威高集团冲管注射器车间现场改善

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威高集团冲管注射器车间现场改善
摘要本设计根据威高集团冲管注射器公司车间的实际情况，通过对生产预冲式冲管注射器各个工序的深入研究和分析进行现场改善，运用布局改善和结合基础工业工程中的联合作业分析，挖掘出各个环节中存在的问题，并提出改善措施，措施的实施使威高冲管注射器公司灯检部门的平均时间由原来的1.8分钟降低为1.0分钟，同时制定了标准作业时间，完成了提高效率的目标要求。

本设计为企业更加快速、持续的发展提供积极有益的参考。

关键词现场改善布局改善工业工程
WEGO Group Company Pre-filled Flush Syringe Workshop Site Improvements
Abstract Design based on red tube Weigao Group Company workshop actual syringe, through the production of pre-flush red tube syringe various processes in-depth research and analysis on-site improvements, combined with the use of layout and basic industries to improve co-operation project analysis, digging out all aspects of the problems and propose improvement measures, the implementation of measures to make the average time Weigao red tube light inspection department of the company syringe from the original 1.8 minutes reduced to 1.0 minutes, while developing a standard operating time to complete the raise efficiency targets. The design for the business faster and sustained development of positive and useful reference.
Keywords Site Improvement Layout Improvements Industrial Engineering
目录
1 绪论 (1)
1.1设计背景 (1)
1.2设计意义 (1)
1.3设计思路 (1)
2 理论与方法综述 (3)
2.1现场改善相关概念 (3)
2.2基础工业工程概述 (3)
2.3生产线平衡基础知识 (4)
3 威高集团企业现状 (6)
3.1公司简介 (6)
3.2威高组织结构图 (7)
3.3冲管注射器公司产品及流程 (8)
3.3.1产品概述 (8)
3.3.2 冲管注射器产品流程 (9)
4 灯检部门现场改善方案制定与实施 (12)
4.1布局改善 (12)
4.1.1 原有布局图示及分析 (12)
4.1.2 布局改善及图示分析 (14)
4.2作业分析及改善 (16)
4.2.1 选取对象并提出问题 (16)
4.2.2 分析问题 (16)
4.2.3 绘制具体的分析图表进行改善。

(17)
4.2.4 改善后的评价 (19)
4.3制定标准工作时间 (19)
4.3.1 现存问题的提出 (19)
4.3.2 问题的分析 (20)
4.3.3 灯检标准时间的研究与制定 (20)
5 效果评价 (31)
5.1直接经济效益分析 (31)
5.1.1 布局改善效果分析 (31)
5.1.2 作业分析效果分析 (31)
5.1.3 制定标准时间效果分析 (32)
5.2间接经济效益分析 (32)
6 结论 (33)
致谢语 (34)
参考文献 (35)
附件1 开题报告
附件2 英文翻译—原文附件3 英文翻译—译文
1 绪论
1.1 设计背景
中国自改革开放以来经历了三十年的快速发展，GDP已位居世界第三，制造业水平有了很大的提升，已经是世界制造业的中心，出口规模超越德国成为世界第一出口大国，但不可忽视的问题是中国虽已获得了制造业大国地位，但远远无法和欧美日等制造业强国相比。

中国制造的形象始终是低质廉价，以牺牲环境、资源和人民的福利为代价赚取微薄利润，尤其是在金融危机过后，贸易战、人民币升值、人力成本上升，问题层出不穷，大批企业以无法生存。

深究其原因可以发现，中国企业普遍存在管理混乱的问题，现场环境脏乱差，隐形的浪费大量存在，始终抱有库存是财富的传统思想导致大量的库存积压，资金货物的周转速度较慢，无法应对快速的市场变化。

因此，从现场改善方面入手，提高中国企业的竞争能力是中国企业的必经之路。

制造企业离不开生产现场的管理与改善，生产现场是企业创造价值的源头。

现场管理与改善不仅是制造企业整体管理工作中的重点，也是提高生产效率、降低生产成本、改善产品质量的重要手段。

工业工程(Industrial Engineering)是现场管理与改善必然用到的一套理论与方法，它的主旨即排除工作中的不经济、不均衡与不合理的现象，使我们能更加舒适、便捷、低成本地生产出高质量的产品，更好地为客户提供服务。

