JW公司发动机气门生产效率分析与改善研究.doc
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1、毕业设计（论文）中文摘要JW公司发动机气门生产效率分析与改善研究摘要：在汽车产业繁荣发展的带动下，零部件企业的成长呈现迅猛之势，零部件的市场需求越来越大。JW公司作为汽车零部件制造企业，主营业务是气门设计、生产与销售。本文应用生产线优化，生产系统改善的相关理论，在进行文献综述的基础上，针对JW公司机加工车间气门生产效率不高的问题，借助工业工程方法和工具，对车间生产线进行改善研究，研究发现了生产线上电镦工序机器设备落后、杆身检验工序作业方法不标准，并采取升级设备、合并工序、简化操作等方法对瓶颈工序进行改善，得到了工业工程对优化生产线，提高生产效率具有重要意义的结论。工业工程在JW公司的应用，为更
2、多制造业开展生产线优化和效率改善提供了方向和启迪。关键词： 程序分析；人机作业；瓶颈；生产效率毕业设计（论文）外文摘要Title Analysis and improvement of engine valveproduction efficiency of JW company AbstractDriven by the prosperity and development of the automobile industry, the growth of parts enterprises is showing a rapid trend, and the market demand fo
3、r parts is increasing. JW company as an automotive parts manufacturing enterprise, the main business is the engine valves. Based on the literature review, this paper applies the theory of production line optimization and production system improvement, directs at the low production efficiency of the
4、valve production line of machining workshop, and studies the improvement of the workshop production line with the help of industrial engineering methods and tools. The study found that the equipment of the electrical processes on the production line are backward, the operation method of the rod-body
5、 inspection process is not standard, and the bottleneck process is improved by upgrading equipment, combining the operation and simplifying the operation. The conclusion of industrial engineering is of great significance to optimize the production line and improve the production efficiency. The appl
6、ication of industrial engineering in JW Company provides direction and inspiration for more manufacturing industries to optimize production lines and improve efficiency.Keywords： Program analysis;Human-machine Operation; Bottleneck;Production efficiency目 录1 绪论111 研究背景与意义112 研究目标与内容313 研究方法与技术路线42 理论
7、方法与文献综述621 相关理论622 分析方法623 文献综述83 JW公司气门生产现状及问题分析1131 企业概况1132 生产现状1133 问题分析1434 气门生产效率影响因素分析2035 分析结果224 优化方案设计与评价2341 瓶颈工序分析2342 瓶颈工序优化2643 作业方法分析2944 作业方法优化3145 其他问题的优化3246 优化结果评价33结 论35参考文献35致 谢38- I -1 绪论11 研究背景与意义1.1.1 研究背景汽车产业已日益成长为我国国民经济支柱产业之一，其重要程度、消费需求的增加使得汽车生产规模逐步扩大。汽车整车生产商为追求精益生产，自制的零部件数
