基础工业工程课程设计报告

基础工业工程课程设计一、取题背景 (2)台钻厂简介 (2)产品介绍 (2)产品零件来源 (2)课题选择及课程设计目的 (3)课程设计容及要求 (3)二、应用的基本原理 (3)模特法的基本原理 (3)模特法的21种基本动作 (4)三、现行方案 (5)现行方案的生产现场布置分布图 (5)运用M0法对台钻的装配流程进行记录、分析 (6)四、问题分析 (20)五、改进方案设计 (21)改善后现场布置图 (22)改善后的各工位动作因素表 (23)六、计算正常时间及标准时间 (36)计算正常时间 (36)确定宽放率 (36)计算标准时间 (36)七、对比分析及改善评价 (37)八、设计总结与心得体会 (38)一、取题背景本次课程设计收集的数据和资料取自于台钻厂。

（一）台钻厂简介台钻厂创建于1958年，是工程学院的校办工厂，其前身是国家机械电子工业部台式钻床定点生产企业，国家渔业机械仪器行业定点企业，经过多年的发展以及工程学院雄厚的技术和科研支持，如今已成为具有上千万资产的小型企业，其出产的台钻床由于品质卓越、性能稳定连续多次被评为部优产品，增氧机获得了农业部“农业机械推广许可证书”。

正因为工程学院科研与技术的支持和台钻厂自身坚持质量第一的宗旨，台钻厂获得了多项国家专利，并被评为一级信用企业、工业利税“百强企业”、省小型工业企业“百佳明星”企业和出口创汇先进单位等。

企业的主导产品销往全国各地，并远销欧美等地。

多年来，台钻厂以经营为主体，同时又承担学校学生的认知实习、课程设计以及毕业设计等教学实习任务。

（二）产品介绍企业主导产品有：“武夷山”牌台式钻床系列和水产养殖设备。

1.“武夷山”牌台式钻床，主要包括Z4112、4012、Z4116、Z4016ZM406Z4416Z4416A Z4020、Z4025 Z4032、S406 S4112 等产品。

其中Z4112 台式钻床于1980年、1986年和1991年被国家机械部评为部优产品。

2.“武夷山”牌水产养殖机械，包括YC0.37、YC0.75、YC1.5、YC4.5等水车式增氧机和YL1.5叶轮式增氧机。

企业建有专用的增氧机试验场所，定期开展整机测试工作，增氧能力和动力效率等指标均高于国家行业标准。

（三）产品零件来源1.自制件该企业主要从事五大零件的自制，包括台钻的主轴、主轴套筒、主轴箱、底座、立柱（Z4112、Z4116系列还包括中间工作台的制造）。

2.外购件该企业外购零件主要有电机和轴承等标准件。

3.外协件该企业选择固定的三家认证厂家购买外协件。

（四）课题选择及课程设计目的本次的课程设计主要选择Z4116的总装过程进行模特排时法研究。

此次的课程设计主要通过现场观摩收集数据和相关资料。

现场观摩是进行工程训练的重要实践教学环节，是理论联系实际的现场学习，是进一步的理解、消化、掌握课堂上所学习的专业基础知识的重要步骤，是培养工业工程专业人才的主要手段。

通过现场观摩及实验的训练，使学生掌握工业工程的方法研究，作业测定，现场管理的知识、技术及技能，学会综合应用这些技能解决生产实际问题的方法和程序，以实际生产系统及其运行的不断优化，达到提高效率和经济效益的目的。

