工业工程程序分析毕业设计.docx
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工业工程程序分析毕业设计
摘要
针对大连机车厂现有的工艺，本文利用工业工程相关理论对整个车轮工艺程序、流程以及布置径路进行了分析，并提出了相应的改进措施，为将来大连机车厂将要建设新的厂区提供设计参考。
（1）运用程序分析的方法，对大连机车厂车轮加工进行了工艺程序分析，绘出了改进前后工艺程序，对比说明了改进后提高了加工效率。
（2）运用流程程序分析以及布置和经路分析理论，从工艺流程以及布置和经路等方面对大连机车厂机五车间进行了改进，缩短了搬运时间，提高了效率。
（3）通过改进钻床的定位系统取消了划线定位打冲眼的加工步骤，节省了一道工序。
通过改进检验设备来将磁粉探伤和超声波探伤工序合并达到优化的目的。
将辐板孔倒角加工设备移动到钻辐板孔设备附近来减少搬运距离。
将精车一加工设备移动到大门附近，把精车二加工设备移动到磁粉探伤仪对面，这样既减少了搬运距离又解决了路线交叉问题。
通过改变半成品暂存位置来进一步减少搬运距离。
关键词：
程序分析流程程序分析工艺程序分析
ABSTRACT
FortheexistingtechnologyofDalianLocomotivePlant,weusedthetheoryofindustrialengineeringtechnologyprogramtoanalyzetheentirewheel,processandpathlayout,andproposedmeasuresforimprovementaccrondinglywhichwouldprovidedesignreferencetoDalianLocomotiveWorksforthefuturetobuildthenewplant
（1）WeusedprogramanalysismethodstoDalianLocomotiveWorksWheelprocessingtothetechnologyprogramanalysis,plottedimprovementprogrambeforeandaftertheprocess,illustratedthatweimprovedtheprocessingefficiencyaftertheimprovement.
（2）Weusedthewayoflayoutandflowofprogramanalysisandtheoryoftheway,fromprocessandlayoutandtheway,etc.toimprovedjiwuofDalianLocomotiveWorks,reducedthehandlingtimeandimprovedefficiency.
（3）
save
Byimprovedthecrossedredeyesbyimprovingthesystempositioningto
main
aprocessimprovedtheequipmenttounitethemagneticandultrasonictestingtooptimizethepurposeofmergingprocesses.movedthewebholechamferingprocessingequipmenttothewebholedrilledtheequipmentroundtoreducethetransitiondistanee.EquipmentoffinishmachiningIwouldbemovedtothedoor,whileEquipmentoffinishmachiningnwouldbemovedtotheoppositeto
also
themagneticdetector,whichnotonlyreducedthetransitiondistance,butsolvedtheproblemofthecross-cuttingissues.Changedthetemporarylocationofsemi-finishedproductstofurtherreducethetransitiondistance.Andwiththeallofimprovementwereducedthenumberofprocessingandsavedtheprocessingtime.Handlingtimesdidnotchange,buttheremovalefficiencyimprovedsignificantly.
Keywords:
ProgramanalysisProgramanalysisprocessProgramanalysistechniques
第一章
1.1
1.2
绪论
本文研究背景
程序分析的具体内容1.2.11.2.31.2.41.2.51.2.6
程序分析的概念
程序分析常用的符号即表示程序分析的分类及工具
程序分析的方法
程序分析的步骤
1.3
第二章
2.1
2.2
2.3
第三章
3.1
3.2
3.3
第四章
4.1
4.2
4.3
4.4
第五章
5.1
5.2谢辞.
