国家广泛应用和迅速发展。
20世纪,它对各工业化国家的调整发展做出了重大贡献,被公认是建立企业基础标准、提高生产力的重要手段,在工业发展体系中起着举足轻重的作用。
其中的作业测定（工作平衡）是运用各种技术来确定合格工人按照规定的作业标准，完成某项工作所需要的时间的过程；
方法研究是运用各种分析技术对现有的工作（加工、制造、装配、操作、管理、服务等）方法进行详细的记录、严格的考察、系统的分析和改进，设计出最经济、最合理、最有效的工作方法，从而减少人员、机器的无效动作和资源的消耗，并使方法标准化的一系列活动。
生产线平衡就是对生产线的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使作业时间尽可能相近的技术手段与方法。
平衡生产线的方法有很多，而工作研究中方法研究和作业测定是两种非常有效的手段。
第二章工作研究在国内的应用情况及存在的问题
2.1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,汽车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28150万元,劳动生产率提高16%一18%投入效益比为1:
3例如,北京机械公司运用工作研究,改造三条生产线,产量翻番,增产值1165万元新增利税349万元；
成都自动化设备有限公司推行MOD法,改进20个工序,仅投入9930元就使年增值840万元,净增利税和节约材料费达36356万元,投入效益比为1:
366；
大连机械制造公司应用工作研究,改进总装配线,效率从42.7%提高到83.78%旧产量翻一番,由102台提高到204台；
上海金陵制造厂应用工作研究,改造生产经理,投入0.36万元,获经济效益81万元；
广东科龙汽车制造股份有限公司,推行工作研究,一辆车的生产节拍从48秒减少到36秒,全员劳动生产率达到43万元。
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。
目前，工作研究机械电子、冶金、航天航空、轻工、化工、建筑等部门的应用已经起步,有的正在深入普及。
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,基本上还处于手工的和凭经验估计的状态,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。
2.2国内工作研究的应用主要存在的问题
（l）标准意识薄弱,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些状况导致企业基本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。
（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,生产和不断发展的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术程度,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摸视态度,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,致使整个生产系统效率低下。
第三章工作研究的原理与意义
工业工程为制定工作标准提供了最有力的工具,即工作研究,包含“方法研究”和“作业测定”两项技术。
3.1方法研究
方法研究是寻求完成任何工作的最经济合理的方法，以达到减少人员、机器、无效动作和消耗,并使方法标准化。
方法研究的主要内容:
程序分析、操作分析和动作分析。
方法研究的主要分析工具有:
提问技术5W1H、“ECRS”（取消、合并、重排、简化）四大原则和动作经济原则。
本文主要应用了提问技术5W1H和“ECRS”（取消、合并、重排、简化）这两种分析工具。
（1）提问技术5W1H的主要内容见表1。
表15W1H提问表
观察现行方法时进行的第一次提问
考察分析时进行的第二次提问
目的是什么
为什么要做
在哪里做
为什么要在这里做
什么时候做
为什么要在这时做
谁来做
为什么要由他来做
怎样做
为什么要这样做
（2）ECRS的主要内容包括：
取消。
取消不需要的操作或作业事项。
这是四项原则中首选的原则，也是最重要的改进；
合并。
将一些可以合并的操作或作业事项加以合并。
譬如将由两名操作者在不同工位完成的工作合并在一起，由一名操作者在同一工位完成。
合并本身就意味着简化，意味着资源的有效利用；
重排。
操作活动或作业事项先后顺序的改变。
通过重排为取消、合并和简化创造条件；
简化。
