基础工业工程课程设计报告

沈阳工程学院管理学院

基础工业工程课程

设计报告

姓名：杨健学号：2016526120

专业：工业工程班级：工业本161

实训课程名称：基础工业工程课程设计

实训指导教师：马彤兵、刘伟刚

实训起止时间：2017年12月11日—12月29日

第一部基础工业工程课程设计

实验1：工艺程序分析

一、实验目的

1、掌握工艺程序图的绘制方法

2、掌握工艺程序分析的方法

二、实验原理

1、工艺程序图的概念

工艺程序图是对生产全过程的概略描述，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。它将所描述对象的各组成部分，按照加工顺序或装配顺序从右至左依次画出，并注明各项材料和零件的进入点、规格、型号、加工时间和加工要求等。工艺程序图以产品、物料或某种服务行为为核心，通过详细的工艺分析和严格细致的现场考查，寻找一个经济合理、最优化的工艺方案，采用“操作”和“检验”两种主要的工序符号，绘制出简化、方便的工艺程序图。

2、工艺程序分析

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、工艺程序等，通过严格的考查和分析，设计出经济合理而有效的工艺方法、工艺程序和空间配置。工艺程序分析的主要内容之一是绘制工艺程序分析图，它含有工艺程序的全面概况及工序之间的相互关系，并根据工艺顺序进行编制，且标明所需时间。

工艺程序分析只研究“操作”、“检验”两项内容。

3、工艺程序图的绘制方法

首先，将研究对象分解成较小单元，比如将产品分解成零件，每一个零件从原料或者毛坯开始，将其工艺过程从上到下在一条竖线上表示出来，加工或操作用“○”表示，检验用“□”表示；其次，分析研究对象的构成，将其中工艺最复杂或者其他零件大多与之结合的顺序依次从右向左画，详见下图1-1所示。

图1-1 工艺程序图

三、实验设备、仪器及工具

1、工作台

2、螺丝刀、扳手

3、吊车模型

4、吊车模型的装配资料

5、实验信息采集播放终端 四、实验内容及步骤

本实验通过了解吊车模型的工作原理，熟悉其结构组成。通过观看录像或图片以及阅读吊车模型的装配资料，全面掌握吊车模型的装配工艺过程。最后画出它的工艺程序分析图。实验步骤如下：

1、选择吊车模型为研究对象，通过组装，熟悉它的组成，掌握各部件的名称。

2、观看装配过程的录像或图片，并结合装配资料进行实际的装配。

3、在已准备好的工艺程序表格上绘制其工艺程序图。

4、详细分析“加工”、“检查”所花的时间、顺序等，发现影响效率的原因和存在的问题。

5、提出改善方案、措施，并对其进行反复修正，得出最终的改进方案。 五、实验报告要求

1、画出所设计的吊车模型组装工艺程序图。

2、写出对所设计的工艺程序图的分析报告。

3、提出改进方案，绘制出改进后的工艺程序图。

材料 材料 材料 材料

中心零件装配或加工

工艺顺序

工艺程序表

实验2：双手操作分析

一、实验目的

1、学会绘制双手操作图。

2、学会对双手操作图所记录的现状进行分析，并能找出问题的所在，提出改善方案。

二、实验原理

双手操作图又称操作人程序图、左右手程序图，是一种特殊的程序图。其分别将工人在操作过程中左右手的所有动作和空闲都进行记录，其目的在于对各项操作做更加详细的记录，以便分析并改进各项操作的动作。

由于双手操作程序图所记录和分析的是最详细的操作，因此通常运用于具有高度重复的工作中，并在某一固定工作地点进行。

双手操作程序图是一种有实用价值的分析与改进操作方法的工具。运用的原则除了取消、合并、重排、简化等方法外，应特别注意考虑动作经济原则。双手操作分析，可达到以下目的：

（1）平衡两手动作，减少疲劳。

（2）取消或减少辅助性的动作。

（3）缩短工序时间增加产量。

（4）培训职工使用先进的操作方法。

（5）改进并推广新方法。

根据不同的要求，记录可详细、可简单，如果是为了研究改进操作方法，则记录可简单些；如果是对动素进行分析，用来制定动作时间标准，则可将左右手的动作，依其正确的相互关系，按照时间标尺注明的时间记录下来。双手操作图还可作为编制标准作业指导书的参考。

