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《工业工程专业》毕业设计教学大纲 课程编码:1238 名 称:《工业工程》毕业设计 专 业:工业工程 周 数:18周 一，毕业设计意义和目的 工业工程专业(本科)毕业设计是全面培养，综合训练工业工程专业本科学生的重要环节，是知识深化，拓宽教学内容的重要过程，可对学生的综合素质和工程实践能力进行全面检验，是实现本科培养目标的重要阶段 通过毕业设计，着重培养学生综合分析和解决工业工程相关实际问题的能力;培养学生独立工作的能力以及严谨，扎实的工作作风和事业心，责任感;掌握工业工程基本理论，技术，方法，着重解决制造系统中的实际工业工程问题;使学生接受工业工程师的基本训练，为学生将来走上工作岗位，独立，顺利完成所承担的工作任务奠定基础 二，选题的原则及题目难度，深度，广度要求 (一)题目要求 本专业毕业设计选题主要以工程与设计类(毕业设计)为主，原则上不选择管理与研究类题目具体要求为: 选题要求:毕业设计指导教师所出的题目要符合工业工程专业培养目标和教学基本要求，在学生受到工业工程师基本训练的基础上，做到题目具有先进性和一定的完整性，尽可能反映工业工程的新技术，新理论，新方法，力求结合生产，科研任务进行 题目新颖性要求:题目尽量做到每年更新，对已有题目要求说明新的任务和目标 设计内容要求:设计要做到目标明确，工作量充足，难易程度切实可行;设计内容要求有足够的深度和一定的代表性，使学生切实受到专业基本功的训练;坚持每生一题，对大而难的选题可分解为若干子题，但要有明确分工;对于能力强的学生可适当加深加宽设计内容 题目工作量要求:从查阅文献，调查研究开始，按学生每天工作6～8小时，一共16～20周完成来设定的工作量 (二)选题范围 根据西安工业学院工业工程专业本科毕业生的培养目标和目前IE工程师主要从事的工 作提出以下选题，以供参考(题目力求解决生产系统，服务系统中的实际问题): 工作研究与效率 运用方法研究对工厂生产系统的改进与设计; 运用方法研究优化工厂物流系统的设计; 运用方法研究提高企业生产效率的设计; 动作研究的经济效果分析; 利用作业测定制定科学的时间定额，作业标准，对企业减员增产的设计 生产率研究 生产率测定的研究; 影响企业生产率的因素与生产率提高研究; 降低能耗的途径与方法研究 人因工程 降低作业疲劳提高作业能力的途径与方法; 影响工作质量的环境因素研究; 人体测量学在人机系统设计中的应用; 人机系统分析与评价; 事故与可操作性分析 运筹学应用 利用网络计划编制大型工程进度计划; 运用排队论进行最优设计和最优控制; 利用存储论进行库存优化设计; 运筹学其它理论的应用实例 系统工程应用 系统评价与决策; 系统仿真在生产系统(或服务系统)中的应用; 信息系统的开发与应用 生产作业层的信息化(如CAI，CAQC，PDM等); 管理办公层的信息化(如MIS，ERP，MRPII，OA，WFS); 战略决策层的信息化(如:DSS，ES) 工程经济 企业投资风险分析; 工程技术经济效益的评价与分析; 经济效益的评价方法研究; 工程项目的可行性研究; 设备更新的技术经济分析 价值工程 价值工程在企业中的应用; 提高价值的途径及应用; 以最低成本实现产品功能的途径及应用 物流工程 企业物流系统规划及合理化研究; 物料搬运设备的选用与设计; 物流搬运系统优化与设计; 现代仓储系统的规划与设计; 配送中心规划与设计; 物流系统优化与仿真 10，生产与库存管理 生产的组织，计划与控制; 降低在制品的途径与方法; 库存控制与分析; 降低库存的途径与方法; ERP，MRPII在企业的应用; JIT应用 11，质量管理与可靠性工程 提高产品可靠性的途径; 全面质量管理在企业中的应用; 制造过程中的质量控制应用; 质量成本控制在企业中的应用; 12，先进制造模式 GT在制造系统中的应用及效益分析; MC相关技术，策略及应用; AM或LP在企业中的应用; VM及应用 三，设计内容及要求 毕业设计论文内容要求 工业工程专业毕业设计所提交的论文正文应包含的主要内容如下: 选题的论证 方案比较与选择 原理与理论分析 工程设计与计算 技术经济分析或规划，控制和决策 建模，仿真，数据处理与分析，评价及优化 反映计算机应用能力和外文资料阅读，利用能力的内容 以上内容可根据具体课题有所侧重，但要求学生毕业设计所提交的论文的设计，论证逻辑过程清晰，有必要的分析，计算，设计依据和过程，能反映学生综合运用IE方法，理论解决实际问题的能力 论文格式和工作量要求 本专业学生毕业设计论文格式严格按照《西安工业学院毕业设计论文规范》的要求执行，论文工作量具体要求为: 毕业设计论文正文字数18000字以上 补充说明: a，管理或研究类毕业论文正文字数25000字以上，要求有创新; b，信息系统设计及仿真类题目正文字数12000字以上 英文资料翻译不少于1000单词，内容为与设计相关的英文资料 参考文献不少于15篇，其中包括5篇以上期刊文献，3篇以上英文文献(其中1篇英文文献翻译成汉语)，要求正文标注参考文献
