富士康现场优化论文 完成版 - 图文

河南理工大学2012届本科生毕业设计（论文）

富士康（晋城）车间现场管理分析与优化研究

————机器人机构六组车间

摘 要

现场管理是企业内部管理的出发点和落脚点，各专业管理、个领域都要通过现场管理去贯彻实施。它可使企业全面改善经营环境，提高整体经营素质。配合工业工程的系统思想，使企业达到优质、高效、低耗、清洁生产的目的，是企业管理不可忽视的一部分。

本文以富士康（晋城）科技集团SHZBG机构车间的现场管理为研究对象，采用IE（工业工程）的研究方法，综合运用基础IE、设施规划、人因工程等相关知识，以流程程序图、布置经路分析图等为工具，对富士康（晋城）科技集团SHZBG机构车间的流程和车间物流进行了分析，遵循5W1H、ECRS和动作经济原则的优化分析原则，就分析出的各种问题提出改进建议，并分析改进前后的车间工作效率。最后达到优化车间作业流程，减少物料搬运，提高生产效率的目的。

关键字：现场管理（5S和定置管理等） 动作经济原则 流程分析 布置和经路分析

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Abstract

Site management is the starting point and final goal of the internal management， A kind of professional management，and field all is implemented through on site management . It will enable enterprises to comprehensively improve the operating environment， improve the overall qualities of management. With the system thought of Industrial Engineering， Implementing Site management make enterprises to achieve the purpose of high quality， high efficiency， low consumption， clean production，So site management is an indispensable part of.enterprise management.

The title based on SHZBG Mechanism workshop site managemen in the Foxconn ( Jincheng) technology group as the research object， using IE ( Industrial Engineering ) research method， integrately use a kind of knowledge，including of basic IE， facilities planning， human factors engineering . It make use of flow process chart， The road layout analysis diagram as the tool， to analyze SHZBG workshop process and workshop logistics in Foxconn ( Jincheng) Science and technology group. followed by optimization analysis principle，including of 5W1H， ECRS and motion analysis ， It analyzes the various problems and recommends suggestions for improvement， so as to analyze and improve the work efficiency. It last optimizes workshop operation flow， reduces material handling， improves the production efficiency.

Keywords: site management (5S and housekeeping management ) principle of motion economy process analysis layout and route analysis

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目录

1 绪论 ……………………………………………………………………1

1.1 研究的背景及意义 ………………………………………………….1

1.1.2研究目的 …………………………………………………………………………………2 1.1.3研究的意义 ……………………………………………………………………………….2

1.2 工作研究国内外发展概况 ………………………………………….3

1.2.1国外工作研究发展状况 ………………………………………………………………….3 1.2.2国内工作研究发展状况 ………………………………………………………………….4

1.3 现场管理的目的和意义 …………………………………………….4 1.4本文研究的内容和目的 ……………………………………………..5

2 基础理论与方法 ……………………………………………………..6

2.1 工作研究 …………………………………………………………….6

2.1.1方法研究的内容 ………………………………………………………………………….8 2.1.2流程程序分析 ……………………………………………………………………………11 2.1.3 5W1H提问技术 ………………………………………………………………………….13 2.1.4 ECRS优化原则 …………………………………………………………………………14 2.1.5 布置和经路分析 ……………………………………………………………………….15

2.3 动作经济原则 ……………………………………………………..16 2.4 现场管理 …………………………………………………………..17

2.4.1 5S管理活动 ……………………………………………………………………………18 2.4.2 八大浪费 ……………………………………………………………………………….20

3 富士康科技集团SHZBG车间的现状分析 ………………………….22

3.1 富士康科技集团、SHZBG车间和机器人简介 ………………………22

3.1.1机器人介绍 ………………………………………………………………………………23

3.1.2晋城富士康机器人制造介绍 ……………………………………………………………24

3.2 富士康科技集团SＨＺＢＧ车间的流程分析 …………………….26

3.2.1富士康科技集团SＨＺＢＧ车间的流程简介及流程程序图 …………………………26 3.2.2 统计分析 ………………………………………………………………………………..32 3.2.3分析存在的问题 …………………………………………………………………………32

3.3晋城富士康SHZBG车间的布置分析 ………………………………..33

3.3.1 晋城富士康SHZBG车间的布置简介及线路图 ……………………………………….33 3.3.2 分析现行布置存在的问题 ……………………………………………………………..34

4 晋城富士康科技集团SHEBG车间的优化设计 …………………….36

4.1 SHZBG机构车间主要问题分析和建议 …………………………….36

4.1．1 SHZBG机构车间布置物流的主要问题 ……………………………………………….36 4.1．2提出改进方案的建议 ………………………………………………………………….36

