工業(yè)工程對制造業(yè)工作效率的影響分析

江帆

摘要：工業(yè)工程對我國制造業(yè)的發(fā)展有著深遠(yuǎn)的影響，但今傳統(tǒng)制造業(yè)的流水生產(chǎn)線存在著平衡率低下的問題，這成為阻礙其發(fā)展的因素。通過提高操作員以及機(jī)器設(shè)備的工作效率，進(jìn)而提高生產(chǎn)線平衡，提高人均產(chǎn)量以及生產(chǎn)應(yīng)變能力，從而滿足客戶的需求，提交出高質(zhì)量，低成本的產(chǎn)品。本文介紹了我國工業(yè)工程在企業(yè)中的現(xiàn)狀，接著以YQ公司激光筆流水生產(chǎn)線為研究對象，運(yùn)用工業(yè)工程思想，根據(jù)其原先由的各個(gè)工序的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間并計(jì)算出節(jié)拍和平衡率，接著確定瓶頸工序以及其他的問題工序。通過運(yùn)用方法研究、程序分析、ECRS等工業(yè)工程方法對問題工序進(jìn)行優(yōu)化改善，提高企業(yè)的生產(chǎn)力、競爭力，降低成本。

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；生產(chǎn)線平衡；方法研究；程序分析；工作效率

0引言

①工業(yè)工程概述。工業(yè)工程是對人員、物料、設(shè)備、能源、和信息組成的集成系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)、改善和實(shí)施的一門學(xué)科，它綜合運(yùn)用數(shù)學(xué)、物理、和社會科學(xué)的專門知識和技術(shù)，結(jié)合工程分析和設(shè)計(jì)的原理與方法，對該系統(tǒng)所取得的成果進(jìn)行確認(rèn)、預(yù)測和評價(jià)。

②工業(yè)工程在我國運(yùn)用的概況。自上世紀(jì)80年代工業(yè)工程引入我國，相比美國日本等發(fā)達(dá)國家對工業(yè)工程的重視，工業(yè)工程在國內(nèi)制造業(yè)實(shí)際運(yùn)用中并未得到應(yīng)有的受重視程度。具體表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1）制造業(yè)現(xiàn)階段的共性：不同國家地區(qū)對制造業(yè)的的優(yōu)化需求是不一致的。現(xiàn)階段我國的制造業(yè)水平相對于發(fā)達(dá)國家水平較低，對于改善和優(yōu)化生產(chǎn)能力方面沒有得到應(yīng)有的重視程度或受重視程度不高，并不意味著我國制造業(yè)沒有優(yōu)化需求。

2）工業(yè)工程運(yùn)用的不合理性：運(yùn)用工業(yè)工程方法針對我國企業(yè)的改善尚處于初期階段，大部分工業(yè)工程人員喜歡憑借經(jīng)驗(yàn)處理問題，處理問題總是參照具體的工藝解決方案，忽視通用的方法論。自主創(chuàng)新能力差，生搬硬套其他行業(yè)或部門的改善案例，按照改善案例的參數(shù)去調(diào)整具體數(shù)值。

3）現(xiàn)階段部分企業(yè)員工認(rèn)為工業(yè)工程就是壓榨員工的工具：目前有很多企業(yè)存在這這樣的問題，認(rèn)為制定標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)的存在是不合理的，壓榨員工的剩余價(jià)值，標(biāo)準(zhǔn)工時(shí)被認(rèn)為是管理者對勞動者壓榨的一個(gè)工具，束縛了企業(yè)生產(chǎn)效率的提高。

1 YQ公司激光筆生產(chǎn)線分析

YQ公司是一家電子制造企業(yè)。公司生產(chǎn)的激光筆具有即插即用，便捷快速的優(yōu)點(diǎn)，市場需求量大。為了滿足日益增加的需求量，就必須對生產(chǎn)過程進(jìn)行改善，從而增大產(chǎn)量，滿足市場的需求。對于生產(chǎn)過程的改善就是對生產(chǎn)流程進(jìn)行合理化，增高生產(chǎn)線平衡率以及人員的利用率等等。（如表1）

1.1激光筆生產(chǎn)線存在的問題分析

在了解了激光筆現(xiàn)狀的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間及安排的人員后，要對現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行平衡率分析計(jì)算。

①每個(gè)工序單位人數(shù)的時(shí)間。

15.62/2=7.81

20.08/2=10.04

18.24/2=9.12

24.00/2=12.00

16.75/2=8.38

28.84/3=9.61

20.57/2=10.29

18.26/2=9.13

②算出節(jié)拍。

（7.81+10.21+4.40+5.00+10.04+5.01+9.12+9.54+10.05+10.47+12.00+7.67+7.85+10.49+9.39+8.38+8.54+9.61+9.78+10.29+9.13）/21=8.8，可以很明顯地看到很多工序的時(shí)間都超過了節(jié)拍時(shí)間，所以生產(chǎn)線存在不平衡。