此次进行模特排时法的研究是为了找出适合不同操作者劳动强度的操作方法，使操作者具有适当的劳动紧程度，确保劳动者在完成工作任务的基础上，保持充沛的体力。

（五）课程设计容及要求通过对某一操作进行模特分析，熟悉模特法表示作业者的各种动作，正确区分作业者的同时动作、时限动作和被时限动作。

1.合理安排进度，按照模特法的分析方法，踏实的展开课程设计活动。

2.在课程设计过程中，根据选题的具体需求，在开发各环节中绘制相关的图表，最后要求提交详细的课程设计报告。

3.进行动作改进。

二、应用的基本原理本次的课程设计运用的是模特排时法，简称MODS。

（一）模特法的基本原理模特法是预定动作标准法的一种，是作业测定的一种新的技术。

运用模特排时法，无需经过现场测时，只要根据工作物蓝图、工作地布置图和操作方法，就能预先计算出完成一项工作所需的正常时间。

模特法根据人体工程学和疲劳研究的救国证明，动作速度太快会造成人的能量消耗过多，易引起疲劳；动作速度太慢，能量消耗也会增加，也容易引起疲劳。

速度与能量的关系是，当速度提高1%寸，能量消耗也会随之增加约1%速度下降到某一临界点后再减速1%寸，能量消耗反而增加0.5%，模特法把能量消耗最低的速度作为基准，是操作者的劳动紧程度适当，因而使劳动者保持充沛的体力。

模特法把人的动作与时间融为一体，只要确定了人的动作，就可以知道动作所需的正常时间（二）模特法的21种基本动作模特法将所有人力操作的基本动作归纳为21种基本动作。

模特法以正常人能量消耗最低、速度最快的手指一的次动作时间消耗值为基本时间单位，定为1M0D相当于手指移动2.5cm的距离所使用的时间，平均使用时间为0.129S，即1MOD=0.129S 模特法的21个基本动作的时间消耗值都是以此为基准进行试验、比较而确定出来的。

21种动作分为两大类：上肢基本动作11种、下肢和腰的基本动作4种、辅助动作6种。

21种基本动作简介：四、现行方案（一）现行方案的生产现场布置分布图螺钉和滚珠放置处底座暂存处皮带轮上罩壳放置处箱体放置处手柄和下罩壳导套工具放置处低座置箱体的装配基础零件放置处立柱放置架支架放置处工具放置处齿轮轴弹簧盒放置处工具放置处安装电机I弹簧和一些工具放置处电机暂放处(二)运用MOD法对台钻的装配流程进行记录、分析台钻总共有一条流水线，主要工作是用双手将个个部件组装成台钻的过程。

该工段主要作业为前5个工位，工作定员为5个人对装配工段进行分析时，分别以各个工位为研究对象，运用MOC法对操作人员的左、右手动作进行记录，绘制双手操作动作因素分析表，并进行MOD分析，计算MODS。

下面是对各工位进行的模特分析1.一工位动作因素分析。

该工位是将7种元件装配到一起。

其作业要点如下：(1)左手取底座放至工作台，方向以工作的方便性为准。

(2)走到底座暂存处取再取一个底座放至工作台旁，用于下次的加工。

(3)弯腰从左边处取抹布擦拭底座的立柱孔，然后放回抹布。

(4)转身从后面的货架处取立柱，进行装配，定位的方向要保证其四孔和底座的孔对上。

(5)转身取螺栓用于对立柱进行固定，然后在取气枪用来锁紧螺栓。

(6)弯腰取支架，装在立柱上。

方向以标准的为准(7)从左边取一手柄，将手柄装在支架的手柄孔中，松开柄件后锁紧块不得有抱死立柱的现象。

(8)从左边取一手轮，将手轮装上立柱，方向以标准的为准(9)从右边取一滚珠，将滚珠装进手轮孔中，让手轮可以立柱上自由滑落动作因素分析入下表：2•第二工位是在第一工位加工完以后，另一个工人过来在第一工位加工的基础上对其进一步的组装，第一工位装配的手轮要降到一个合适的高度，方便第二工位的加工。