指操作活动和作业事项本身的简化，包括操作方法和使用工具的改进等。
3.2作业测定
作业测定（也叫时间研究）是制定用经济合理的方法完成工作所需的时间标准,达到减少人员、机器设备的空闲时间。
作业测定的直接目的是制订和贯彻先进合理的劳动定额,从而提高劳动效率,提高经济效益。
作业测定技术包括4种方法:
即秒表时间研究、工作抽样、预定时间标准和标准资料法。
我国企业常用的方法是秒表测时法（简称测时）和标准时间。
从统计的角度观察，测时实质是对工序操作活动的一次密集抽样。
要提高测时的正确性和可靠性，关键是要提高样本的代表性。
研究人员通过现场记录工人操作动作,可直接计算正常时间；
加上宽放时间后,即可求出标准时间。
目前,任何一个企业都存在着大量的时间浪费,因为在生产制造某产品时,由于产品设计的缺陷、工艺操作的不合理以及工人的动作与规范或管理的不完善,增加了产品的多余时间或无效时间,导致了生产总时间的增加。
方法研究是排除或减少上述因素的管理技术,通过对现有的工作方法和工艺过程进行系统的调查研究和开发,制定新的工作方法。
方法研究主要是靠消除物料或操作人员的非必要活动,用合理方法代替不合理方法；
工作测量则是着重调查、研究、减少以及最后消除无效时间。
3.3工作研究的意义
工作研究是一门实用性很强的先进管理技木,是技术与管理相结合的应用科学,它应用人类工程学和行为科学等的原理,对现有的各项工艺、作业、工作方法等进行系统分析,用方法研究技术进行工作程序、操作程序的分析、研究,改进工作流程或工作方法,消除、减少多余的非生产性的动作（如寻找、选择、逗留等）,制定合理的工序结构,确定标准的工作方法。
除此之外,“工作研究”根据人体活动的特点,对所涉及的工作地布置、工位、器具、劳动组织等进行综合研究和分析,使人员、材料、设备三个生产要素形成一个理想、优化的组合,使工人在省时、省力、安全、可靠、便利的条件下工作。
它不是单纯地追求和解决局部的效率问题,而是强调系统分析,把提高工作效率建立在整个系统的效率基础之上。
第四章工作研究在汽车内饰装配线上的具体应用
及其效果评价
由于生产线的设计缺陷而导致的生产线各工位能力不平衡、效率低的现象非常普遍。
这不仅存在于已经运行多年的老生产线,对于一些新安装运行的生产线也同样存在,严重影响了企业的生产能力。
如何解决这类问题呢?
本文以苏州优通自动化设备有限公司的生产线为例,说明解决这类问题的思路和方法。
该企业的汽车生产线是近几年才投入生产的。
随着产品的不断改进,市场占有率不断提高。
但企业的生产能力始终达不到设计要求。
其原因是总装车间的生产效率低,车间装配流水线的实际生产节拍明显高于设计节拍,而且在作业过程中,流水线常有停线现象,已经影响到汽车的正常生产。
因此,平整总装车间流水线、提高生产效率,成为整个改善的重点。
总装车间流水线分为内饰、底盘和尾线三个主要工段。
本文研究重点是提高内饰和底盘工段的生产效率。
4.1内饰工段装配线的现状调查
作业时间是核算产线平衡率的基础数据,也是找出瓶颈工位的依据。
本研究采用秒表测时方法对生产线25个在线工位进行测定,结果如表2。
表2各工位工作时间
工位序号
定员人数
作业时间／ｓ
１
139
２
104
３
89
４
146
５
138
６
７
134
８
143
９
130
１０
112
１１
106
１２
116
１３
123
１４
１５
21
158
１６
1
129
１７
113
１８
2
136
１９
２０
85
２１
２２
２３
127
２４
3
２５
从表2可以计算出内饰工段的产线平衡率（流水线负荷系数）。
计算公式如下:
W=（
ti×
si/to×
a）×
100％
其中,W——产线平衡率;
ti——第i工位作业时间;
si——第i工位定员数;
t0——流水线节拍;
a——流水线定员数。
W=[5522/（158×
43）]×
100%=81.3%
这意味着在生产过程中,有18.7%的时间由于产线配置不平衡而损失了。
该工段的设计生产节拍为138s,如果能够按照设计节拍配置流水线,则产线平衡率可以达到93%。
由表2中数据可以看出,导致产线平衡率低的主要原因是瓶颈工位（第15、4、8工位）的作业时间其他工位的作业时间相差较大,同时有些工位（第3、20）的能力存在过剩现象。
如果能将瓶颈工位的作业时间降下来,且将过剩的生产能力降下来,生产效率自然会提高。
4.2内饰工段存在的问题
内饰工段的主要任务是车身上线,及进行电线束、工艺堵塞、顶棚装饰板、仪表板、后行箱等部件的装饰工作。
共63个工位,分为两个班组（前35个工位为一个班组）。
由于各工位时间的改善目标为设计节拍,为表述方便,本文提供的是以问题比较多的前35工位为研究对象的分析过程。
在这些工位中,共有25个工位在线,其余是缓冲工位和离线工位。