本文是我在威高集团冲管注射器公司跟着公司的IE专员实习两个月所做的毕业设计。

1.2 设计意义
主要研究现场改善在冲管注射器生产车间的应用，致力于改善车间中存在的生产问题。

山东威高是国内一家生产一次性医用器材的企业，现已成为中国最大的一次性使用医疗器械制造商，中国是全球消耗最多一次性使用医疗器械的国家之一。

权威报告预测，中国一次性使用医疗商品的增长率将达到每年20%。

威高的目标则是从2003年起，保持年均30%以上的经济增长目标，把山东威高集团建成世界级的企业集团。

新的目标对威高的企业文化和管理模式提出了很多新的课题，威高不断创新，追求卓越。

1.3 设计思路
本设计以威高集团冲管注射器公司生产现场为对象，研究运用基础工业工程改善方法和思想,对威高冲管注射器产品现场进行持续改进。

本设计所采用的方法，可以用图1-1的技术路线图加以表示，具体内容如图1-1所示。

图1-1 技术路线图
2 理论与方法综述
2.1 现场改善相关概念
现场是企业为顾客制造产品或提供服务的地方，是整个制造业的中心，是可以不断改善的园地。

现场改善是针对现场管理中出现的问题，进行维持环境，消除浪费的活动。

生产现场各要素是相互联系的，相互制约，相互影响，生产环境也是随时变化的，现场改善就是为生产提供一个安全，整洁的环境。

其次，现场改善要根据当前的技术水平状况，发掘潜在浪费，保证企业正常生产。

通过持续改善，实行标准化作业，提高客户满意度，从根本上提升企业核心竞争力。

传统的现场改善有两个方面：一方面是工业工程的基本理论，这种理论在西方国家的工业化进程中发挥了更加重要的作用;另一方面是日本的丰田公司在IE理论的吸取下，并结合自身的发展水平，使得这种理论在结合本土企业的生产方式中更加精益。

2.2 基础工业工程概述
工业工程（Industrial Engineering 简称IE），是从科学管理的基础上发展起来的一门应用性工程专业技术。

由于它的内容强调综合地提高劳动生产率、降低生产成本、保证产品质量，使生产系统能够处于最佳运行状态而获得最高的整体效益。

美国工业工程师学会对工业工程的定义为：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。

工业工程的核心是降低成本、提高质量和生产率，而工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起源于泰勒提倡的“时间研究”和吉尔布雷斯提出的“动作研究”。

随着动作研究技术不断发展，进一步延伸到对操作和作业流程的研究，渐渐形成了“方法研究”（Method Study）的完备体系，时间研究的技术也日趋丰富和完善，到40年代中期“时间研究”则更名为“作业测定”（Work Measurement）。

至此，“方法研究”与“作业测定”两部分结合在一起统称为“工作研究”。

而作业测定是确定个项作业科学合理的工时定额，主要包括秒表测时，工作抽样和标准资料法。

工作研究是指运用系统分析的方法把工作中不合理、不经济、混乱的因素排除掉，寻求更好、更经济、更容易的工作方法，以提高系统的生产率。

其基本目标是避免浪费，包括时间、人力、物料、资金等多种形式的浪费。

工作研究遵循以内涵方式提高效率的原则，在既定的工作条件下，不依靠增加投资，不增加工人劳动强度，只通过重新组合生产要素、优化作业过程、改进操作方法、整顿现场秩序等方法，消除各种浪费，节约时间和资源，从而提高产出效率、增加效益、提高生产率。

同时，由于作业规范化，工作标准化，还可使产品质量稳定和提高，人员士气上升。

因此，工作研究是企业提高生产率与经济效益的一个有效方法。

程序分析是依照工作流程，从第一个工作地到最后一个工作地，全面地分析有无多余、重复、不合理的作业，程序是否合理，搬运是否过多，延迟等待是否太长等问题，通过对整个工作过程的逐步分析，改进现行的作业方法及空间布置，提高生产效率。

也可以说，程序分析是通过调查分析现行工作流程，改进流程中不经济、不均衡、不合理的现象，提高工作效率的一种研究方法。

程序分析的目的有以下两点：
（1）改善生产过程中不经济、不合理、不科学的作业方法、作业内容以及现场布置，设计出科学、先进、合理的作业方法、作业程序以及现场布置，达到提高生产效率的目的。