③算出平衡率。

（7.81+10.21+4.40+5.00+10.04+5.01+9.12+9.54+10.05+10.47+12.00+7.67+7.85+10.49+9.39+8.38+8.54+9.61+9.78+10.29+9.13）/（12*21）=73.3%

本公司要求平衡率要在85%以上，通過分析目前的平衡率為73.3%，因此平衡率低，未達(dá)到要求。由上面的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間可以直觀地看出瓶頸工序?yàn)檎迟N成品標(biāo)簽及安裝電池，瓶頸時(shí)間為12.00：馬達(dá)備EVA標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為4.40、下殼備膠標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為5.00、壓塊撕膠標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為5.01，用時(shí)都在節(jié)拍以下很多，空閑時(shí)間較多，人員利用率不足；同時(shí)還存在彈簧正極焊接及分板、PWA鎖附、通電測試這些工序用時(shí)較長。

2生產(chǎn)線存在問題的分析及改善

2.1粘貼成品標(biāo)簽及安裝電池分析及改善

經(jīng)過時(shí)間研究分析瓶頸工序?yàn)檎迟N成品標(biāo)簽及安裝電池，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間為12.00。此工序嚴(yán)重的影響了生產(chǎn)線的平衡率，因此要重點(diǎn)對此工序進(jìn)行改善。

2.1.1運(yùn)用ECRS原則分析改善

完成任何工作所需要經(jīng)過的路線和手續(xù)即為程序。程序越復(fù)雜、越是冗長，則越需要人員與時(shí)間，另外就會有越來越多不合理的地方，最后就會導(dǎo)致成本越來越高。在確定了瓶頸工序及問題工序之后，首先考慮程序分析中的ECRS原則，是否有的動作是可以取消、合并、重排或者簡化的。（如表2）

第一，工序中的電池蓋打開了然后又要蓋上，可不可以省略其中打開蓋子的動作。從前面的通電測試中是要把電池蓋打開起來然后才可以測試，到后面的下殼螺絲鎖附、撕雙面膠粘貼激光鏡面、LCD鏡片粘貼，最后到粘貼成品標(biāo)簽及安裝電池都是可以不用電池蓋的，所以可以將從通電測試后電池蓋就不用蓋上去了，把電池蓋堆放在一起給粘貼成品標(biāo)簽及安裝電池最后蓋上去，因?yàn)殡姵厣w是通用的，不會出現(xiàn)對不上的情況，從通電測試到粘貼成品標(biāo)簽及安裝電池中間省去了拆裝電池的工序。

第二，此工位的用時(shí)比較長，而上面一個(gè)工序的時(shí)間較短，所以可以將此工序的一道工序移交給上一個(gè)工序，將開關(guān)鍵撥到ON一檔，這個(gè)動作比較簡單，而且比較獨(dú)立，可以將此動作給上一個(gè)工序做。endprint

2.1.2運(yùn)用操作分析進(jìn)行分析改善

經(jīng)過上述的一些整體的改善之后，要對整個(gè)工序的操作進(jìn)行分析，通過對程序分析中的五個(gè)方面進(jìn)行研究和分析，因?yàn)槭且粋€(gè)對一個(gè)工序的分析，所以沒有儲存的方面，通過對瓶頸工序進(jìn)行操作分析可以減少不必要的動作，改善不經(jīng)濟(jì)的動作，增加兩只手的利用率等，從而使操作更有效。（如表3）

以下是在前面改善的基礎(chǔ)上，即將電池蓋在通電測試之后就不蓋上，直接往下流，另外把將開關(guān)鍵撥到ON檔給上一道工序做之后，對粘貼成品標(biāo)簽及安裝電池這個(gè)瓶頸工序進(jìn)行操作分析得出的表格，如表4所示。

①由表4得到的左右手的動作情況：

左手：操作0；等待0；移動4；持住14

右手：操作7；等待4；移動7；持住0

②由上面的左右手動作的情況可以看出，左右手的動作不均勻，左手的動作大多是持住，沒有操作，而右手占據(jù)了大部分的移動和操作的動作，這樣導(dǎo)致了左右手的動作不均勻，右手容易疲勞，從而會導(dǎo)致右手的效率降低，也可能因?yàn)槠趯?dǎo)致操作不到位，從而影響產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量。下面對左右手動作進(jìn)行分析，并提出改善的方法。

1）在這個(gè)操作中有兩次拿鑷子和放下鑷子的動作，那么其中有一次就是浪費(fèi)的動作了，可以在第一次拿了鑷子之后不要放下，等左手拿了麥拉片，粘貼好麥拉片之后在放下鑷子：