4.2 SHZBG机构车间的流程优化 ………………………………………..36 4.3 晋城富士康SHZBG车间的布置优化 ……………………………….41

5.SHZBG机构车间现场生产改善 ……………………………………..44

5.1SHZNG机构车间现场状况…………………………………………….44 5.2 8S现场生产改善 …………………………………………………….44 5.2 工夹具改善 …………………………………………………………45 5.3 其他改善建议 ……………………………………………………..46

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6.结 论 …………………………………………………………………47 参 考 文 献 ……………………………………………………………48 致 谢 ……………………………………………………………………49

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1 绪论

1.1 研究的背景及意义

1.1.1研究背景

工业工程（Industrial Engineering 简称IE，以下同）是一门主要用于企业生产经营管理的管理技术[1]，起源于20世纪初的美国，它以现代工业化生产为背景，在发达国家得到了广泛应用。现代工业工程是以大规模工业生产及社会经济系统为研究对象，在制造工程学。管理科学和系统工程学等学科基础上逐步形成和发展起来的一门交叉的工程学科。它是将人、设备、物料、信息和环境等生产系统要素进行优化配置，对工业等生产过程进行系统规划与设计、评价与创新，从而提高工业生产率和社会经济效益专门化的综合技术，且内容日益广泛。

在人类从事小农经济和手工业生产的时代里，人们是凭着自己的经验去管理生产。到20世纪初，工业开始进入“科学管理时代”，美国工程师泰勒（F.W.Taylor）发表的《科学管理的原理》一书是这一时代的代表作和工业工程的经典著作。从1910年前后开始，美国的吉尔布雷斯夫妇（Frank.&.L.Gilbreth）从事动作（方法）研究和工作流程研究，还设定了17种动作的基本因素（动素，Threbligs）。泰勒和吉尔布雷斯是最著名工业工程创始人。

与发达国家相比我国的起步较晚，20世纪80年代初期，工业部门开始对工业工程有所认识，并逐步推广，1991年召开第一次全国性学术会议。

工业工程在我国的应用前景十分广阔。80年代。日本能率协会专家三上展喜受日本政府委托，在我国北京、大连等地推广应用工业工程技术，他认为，中国许多企业不需要在硬件方面增加许多投资，只要在管理方式、人员素质和工业工程等方面着力改进，生产效率就可提高2～3倍，甚至5～10倍。国内应用工业工程技术比较典型的企业有：北京机床电器厂、一汽集团、鞍山钢铁公司等，都取得了明显的经济效益。

随着改革开放政策的深入，市场经济逐渐取代计划经济而成为占社会主导地位的经济形势。大量的外资、合资企业的进入，不仅带来了大量资金和先进的技术手段，更带来了包括工业工程在内的先进的管理思想与技术，从而引起了中国企业观念和机制的巨大变化与创新。

工业工程在国外与国内发展及应用的实践表明，这门工程与管理有机结合的综合技术对提高企业的生产率和生产系统综合效率及效益，提高系统综合素质，对增强企业在开放经济条件下的国际市场竞争能力和知识经济环境中的综合创新能力，对赢得各类生

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产系统、管理系统及社会经济系统的高质量、可持续发展等，具有不可替代的重要作用。 IE是针对以生产现场为中心的作业进行

① 系统的分析：作为现在的系统应该达到的成果，实际没有达到预计的成果时，进行发现问题并进行控制管理的研究。

② 系统的改善：现在的系统达到的成果不够充分和作业不方便而有必要改善其中一部分的时候，研究其改善的办法。

③系统的设计：发生新的状况使得现在的系统难以达到充分的成果时，查找需求来研究设计新的系统。 1.1.2研究目的

工作研究是工业工程体系中最重要的基础技术之一，它以提高生产率和整体效益为目的，利用方法研究和作业测定两大技术来提高企业生产率，减轻劳动强度，是“现代企业”走向现代化的必由之路，是企业腾飞的基石，它通过分析影响工作效率的各中因素，帮助企业挖潜、革新、消除人力、物力、财力和时间方面的浪费，寻求工作量少、经济、合理、科学的作业方法和标准，为定额和优化的生产系统而努力，为后续的现场改善、设施规划、物流等工作提供依据。有效的工作研究在企业的成功运用，将会带来立竿见影的效果，为社会、企业、个人带来益处，是本文选题的目的。 方法研究运用基本的程序分析，动作分析和操作分析等技术，为企业的发展打下良好的基础。考虑到一个系统的整体优化和效益，而非系统中哪一个部分的优化、改进。方法研究运用系统的方法对人的工作进行分析，设计和管理，把工作中不合理，不经济，混乱的因素排除，寻求更好，更经济，更容易的工作方法，以提高系统的生产率。其基本目标是要避免浪费，包括时间、人力、物料、资金等多种形式的浪费，通过方法研究，寻求最佳工作方法、使生产活动按先进的方法、规定的程序、标准的时间进行，从而提高生产效率和经济效益。