8、量越来越少，更多依赖于专门生产制造零部件的企业。零部件作为汽车产业链最前端1，是整个汽车工业的关键环节。汽车生产规模的扩大、二手车市场的发展、独立的售后保障等都推动我国汽车零部件的发展，为零部件制造企业带来机遇2。然而，对于整个汽车行业总产值而言，我国汽车零部件行业产值较小，其比重相较于国际平均水平，仍处于较低状态。整车生产商为提高企业产品的竞争力和市场占有率，对零部件供应商的生产能力要求越来越高，消费者面对汽车行业日益激烈的竞争，对汽车价格越来越敏感。因此，如何有效改善零部件的生产效率，降低成本以增加单位产品利润，提高企业核心竞争力以满足市场、整车企业、消费者越来越苛刻的要求，是汽车零部件生
9、产企业面临的巨大挑战。随着我国汽车零部件产业的迅猛发展，其领域不断发展壮大，越来越多企业为改善生产线、改进产品质量、提高生产效率，为企业带来长足发展而应用工业工程3。工业工程的产生和发展来自于人们对更优质、更高效的生活和工作的追求。以泰勒、吉尔布雷斯等为代表，首次在生产与管理中应用工业工程，采取科学管理的方法。泰勒在科学管理原理中，对科学管理进行了系统的介绍，诸如其原理、内容、方法，以及作业人员的选择和培训等，全面阐述企业的科学管理4。吉尔布雷斯夫妇通过对泰勒研究的改进，提出动素的概念，将人的操作动作归纳为17个动作要素，进行动作研究，对于提高工效具有重要意义。工业工程起源于国外，在美国、日本
10、的发展尤其突出。20世纪初，美国宾夕法尼亚州立大学成立了首个工业与制造工程系，工业工程步入高等教育行业自此开始。福特汽车应用工业工程科学管理方法，实行工厂专业化、作业专业化、操作标准化及系统同步化等作业方法，使得装配汽车的时间大大缩短。日本引入美国的管理方法与技术，并进行吸收与改进，开创了丰田精益生产5、准时制、看板管理等实践。如今，信息技术的融入使得工业工程的发展更加快速，基本涵盖各个领域，诸如物流业、制造业、科技业等社会化生产活动，致力于整合企业内外部资源，改善工作质量，提高工作效率6。在我国，工业工程的发展历程较短。起初，我国大部分企业技术不发达，设备不先进，管理不科学，对于工业工程方法
11、的应用没有深入的认识，没有意识到操作标准化、作业专业化等方法的实施所带来的生产效率提高及经济效益增长。90年代初，国际间激烈的市场竞争让大多数企业迫切想要提高自身核心竞争力，这就要依靠生产效率的提高和管理制度的改善，工业工程的重要性得到认可，并广泛应用开来。目前，工业工程的发展与更多现代化技术相结合，在我国的不同领域均取得较为显著的成果，诸如制造业、农业、信息技术等，得到快速发展7。工业工程在国内的研究虽更多是在技术和方法上，但我国经济发展迅速，对工业工程的研究也逐步走向成熟。李先正8学者指出，虽然部分大规模企业已经开始综合运用现代工业工程的技术解决问题，但我国大多数企业更适用于经典IE，在进
12、行技术方法的改进及科学管理的开展时，要以经典IE为基础。在紧紧跟随国际IE发展的同时，结合我国国情，综合考虑国内企业状况，创建总体规划、分步实施、有限目标、效益驱动的企业管理模式9，推动工业工程在国内的发展，为促进我国企业优质发展、经济更快发展做出贡献。JW公司作为汽车零部件制造企业，主营业务是汽车发动机的气门设计、生产与销售。公司规模在气门生产加工行业内处于中游，经过多年的发展，积累了一定量的固定客户群体，并且，随着近些年来汽车和发动机等工程机械行业的繁荣发展，气门的市场需求越来越大，其订单规模迅速扩大。JW公司延时交货、供不应求的情况时常出现，对公司的信誉产生不利影响，公司利益严重受损。对
13、于汽车发动机气门这类产品来说，只有快速的满足客户的需求才能牢牢的把握住客户。因而，为顺应激烈的竞争，占据市场，及时准确地响应客户需求，JW公司迫切需要应用工业工程，以解决现状，优化生产线，提高效率，提升竞争力。1.1.2 研究意义工业工程方法在企业生产中发挥着举足轻重的作用，流程程序分析、人机作业分析、时间研究、动作研究等工业工程方法10在优化企业生产线、改进作业、提高效率等方面应用广泛。用科学的方法，有效整合、优化人、物、时间等企业内、外部资源，改善企业生产状况，提升其市场综合竞争能力。通过对JW公司生产效率进行分析与研究，一方面，应用工业工程的方法，切实改进JW公司延迟交货、供不应求的生产
14、现状。提高生产线的生产能力，增加产品日产量，提高企业生产效率，满足市场对零部件日益增长的需求，推动我国汽车零部件行业的发展。另一方面，通过JW公司这一案例，以小见大，旨在将工业工程方法推广开来，应用到更多的制造业，为企业带来良好的效益，促进我国经济发展。12 研究目标与内容1.2.1 研究目标通过对JW公司机加工生产车间采取工业工程方法进行分析和研究，找出影响发动机气门生产效率的瓶颈环节，针对关键要素应用工业工程优化的思想，为机加工车间的生产提出合理、可行的解决方案。从而，改善生产效率，优化生产，满足市场需求，提高JW公司的综合效益及核心竞争力，推动该公司乃至汽车零部件行业的发展。1.2.2