2）左手在拿成品標(biāo)簽的時(shí)候，右手是等待的，下一個(gè)動作是拿鑷子，這左右手的兩個(gè)動作是可以一起進(jìn)行的，左手拿成品標(biāo)簽的同時(shí)右手拿鑷子；

3）確認(rèn)成品標(biāo)簽版本和撕掉成品標(biāo)簽離型紙是可以同時(shí)進(jìn)行的，不沖突，可以左手確認(rèn)成品標(biāo)簽版本的同時(shí)右手撕掉成品標(biāo)簽離型紙：

4）在檢查彈簧是否安裝到位的時(shí)候，左右兩只手都是屬于持住狀態(tài)。可以左手持住產(chǎn)品的同時(shí)右手粘貼麥拉片的同時(shí)檢查彈簧是否粘貼到位，因?yàn)辂溊茄b在彈簧下面的，所以粘貼麥拉片的時(shí)候必然是會看到彈簧的。改進(jìn)之后的操作分析如表5所示。

由表5得到的左右手的動作情況：

左手：操作2；等待0；移動4；持住7

右手：操作5；等待3；移動5；持住0

改善前后的對比可以看出，原來左手無操作的，改善后有了操作，相對平衡了右手的操作負(fù)荷：另外還減少了右手的移動次數(shù)：左手的持住及停頓的次數(shù)也減少了很多；經(jīng)過這次的改善，在測時(shí)后，節(jié)約了時(shí)間5.4s。

2.2馬達(dá)備EVA與下殼備膠分析及改善

馬達(dá)備EVA、下殼備膠這兩個(gè)工序都比較簡單，用時(shí)也比較短，空閑率較高，而且這兩個(gè)工序都是屬于備料。通過程序分析中的ECRS四大原則中，將這兩個(gè)工序合并給一個(gè)人來做，加大人員的利用率。

2.3 PWA板裝配與PWA鎖附分析及改善

PWA板裝配與PWA鎖附中兩個(gè)工位分別位于流水線的兩邊，屬于齊平的狀態(tài)，在流水線上放了一個(gè)板，PWA板裝配完成后放在板上，PWA鎖附從板上由近及遠(yuǎn)的拿，導(dǎo)致PWA板裝配的由遠(yuǎn)及近的伸手放。對此操作進(jìn)行動作分析，可不可以不要伸手這個(gè)動作，這個(gè)動作很容易使操作員疲勞，從而降低生產(chǎn)效率。對于流水線的分析得出這兩個(gè)工序在操作過程中的伸手拿產(chǎn)品是可以取消的，在此過程中可以充分利用流水線，讓PWA板裝配坐在PWA鎖附流水線的上方，PWA板裝配完之后直接利用流水線流下去，就省時(shí)省力了。

2.4壓塊撕膠與彈簧正極焊接及分板分析及改善

壓塊撕膠工序用時(shí)較短，空閑時(shí)間較多，而上一個(gè)工序彈簧正極焊接及分板用時(shí)較長。對兩個(gè)工序進(jìn)行分析，可以將彈簧正極焊接及分板中分板的動作給壓塊撕膠來做，減少后者的用時(shí)，同時(shí)增加前者的時(shí)間利用率，從而增大產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，增大產(chǎn)能。

3改善后結(jié)果分析

對流水線進(jìn)行改善之后，流水線的時(shí)間也發(fā)生了變化。通過對流水線進(jìn)行時(shí)間研究，確定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，在算出改善后的平衡率，將改善后的平衡率與改善前的平衡率進(jìn)行對比，從而得出改善的效果。

3.1對改善后的工序進(jìn)行秒表時(shí)間測時(shí)

因?yàn)榇舜问菫榱斯ぷ鞲纳贫M(jìn)行時(shí)間研究，要求不必像制定標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間那么嚴(yán)格，可根據(jù)作業(yè)周期粗略確定觀測次數(shù)，此次作業(yè)的周期為5min，如論文前面介紹的論文所用的理論知識中秒表測試次數(shù)表格中可以確定測時(shí)次數(shù)為15次。

3.1.1馬達(dá)備EVA墊與下殼備膠測試

①剔除異常值（表6）。

由表6可以看出所有的數(shù)值差別不是很大，因此測時(shí)的環(huán)境是穩(wěn)定的，操作員的發(fā)揮也是穩(wěn)定的，沒有出現(xiàn)什么異常的情況，因此么有異常值，所有的數(shù)據(jù)都是有效的。

②求出正常時(shí)間。

（8.57+8.45+8.20+9.21+8.23+8.61+9.01+9.08+8.27+8.58+9.23+8.90+9.09+8.30+8.78）/15=8.70s

③求出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，公司規(guī)定的寬放率為10%。

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間=正常時(shí)間*（1+寬放率）=8.70*（1+10%）=9.57s