双手作业分析图的画法：

（1）图的左上部。填写常规项目，包括编号、作业名称、地点、作业人员、作业的起点、终点（结束）、日期等。

（2）图的右上部。填写工作地布置平面简图，并表明各种零件、工具、设备的位置。

（3）图的中间部分。分别在左右两边填写左、右手动作的代表符号及动作说明。

（4）图的右下方。对左、右手的动作进行统计。

三、实验设备、仪器及工具

1、指定生产线的某一个工位

2、生产对象的装配资料

3、螺丝旋具等装配工具

4、实验信息采集播放器，数字摄像机

四、实验内容及步骤

1、在熟悉生产对象的基础上，选择一用手工进行的具有高度重复性的装配工作。

2、观察工作情况，熟悉工作过程。

3、绘制工作地布置简图，标明各种零件、工具、设备的相互位置。

4、从图的中间取适当间隔，画两条垂直线，用来记录代表动作的符号。其垂直线右边代表右手操作，左边代表左手操作，并留有动作叙述栏（需要时还可留有时间栏，以记录时间）。

5、观看操作人员左右手的各项动作，用相应的符号记录在垂直线旁，并依照时间顺序和相对关系将左右手并列在该项符号的旁边，另用文字简明地加以说明。记录时应注意，一次记录一只手的动作，一般应从工作最多的一只手开始，记录完一只手再记录另一只手。

6、研究合适的“起点”及“终点”，一般都选择将加工完的零件放下为整个工序的终点，且为下一工序的起点。

7、同一时间发生的动作，应在同一水平线上予以记录，不同时间发生的动作，应按时间发生的顺序在不同的水平线上记录。

8、按下列内容进行考查，分析

（1）基本原则

（2）辅助操作能否取消？

（3）“移动”能否取消？

（4）“持住”工作能否取消？（“持住”是非常疲劳的动作）

（5）“延迟”能否取消或缩短？

（6）辅助操作能否简化？

（7）“移动”能否简化？

（8）“持住”能否简化？

10、在以上考查、分析的基础上，根据“ECRS”原则进行改进。

11、绘制改进后的双手操作程序图。

12、统计其成果。

五、实验报告及要求

1、画出改进前后的双手操作程序图。

2、写出分析改进的过程。

实验3：动作分析及达宝易软件应用

一、实验目的

1、掌握分析技术。

2、掌握细微动作研究的原理与方法。

3、学会用动作经济原则改善动作。

4、学会利用达宝易动作分析软件进行动作改善。

二、实验原理

动作分析在方法研究中属于第三层次，它是在程序分析、操作分析的基础上，研究人体的各种操作的细微动作，发现作业者无效的和不经济的动作，寻求省力、省时、安全和最经济的动作，使操作更加简便有效，减轻工作疲劳，降低劳动强度，提高工作效率。

三、实验设备、仪器及工具

1、指定生产线的某一个工位

2、吊车模型的装配资料

3、螺丝、旋具等装配工具

4、实验信息采集播放器，数字摄像机

5、达宝易动作分析软件

四、实验内容及步骤

1、安排每个工位上的作业人员，各自独立完成吊车模型部件的装配过程，该条生产线上的连续工位合作完成1辆吊车模型的装配。

2、通过安插在各工位上的实验信息采集播放终端上的数码摄像机对该工位上操作人员的装配动作进行全程跟踪摄像。

3、各工位上的同学在完成了几个产品的装配作业后，把各自的装配录像资料在计算机上回放。

4、通过录像回放，实验的同学可任意选择其中的一段操作，记录每一个动作，并绘制动素图。

5、运用达宝易软件进行动作分析。

6、按照动作经济原则对“动素图”进行分析研究，找出存在问题的动素，采取措施取消无效动素，尽量减少辅助动素，消除“独臂”式动作，尽量使两只手的动作同时开始，同时结束，从而将装配过程进行优化。

五、实验报告要求

1、制作改进前后的动素图。

2、评价改进效果。

实验4：秒表测时

一、实验目的

1、掌握秒表测时技术。

2、掌握标准时间的制定原理、方法和程序步骤。

3、学会正确划分各测时单元及其计时点。

4、学会正确使用“宽放度”，确定正确的宽放率。

二、实验原理

1、秒表时间研究的含义

秒表时间研究是作业测定技术中的一种常用方法。它是在一段时间内运用秒表或电子计时器对操作者的作业执行情况进行直接、连续地观测，把工作时间和有关工作的其他参数，以及与标准概念相比较的对执行情况的估价等数据，一起记录下来，并结合组织所制定的宽放政策，来确定操作者完成某项工作所需的标准时间的方法。

