南华集团低压电机总装配过程研究及质量控制工业工程本科毕业设计Word文档格式.docx

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1.绪论

1.1选题背景及意义

工业工程是工业化的产物，19世纪末20世纪初，美国工业高速发展，工厂由家庭小作坊向社会化大生产转化，劳动力严重不足，劳动效率低下，当时的工业生产很少有生产计划和组织，生产一线的管理人员对工人作业只是口头上的指导，很少进行训练，作业方法很少得到改进和提高。

即使有所改进也完全是由工人自发、分散的个人行动，管理人员的工作方法缺乏科学性和系统性，主要凭经验办事，很少有人注意一个工厂或一种工艺过程的改进和协调，因而效率低，浪费大。

以泰勒和吉尔布雷斯为代表的一大批科学管理的先驱者为改变这种状况，以提高工作效率、降低成本为目标，进行了卓有成效的工作，开创了科学管理，为工业工程的产生奠定了基础，开辟了道路。

一般认为泰勒和吉尔布雷斯是IE的开山鼻祖。

19世纪80年代，泰勒和吉尔布雷斯分别通过自己的实践，仔细观察工人的作业方式，寻求效率最高的作业方法，并且设定标准时间进行效率评估。

结果不仅生产效率得以提高，工人的收入也得以增加，从而开创了工业工程（IndustrialEngineering，简称IE）研究的先河。

工业工程在美国已有一百多年的发展历史,期间经历了起源、上升和稳步发展阶段。

严格地讲,从20世纪60年代到80年代,中国已经有了一定水平的工业工程应用案例,从80年代开始随着外资企业的进入使工业工程在一定范围内得到推广[2]。

经过近20年的发展,取得了较大的成就。

据不完全统计,在中国已有上百家企业不同程度地应用工业工程,获显着效果的已达30余家。

这些应用涉及到汽车、钢铁、机械制造、家电、建材、资讯等十几个行业,包括第一汽车集团、一汽大众有限公司、广东科龙集团、广东美的集团以及东南沿海的许多企业都已经将应用工业工程作为企业管理水平的重要手段,并取得了显着效果。

而对工位工序的研究分析正是工业工程应用的一个基本环节，它伴随着工业工程的诞生、成长、应用和发展的全过程，成为一种有效的车间作业分析改进的工业工程手段。

选题意义

工业工程（IE）是八十年代后期在我国兴起的一门工程技术与管理技术交叉的综合性工程学科，也是管理科学与工程一级学科的重要领域之一。

它以降低成本、提高质量、生产率以及实现可持续发展为导向，综合运用多种工程和管理技术对生产系统进行设计、改善和配置，使之成为更为有效、更为合理的综合优化系统，并对系统的运行及效果进行鉴定、预测和评价。

我国加入WTO后，IE是企业转变内部经营机制，挖掘内部潜力，提高生产率与经营效益的实用管理工程技术，是一种内涵式提高企业素质，促进企业与国际接轨，增强企业整体竞争力的有效方法。

国家“十五863”计划指出：

现代集成制造系统将现代信息技术、现代管理技术与制造技术相结合，在全球化制造环境下集成企业内外部相关的活动和资源，实现优化运行，提高企业创新能力与综合竞争力。

工业工程理论与技术就是其中的现代管理技术的重要研究内容。

1.2南华集团简介

安徽皖南电机股份有限公司（AnHuiWannanElectricMachineCompany）是安徽省机械系统重点企业，系安徽省电机行业最大的企业，1993年被原国家机械部列为定点生产单位。

公司创建于1958年，位于皖东南泾县，地处黄山、齐云山、太平湖、九华山、太极洞等着名风景胜地的辐射中心，是全国最早试制并生产Y系列三相异步电动机的企业之一，1983年被机械部列为Y系列电机定点生产单位。

40多年来，尤其是改革开放以来，经过迁址扩建和技术改造，现已成为拥有国内先进工艺和装备，具有较高管理水平的中型企业。

2002年8月改制为民营股份制企业。

1993年起先后跻身“全国500家最大电器机械及器材制造企业”、“中国机械500强”、“中国电机20强”、“安徽机械工业50强企业”、“安徽民营企业50强企业”行列。