课题分析
1.3.1本文研究的目的
1.3.2本文研究的意义
1.3.3本文研究的特点
车轮加工的工艺程序分析
工艺程序分析概述
工艺程序图
2.2.1工艺程序图的概念
2.2.2工艺程序图的作用
2.2.3工艺程序图的作图规则
车轮加工的工艺程序分析
2.3.1改进前工艺程序图
2.3.2改进前工艺程序图
2.3.3改进方案及改进后工艺程序图车轮加工的流程程序分析
流程程序分析概述
3.1.1流程程序分析的概念
3.1.2流程程序分析的特点
3.1.3流程程序图的分类
流程程序图
车轮加工的流程程序分析
3.3.1改进前流程程序图
3.3.2改善方案设计
3.3.3改进后流程程序图
车轮加工的布置和经路分析
布置和经路分析概述
布置和经路分析的种类
经路分析的工具
机车厂车轮加工的路径分析
4.4.1改善前的布置和经路图
4.4.2布置和经路图改善方案
结论与展望
总结
展望
1
1
2
2
2
2
3
4
5
5
5
5
6
6
6
6
7
7
7
7
9
9121212121213131318182323232424242628282829
30
参考文献
第一章绪论
1.1本文研究背景由于大连机车厂要建设新的厂区，在建设厂区之前必须来确定每个机床，每个车间的位置。
如果照现有的配置把新建的工厂建设好的话可能会造成一些浪费现象。
所以大连机车厂委托我校工业工程教研室做优化。
其中程序分析是整个优化的一部分。
程序分析于80年代末90年代初首先在美国兴起，并迅速风靡世界，被誉为是战后继“全面质量管理”之后的又一次管理变革运动。
“CS（指数”研究机构的统计资料表明，北美有79%勺企业、欧洲有75%勺企业已开始实施BPR,由干BPR是一种新兴的事物，实践经验少，而且其改革的深度与广度是以往任何管理思想与技术所无法比拟的，如果仍固守原有的思维模式，缺乏对BPF新观念的正确认识，那必然会陷入种种误区，导致BPR项目的最终失败。
本文将对实施BPR±程中的种种认识误区进行分析，并找出解决方案，以期对我国企业顺利进行企业流程再造有所帮助。
合理的加工程序和生产设施布局不仅能有效减小生产所占作业面积，利于企业生产规模的扩大，还能缩短物料搬运距离，提高物料运输效率，降低生产成本，也便于企业生存管理。
程序分析是对产品生产过程的工序状态进行记录、分析和改善的必要有效的IE手法，它是把工艺过程中的物流过程及人的工作流程以符号形式进行记录、设计的方法，通过它可以反映工序整体的状态，从而有效地掌握现有流程的问题点，并研究制定改善对策，以提高现有流程效率。
大连机车厂车削加工机车车轮，车轮毛坯从国外进口，大连机车厂负责对毛坯进行进一步加工。
其步骤包括检查毛坯，粗车，精车，探伤等多个步骤。
该机车厂的车轮生产车间目前，由于车轮的产量较大，车轮生产车间存在的主要问题有：
1、生产现场显得拥挤、混乱，管理难度大；
2、零部件和再制品存量大，摆放无序人员行走不是很方便；
3、作业人员单机种操作，效率低经常看到工人在聊天空闲时间过多，机床运转时人无所事事，等待时间过多；
4、未控制生产节拍，设备难以发挥整体效率，如果设备故障就会导致停产，也有时候因为工人缺席而导致停产；
5、设备布局不合理，作业单元的布置过于分散，搬运路线长，往返搬运无效搬运多，劳动强度大。
6、作业环境恶劣，有很严重的机油味，而且噪声污染严重，机加工中有切削飞溅存在一定危险性，切光线比较暗采光不好，给人一种阴郁的感觉；
7、各区域的忙闲差异过大工作量的分配不均匀。
产生以上问题的原因很多，
改善是一项系统工程，需要从多方面入手⑴。
1.2程序分析的具体内容
1.2.1程序分析的概念
所谓程序分析是依据现有的流程程序，准确掌握工艺过程的整体状态，对每一个作业地点从头到尾的分析。
分析要细致全面，并找出哪一个搬运是多余的，哪一个作业是重复的，哪一个程序是不合理的，搬运是否过多，等待时间是否过长，了解工艺流程的顺序，明确工序的总体关系。
通过对整个工作过程的分析，
来改进以前的作业方法，和工厂的布置来等提高生产效率。
也就是说程序分析是通过调查和分析现行的工作流程，改进流程中不经济，不合理，不均衡，不合理的现象，提高工作效率的一种研究方法。
