工业工程论文开题报告

燕山大学

本科毕业论文开题报告课题名称：工业工程在M公

司砂处理系统改善中的应用

学院（系）：经济管理学院

年级专业： 10级工业工程

学生姓名：徐策策

指导教师：袁旭梅

完成日期： 2014-3-25

一、本课题国内外研究动态综述

(一) 国外研究动态

工业工程(Industrial Engineering,简称IE)起源于20世纪初的美国。工业工程已经走过了100多年的历史，他是以现代化生产为背景，对人类社会，尤其是对西方发达过年的经济及社会发展产生了重大的推进作用[1]。世界上众多的工业发达国家，如美国、日本、德国、英国、法国等国家中，期经济的高速发展都与期国家内雄厚的工业工程（IE）实力有着密不可分的关系。

工业工程（IE）在工业化发达国家都受到了普遍的重视，期最为重要的原因就是工业工程（IE）是以大规模工业生产以及社会经济系统为研究对象，直接面向企业的生产运作全过程。它与人因学，数学，经济管理学以及各种工程技术有着密不可分的关系，以系统工程为哲理，以运筹学等方法为理论基础，以现代信息技术为工具，用工程量化的分析方法对包括服务业和制造业在内的由人、物料、设备、储存、能源、信息等多种因素所组成的各种复杂的企业或组织系统中的实际工程与管理问题惊醒定量、系统的分析、设计与优化，从而实现系统的最大效率和效益，提高工业生产率和社会经济效益专门化的综合技术[2]。工业工程（IE）是不能被其他工程所代替的，因为这是唯一的一门以系统效率和效益为目标的工程技术，它同时又是一门对其他工程的一种具有很强互补性的一门综合性边缘学科。

在人类从事小农经济和工业生产的时代里，人们都是凭着自己的经验去管理生产。直到20世纪初期，工业开始进入了“科学管理时代”，美国工程师泰勒（Taylor）发表的著作《科学管理的原理》一书是那一时代工业工程的代表作也是经典著作，也是在那个时候，人们开始对工业工程有所认识并且逐渐的接受了它。从1910年左右开始，美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank Bunker Gnlbreth）从事动作方法的研究和工作流程的研究，还设定了一共

17种动作的基本要素（动素）[3]。因为这些成就，泰勒和吉尔布雷斯夫妇被称为工业工程的创始人，他们的研究成果为以后工业工程的发展打下了坚实的基础。

1908年美国宾州大学首次开设了工业工程课程，后来又专门成立的工业工程系，1917年，工业工程师协会在美国成立。在此后则有人主张把当时从事动作研究、实践研究等提高劳动生产率的各种研究工作，从管理职能中抽离出来，由懂得工程技术的人员去参与，逐步形成了一批将工程技术和管理相结合的工业工程师。

到了二战期间以及二战后的一段时间里，质量管理、工程布置、工作研究、生产计划、人事评价与选择等都已经正式成为了工业工程的基本内容。随着制造行业的不断地发展，经济学家费西（Facey）开创了工程经济分析的研究领域；战后由于工业生产发展以及经济建设的需要，使得工业工程开始和运筹学联系起来，这为工业工程的发展提供了更为科学的方法基础，这也极大的丰富了工业工程的技术内容。1948年，美国成立工业工程师学会。1950年左右，美国许多大学先后成立了工业工程系，到了1975年，已经有超过150所大学开设了工业工程的课程[4]。

到了近期，工业工程更是发展迅速，如在美国福特公司成功的应用工业工程实现了“福特生产方式”，它是以大规模的流水生产方式来提高生产效率、降低劳动成本的，这一生产模式使福特公司的在生产过程中极大的降低了成本、提高了生产效率。随着市场和技术的发展，随着人们对工业发展的长期实践、认识与研究，在近三十年里，各种先进的生产模式层出不穷，如对日本汽车工业发展及至全世界制造业产生重要影响的准时生产方式（Just In Time-JIT）、精益生产方式（Lean Production），具有美国信息时代生产制造特征的敏捷制造方式（Agile Manufacturing），以及现在人们谈论很多的大规模定制生产方式（Mass Customization）[5]。