达宝易软件在生产线平衡中的应用摘要：从生产线平衡和动作研究的基本概念出发，引入了利用动作研究提高生产线平衡性的方法，并给出了生产线平衡率的通用公式。提出了将达宝易软件应用于动作研究，使用计算机对生产线中的瓶颈工序进行动素分析和优化，从而降低了瓶颈工序的作业时间，提高生产线的平衡性。最后，给出某企业应用达宝易改善生产线的例子，通过动作研究生产线平衡率提高了17 ，日产能从100件提高到127件，验证了达宝易软件的效益。关键词：生产线平衡；达宝易；动作研究；瓶颈工序中图分类号：TH18 文献标识码：AThe Application to Production Line Balancing with M otion StudyM ethod Based on Software Double-EGAO Guang-zhang(Zhengzhou Institute of Aeronautical Industrial Management，Zhengzhou 450015，China)Abstract：Based on the basic concept of production line balancing and motion study．a methodusing motion analysis to improve production Iine balancing was proposed。and the formula for Iinebalancing ratio was presented．This paper pointed out that software Double-E could be used formotion study and with the computer to analyze and optimize the motion of bottleneck operations，SO it could reduce their operating time and improve the 1ine balancing greatly．Finally，an exampleof improving production line by Double-E in an enterprise was presented，the line balance ratio isimproved by 17 0，4，the output per day is raised to 127 from 100，and it also proves the beneficialresult of Double-E．Key words：production line balancing；Double-E；motion study；bottleneck operation企业追求的主要目标是生产系统投入的要素得到有效利用，降低成本，保证质量和安全，提高生产率，获得最佳效益。生产线平衡是解决生产线效率最重要的方法体系。而结合计算机技术对瓶颈工序进行动作分析，减少瓶颈工序时间，从而提高了生产线的平衡性，为优化生产线提供了一个重要思路[1]。1 生产线平衡的基本概念生产线平衡就是对生产的全部工序进行平均，并调整作业负荷，以使作业时间尽可能接近的技术手段与方法。衡量生产线平衡状态的效果，可采用生产线平衡率这一定量指标表示。公式如下。生产线平衡率一 妻 器 × 。。∑t一 诱i =1 (1其中C T(Cyele Time)为生产线中作业时间最长工序的作业时间，即周程时间 引。由公式(1)可见生产线平衡率是由最长工序(瓶达宝易软件在生产线平衡中的应用颈工序)时间决定的，因此，降低瓶颈工序的作业时间是提高生产线平衡率的关键。生产线平衡率越高，生产线的工时损失就越小，生产线整体效率就越高。