1.2.3程序分析常用的符号即表示
[2]。
美
5
在程序分析中我们把活动分为五类：
加工、检查、搬运、等待和储存
国机械工程师学会为了人们能够方便、迅速、正确的表示工作流程，规定了用
种符号来表示加工、检查、搬运、等待和储存这5项基本活动（见表1-1）
表1-1程序分析的常用符号
符号
名称
表示的意义
例如
指原材料、零件或半成
车削、磨削、炼钢、
O
加工
品按照生产目的承受物理、
搅拌、打字等都属于加
化学、形态、颜色等的变化
工
指原材料、零件、半成
对照图样检验工件
品、成品的特性和数量进行
的加工尺寸、查看仪器
□
检杳
测量。
或者说将某目的物与
盘、检查设备的运转情
标准物进行对比，并判断是
况
否合格的过程
表示工人、物料或设备
物料的运输、操作
搬运
从一处向另一处在物理位置
人员的移动
上的移动
D
等待
指在生产过程中出现的
不必要的时间耽搁
等待被加工被搬运
被检查都属于等待
▽
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
1.2.4程序分析的分类及工具
程序分析一共有四种，是按照研究对象不同所划分的。
分别是：
工艺程序分析、流程程序分析、布置和经路分析、管理事物分析[3]。
每一种程序分析都其相应的工具，下面就列举出程序分析所对应的工具：
1、工艺程序分析一工艺程序图
2、流程程序分析一流程程序图
3、布置和经路分析一路线图和线图
4、管理事物分析管一理事物流程图125程序分析的方法
应用分析技术对记录的全部事实进行分析。
是“1个不忘，4大原则，5个方面和5W1H
1、1个不忘一一不忘动作经济原则；
应根据动作经济原则建立新方法
动作经济原则在程序分析时有极大的作用，
并不断加以改进。
应用动作经济原则，可在同样或更少的花费下获得更多的产值⑸。
2、4大原则——取消、合并、重排、简化；
对现行的方案进行严格考核与分析的目的是为了建立新方法。
在建立新方法
时，要灵活运用下列四大原则。
1）取消。
在进行“完成了什么”、“是否必要”及“为什么”等问题的提问中不能有满意答复者都属于不必要的，要给予取消，取消是改进的最佳方式。
取消不必要的工序、操作或动作是不需要投资的一种改进，是改进的最高原则。
2）合并。
对于无法取消而又必要者，看是否能合并，以达到省时简化的目的。
如可合并一些工序或动作，或将由多人于不同地点从事的不同操作，改为由一人或一台设备完成。
3）重排。
经过取消、合并后，可再根据“何人、何处、何时”三种提问进行重排，使其能有最佳的顺序，除去重复，办事有序。
4）简化。
经
过取消、合并、重排后的必要工作，就可考虑能否采用最简单的方法及设备，以节省人力、时间和费用。
程序分析时通过“ECRS四大原则，首先考虑取消不必要的工序、动作、操作；其次将某些工序或动作合并，以减少处理的手续；再次，是将工作台、机器以及储运处的布置重新调整，以减少搬运的距离。
有时也许要变更操作或检验的顺序，以避免重复。
最后是用最简单的设备、工具替代复杂的设备、工具，或用较简便、省力、省时的动作代替繁重的动作。
3、5个方面一一操作、运输、储存、检验、等待；
1）操作分析。
这是最重要的分析。
它涉及到产品的设计。
如产品设计有微小变动时，就很有可能改变整个制造过程；或通过操作分析省去某些工序，减少某些搬运；或合并某一工序；或将两处工序合二而一等。
2）搬运分析。
搬运问
题需要考虑搬运的重量、距离及消耗时间。
而运输问题应考虑运输方法和工具，这样可以减轻搬运工人的劳动强度和消耗的时间；合理安排厂区、车间或设备的
位置，可以大大缩短运输的距离和时间。
3）检验分析。
检验的目的是剔除不合
格的产品，应根据产品的功能和精度要求，选择合理适宜的检验方法及决定是否需要设计更好的工夹量具等。
4）储存分析。
应着重对仓库管理、物资供应计划和作业速度等进行检查分析。
以保证材料及零件的及时供应，避免不必要的物料的积压。
5）等待分析。
等待应减至最低限度，要分析引起等待的原因，如等待是由设备造成的，则应从改进设备入手。