(二) 国内研究动态

与发达国家相比，我国的工业工程起步较晚，直到20世纪80年代初期，工业部门才开始对工业工程有所认识，并逐步加以推广。

工业工程在我国的应用前景非常的广阔。日本能率协会专家三上展喜受日本政府的委托，在我国的北京、大连等地推广应用工业工程技术，他认为，

中国的很多企业不需要在硬件方面做更多的投资，只要在管理方式以及人员素质等工业工程方面努力改进，那么这些公司的生产效率就可以至少提高2-3倍，甚至有可能是5-10倍[6]。

90年代，随着工业工程学会在中国的建立以及工业工程正式教育的全面普及，工业工程作为一门学科得到了全社会的认可。到了90年代后期，许多内地企业开始逐步的应用工业工程知识改善企业管理出现的问题[7]。一直到目前为止，工业工程已经应用到了钢铁、汽车、建材、家电、信息等十多个行业中，包括一汽集团、广东科龙集团、富士康公司、美的集团、华为公司等众多企业都已经应用工业工程作为企业提高生产效率以及提高管理水平的重要手段，并已经取得了显著的成果[8]。

我国以企业为基础和主体的工业以及产业经济系统一直面临资源利用率相对较低、质量和效益不高、产品等综合结构不合理、环境适应性相对较差、国际竞争力及创新能力都比较低[9]，以及企业战略管理和内部管理比较弱、技术与管理脱节、特色化缺乏、产品、市场、技术等方面的发展不平衡、企业与市场和政府以及其他企业间关系欠规范、不稳定等诸多问题和困境[10]。现代工业工程就是企业和整个产业经济摆脱困境、赢得新的机遇的有力武器[11]。

二、选题的依据和意义

随着我国国民经济以每年10%的速度发展和制造业对铸件质量要求的

不断提高，我国精铸设备特别是树脂砂铸造设备将获得前所未有的发展。进入新世纪后，我国装备制造业保持了较快发展，市场规模迅速扩大[12]。国家对基础设施的投资建设，将会加大各种机械装备的需求量，为铸造业的发展带来新的发展机遇。西部大开发战略的推进，已经并将大大促进广大西部地区基础建设事业的发展[13]。东北等老工业基地振兴战略的启动，已经为大连等港口的加快发展带来了前所未有之机遇。随着人民生活水平提高，小汽车进入家庭步伐加快，汽车行业出现了产销两旺的局面，这为铸造业的发展提供了广阔前景[14]。

虽然我国铸造业发展已经今非昔比了，但是由于我国工业基础薄弱，铸造业在我国的发展也比较晚，尚未形成一种良性的发展氛围，部分企业过于

的强调制造成本，导致铸造企业内问题严重，亟待改善[15]。

目前我国铸造企业有三万多家，企业砂处理系统大都不太完善，大部分企业砂处理系统仍处于规模小、设备差的状态。实际生产中，70以上的生产废品，都与型砂的质量有着直接的关系[16]。随着近几十年的发展，铸造企业对型砂及砂处理系统的要求也日益提高，铸造企业砂处理系统亟待改善[17]。

本文通过对M铸造公司的砂处理车间的观察研究，发现该公司的砂处理系统存在如下问题：

（1）砂处理系统设施布局不合理，不但浪费车间面积且工作效率不高；（2）系统工作流程存在问题，增大了铸件出现废品的可能性；

（3）设备选用不合理，不同工序的除尘设备应根据各自要求有所区别；（4）系统磁选设备只有一个，出现问题时会大量出现废品；

（5）混砂设备陈旧，混砂成系统生产瓶颈。

通过对M铸造公司实地调研，找出了该公司砂处理车间砂处理系统现存的问题，并运用工业工程的思想和方法予以分析研究，提出自己的改进方案，以希望能改进该公司砂处理车间存在的问题，减少铸件中废品的比例，提高车间工作效率，降低工作成本[18]。