2、秒表时间研究的特点

秒表时间研究是采用抽样技术进行研究。抽样调查是一种非全面的科学的调查方法。它是按随机的原则，抽选总体中的部分单位进行调查，以推断总体的有关数据的方法。

3、秒表时间研究的适用对象

秒表时间研究主要用于对重复进行的操作寻求标准时间。重复作业是指具有重复循环形式的作业，重复循环期间持续的时间，大大超过抽样或观察所需要的时间。

4、秒表时间研究的步骤

进行时间研究需要掌握一套科学的方法和程序，同时还要有良好的沟通能力，获取被观测者的信任和合作，以保证观测数据资料的准确性，并能进行正确判断，取得时间研究成功。时间研究的步骤如下：（1）获取充分的资料

（2）作业分解，划分操作单元

（3）确定观测次数

（4）测时

（5）剔除异常值并计算各单元实际操作时间

（6）计算正常时间

（7）确定宽放时间

（8）确定标准时间

标准时间包括正常时间和宽放时间两部分，即：

标准时间＝正常时间＋宽放时间＝正常时间×（1+宽放率）

三、实验仪器与器材

1、指定生产线的某一个工位

2、生产对象的装配资料

3、螺丝、旋具等装配工具

4、实验信息采集播放器，数字摄像机

6、秒表

7、计算器

四、实验内容及步骤

1、收集资料

实验分组，组内分工（负责装配产品和负责观测记录）。按照生产对象的装配资料，反复对其进行拆装练习，直至能熟练装配。

2、划分操作单元

3、决定观测次数

4、测时

采用连续测时法记录时间研究表上四个项目，在现场记录时用铅笔填写测速、秒表读数（及表中“ R ”读数这两栏）、扣除读数（本操作单元的时间是前一操作的“ R ”栏读数减去此次操作的“ R ”栏读数）和基本时间（为扣除读数×测数／标准速度），观察完毕后再填写。连续记录完所需观察的循环次数后，尚需在表头上填写“开始时间”、“结束时间”和“延续时间”，然后再计算扣除时间和基本时间，及正常时间；剔除异常值：用三倍标准法决定正常值范围（正常值为X+3s内的数值，超过者为异常值。X为测试数据平均值，s 为测试数据标准差）。

5、填写时间研究总表（含确定评比系数）。

6、决定宽放时间

7、计算标准时间

按照标准时间＝正常时间（1＋宽放率）。求得各单元的标准时间，然后将各单元的标准时间相加，即得整个工作的标准时间。

五、实验报告要求

1、全部进行时间研究的有关资料和表格。

2、你是如何确定评比系数的？

3、你是如何决定宽放值的？

沈阳工程学院经管学院工业工程系

第二部分基础工业工程实训

实验1：精益制造管理系统

一、实验目的

1、掌握精益制造管理系统软件的使用

2、使用精益制造管理系统软件进行模拟生产

3、采集生产数据资料和影像资料，进行生产优化和工业工程基础研究

二、实验设备、仪器及工具

1、倍速链生产线、皮带生产线

2、安装生产运作管理软件的电脑

3、电子标签原材料仓库

4、模拟产品、螺丝旋具

5、实验信息采集播放终端

三、实验内容及步骤

本系统是一个以制造业为背景，以生产制造业为核心的平台，围绕生产节拍与生产指令、精益生产自动化与生产流程管控（人、机控制）、产品精确追踪追溯、原材料的领取、配送和使用等场景进行设计。