15、研究内容本文以工业工程相关理论和方法、技术为基础，结合JW公司的实际情况，对气门机加工车间生产线的生产效率进行分析与改善研究，论文内容主要分为五个章节：第一部分:绪论。阐述研究背景与意义，介绍工业工程在国内外的发展与应用，指出本课题的研究目标，研究内容，研究方法，绘制技术路线图。第二部分:理论方法与文献综述。概述本文所用理论，介绍使用的相关技术与方法，为下文的应用提供理论支持。介绍工业工程在制造业的应用，总结其在生产系统改善方面的研究，阐述与生产线优化相关的实例。第三部分：JW公司气门生产现状及问题分析。对该公司进行调查研究，收集数据和资料，了解企业概况。介绍机加工车间气门的生产现状，依据工艺
16、流程，绘制流程程序图。对气门工艺流程进行秒表时间研究，结合生产线上不同工序的设备数量，计算不同工序气门生产的平均时间，绘制生产线作业元素时间分布图，找出三种不同型号产品的瓶颈工序。并从人机料法环五个方面对影响生产效率的因素逐一分析，确定生产线生产效率低的各方面原因，为解决瓶颈问题，优化瓶颈工序，改善生产线提供思路。第四部分:优化方案设计与评价。首先，针对瓶颈工序电镦，应用人机作业分析，绘制人机作业图，得到作业人员和机器设备的工作负荷，通过五四分析法，对现行作业提出改善方案，并对比改善前后的效果，进行总结、评价。其次，对杆身检验工序的作业方法展开流程程序分析，通过五四分析法，对操作流程进行提问和
17、优化，改善现行作业方法，简化工序作业，改进操作流程，减少时间的浪费。接着，对人机料法环五方面中，除机器设备、作业方法以外的因素提出改善建议。最后，对比改善前后的变化，达到提高生产线生产效率的目的。第五部分：结论。总结本文最终的研究成果，并撰写研究的不足之处。13 研究方法与技术路线1.3.1 研究方法本文为提高JW公司气门生产线生产效率，主要采取以下研究方法：（1）文献综述法通过查阅、研读工业工程方法应用于优化生产线，提高生产效率方面的书籍和文献，了解该研究领域的学术观点、研究成果和水平，指导本课题的开展。（2）调查研究法通过各种渠道，调研JW公司的生产现状，搜集现场数据及资料，掌握气门加工工
18、艺，各工序生产作业现状，机器设备状况。并对资料进行分析、综合、归纳。（3）对比分析法。将本课题针对气门生产线瓶颈工序和瓶颈问题进行的优化，以图表的形式表现改善前后的差异，便于对比，且简洁、清晰的展现论文的改善效果。1.3.2 技术路线针对JW发动机气门公司生产效率低的问题，对机加工车间气门生产线应用流程程序分析、五四分析、人机作业等工业工程相关方法和工具展开研究。技术路线如下图1-1：图1- 1技术路线图2 理论方法与文献综述 21 相关理论2.1.1 生产线优化生产线优化是指通过改善瓶颈工序、改造机器设备、改进生产线布置、平衡工序间工作量等方式，解决负荷不均，操作复杂，流程冗长等问题，优化生
19、产线作业，提高生产能力，增加企业经济效益。2.1.2 生产效率生产效率是指在投入量固定的前提下，实际产出与最大产出的比，可以有效反映企业的成本和利润。生产效率的提高与工业工程理念密不可分，借助科学管理，寻求经济、合理、高效的改善方案，整合企业资源，增加实际产出，提高生产效率。22 分析方法2.2.1 流程程序分析流程程序分析是对公司生产、制造的产品或部件的整个加工制造过程进行观察和记录，进行分析和改进的方法11。流程程序分析辅以程序流程图展现。基于实际情况，绘制程序流程图，运用五四分析改进工艺流程，针对部分可改善流程展开研究，以提高效率。其常用符号如下表2-1所示: 表2- 1程序流程图常用符
20、号符号名称含义加工表示操作，是工艺过程的主要步骤检查对物品进行质量、数量的检验搬运物料、设备、人员的移动等待生产过程中的时间耽搁储存成品、半成品的保存2.2.2 五四分析五四分析法中的“五”是指5W1H提问技术，是对制造过程中的每项活动进行提问和回答，寻找存在改善空间的作业单元。“四”是指ECRS四大原则，通过对部分工序的调整，简化操作，对现行作业进行改善。（1）“5W1H”提问技术5W1H提问技术从目的等方面，对活动或操作围绕六个维度进行提问，分析目前的生产情况，对于较为模糊的问题，展开更深入的提问，连续多次，直到找出问题所在。根据企业状况及生产情况，对问题进行合理答复，寻找该项活动是否存在
21、可以改进的地方，探讨优化的可能性，找到问题的解决办法。（2）“ECRS”原则在5W1H提问技术的基础上，确定问题的重点，寻找流程改善的可能点，运用ECRS原则，研究改善方案，构思新的流程，寻找新的方法，提高作业效率。如下表2-2所示：表2- 2“ECRS”原则 原则目的举例E(Eliminate)取消经过提问，对不必要环节予以取消。减少工序数量或操作次数。取消部分工序、操作和动作等。C(Combine)合并对于必要环节，寻找合并的可能，降低相似操作之间由于运输等所消耗的时间。将多个工序合并为一个，相似作业合并为一个操作。R(Rearrange)重排调整必要环节的先后顺序，寻求最佳流程。变更加工
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