其工作的要点说明如下：（1从身后的箱体暂存处取一个箱体装上立柱，并使其于手轮配合完好。

（2）从左边取一螺钉使手轮和箱体固定在一起，并从右边取气枪进行锁紧螺钉（3）从右边取一手柄装在箱体上，手柄的锁紧块不能有抱死立柱的现象。

（4）走带下罩壳件放置处取一个装在箱体上。

（5）从右边的盒子中取一个导套，到左边的螺钉处装上三个螺钉后回到工作台处装上箱体上，要保证其装配紧密。

（6）到皮带轮放置处取一个皮带轮，装上，后从右边取锤子会榔头敲紧皮带轮。

（7）走到右边取夹具、花键套和挡圈。

先用夹具将花键套装上皮带轮，后再装上挡圈。

动作因素表分析如下表：第二工位动作因素分析3•第三工位动作因素分析。

该工位主要是在前两道工序的基础上，在主轴箱装上起动开关导线部件。

起动开关导线部件主要包括开关和两条护套软线，短的为软线1，长的为软线2.。

作业要点如下：（1）双手作业：右手取起动开关导线部件，左手握住软线1,将它穿过下罩壳部件的孔1,再将软件2穿过孔2,装好开关，再用管夹和螺丝将软件固定住。

（2）检查各个部件和螺丝的安装情况。

动作因素分析如下表所示：第三工位动作因素分析4•第四工位动作因素分析。

该工位主要是进行进一步的组装，即装上电机和弹簧件及上罩壳部件。

其工作要点说明如下：（1）将导套部件上的导套的销拔掉，再拔掉旋钮（2）从主轴箱尾部敲紧电机平台件并上油，装上电机，用固定螺钉锁紧；（3）放入弹簧件并将上罩壳部件装入导套部件上，然后将旋钮装上导杆并打入销动作因素分析如下表所示：第四工位动作因素分析的连接，完成基本的安装。

第四工位完成后要把箱体调到一个适当的高度。

其工作的要点说明如下：（1）从身后的货架上去齿轮轴和主轴回工作台，并装配。

（2）从旁边取弹簧盒，锁紧齿轮轴（3）连接电机的导线，时电机能够正常的工作。

动作因素分析如下表所示：第五工位动作因素分析五、问题分析通过台钻厂一天的现场观摩和探索，和与一线员工的交流和沟通，我们对台钻Z4116的总装流程有了大致的了解，也对台钻Z4116的各组成部件有了较为全面的认识。

通过对我们在现场所收集到的资料和录像进行细致的分析和认真的研究，综合运用5W1H提问技术对各工位的作业容、作业方法、操作者、作业地点、作业时间进行提问、分析，结果发现总装流程存有以下问题：1•作业域的围过大，导致工人在取工件的走动时间较多。

2•零件的放置不合理，导致工人在取工件的弯腰次数过于频繁，容易产生疲劳，并且浪费时间，3•左右手不平衡。

由表上的统计数据可以看出，工人装配的时候，由于左右手工作不平衡而导致了工人的生产效率降低4•作业缺乏标准化。

通过现场观察、分析发现，操作人员操作方法不合理，元件和工夹具未按动作经济原则合理摆放，部分元件盒好距离较远，操作员2取元件时需伸展上臂，属M4动作，有的都达M5左、右手操作不方便，延长了动作时间，易产生疲劳。

5•标准工时不合理，存在人力资源浪费现象。

我们在对其进行观察研究发现，操作工人做工散漫，休息时间过长，所以使部分工人的宽放时间达到了60%以上, 严重的浪费了资源。

六、改进方案设计在坚持动作经济原则和“ECRS四大原则基础上对工段进行改善。

具体包括一下方面：1. 进行现场作业改善。

实施标准化作业。

运用动作经济原则改进操作方法和工作台布置，制定标准作业程序，并对操作员进行培训，使其具备必要的意识和技能。

例如，对于第一工位，在其旁边放一个阶层的货架。

各零件按顺序排放整齐，并且高度适合，这样工人在加工的时候就不需要弯腰进行取物，使工人M5动作变为M3动作；对于第二工位将气动导线开关置于右手边，工具置于左手边。

在每个工位的右手边固定一个套筒，将螺丝刀倒插在套筒上。

2.从新制定标准时间。

改善后，各工位的MODS如以下各列表所示。

取宽放率为20%分别计算各工位的标准时间。

（一）改善后现场布置图平衡吊箱体放置架手柄和下罩壳放置架底座暂存处皮带轮放置架皮带轮放置架工作工作立柱放置处齿轮轴架主轴架导套工具放置处装幵关装电机零件和支架放置架I导线幵关放置处工具放置处上罩壳和弹簧放置处电机放置处工具放置架（二）改善后的各工位动作因素表如下列表所示:第一工位动作因素表工作容： 工位序号: 宀口 疋贝： 操作者：MOD 数:日期：工作地布置 图第二工位动作因素分析第三工位动作因素表第四工位动作因素表作业容: 工作地---------------- -------------------------------- 工作处-上罩壳和弹簧放置处第五工位动作因素表七、计算正常时间及标准时间（一）计算正常时间1.取1MOD=0.129s因为该值为正常的时间，所以用该值计算出来的时间为正常时间。