由于我国工业起步比较晚，发展的比较缓慢，所以工作研究的相关技术也比较落后，工作改善和各种方法研究，作业测定有很广阔的发展空间和发展潜力，相信我们的工业工程的前途是美好的！ 1.1.3研究的意义

方法研究能够为工厂的生产提供必要的技术支持，改进生产工艺和加工程序，改进工厂、车间和工作场所的平面布置，改进整个工厂和设备的设计，改进物料、机器和人力的利用，经济地使用人力，减少不必要的疲劳以及改善工作环境。企业在不明显增加投入的基础上，使企业的产出有明显的提高，这些看起来是茅盾的东西，有点不切合实

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际，耸人听闻，但这就是我们工业工程的精髓之所在。方法研究运用系统的方法对人的工作进行分析，设计和管理，把工作中不合理，不经济，混乱的因素排除，寻求最佳工作方法，使生产活动按先进的方法、规定的程序、标准的时间进行，从而提高生产效率和经济效益

1.2 工作研究国内外发展概况

工作研究(Work Study)是工业工程的经典内容，十九世纪末起源于美国，并在欧洲、日本等西方国家广泛应用和迅速发展。20世纪它对各工业化国家的高速发展做出了重大贡献，被公认是建立企业基础标准、提高生产力的重要手段，在工业发展体系中起着举足轻重的作用。

工作研究在国外的发展与应用上已有上百年历史，60年代以前就已经进入了成熟期。在那以后，工作研究技术不断创新，引入了计算机辅助方法。国外各工作研究相关的软件企业和机构也纷纷崛起，研制开发了一批方法研究和作业测定的应用软件。而国内在工作研究的发展与应用方面还处于起步阶段，在工作研究软件的研发方面更是乏善可陈。

1.2.1国外工作研究发展状况

工作研究自十九世纪末被创立以来，在西方工业化国家就有着快速的发展和广泛的应用。1976年美国工业工程杂志与博通公司联合对1500家企业工业工程应用情况的调查表明，89%的企业应用工作研究；英国应用工作研究的情况大体与美国相似，据1979年哈里斯对英国401家企业的调查，其中有84%的企业应用工作研究，占应用工业工程各项技术的首位；1981年，路特(Reuter)对企业工业工程应用情况的调查表明，美国90%以上的企业应用工作研究，其中94.1%的企业应用方法研究，96.3%的企业应用作业测定，企业的生产率提高51%；日本、前联邦德国、法国、澳大利亚等发达国家以及我国的台湾和香港地区也将工作研究作为工业工程首选技术，其为企业提高生产率达50%以上。 60年代以后，西方发达国家开始将计算机技术应用到工作研究领域，出现了一些进行流程分析、动作研究和时间标准制定与管理的计算机软件系统。软件技术、网络技术和多媒体技术的进一步发展，使得工作研究技术已从最初的现场手工记录工作过程发展到可以借助数码相机或摄像机等设备辅助纪录，一些研究机构还利用3D人体模型或机器人来进行动作轨迹的研究。

从以上来看，在国外，信息技术已经全面介入到工作研究各个应用领域，计算机辅助工作研究已经成为工作研究发展和应用的趋势。

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1.2.2国内工作研究发展状况

工作研究在我国的应用可以追溯到八十年代中期。从1985年开始，机电行业部分企业推行了工作研究。根据10个企业，12条生产线试点统计，企业一次投入76万元，每年净增收入2815万元，劳动生产率提高16%-18%，投入效益比为1∶33。例如，北京机床电器公司运用工作研究，改造三条生产线，产量翻番，年新增产值1165万元，新增利税349万元；成都红光电子管厂推行MOD法，改进20个工序，仅投入9930元就使年增产值840万元，净增利税和节约材料费达363.56万元，投入效益比为1∶366；大连无线电十三厂应用工作研究，改进收录机装配线，效率从42.7%提高到83.78%，日产量翻一番，由102台提高到204台；上海金陵无线电厂应用工作研究，改造生产线，投入0.36万元，获经济效益81万元；广东科龙电器股份有限公司，推行工作研究，一台容声电冰箱的生产节拍从48秒减少到36秒，全员劳动生产率达到43万元。