（2）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。

2.3 生产线平衡基础知识
如何指派工作予工作站的决策过程，及使各个工作站负荷一样，便称之为生产线平衡。

生产线平衡即是对生产的全部工序进行平均化，调整作业负荷，以使各作业时间尽可能相近的技术手段与方法。

目的是消除作业间不平衡的效率损失以及生产过剩。

生产线平衡是一门很大的学问，生产线平衡直接关系到生产线的正常使用。

生产线平衡指南主要包括生产线平衡的相关定义、生产线平衡的意义、工艺平衡率的计算、生产线平衡的改善原则和方法。

节拍、瓶颈、空闲时间、工艺平衡的定义：
流程的“节拍”（Cycle time）是指连续完成相同的两个产品（或两次服务，或两批产品）之间的间隔时间。

换句话说，即指完成一个产品所需的平均时间。

节拍通常只是用于定义一个流程中某一具体工序或环节的单位产出时间。

如果产品必须是成批制作的，则节拍指两批产品之间的间隔时间。

在流程设计中，如果预先给定了一个流程每天（或其它单位时间段）必须的产出，首先需要考虑的是流程的节拍。

而通常把一个流程中生产节拍最慢的环节叫做瓶颈（Bottleneck）。

流程中存在的瓶颈不仅限制了一个流程的产出速度，而且影响了其它环节生产能力的发挥。

更广义地讲，所谓瓶颈是指整个流程中制约产出的各种因素。

例如，在有些情况下，可能利用的人力不足、原材料不能及时到位、某环节设备发生故障、信息流阻滞等，都有可能成为瓶颈。

正如“瓶颈”的字面含义，一个瓶子瓶口大小决定着液体从中流出的速度，生产品或使用的人力和设备。

因此在流程设计中和日后的日常生产运作中都需要引起足够的重视。

与节拍和瓶颈相关联的另一个概念是流程中的“空闲时间”（idle time）。

空闲时间是指工作时间内没有执行有效工作任务的那段时间，可以指设备或人的时间。

当一个流程中各个工序的节拍不一致时，瓶颈工序以外的其它工序就会产生空闲时间。

这就需要对生产工艺进行平衡。

制造业的生产线多半是在进行了细分之后的多工序流水化连续作业生产线，此时由于分工作业，简化了作业难度，使作业熟练度容易提高，从而提高了作业效率。

然而经过了这样的作业细分化之后，各工序的作业时间在理论上，现实上都不能完全相同，这就势必存在工序间节拍不一致出现瓶颈的现象。

除了造成的无谓的工时损失外，还造成大量的工序
堆积即存滞品发生，严重的还会造成生产的中止。

为了解决以上问题就必须对各工序的作业时间平均化，同时对作业进行标准化，以使生产线能顺畅活动。

生产线工艺平衡即是对生产的全部工序进行平均化，调整各作业负荷，以使各作业时间尽可能相近。

是生产流程设计与作业标准化必须考虑的最重要的问题。

生产线工艺平衡的目的是通过平衡生产线使用现场更加容易理解“一个流”的必要性及“小单元生产”（Cell production）的编制方法，它是一切新理论新方法的基础。

生产线平衡的意义：提高作业员及设备工装的工作效率；单件产品的工时消耗，降低成本（等同于提高人均产量）；减少工序的在制品，真正实现“一个流”；在平衡的生产线基础上实现单元生产，提高生产应变能力，对应市场变化，实现柔性生产系统；通过平衡生产线可以综合应用到程序分析、动作分析、规划（Layout）分析、搬运分析、时间分析等全部IE 手法，提高全员综合素质。

工艺平衡率的计算：要衡量工艺总平衡状态的好坏，必须设定一个定量值来表示，即生产线平衡率或平衡损失率，以百分率表示。

首先，要明确一点，虽然各工序的工序时间长短不同，但如前所述，决定生产线的作业周期的工序时间只有一个，即最长工序时间Pitch time，也就是说Pitch time等于节拍（cycle time）。

另外一种计算方法同样可以得到cycle time，即由每小时平均产量，求得一个产品的CT（Q，每小时产量）。

生产线的平衡计算公式：
平衡率=（各工序时间总和/（工位数×CT））×100=（∑ti/（工位数×CT））×100 （2-1）生产线的平衡损失率计算公式：
平衡损失率=1-平衡率（2-2）生产线工艺平衡的改善原则方法：
（1）首先应考虑对瓶颈工序进行作业改善，作业改善的方法，可参照程序分析的改善方法及动作分析、工装自动化等IE方法与手段；
（2）将瓶颈工序的作业内容分担给其它工序；
（3）在必要时，增加全能工来平衡流水，只要平衡率提高了，人均产量就等于提高了，单位产品成本也随之下降；
（4）合并相关工序，重新编排生产工序，相对来讲在作业内容较多的情况下容易拉平衡；
（5）分解作业时间较短的工序，把该工序安排到其它工序当中去。

3 威高集团企业现状
3.1 公司简介
威高集团有限公司始建于1988年3月，依靠2.5万元创业，以一次性医疗器械和药品为主业，发展了航天军工、房地产、投资、新能源等产业，下辖医用制品、血液净化、房地产、骨科、医疗装备、药业、心内耗材、投资等8大产业集团、30多个子公司，厂区占地面积220多万平方米。