三、研究的基本内容、拟解决的主要问题

1.研究的基本内容

（1）对M铸造公司砂处理车间进行现场调查，发现该车间砂处理系统存在的问题；

（2）运用工业工程的思想和方法对发现的问题予以研究，找出问题的根本之所在，研究问题改进成本及可行性；

（3）运用工业工程中现场管理、车间布置、工作研究等知识对砂处理系统现存问题提出具有建设性的改进方案。

2.拟解决的主要问题

（1）改进砂处理系统设施布局，减少车间面积浪费，提高工作效率；（2）改善工作流程，减少产品废品率；

（3）替换不合理设备，改用新的除尘设备，减少车间灰尘，改进车间工作

环境，同时减少废品率；

（4）增加磁选设备，提高系统容错率；

（5）改进混砂设备，消除系统生产瓶颈。

四、研究步骤、方法及措施

1.研究步骤

（1）查阅相关文献资料，了解现场砂处理系统改善的重点和国内外企业成功改善的经验；

（2）深入企业调研，去企业的实地实地，收集砂处理系统的相关数据，和企业的管理者咨询了解砂处理系统的运营现状；

（3）根据对砂处理系统的现状分析，发现存在的问题及改进机会，制定各项改善方案；

（4）评价和计算改善效果，对比改善前后的生产状况，找出改善的成果所在。

2.研究方法及措施

运用工业工程设施布置的知识对砂处理车间砂处理系统的各个设施重新布局，改变原有旧的布局方案[19]；依据流水线知识，改进砂处理系统的流水线作业，找出更合理的流水线作业顺序；运用工作研究相关理论知识，对砂处理系统中工人的工作制定标准化、合理化作业，消除无用工作与浪费；找出生产瓶颈，利用相关知识予以消除，达到合理化与高效率生产，降低成本，提高效率[20]。

五、研究工作进度

六、主要参考文献

[1] 程灏.用正技术提升制造业竞争力[J].经济师.2004,21(9):6～8

[2] 魏一鸣.工业工程的过去、现在与未来[J].南开管理评论，2000，8(2)：19～21

[3] 胡宗武.工业工程原理、方法与应用.上海:上海交通大学出版社,2003

[4] 齐二石.现代工业工程发展概况[J].工业工程,1998,1(1):3～6

[5] 齐二石.现代工业工程理论研究与发展概况[J].系统工程学报,1995，(3):6～12

[6] 李先正.经典工业工程更适合目前我国企业需要[J].工业工程与管

理,1999(2):5～7

[7] 李言.工业工程及其应用[J].制造技术与机床,2001(8):13～14

[8] James.P.Womack.Lean Thinking[J].Commercial Press,2007

[9] 张一纯.应用工业工程技术提升服务业竞争力[J].商场现代化，

2006(17):76～77

[10] Deruitan. Tthe history and present of art casting in china. CHINA FOUNDRY，2004（8）：17-22

[11] Newmaker.铸造技术的发展历程，中国工业炉商务网，2005（10）

[12] 陈金宝.精铸件的成本分析与定价，中国工业炉商务网，2005（10）

[13] Pedicini LJ，Krysiak MB. Sand Testing and Sand System Design. AFSTransactions，1998：373-387

[14] Second Report of Working Group P5. The Handling and Storage of Dry andPrepared Foundry Sands. The British Foundryman，1997（3）：65-86

[15] Zitian FAN, Naiyu HUANG and Xuanpu DONG. In house reuse and reclamation of used foundry sands with sodium silicate binder.InternationalJournal of Cast Metals Research, 2004(1)：51-56

[16] Paul Carey. Sand/Binder/Sand Preparation/& Coring-making.Foundry

M&T,Jan 1999：D-16

[17] 相益德,李德,张济勋.新砂烘干系统的选型设计.中国铸造装备与技术，2003（2）：45-47

[18] 张国玲,陈金宝.铸造车间砂处理工部的通风除尘.环境工程，2003（3）：34-36

[19] 朱兆良.对砂处理除尘系统设计中几个问题的认识.铸造环保技术. 2006（4）：24-28

[20] 杨群伟.沸腾床干燥器的工艺特点及设计计算.化工生产与技术，2003（3）：34-35

[21] 张邯平，孙虎全.双室浮动沸腾床的工艺特点及调试中的问题.山西电力2001（1）11-13

七、指导教师意见

指导教师签字：

2014年4月1日八、系级教学单位审核意见：

审查结果：□通过□完善后通过□未通过

负责人签字：

2014年4月1日