公司具有年生产电动机500万千瓦的能力。

自1992年以来，公司经济效益综合指数一直名列全国同行业前十位左右。

以公司为核心带动周边28家机电生产企业形成的“皖南电机产业集群”，2005年又被批准为“安徽省中小企业促进工程产业集群”。

公司主导产品全部采用国际标准，并荣获采用国际标准产品标志证书。

公司主要产品有：

Y系列、Y2系列及其派生系列和中型高压、直流、尼玛（NEMA）标准共30多个系列，6000余种规格电动机产品，以及IHS、IHF、FS系列氟塑料化工泵等产品。

其中Y、Y2及其派生系列三相异步电动机获2005年度国家免检产品、690V及其以下中小型电机2006年度获中国名牌产品、“中国电机十佳名优品牌”、“质量检验稳定合格产品（1996年－2006年）”等称号，Y、YD系列三相异步电动机获“安徽省及原国家机械部优质产品证书”、“安徽省名牌产品”、“全国质量稳定合格产品和全国质量服务信誉双保障产品”称号。

Y、Y2、YD、YH、YCT、YZC、YEJ等11个系列通过CQC产品认证和3C认证，NEMA电机获得了加拿大EEV高效电机认证和CSA（US）认证，Y2系列、Z4直流电机通过CE认证。

注册商标“南华”牌、WNM，“南华”牌为安徽省着名商标。

1997年12月，公司在安徽省同行业中首家获得国家ISO9001质量体系认证。

公司产品不仅行销国内20多个省、市（区），而且出口美国、加拿大、意大利、澳大利亚等国和东南亚地区，并在东北、华北、华东、华中、华南一带建有30多个销售分公司。

公司一贯奉行“质量第一，信誉至上”的经营宗旨，不但为用户提供质量可靠的优质产品，而且提供优良的销售服务，在国内外用户中享有较高的声誉。

企管处

公司行政组织机构,如图1.1所示：

1.3工业工程概述

1.3.1工业工程的基本概念

工业工程是工业化的产物，它的形成和发展的演变过程，实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史，工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。

由于它涉及范围广，内容不断充实和深化，所以，在其形成和发展过程中，不同时期、不同国家、不同组织和学者下过许多定义。

在各种定义中，最具权威和今天仍本广泛应用的是美国工业工程师协会于1955年正式提出、后经修改的定义：

工业工程是对人员、物料、设备、能源和信息组成的集成系统进行设计、改善和实施的工程技术，它综合运用数学、物理学和社会科学的专门知识和技术，综合工程分析和设计的原理与方法，对该系统所取得的成果进行确定、预测和评价。