医疗器械和药品主要有输注耗材、输血器材、心脏支架及心内耗材、留置针及各种异型针、血液净化设备及耗材、骨科材料、手术设备及附件、创伤护理等30多个系列，400多种、4万多个规格，成为全球品种最齐全、安全可靠、最值得信赖、中国最大的医疗系统解决方案制造商。

同时积极进入医疗健康和服务领域，开展肾透析服务。

威高坚持科学管理，贯彻实施卓越绩效评价准则，建立大质量概念下的质量标准体系，持续改进经营管理模式，提高顾客满意度，提升竞争力。

推进扁平化管理，引进先进管理思想和方法。

在行业首家实施了ERP管理，打造了完善的信息化管理平台，提高了决策水平、管理效率和质量。

坚持“满足并努力超越顾客的最大需求”的质量方针，追求顾客满意。

“洁瑞”商标打造成为中国医疗器械行业第一个中国驰名商标，洁瑞牌输注医疗器械系列产品为中国名牌产品、行业第一品牌。

产品销往国内30多个省市区，三级医院全国覆盖率达到81.3％，血站覆盖率达到77.2％，并销到世界70多个国家和地区。

冲管注射器分公司是集团控股子公司山东威高集团医用高分子制品股份有限公司最新组建的一个小型分公司,刚投产7个月，公司生产预冲式冲管注射器。

冲管注射器分公司成了我国第一家具有预充式注射器生产和销售能力的企业。

预冲式冲管注射器以最快的速度进入市场，在投产的这7个月中，受到各用户的好评，以同等质量打破了只从国外进口的现状，与进口预充式注射器抗衡，提高了竞争能力。

虽然质量受到好评，但是由于经验不足，产生各种问题，以至于国内预冲式冲管注射器供不应求。

冲管注射器分公司包括经理办公室和车间办公室以及生产车间。

生产车间包括制水间、配液间、组装室、灌装间、灭菌前室、灭菌后室、半成品暂存室、灯检室、内包装室、外包装室和缓冲室等空间。

冲管注射器公司具体的工厂布局图如图3-1所示。

图3-1 工厂布局图
3.2 威高组织结构图
山东威高集团医用高分子制品股份有限公司大体主要包括以下几部分：办公室，制造部，财务部，品质部。

其中制造部包括输液器分公司，专用输液器分公司，注射器分公司，冲管注射器公司，医用器材分公司，采血器分公司，滤器分公司，模塑分公司，灭菌仓储分公司。

而我在冲管注射器分公司实习，此分公司包括万级和十万级两个车间。

万级包括制水、配液、组装、灌装等工序，十万级包括灭菌、灯检、内包、外包等工序。

山东威高集团医用高分子制品股份有限公司的组织结构图如图3-2所示。

图3-2 威高公司组织结构图
3.3 冲管注射器公司产品及流程
3.3.1产品概述
冲管注射器分公司生产的产品预冲式冲管注射器，他是由护帽，外套，活塞，芯杆组成，具体如图3-3所示。

图3-3 预冲式冲管注射器实物
3.3.2 冲管注射器产品流程
预冲式冲管注射器是威高集团的主要产品之一，主要提供给各大医院的高干病房，根据市观测，产品的需求量很大，属于高端产品，因此在产品生产过程中的效率问题应该得到更多的重视。

从产品生产流程来看，生产过程包括制水，配液，组装，灌装，高温灭菌，灯检，内包，外包等工序车间。

组装和灌装属于自动化大批量生产方式，灯检（包括螺纹检查、液体及内壁检查、活塞检查和拧帽）以及包装都属于手工操作。

为了更好地了解本公司工序，制做了流程程序图如图3-4流程程序分析。

图3-4 物料型流程程序图
运用秒表测试法测量完成1000支产品进行的十次试验具体数据如表3-1所示。

表3-1 各工序测定时间表
根据表3-1各工序测定时间表制定工时测定柱形图如图3-5所示。

图3-5 工时测定柱形图
由上图可以看出灯检部门是平均效率最低的部门，也就是该公司的瓶颈，要想提高生产率必须改善瓶颈，即只需要进行灯检部门的现场改善。

灯检员工运用头脑风暴法指出灯检成为瓶颈的原因：
（1）自动灯检机要在2015年之后才能到位，现在只能全人工检查；
（2）设备更新过于缓慢，比如灯检台的一个灯管坏了，在生产率迟迟提不上来，积压货物太多的情况下，两个月都没换上新的；
（3）整个布局不完善，浪费时间；
（4）没有标准的作业时间；
（5）作业存在复杂化、流程的冗余等问题：工人的具体操作复杂，重复性工作多，没有一套标准、规范的操作流程；整体流程运作不规范、不科学，流程的整体流向不清晰，流程也没有一定的标准，部门一般按照老员工的一套流程来处理；作业等待时间长。