5、5W1—对目的、方法、人物、时间、地点和原因进行提问⑹。
为了使分析能得到最多的意见，而不致有任何遗漏，需要采用提问技术（即
六大提问技术）依次进行提问。
表1-1程序分析提问方法
Why
为什么干这件事？
（目的）
What
怎么回事？
（对象）
Where
在什么地方执仃？
（地点）
When
什么时间执行？
什么时间完成？
（时间）
Who
由谁执行？
（人员）
How
怎样执行？
采取哪些有效措施？
（方法）
这种提问技术在国外又称6W技术，或六大提问技术。
当进行程序分析时，以上问题必须有系统的一一询问，这种有系统的提问技巧仍是程序分析成功的基础，切不可有任何疏漏。
上述的第一、第二次提问的目的在于弄清问题的现状，第三次提问在于研究和探讨改进的可能性。
进行程序分析可以从以下几个方面入手：
1、从流程上入手。
我们可以发现在工艺流程中是否存在不经济的现象，如果存在改进流程；是否存不合理的现象，如果存在经过改进使其合理、是否存过多停止的现象，如果存在改进流程取消停止；是否存等待的现象，如果存在查找
原因减少等待。
2、从工序入手。
我们可以发现在加工工序是否合理，如果不合理经过改进使其合理；流程是否畅通，如果不通畅经过改进使其通畅；设备配备是否恰当，如果不恰当经过改进使其恰当；搬运方法是否合理，如果不合理经过改进使其合理。
3、从作业入手。
我们可以发现在工序中的某项作业是否必要、是否可以取消、是否还有更好的方法。
1.2.6程序分析的步骤
第一步第二步第三步第四步第五步第六步
1.3课题分析
1.3.1本文研究的目的
1、准确掌握工艺过程的整体状态工艺流程的顺序；明确工序的总体关系；各工序的作业时间确认；发现总体工序不平衡的状态。
2、发现工序问题点发现并改进产生浪费的工序；发现工时消耗较多的工序，重排简化此工序；减少停滞及闲余工序；合并一些过于细分或重复的工作。
3、改善生产过程中不科学不经济不合理的作业方法，作业内容及现场布置，达到提高生产效率的目的。
4、程序分析是工序管理、搬运管理、布局管理、作业编制等获取基础资料的必要手段。
1.3.2本文研究的意义程序分析是进行作业分析的基础，如果不先进行程序分析来发现整体有什么不必要的工序或者搬运等等，就进行作业分析或动作分析是没有意义的，会造成很大的浪费。
就好像发现家里用水量特别的大想节约用水，于是想出许多节水办法，却不去检查一下自来水管道是否漏水。
如果漏水而我们只注意去节约用水再怎么节约也比不上漏掉的水多。
所以想要提高工作效率，首先得从程序分析开始。
1.3.3本文研究的特点
程序分析主要包括以下内容。
1、工艺程序分析。
以生产系统为对象，对生
产全过程进行分析，常使用梗概程序图来进行分析。
2、生产流程程序分析。
对产品或材料的流程或人员活动的全过程进行系统分析，常使用流程程序图来进行分析。
3、布置与经路分析。
以作业现场为对象，对现场布置及产品和作业者的移动路线来进行分析，常使用物流线路图及设备布置简图来进行分析。
它是对生产过程的宏观分析，发现总体工序不平衡的状态。
不是针对某个岗位，或是某个生产环节，而是以整个上生产系统为分析对象进行研究。
它是对生产过程全面、系统而概略的分析[8]。
第二章车轮加工的工艺程序分析
2.1工艺程序分析概述
1、概念
工艺程序分析是对现场的宏观分析，把整个生产系统作为分析对象。
工艺程序分析的目的是改善整个生产过程中不合理的工艺内容、工艺方法、工艺程序和作业现场的空间配置，通过严格的考查与分析，设计出最经济合理、最优化的工艺方法、工艺程序、空间配置[9]。
2、工艺程序分析的研究对象
生产系统的全过程
3、工艺程序分析的特点以生产或工作的全过程为研究对象。
进行工艺程序分析时采用工艺程序图。
工艺程序图仅做出程序中的“操作”，以及保证操作效果的“检验”两种主要动作，避免了图形的冗长和复杂，可以很方便地研究整个程序的先后次序。
4、工艺程序分析的工具工艺程序分析的工具是工艺程序图[10]。
2.2工艺程序图
2.2.1工艺程序图的概念
工艺程序图是对生全过程的概略描述，其地位相当于机械制造中的装配图。