目前关于工业工程的定义有很多，各种IE的定义都旨在说明：

（1）IE的学科性质。

IE是一门技术与管理相结合的交叉学科。

（2）IE的研究对象。

IE是由人员、物料、设备、能源、信息组成的各种生产及经营管理系统以及服务系统。

（3）IE的研究方法。

IE是数学、物理学以及社会科学中的专门知识和工程学中的分析、规划、设计等理论，特别与系统工程的理论、方法和计算机系统技术关系密切。

（4）IE的任务。

IE是如何将人员、物料、设备、能源和信息等要素设计和建立成一个集成系统，并不断改善，从而实现更有效地运行。

（5）IE的目标。

IE是提高生产率和效率、降低成本、保证质量和安全，获取多方面的综合效益。

（6）IE的功能。

IE是对生产系统进行规划、设计、评价和创新。

工业工程的内涵

IE是实践性很强的应用学科，国外IE应用和发展的情况表明，各国都根据自己的国情形成富有自己特色的IE体系，甚至名称也不尽相同。

如日本从美国引进IE，经过半个多世纪的发展，形成了富有日本特色上午IE，即把IE与管理实践密切结合，强调现场管理优化。

而美国则更强调IE的工程性。

然而，无论哪个国家的IE，尽管特色不同，其本质内涵是一致的，大致可以概括为以下五个方面：

1.IE的核心是降低成本、提高质量和生产率

IE的发展史表明，它的产生就是减少浪费、降低成本、提高效率。

而只有为社会创造并提供质量合格的产品和服务，才能得到有效地产出。

否则，不合格产品生产越多，浪费越大，反而会降低生产率。

所以，提高质量提高生产率的前提和基础。

把降低成本、提高质量和生产率联系起来综合研究，追求生产系统的最佳整体效益，是反映IE内涵的重要特点。

2.IE是综合性的应用知识体系

IE的定义清楚地表明，IE是一个包括多种学科知识和技术的庞大系统。

其本质在于综合地运用这些知识和技术，而且特别体现在应用的整体性上，这是由IE的目标--提高生产率所决定的。

3.IE应用注重人的因素

生产系统的各组成要素之中，人是最活跃和不确定性最大的要素。

IE为实现其目标，在进行系统设计、实施控制和改善的过程中，都必须充分考虑到人和其他要素之间的关系和相互作用，以人为中心。

从操作方式、工作站设计、岗位和职务设计直到整个系统的组织设计，IE都十分注重人的因素。

4.IE的重点是面向微观管理

5.IE是系统优化技术

IE强调的不仅是某种生产要素或某个局部的优化，而且是整个系统的优化，最终追求的是系统整体效益的最佳。

所以，IE从提高系统生产率的总目标出发，对各种生产资源和环节具体研究、统筹分析、合理配置；

对各种方案做定量化的分析比较，以寻求最佳的设计和改善方案，充分发挥各要素和个子系统的功能，使之协调有效地运行。

1.3.2工业工程的产生与发展过程

工业工程是工业化的产物，一般认为最早起源于美国。

19世纪末20世纪初，美国工业高速发展，工厂由家庭小作坊向社会化大生产转化，劳动力严重不足，劳动效率低下。

当时的工业生产很少有生产计划和组织，生产一线的管理人员对工人的作业只是口头上的知道，很少进行训练，作业方法很少得到改进和提高。

以泰勒和吉尔布雷斯为代表的一大批科学管理先驱者为改变这种情况，以提高工作效率、降低成本为目标，进行卓有成效的工作，开创了科学管理，为工业工程的产生奠定了基础，开辟了道路。

工业工程的发展历程

工业工程形成和发展的演变过程，实际上就是各种用于提高效率、降低成本的知识、原理和方法产生与应用的历史，工业工程技术随着社会和科学技术的发展不断充实新的内容。

从科学管理开始，IE的发展经历了四个相互交叉的时期，他们突出表明了不同时期IE的重大发展及特点。

1.科学管理时期（20世纪初-20世纪30年代中期）

这是IE萌芽和奠定的时期，以劳动专业化分工、时间研究、动作研究、标准化等方法的出先为主要内容。

这时期的IE在制造业（尤其是在机械制造业）中的应用，采用以动作研究和时间研究为主要内容的科学管理方法，提高工人作业效率。

并且，主要是正对操作者和作业现场等较小范围，建立在经验基础上的研究。

1908年，美国宾西法尼亚州立大学根据泰勒的建议，首次开设工业工程课程，成为第一所设立IE专业的大学。

1917年，美国成立了工业工程师协会（SocietyofIndustryEngineers）,这是最早的独立的IE组织，1936年它与“泰勒协会”合并为“管理促进协会”。