运用鱼骨图图，从方法、人员、环境、设备、物料等方面考虑，总结出6种影响冲管注射器生产车间灯检运用时间长的因素如图3-6所示。

图3-6 鱼骨刺图
会议结束后，我们将提出的设想分析整理，分别进行严格的审查和评价，从中筛选出适合灯检部门的问题：布局不完善，检查方法不统一，且存在不合理或多余动作，没有标准作业时间。

4 灯检部门现场改善方案制定与实施
4.1 布局改善
4.1.1 原有布局图示及分析
图4-1 灯检组现场布局实况
预冲式冲管注射器（即冲管注射器）是由待转室一一运送给各张桌子的，详细的物料运送路线如图4-2所示。

图4-2 灯检组运输产品模拟图
分别给从物料堆积区分别到第一张桌子、第二张桌子到最后一张桌子编号为：物料堆积区为A，第一张桌子为B，第二张桌子为C，以此类推最后一张桌子为G。

具体路程如表4-1所示。

表4-1 A-G距离表单位：m
从A到G冲管注射器搬运量如下表4-2所示。

表4-2 A-G物料搬运量单位：支
按照上两表确定的距离和物流量制作出 f-d图如图4-3所示。

图4-3 f-d图
我们可以把f-d图分成四个区域，物流量大距离小的为第一区域，物流量大而且距离大的为第二区域，物流量小距离也小的为第三区域，物流量小距离大的为第四区域。

从图4-3中可以看出从A到B之间存在距离大物流也大的情况，这些情况是属于第二区域，属于不合理部分，这就需要对灯检部门的物流进行改善，将A调整到其他区域.用C来表示搬运时的劳动强度为： C=8×5000+3×4166+4×3333+3×2500+2×1667+3×834=79166。

而搬运时的劳动强度即可以看成工作量。

要想减少总体力，必须从A点入手解决。

4.1.2 布局改善及图示分析
在这里，每个单位之间的物流量是不变的，所以只有改变冲管注射器待检品堆积区的位置。

在满足工作要求的前提下，根据物流量大小合理地调整待检品堆积区的位置，就可以得到新的布局，使得从A到B之间的物料搬运距离缩小。

改善后的布局图如图4-4所示。

图4-4 灯检改善图
由上图可以看出把待检品全部从放待转品的房间转移到灯检的房子的一角，按照路线重新配送，制作出改善后的路程表如表4-3所示。

表4-3 改善后A-G距离表单位：m
从A到G改善后的冲管注射器搬运量如下表4-4所示。

表4-4 改善后A-G物料搬运量表单位：支
由改善后的确定的距离和物流量制作出 f-d图如图4-5所示。

图4-5 改善后f-d图
搬运时的劳动强度：C=3×5000+3×4166+2×3333+3×2500+3×1667+3×834=49167。

改善后的效果对比图如图4-6所示。

图4-6 改善后效果图
4.2 作业分析及改善
4.2.1 选取对象并提出问题
在整个冲管注射器生产流程中，灯检工序时间较长，经过分析可以发现，在这道工序中，操作工人的利用率不高，存在较长的闲置时间，存在较大的时间浪费和人力的浪费。

检查的具体内容包括：不同背景下的螺纹检查（包括螺纹是否有液、是否有纤维和是否有白点和黄点），液体检查（包括液体中、液体内壁是否有杂质是否有纤维），活塞检查（包括活塞是否有液、是否有纤维和是否有白点和黄点）。

4.2.2 分析问题
对于具体的作业过程采用作业分析的方法较为合适。

对于这道检查工序，多名工人先后完成对成品的检查，存在员工利用率不高的问题，针对这一问题本设计将采用联合作业分析来对其进行改善。

明确作业分析的具体含义：通过对以人为主的工序的详细研究，是作业者，作业对象，作业工具三者科学合理地布置和安排，达到工序结构合理，减轻劳动强度、减少作业工时消耗、缩短整个作业时间，以提高产品的质量和产量为目的而做的分析。

作业分析基本类型为：（1）人机作业分析；（2）联合作业分析；（3）双手作业分析。

注意：作业分析研究一道工序、一个工作地点的工人使用机器或不使用机器的各个作业活动。

而程序分析是研究整个生产的运行过程分析到工序为止。

因此本设计在对整个生产流程进行流程程序分析后对存在较多问题的工序进行分析。