主要反映生产系统全面的概况以及各构成部分之间的相互关系。
是一种利用图表研究产品生产过程中各个可以分开的工序、工步的组合和安排步骤的图示方法。
用它对工艺流程进行检查和提出改进的建议，以期获得一个较优的产品生产程序。
所以采用这种方法最好在一项产品投入生产之前，就设计出最好的工艺程序和车间（现场）布置，达到最少的装卸、最少的运输、最少的操作次数和费用、最少的废料、最好的控制、最少的库存等，避免投入生产后再作变动所能引起的问题。
这种方法强调采用标准分析的方法设计标准程序。
工序划分根据不同要求可多可少。
2.2.2工艺程序图的作用
含有工艺程序的全面概况及各工序之间的相互关系，并根据工艺顺序编制，且标明所需时间；能清晰地表明各种材料及零件的投入，可作为制定采购计划的依据；包含各生产过程的机器设备、工作范围、所需时间及顺序。
2.2.3工艺程序图的作图规则
1、工艺程序图上的垂直线表示工艺的流程，以主要零件作为工艺程序图的主要垂直线，操作、检验符号画在垂直线上，各种操作、检验符号之间用垂直短线连接。
2、工艺程序图上的水平线代表材料及零件的投入，引入线上应填写材料或零件规格、型号。
3、在操作或检验符号的右边填写操作或检验的内容以及使用的工具或设备，在符号的左边记录操作时间。
1、2、
4、按照实际加工、装配的先后顺序，将操作与检验的符号分别编号
3…，从上向下，自右至左，遇有水平线即转入下一个零件连续编号。
编号写在符号内。
2.3车轮加工的工艺程序分析
2.3.1改进前工艺程序图
根据调研记录得到的大连机车厂的车轮加工工艺O代表操作□代表检
验总加工56步，检查9步。
具体加工名称以及检查名称如表2-1所示
表2-1加工工艺列举
G车外圆
©车轮辋内侧面
©粗车内孔
©车数控车床夹紧工艺台
©车辐板内侧面
©粗车R90,45。
稍面
11自检
©车外圆
©车轮辋外侧面
卫车轮毂外侧面
CD粗车R90
①半精车R90
④车10°斜稍面
④车辐板外侧面
◎粗车R20
O半精车R20
0自检
O精车轮辋外侧面
续表
⑦精车轮毂外侧面
精车12°斜梢面，R16圆弧
③精车辐板外侧面
O精车10°斜梢面
（3精车R90圆弧，20°斜梢面
（5精车R10
®车踏面
（5精车7mm台阶
邑台阶倒角0.5X0.5
的使用10号钢印按图3在轮辋
外侧面距轮辋内径5〜10mn处补打车轮标记
31自检
引磁粉探伤
O精车轮辋内侧面
（2^用样板检查踏面
运精车轮毂内侧面
精车12°斜梢面，R16圆弧
③精车辐板内侧面
③精车R90圆弧，20°斜梢面
（S精车R10
O精车7mm台阶
台阶倒角0.5X0.5
③半精车内孔，油沟，倒角
④精车内孔
□自检
H磁粉探伤
习超声波探伤
⑨把工件搬运到加工中心
3钻6个?
23
④孔钻18个?
20孔
O钻3个?
53孔
④扩6个?
24.5孔
④镗6个?
25孔
④扩3个?
64孔
Z自检
④辐板内侧面6个?
25孔倒角
④辐板内侧面18个?
20孔倒角
④辐板内侧面3个?
64孔倒角
④辐板内侧面6个?
264孔倒角
（3辐板内侧面18个？
20孔倒角
旦自检
O划线定位打冲眼
③钻底孔?
18.5
［兮锪?
38
③换钻，锪?
52
邑换丝锥，铰M20X1.5螺纹
③钻?
8孔
邑换钻头，钻?
3孔
③用风筒吹净孔内铁屑
回检查各个尺寸
232改进前工艺程序图
根据表2-1给定的加工工艺，经过分析以及反复斟酌绘出火车车轮的
改进前的工艺程序图，如图2-1所示。
图中圆圈内的数字表示加工或检验
的序号。
233改进方案及改进后工艺程序图
根据图的统计结果，发现火车车轮的加工共有56次加工、10次检查。
运用“ECRS四大原则进行分析。
首先，看能否有可取消的工序，其次，看能否将工序进行合并或重排，再次，看能否将工序简化，最后，看能否使工艺过程更好。
具体分析过程如表2-2（火车车轮工艺程序分析）所示。
表2-2提问分析表
问
答
划线定位打冲眼能否省略？
能需要改进定位夹紧装置
其他工序能能否省略？
不能
磁粉探伤和超声波探伤能否合并？
能,需要改进设备
其他工序
升级会员 