2.工业工程时期（20世纪20年代后期-现在）

这个时期又分为三个阶段，第一阶段发展的内容称为传统IE或经典IE，第二和第三阶段发展的IE内容称为现代IE。

（1）传统IE或经典IE（20年代后期-40年代中期）。

这是泰勒的科学管理原理和吉尔布雷斯的动作研究的继承和发展。

这一时期IE作为一门专业正式出现并不断充实发展，继宾夕法尼亚州立大学首次设立IE专业之后，到20世纪30年代美国有更多大学设立IE系或IE专业。

由于这一时期重视与工程技术的结合，使IE本身具有独立的专业工程性质，IE不同于管理的概念职能得到确立，IE成为一种在技术和管理之间起着桥梁作用的新型工程技术。

（2）IE与运筹学结合（40年代中期-70年代中期）。

这是IE进入成熟的时期。

长期以来，IE一直苦于缺少理论基础，直到第二次世界大战以后，计算机和运筹学的出现才改变了这一状况。

由于企业生产决策与战役决策有非常的相似之处，因此很多学者将OR（OperationResearch，运筹学）运用到IE中来。

同时，计算机为处理数据和对大系统进行数学模拟提供了有力的手段。

因此，运筹学成为IE的理论基础，IE取得重大发展。

（3）IE与系统工程（SystemsEngineering,SE）结合并共同发展（70年代中后期-现在）。

20世纪70年代开始，系统工程的原理和方法应用于IE，使它具有更加完善的科学基础与分析方法，得到进一步发展和更广阔的运用。

这时期出现的主要技术有：

系统分析与设计、信息系统、决策理论、控制理论等。

IE与SE结合后具有以下特征：

从系统整体优化的目标出发，研究各种生产要素和子系统的协调配合，强调综合运用各种知识和方法的整体性，应用范围从微观小系统扩大到宏观系统的分析设计，从工业和制造部门扩大到农业、服务业和政府部门等各种组织。

2.工作研究

2.1工作研究概述

2.1.1工作研究的内容

工业工程的核心是降低成本、提高质量和生产率，工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术，起源于泰勒提倡的“时间研究”和吉尔布雷斯提出的“动作研究”。

“时间研究”是用科学法则代替经验法则，确定一名工人每日公正合理的作业量，并采用秒表测定，制定工时定额。

“动作研究”是通过研究改进操作和动作方法，提高生产效率。

“方法研究”和“作业测定”两部分结合在一起统称为“工作研究”。

工作研究的对象是作业系统。

作业系统是为了实现预定的功能、达成系统的目标，由许多相互联系的因素所形成的有机整体。

作业系统的目标表现为输出一定得“产品”或“服务”。

作业系统主要由材料、设备、能源、方法和人员等五方面的因素组成，其机构如图2-1所示。

图2-1作业系统构成简图

转换机构

反馈控制

检测

输出

输入

生产设备、能源、生产方式和人的作用

时间（T）

质量（Q）

成本（C）

柔性（F）

产品或服务

原材料

工作研究又称为基础IE，最显著的特点是：

只需很少的投资或不需要投资的情况下，通过改进作业流程和操作方法，实行先进合理的工作定额，充分利用企业自身的人力、物力和财力等资源，走内涵式发展的道路，发觉企业内部潜力，提高企业的生产效率和效益，降低成本，增强企业的竞争力。

工作研究包括方法研究和作业测定两大技术。

方法研究在于寻求经济有效的作业方法，主要包括程序分析、作业分析和动作分析。

而作业测定是确定各项作业科学合理的工时定额，主要包括秒表测时、工作抽样、预定动作时间标准法和标准资料法。

工作研究中的方法研究和作业测定两种技术密切相关。

方法研究着眼于现有工作方法的改进，其实施效果要运用作业测定来衡量，而昨夜测定是努力减少生产中的无效时间，为作业制定标准时间。

方法研究

把工作简化并

制定出进行此

项工作更经济

的方法和程序

工作研究

作业测定

确定进行某项

工作所需时间

的长短

提高效率

图2-2工作研究两种技术的关系

2.1.2工作研究的分析技术与步骤

工作研究常用的技术是：

“5W1H”、“ECRS四大原则”加一表。

“5W1H”技术是指对研究工作以及每项活动从目的、原因、时间、地点、人员、方法上进行提问，为了清楚地发现问题可以连续几次提问，根据提问的答案，弄清问题所在，并进一步探讨改进的可能性，由于前五个提问英语单词的首字母都含有“W”，而最后一个提问的字首字母为“H”，因此，常称之为“5W1H”提问技术。