软件功能介绍：

1、产品管理：添加成品和原材料等信息；

2、原材料仓库管理：将原材料与电子标签仓库进行绑定，并进行原材料的采购入库等作业；

3、生产工序信息管理：物料管理、工艺管理、工艺流程设计、BOM设计与管理；

4、生产管理：生产计划、生产指令、工单拉动领料、电子标签实时配料等；

5、数据采集：工位采集（RFID、条码和视频信息采集）、流程实时监控；

6、追踪追溯：工艺流程操作追踪、异常生产追踪等模块；

7、生产线状况短信提示；

8、系统维护：整个系统维护的权限管理。

实验要求：

1、选择模拟产品中的一种，设计产品BOM、生产工艺和生产流程，将生产资料输入精益制造管理系统；

2、将原材料与电子标签仓库进行绑定，并进行原材料的采购入库等；

3、设置生产计划，下达生产指令，驱动生产线，进行领料生产；

4、生产过程的数据采集和异常监控以及产品的追踪追溯。

四、实验报告要求

1、绘制精益制造管理系统使用流程图。

2、分析精益制造管理系统的使用对生产效率的影响。

实验2：自动化立体仓库作业管理

一、实验目的

1、熟悉仓库订货、收货、补货、出货作业流程。

2、掌握全自动仓储系统的操作。

3、了解自动立体仓库的查询、盘点功能和条码扫描技术的应用。

4、学会应用仓库管理系统软件对仓库进行管理。

二、实验原理

自动化仓库的作业管理，是负责合理安排货物出/入库作业，完成立体仓库在生产线与自动仓库（或其他供料系统）之间运送物料的任务。

出库、入库的作业流程：业务操作员根据库存生成的订货单和到货预报单，配送中心预检员根据到货预报单，订货单核对，预检生成预检单。预检收货员将预检单交入库验货员验收生成入货单。业务员根据用户的要货单生成发货单，将发货单交配货发货员。配货发货员将发货单一联交仓库保管员。仓库员根据发货单配货出库，配货出货员和仓库员验货，签字。

查询、盘点的作业流程：业务员根据库存生成订货单进行订货，预检，登账。然后业务员再根据用户的要货单来进行发货，入账。经过一段时间，要对立体仓库的剩余货物进行查询，以防止有过期的或者将要过期的货物，以便及时的退货。或要对剩余货物进行盘点，以掌握所需货物的准确数目，然后根据查询/盘点的结果进行订货或发货。

条码扫描技术的应用，可以帮助我们合理、有效地利用仓库空间。条形码可以自动地记录下货物的流动状况，可定期对库区进行周期性盘存。系统中如果配置条形码打印机，可打印各种标签，如货位、货架用的标签；物品标识用的标签，并标明批号、数量。条形码技术可以保证数据的准确性，使用条形码设备既方便又快捷，实现仓储的现代化管理。

三、实验主要设备

1、立体货架、堆垛机

2、出/入货台

3、控制柜

4、周转箱和模拟物品

5、控制电脑（包括服务器），网络等

四、实验步骤

1、出/入库作业的实验步骤：

（1）学生根据管理软件确定仓库目前库存，判断是否库存不足，需要及时补货。

（2）如果判断库存不足，需要补货，则学生根据已有库存生成采购订单，并及时向供应商下达订单。

（3）收到供应商的到货报单后，学生应根据自己的采购订单对货物进行货物预检，检查所到货物与采购单上货物是否一致。

（4）入库登帐，对货物进行入库操作。

（5）根据要货单生成发货单。

（6）仓库保管员根据发货单，配货出库。

（7）验货，签字，送货。

2、查询/盘点的实验步骤：

（1）业务员根据生成的订货单来进货，入库。

（2）业务员根据用户的要货单来发货，登账。

（3）利用立体仓库的查询功能，结合管理软件来查询所需要的货物。

（4）查询已经过期和将要过期的货物。

（5）盘点库中所剩货物的数目。

（6）根据所盘点的情况来进行订货和发货。

五、实验报告要求

（1）写出实验步骤。

（2）列明实验操作中所用到的单据名称。

（3）针对当前的出入库作业流程提出自己的改进想法。

实验3：ITMC企业经营管理沙盘模拟系统实训

一、实验目的

从实验中认识和学习ERP系统及在企业运营中的重要性，了解真实企业的运营过程，身临其境的进行操作，真正感受一个企业经营者直面的市场竞争的精彩与残酷，承担经营风险与责任。在实验过程中体会领悟企业经营管理的关键，了解ERP对企业管理的重要作用。

二、实验原理

通过沙盘模拟实验了解企业物流运作的规则；企业财务管理、资金流控制运作的规则；企业生产、采购、销售和库存管理的运作规则；了解企业经营的本质，确定市场战略和产品、市场的定位，掌握生产管理与成本控制，全面计划预算管理，科学统筹人力资源管理。