平衡生产线可以综合运用动作分析、操作分析、程序分析等基础工业工程的方法来实现。2 基于达宝易的动作研究2．1 动作研究动作研究也叫做动作分析法，就是对作业动作进行细致的分解研究，消除累赘、无效动作等不合理现象，使动作更为简化，更为合理，从而提升生产效率的方法。其实质是研究分析人在进行各种工作操作时的细微动作，即动素，删除无效动素，使操作简便有效，以提高工作效率。动作分析能在其它方法无效时，给IE人员提供的一件特有的秘密武器，它从最基本的“动素”人手，寻求改进空间，以提升生产线的平衡能力l3]。2．2 达宝易软件的功能达宝易软件是将现场录像转换成计算机可识别的MPEG4格式后，利用计算机进行动作分析研究的工具。IE人员只需付出少许时间和精力，在办公室操作鼠标和键盘就可完成动作分析、标准工时制定、作业改善、产能分析，人员配置及新员工培训教程等一系列工作，大大节省时间和人力。达宝易软件有以下主要功能。(1)将录像进行细微播放，只需使用鼠标点击即可进行非常精确的动作分析。(2)图像和分析表一体化，你想要看到的任何动作图像都有分析数据。(3)动作研究记录的作业时间可按动素种类进行统计计算。(4)可删除多余动素、对每个标记动作可以以不同的速度反复进行编辑播放，动作研究非常方便，方便制定标准作业时间。(5)以文本和Excel形式输出分析结果，以HTML形式输出带图像的作业指导书。(6)利用双屏比较播放功能，既可进行改善前后的比较，也可进行不同作业者之间的比较。利用达宝易进行动作研究的主要流程如图1所示。达宝易软件可以把一个动作过程分解为多个基本动作，从而找出其中的不合理动作，针对不合理动作改善优化，从而提高生产线的平衡性。一】24 一图1 动作时间分析流程3 动作研究的改善实施3．1 生产线的现状分析某公司电脑主机装配的插固工段每天有效工作时间为7．5h，由七道工序组成，如图2所示各工序实际作业时间(s)和以此绘制的直方图。可以看出D工序时间为268．94s，是该装配线的瓶颈工序，即装配线的C．T值为268．94s。这个瓶颈不仅限制了一整条生产线的产出速度，而且影响了其它工序生产能力的发挥。代人公式(1)可以计算出该工段的生产线平衡率，并顺便得出工段的平均日产能。A B C D E F G图2 作业时间图生产线平衡率 百 西磊 ×1o0 =19 8_21+203．75+2O7．18+268．94+2O9．58+195．12+213．O67×268．94工业工程与管理 第3期× 1OO ×79．46日产能= =lO0件在平衡率只有79．46 的情况下，该装配线是不能组织成为连续流水线的，企业的目标是通过优化将平衡率提高到9O 以上，平均日产能也能大幅度提高。3．2 实施达宝易软件进行动作研究动作研究是IE人员特有的秘密武器，达宝易软件的应用为动作研究增添了更大的方便和可操作性。下面就用达宝易软件对工序D进行动作分析，其流程的操作界面如图3所示。整个工序细分为44个基本动作，经研究发现8个动作有明显延误，我们逐一进行改善。1 名称 周 TII匹 S．T ST手 类 大，J 起始时阍0 开始标记 0 1T．3与 lT．36 1T．36 1 × O0：O0：O0l 转身取板 l 6．4T 6．4T 6．4T o O0：O0：1T2 检查 1 3．T4 3．T4 3．了4 l1 o O0：O0：233 取配件到另一个地方 1 9．64 0 0 1 × O0：O0：274 组装一根配线 1 8．16 8．16 8．16 5 0 O0：O0：375 贴标签 1 8．24 8．2d 8．24 5 0 O0：O0：456 准备好配件 1 4．4 4．4 4．4 13 △ O0：O0：53T 插配件千主板上 1 16．23 16．23 16．23 5 0 O0：O0：588 抓取螺母 1 3．36 3．36 3．36 3 0 O0：01：149 捡起掉了的螺母 1 3．87 0 0 15 × 00：01：1T10 装第一颗螺母 1 3．7 3．T 3．T 5 0 O0：0l：2l11 装第二颗螺母 1 5．89 5．89 5．89 5 0 O0：0i：2512 装第三颗螺母 1 3．T7 3．TT 3．TT 5 0 O0：0 3l13 装第螺母 1 9．84 9．84 9．84 5 × O0：0i：3414 装第四颗螺母 1 4．89 4．89 4．89 5 0 O0：0i：44l5 装第五颗螺母 1 4．16 4．16 4．16 5 0 O0：0 ：4916 右手取副板蛤左手 1 4．12 4．