3.1.2彈簧正負(fù)極焊接

①剔除異常值（表7）。

由表7可以看出第八次測試時(shí)間為11.75，明顯有差于其他的數(shù)值，因此此值為異常值，應(yīng)剔除。

②求出正常時(shí)間。

（8.74+9.06+8.47+8.48+9.06+9.03+8.83+8.54+8.89+9.00+8.79+9.33+8.20+8.33）/14=8.77s

③求出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，公司規(guī)定的寬放率為10%。

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間=正常時(shí)間*（1+寬放率）=8.77*（1+10%）

=9 65s

3.1.3壓塊撕膠及分板

①剔除異常值（表8）。

由表8可以看出第10次測試時(shí)間為12.94，明顯有差于其他的數(shù)值，因此此值為異常值，應(yīng)剔除。endprint

②求出正常時(shí)間。

（8.02+7.92+8.30+7.63+8.00+7.33+8.17+8.18+7.09+7.63+7.63+7.62+7.87+7.77）/14=7.80s

③求出標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，公司規(guī)定的寬放率為10%。

標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間=正常時(shí)間*（1+寬放率）=7.80*（1+10%）=8.58s

3.1.4其他改善后的工序標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間

同理通過測時(shí)計(jì)算得出其他改善后的工序的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，如表9。

3.2改善后流水線的生產(chǎn)流程分析

以下是改善后的激光筆流水線流程情況，改善后的工序名稱，標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間以及人員的安排如表10。

在了解了激光筆生產(chǎn)線改善后的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間及安排的人員后，對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間進(jìn)行平衡率的計(jì)算：

①首先每個(gè)工序單位人數(shù)的時(shí)間：

15.62/2=7.81 20.08/2=10.04

18.24/2=9.12

28.84/3=9.61 16.75/2=8.38 1 8.60/2=9.30

20.57/2=10.29 18.26/2=9.13

②算出節(jié)拍為：

（7.81+10.04+9.57+9.65+8.58+9.12+9.54+9.49+9.64+9.61+7.67+7.85+9.81+8.58+8.38+9.19+9.30+9.78+10.29+9.13）/20=9.15

可以很明顯地看到很多工序的時(shí)間都超過了節(jié)拍時(shí)間，所以生產(chǎn)線存在不平衡。

③然后算出平衡率為：

（7.81+10.04+9.57+9.65+8.58+9.12+9.54+9.49+9.64+9.61+7.67+7.85+9.81+8.58+8.38+9.19+9.30+9.78+10.29+9.13）/（10.29*20）=88.9%

4總論

4.1總結(jié)

本文主要是對YQ公司激光筆生產(chǎn)線進(jìn)行優(yōu)化和改善。本文首先介紹了一些基礎(chǔ)工業(yè)工程概況，接著對Y0公司激光筆生產(chǎn)線的現(xiàn)存的問題，計(jì)算出節(jié)拍和平衡率，確定瓶頸工序和其他問題工序。再運(yùn)用時(shí)間研究、操作分析，ECRS四大原則對現(xiàn)存的流水線進(jìn)行研究和分析，并且提出改善的方法，通過這些改善和優(yōu)化使得流水線更加平衡，而且節(jié)約了人力。

4.2展望

對流水線的優(yōu)化和改善是循序漸進(jìn)的，是一個(gè)長期循環(huán)的過程。對于流水線的改善首先要找出其中的瓶頸工序。然后再找出其他問題工序，并且找出其中的問題加以改善。

對于Y0公司激光筆流水線還有許多不足之處需要改善，比如說各個(gè)工序的左右手的負(fù)荷還有很大的差距，右手的負(fù)荷明顯是偏重的，還有許多的動作都是不符合動作經(jīng)濟(jì)性原則的等等，都需要持續(xù)的改善。工業(yè)工程的理念就是持續(xù)改善。在生產(chǎn)線中也明顯的體現(xiàn)了這個(gè)理念，當(dāng)一個(gè)瓶頸出現(xiàn)的時(shí)候，改善它，但當(dāng)改善了一個(gè)瓶頸之后還會有新的瓶頸出現(xiàn)。瓶頸永遠(yuǎn)都會有，改善也是永遠(yuǎn)沒有止境的。

隨著祖國的發(fā)展以及面對這經(jīng)濟(jì)的全球化，各企業(yè)要想得到更好的發(fā)展就要持續(xù)的進(jìn)步。另外在這個(gè)人力成本越來越高的情形之下，唯有提高人力的利用率才能更好地生存下去，才能擁有更加強(qiáng)有力的競爭力，那么工業(yè)工程就顯得尤為重要了。因此對工業(yè)工程的應(yīng)用越來越被各個(gè)企業(yè)看重，工業(yè)工程的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。由此我們也相信，工業(yè)工程的發(fā)展也會越來越繁榮，同時(shí)也為祖國的發(fā)展做出更多更好的貢獻(xiàn)。endprint