由于影响节拍的工位主要是在线工位,这里主要对在线工位进行分析（并单独排序）。
瓶颈工位作业分析
根据工段实际状况,运用“5W1H”提问技术,对各工位完成任务的目的、方法、人员、时间、地点及原因等方面进行提问,逐项进行分析。
（1）对第4工位进行联合操作分析。
第4工位定员为2人,在流水线两侧作业。
左侧作业人员的作业内容是安装左前后护板、后车标、后左右字牌、行李箱气弹簧、填写流程卡；
右侧作业人员的作业内容为安装右前后护板、前车标、ABS线束。
该工位联合操作图分析图如图1所示。
左侧工人
时间/s
右侧工人
安左前后护板
45
安右前后护板
40
安装后车标
31
安装前车标
32
安装后左字牌
15
安装ABS
线束
51
安装右字牌
13
安装行李箱气弹簧
34
写流程卡
8
空闲
23
统计
项目
空闲时间/s
工作时间/s
周程时间/s
工时利用率/％
84％
图1第4工位联合操作分析图
从图1及对第4工位进行分析提问,发现两侧工人的作业内容分配不均衡,左侧工人是满负荷工作,而右侧工人的作业时间仅为该周程的84,有23s的空闲,需要改进。
（2）对第8工位进行联合操作分析第8工位定员为2人,分布在流水线两侧作业,左侧作业人员完成的作业内容为安装发动机舱盖侧定位缓冲块、螺母、自检;
右侧作业人员完成的作业内容为安装卡子。
图2为该工位联合操作分析图。
装定位缓冲块
18
安装卡子
81
安装螺母
自检
62
工时利用率％
56.6％
图2第8工位联合操作分析图
通过图2及对第8工位进行分析提问,发现该工位和第4工位存在相同问题,即左右两侧工人的作业内容分配不均衡。
左侧工人是满负荷工作,而右侧工人的工时利用率为56%,这表明右侧能力过剩。
（3）对第15工位进行流程程序分析
第15工位有两名工人,根据实际测得的数据,分别绘制作业人员的流程程序图。
图3为左侧工人的流程程序图,右侧工人的流程程序图省略。
依据该工位两侧工人的流程程序图,利用“5W1H”提问技术逐项提问,发现第15工位存在以下问题:
1）右侧工人存在不必要的等待。
该工人在完成了车尾螺丝的安装后行至车身处准备顶棚的安装。
此时,左侧的工人在取顶棚的过程中,造成了右侧工人的等待,产生了不必要的时间浪费。
2）顶棚货架摆放不合理。
左侧工人在取顶棚的时候,所走的路程较长,顶棚的货架摆放不合理。
3）拆包装浪费时间。
左侧工人从货架拿下顶棚后,必须拆掉塑料包装,这项工作在一定程度上延长了工人取顶棚的时间,同时也增加了右侧工人的等待时间,给流水线生产带来时间浪费。
4）工作量大。
流水线上各工位任务分配数量决定了工位时间,15工位作业内容多,导致该工位作业时间过长,有时工人为了不落线,必须小跑到下一辆车。
因此,必须对各工位作业内容进行平衡,使作业能力过剩的工位承担作业紧张工位的部分作业内容。
步骤
工作说明
距离
/m
时间
/S
符号
至工具箱
10
11
拿工具
2.5
至货架
4.34
去后室内灯
25.4
拿至车内
4.23
6
11.4
取车顶棚
4.17
折塑料包装
5.43
至车尾
5
7.42
顶棚放入车内
6.76
至车后门处
3.49
安装车顶棚
18.6
装左右室内灯
23.6
刮左右门密封条
安装左右扶手
39.6
装左右室灯罩
6.97
安装右后灯
27.9
刮右后门密封条
13.0
安装右后扶手
36.0
装右后室灯罩
4.11
装６个顶棚扣
39.4
图3第15工位左侧工人流程程序图
通过分析可知,如果能将生产线的实际节拍由158s降到设计生产节拍138s,就可使每条生产线的总体生产能力提升12.6%。
使生产线原有生产能力得到充分的发挥,从而降低企业的生产成本,增加市场竞争力。
4.3改善方案设计及实施
在对生产线存在问题进行分析基础上,利用ECRS（取消、合并、重排、简化）四大原则,结合动作经济性原则和生产线平衡理论,对生产线的瓶颈工位进行改善,减少闲余能量,并重新布置生产线,提高生产能力。
第4和第8工位改善方案设计
第4和第8工位存在的问题主要是作业内容分配不均衡。
针对此问题,将其作业内容进行重新分配,使工位两侧的作业内容尽量均衡,具体的改进方案如下。
（1）针对第4工位,把左侧安装后右字牌的工作分配给右侧来做；
（2）针对第8工位,把左侧安装发动机舱盖侧定位缓冲块的工作分配右侧来做。
通过以上作业内容的调整,可以使第4工位的作业时间由原来的146s降到136s,小于设计生产节拍（138s）;
使第8工位的作业时间由原来的143s降到126s,也小于设计生产节拍。
第15工位改善方案设计
根据“ECRS”四大原则以及生产线平衡改
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