12 4．12 1 0 O0：0l：5317 右手职笔并在副板上做 1 3．1T 3．1T 3．1T T 0 O0：0l：57l8 将暮4板固定千主板上 1 11．d3 11．43 11．43 5 0 O0：02：0l19 抓取螺钉 1 2．59 2．59 2．59 3 0 00：02：1220 抓错工具 1 i．35 0 0 3 × 00：02：152】 打第一颗螺钉 l 4．89 4．89 4．89 5 0 00：02：】622 打第二颗螺钉 1 4．I 4．1 4．1 5 0 O0：02：21‘23 打第三颗螺钉 l 3．08 3．08 3．08 5 o O0：02：25‘24 打第四颗螺钉 1 3．32 3．32 3．32 5 o O0：02：2825 打第五颗螺钉 1 4．35 4．35 4．35 5 0 O0：02：3l26 检查 1 5．64 5．64 5．64 11 0 O0：02：3627 调整工件 1 2．47 2．47 2．47 13 △ O0：02：4l28 取配板到装配位 1 4．0T 4．07 4．0T 4 o O0：02：44I29 装配板 1 13．T2 13．丁2 13．T2 5 o O0：02：48I30 将工件插入底座 1 6．39 6．39 6．39 5 0 O0：03：123l 抓取螺钉 1 4．16 4．16 4．16 3 0 O0：03：08I32 打第一颗螺钉 1 6．13 6．13 6．13 5 0 O0：03：12 033 打第=颗螺钉 】 4．54 4．54 4．54 5 0 O0：03：1834 打第三颗螺钉 1 3．6 3．6 3．8 5 0 O0：03：23I35 打第四颗螺钉 1 5．16 5．16 5．16 5 0 O0：03：27I36 再次抓取螺钉 1 4．44 4．44 4．44 3 △ 00：03：3237 打第五颗螺钉 1 4．6l 4．61 4．61 5 0 00：03：36I38 将工件横放下 1 3．1 3．1 3．1 1 0 00：03：41 I39 解开缠绕的线 1 5．6g 5．69 5．69 l3 △ 00：03：4440 插线 1 32．05 32．05 32．05 5 0 O0：03：50’41 装零件 1 8．22 8．22 8．22 5 0 O0：04：22l42 检查 1 4．06 4．06 4．06 11 0 O0：04：30l43 将工件移交下一道工序 1 2．34 2．34 2．34 2 0 O0：04：34《44 工作外活动 1 9．69 0 0 1 × O0：04：36I45 1 1 0 O0：04：46《图3 分析结果图(1)动作l需要转身，我们改进措施是将面板放置在操作台，变转身的过大动作为伸小臂动作；(2)由于企业加大了入厂零部件的检验力度，动作2安装检验可以直接删除；(3)动作9捡起掉了的螺母纯粹是工人操作失误，可删除；(4)动作13装螺母是由于第一次没装到位的补救操作，是由工人迟疑造成的直接取消；(5)动作20产生的原因有工人的原因，也有工具位置不好的原因，将电动螺丝刀用“伸缩绳”悬挂于操作台的正上方，方便工具使用；(6)动作36是在一次操作中两次取螺钉，我们规范工人一次要取5个螺钉，减少了重复动作；(7)动作39是由于生产现场布置不合理造成的，将先线缠绕在滑轮上直接插线就可以了；(8)动作44是工作外活动删除即可。除了以上8条还可以对其余一些细节进行进一步改善后，计算机输出几个改善前后的比较统计图供我们比较。首先让我们看看统计的结果，如图4、图5所示。比较改善前后的动素分布情况发生了变化。圈伸手(Reach)■ 检验(Inspect)图装配(Assemble)囹预对(PrePosition)■握取(Grasp)口迟延(Unavoidable Delay)■ 使用(Use)囹对准(Position)一移动(Move)图4 改善前动素分布饼图■ 伸手(Reach)■ 检验(Inspect)囝装配(Assemble)囹预对(PrePosition)■ 握取(Grasp)圃迟延(Unavoidable Delay)● 使用(Use)囹对准(Position)■ 移动(Move)图5 改善后动素分布饼图改善前比改善后的动素有明显的减少，其中延迟的动素完全取消。下面我们再看看有效动素，无效动素和辅助动素这三类动素的饼图分布情况，从而更直观地了解改善前后的统计结果，如图6、图7wang@csn- 010-51288549-15