三、实验设备、仪器及工具

1、ITMC企业经营管理沙盘软件

2、1台教师机、8台学生机

3、有线局域网

四、实验内容及步骤

1、认真阅读企业经营规则，在老师的带领下完成起始年的流程，对经营有了一定的了解和熟悉。

2、开始为期八年的企业经营，根据运营记录表记下所需要的数据。

3、在CEO的带领下完成自己相应的任务，同时计算出本企业的产能，并提供给营销总监作参考。

4、年末根据财务总监计算出的所有者权益提出个人对产能方面的意见，如根据资金的多少来增加不同类型的生产线。

5、每年结束后，在老师的点评之后，进行反思，采取更好地方法来提高产能，节约成本。

五、实验报告要求

根据沙盘模拟过程，请谈谈你的心得体会（不得少于500字）。

需包括如下几个方面：（1）所在企业的经营状况（2）分析所在企业成败的关键点及原因（3）对所在企业下一步发展的意见和建议。

工业工程的发展趋势

观看齐二石教授讲话，了解现代工业工程发展趋势，撰写观后感（不得少于500字）

观后感

前几日，我们专业在教室观看了齐二石教授的关于“精益创新和智能升级”的学术报告视频。齐二石教授是国务院学位委员会管理科学与工程学科评议组成员、教育部工业工程教指委主任委员、中国管理科学与工程学会副理事长、天津大学博士生导师。我在观看了齐二石教授的学术报告视频后，受益匪浅。

齐二石在演讲表示：

当前，我国经济社会发展进入"新常态"，世界范围新一轮科技和产业革命蓄势待发。推动中国经济发展的方式必将从要素驱动转向创新驱动、从依赖规模扩张转向提高质量和效益。天津作为老工业基地，在这新的历史转折期，又肩负起建设我国具有国际竞争力的先进制造业研发转化基地的神圣使命。为何多年的投入，未获其果，分析国际发达国家经验，我们有发力不准的问题。道路决定命运，精准发力、坚持不懈，才能抵达胜利的彼岸。创新植根于中国大地，有中国特色的精益生产管理创新，正是打造制造业升级版的必由之路，建设先进制造业研发转化基地的必由之路。

1.制造业升级要靠技术、管理创新"双轮驱动"。制造企业竞争力取决于企业技术创新和管理创新的"双轮驱动"，其中，技术创新的成果是看得见的，而管理创新的效果体现在组合、配置生产要素的能力，是决定企业效益的"看不见的关键推手"。多年来，我国制造业研发投入产出比明显倒挂，就是发力不准的结果。只有同时加强对技术、管理的投入，才能使制造业得到有效的提升。提升制造业管理水平最有效的方法就是创新发展精益生产管理。

2.精益生产是制造业升级不可逾越的必经之路。纵观"美日德"等制造业强国的崛起之路，无不经历了管理技术的革新。美国上世纪初创立了工业工程，80年代前，一直引领制造业发展。80年后，日本制造业崛起，美国研究考察丰田生产方式后，认定是最有竞争力的管理模式，称之为"精益生产"，并以精益生产为"再工业计划"。在此基础上，美国又推出互联网管理，大数据、云制造等。日本战败后看懂了美国企业效率来源于"看不见的关键推手"工业工程，在日本推行"全面精益生产"来打造先进制造业。德国20世纪初打破英美的垄断，提出"效率工程"，二战后，推行美国的工业工程。1990年后又推行日本的精益生产，20多年后的今天，提出智能制造、工业4.0等。历史实践证明，精益生产是各制造强国发展的必修课和不可逾越阶段。我国制造业提升也必须下大力气，学好、补好这一课。

3.制造业升级关键在于创新植根于本土的精益生产管理。管理有两个很重要的特征。一是积累性。即管理效益与投入成正比，而且是不断创新、改善和学习的过程。二是创新性。管理模式和方法不可简单复制，只能自主创新。过去20年间，我国也在不断学习、推行以工业工程、精益生产为核心的管理创新，出现很

多成果。例如一汽轿车集团经十年努力，创造了"红旗生产模式"，到2013年企业产值和效益实现翻两番。这些都有力的证明精益生产在提升我国制造业水平方面同样成效显著。制造业2025计划中的强基工程，其抓手就是精益生产创新。

在整个学术报告活动中，齐二石教授用了大量的历史事件和企业实例对“精益管理创新”在中国的应用与发展做了深入探讨。本次学术报告会，使我对“精益创新和智能升级”的相关理论知识有了更加深入的认识。