表2-15W1H提问技术

考察点

第一次提问

第二次提问

第三次提问

目的

做什么（What）

是否必要

有无其他更适合的对象

原因

为何做（Why）

为什么要这样做

是否不需要做

时间

何时做（When）

为何需要此时做

有无其他更适合的时间

地点

何处做（Where）

为何需要此处做

有无其他更适合的地点

人员

何人做（Who）

为何需要此人做

有无其他更适合的人

方法

如何做（How）

为何需要这样做

有无其他更适合的方法与工具

前两次提问在于弄清问题现状，第三次提问在于研究和探讨改进的可能性，改进时常遵循ECRS四大原则。

（1）E（Eliminate），即清除。

在经过“做什么”、“是否必要”等问题的提问，而答复为不必要则予以取消。

取消为改善的最佳效果，如取消目的、取消不必要的工序、作业和动作等以及取消不必要投资等，取消是改善的最高原则。

（2）C（Combine），即合并。

对无法取消而又必要者，看能否合并，以达到省时简化的目的。

如合并一些工序或动作，或将原来由多人进行的操作，改进为由一人或一台设备完成。

（3）R（Rearrange），即重排。

不能取消或合并的工序，可再根据“和人、何事、何时”三提问进行重排，使其作业顺序达到最佳状况。

（4）S（Simple），即简化。

经过取消、合并和重排后的工作，可考虑采用最简单、最快捷的方法来完成。

消除

合并

重排

简化

图2-3ECRS原则运用示意图

实施工作研究共有七个步骤

1.挖掘问题并确定工作研究项目

在选择某项作业进行工作研究时，必须考虑以下因素：

（1）经济因素。

考虑该项作业在经济上有无价值，或首先选择有经济价值的作业进行研究。

（2）技术因素。

必须查明是否有足够的技术手段来从事这项研究。

（3）人的因素。

当确定了进行工作研究的对象以后，必须让企业的有关成员都了解进行该项工作研究对企业和对他们个人的意义。

在工作研究的推进中，要特别注意由工人们提出的改进意见。

2.观察现行方法并记录全部事实

问题一旦明确，就要确立调查计划，进行现场分析，寻求改进方法。

整个改进是否成功，取决于所记录事实的准确性，因为这是严格考察、分析与开发改进方法的基础。

利用最适当的记录方法，记录直接观察到得每一件事实，以便分析。

3.仔细分析记录的事实并进行改进

根据记录的事实，采用“5W1H”、“ECRS四大原则”加一表技术进行分析研究，提出改进措施和建议，进行改进。

4.评价和拟定新方案

对一些复杂和重大的改进，通常会形成几个方案。

这些方案通常各有所长和所短，需要通过评价和比较，选择较为优秀和合理的方案，作为拟定的实施方案。

5.制定作业标准和时间标准

对于已经选定的改进方案要经过标准化的步骤，才能变成知道生产作业活动和操作方法的规范和根据，才能使改进方案真正落到实处。

作业标准化是新方法报告书的具体化，期中主要应该包括作业中适用的机器设备和工具标准化、工作环境标准化、工作地布置标准化以及作业指导书等。

6.新方案的组织实施

这是工作研究中关键的一步。

因为只有新方案真正在生产中得以实施，工作研究的效果才能真正发挥，工作研究的目标才能实现。

7.检查和评价

新方案实施一段时间以后，应由企业工程主管部门对此项目的实施情况进行全面检查并作出评估。

检查评估的重点是考察方案实施后产生的种种影响；

检查评估新方案原定目标是否达到；

分析所制定的作业标准与实际情况的差异，考虑有无调整的必要等。

检查和评价工作是对工作研究项目作进一步总结，以利于企业今后工作地改进和提高。

2.2方法研究概述

2.2.1方法研究的概念、内容

方法研究就是运用各种分析技术对现有工作（加工、制造、装配、操作、管理、服务等）方法进行详细的记录、严格的考察、系统的分析和改进，设计出最经济、最合理、最有效的工作方法