冶金行业推行工作研究，也取得了类似效果。如鞍山钢铁公司在炼钢厂、机械厂、选矿厂等20个单位进行试点，通过推行方法研究，改进生产工艺，已取得5392.1万元的经济效益。

目前，工作研究在机械、电子、冶金、航天航空、轻工、化工、建筑等部门的应用已经起步，有的正在深入与普及。然而，工作研究在我国的应用尚不能和西方工业化国家同日而语。目前我国大部分工作研究的实施，基本上还处于比较薄弱的环节，测绘、记录、分析、评价和改进人们对效率、标准化的意识比较薄弱。相当数量的企业存在：作业方法缺乏科学性、系统性、标准化，主要凭经验和个人意愿行事；作业方法的改进一般来源于工人自发进行的个人行为；仍然采用粗略的经验估算方法制定时间定额，时间定额标准很不统一等。这样会影响企业生产的准确性、及时性、规范性和可靠性，因而不利于企业的生存和竞争。

1.3 现场管理的目的和意义

现场管理不是单一的管理，而是企业内部各项管理在生产现场的综合反映，是一个多内容、多因素构成的系统整体。具体是指用科学的管理制度、标准和方法对生产现场各生产要素，包括人（工人和管理人员）、机（设备、工具、工位器具）、料（原材料）、法（加工、检测方法）、环（环境）、信（信息）等进行合理有效的计划、组织、协调、控制和检测，使其处于最佳的结合状态，达到优质、高效、低耗、均衡、安全、文明生产的目的。现场管理是生产第一线的综合管理，是生产管理的重要内容，也是生产系统合理布置的补充和深入。

工作流程的改进和平面布置的优化是现场管理的核心内容。充分利用程序分析、操作分析等工业工程的技术手段进行物流分析，使设施布置的输入信息是基于事实与分析

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优化之上。只有以系统的思维全面分析问题才能更好的解决问题。

在人们需求不断变化的今天，以不变的生产系统来满足人们多样性的、个性化的需求显然是不合适宜的。而且在我们过去的实际工作中，追求一时的速度，仓促的、不周密的进行设施规划，造成了选址不当、布置不佳、物流不畅、面积利用不好以及管理不善造成的生产现场跑、冒、漏等高浪费现象，其结果是浪费了大量的资金、人力和物力。因此，实施布置的好坏，直接影响物流的合理性，所以对制造系统的设施布置和优化设计是很必要的。除此之外，流程本身的优化也必须得到重视，将流程自身的优化结合现场布置的优化结合考虑，一定可以更好的解决问题。

因此，可以说，如何有效地利用现有的设施，通过技术方面的辅助规划，达到企业流程的重组优化，是制造系统领域的一个前沿问题，而设施布置与优化设计就是解决这一问题的重要技术之一。工业工程作为系统优化的手段和技术，从系统的角度出发，以追求系统整体效率为目的，近几年来在实践中越来越被各企业所重视。所以结合工业工程的系统观念和优化技术，以现场管理的理论为指导，面向机械制造系统的物流分析与设施布置技术，有很大的研究意义和价值。

1.4本文研究的内容和目的

本文的主要研究工具是基础IE及布置优化的相关理论。首先通过相应的分析，找

到提高生产效率的途径，打破阻碍生产有序化的瓶颈，改进生产的作业流程。在此基础上，结合流程的改进，综合全局，改进车间的平面布置。最终达到全面提高车间生产效率及职工满意度的目的。

本文的研究对象是富士康科技集团（晋城）SHEBG机器人组装车间，主要是针对该车间的流程优化和平面布置规划。第一章主要是介绍工业工程和现场管理的背景，第二章主要是介绍本文使用的各种方法理论，包括程序分析、5W1H提问技术、ECRS优化原则、布置和经路分析及现场管理的部分内容。第三章主要分析车间的现状，主要是分析车间的流程和平面布置，并发现阻碍车间效率提高的问题。第四章主要是对车间进行优化设计，针对发现的问题，提出改进的方案，第五章对比改进前后的生产效率，及改进后的效果。

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2 基础理论与方法

2.1 工作研究

工作研究是工业工程的基本组成部分，其内容是对人们所从事的工作进行分析，设计，改善和管理。早期主要是对工厂中的工作方法进行分析、调查、研究，以制定科学的工作方法和合理的标准时间(劳动定额)。

（1）它的基本原理是:

①在做同一件事时，通常总是有许多不同的做法，然而，若对各种方法进行科学的研究和分析，如经过对人、财、设备、能源、厂房、信息等进行分析研究和综合平衡后，总会发现有一种方法在当时、当地条件下是最可行、最可取的;

②选取最佳方案后，在工作过程中，对从事这项工作的人，按科学方法训练过与未经训练者相比，总是经过训练并掌握了科学方法者能取得较好的效果;

③一旦采用了科学方法，则必然可以将工作中的操作、使用的工具，作业时间等确定出标准;

④有了统一的标准，就可以将工作实际与标准进行对比，发现问题，进而找出解决问题的办法，并实行改正。

（2）工作研究的任务

工作研究的任务可以概括为以下五个方面:

①寻求最经济、最有效的工作方法，以提高生产率。要提高生产率，主要是消除无效劳动和各种资源(时间、原材料、能源等)的浪费;

②公正地评价和分配成果。通过制定最佳的工作程序、操作规程和合理的标准时间，职工的工作有所遵循。同时也能客观地、定量地评价职工的工作，更好地实行按劳分配;

③保证良好的工作环境。克服只重技术、轻管理，不重视环境的弊病，避免人为的危险和破坏环境的现象;

④提高企业管理水平，有了工作标准和时间标准，就有了编制生产计划、作业计划、产品定额成本和考核生产成果、分配生产奖金的基础;

⑤保障职工业余时间。 （3）工作研究的构成与范畴

工作研究是由方法研究与时间测定组成。方法研究又称方法工程(Methods Engineering)。时间研究又称工作衡量或作业测定。

工作研究的范畴如图2-1所示:

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程序分析 工艺程序图 流程程序图 线路，线路图 设定标准工作方法 1. 方法，程序 2. 材料 3. 工具与设备 4. 环境与条件 方法研究 操作分析 人机操作分析 联合操作分析 双手操作分析 动作分析

作业测定 动素分析 动作经济原则 密集抽样时间研究 分散抽样时间研究 预定时间标准法 决定时间标准 制定时间标准 训练操作工人 实施标准，产生效益 图2-1 工作研究的范畴

随着科学技术和生产的发展，管理手段的更新，工作研究的具体内容也发生了巨大的变化。早期以个别人、个别作业的工作方法研究为主，现已发展为包括操作系统设计、作业方式设计以及生产线的组识设计等;早期以直接时间测定为主的时间研究，现已发展为包括直接时间测定、预定动作时间制订、标准时间和宽放时间的确定等;此外，现代工作研究还包括作业环境和疲劳的研究。

也可以从另一个角度将现代工作研究划分为两部分。一部分为工作研究的基本内容，包括工序设计、作业改进、小组作业设计、人机作业设计、流水线组织设计、作业时间测定、标准时间的制定和宽放时间的确定等。另一部分为扩大的工作研究内容，包括随着办公事务自动化的发展，有关办公事务的组织、事务信息处理系统、办公事务环境、事务处理能力及时间等业务管理;原以作业人员为中心的生产线组织设计随着机器人和自动化设备的引入，出现了自动化生产线、柔性制造系统和工厂自动化，其中的生产组织设计以及对机器人和自动化设备的微细动作分析设计等。

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（4）工作研究的职能

①工作和作业的计划和方法的改进与设计; ②作业方法、条件标准化的制定; ③对操作者进行培训; ④指导现场改进工作; ⑤根据标准时间进行作业管理; ⑥测定生产率;

⑦作业范围的设计。

2.1.1方法研究的内容

方法是人们进行工作和生活所运用的整体手段的组成部分，不论在工厂，工作单位和学校，人们都要使用方法来完成自己所要做的任何事。好的方法，可以帮助人们减少物资，能源，时间以及资金的消耗和浪费，从而降低成本；可以减少人的精力的消耗，减少遭受损伤的概率；可以帮助人们利用有限的资源取得最高的产出，以提高生产率。

?方法研究的定义：对现有的或议拟的工作方法进行系统的记录和严格的考查，作为开发和应用更容易，更有效的工作方法以及降低成本的一种手段。

?方法研究的目的

方法研究就是通过现行的工作系统进行科学的分析，在给定的制约条件下，开发出更有效、更经济的工作方法，以达到提高生产率和经济效率的目的。其具体目标主要有以下几个方面:

①使作业变得容易、安全并减轻劳动强度; ②增加操作人员的工作兴趣; ③降低成本; ④增加产量; ⑤缩短生产周期; ⑥提高产品质量; ⑦改进作业环境。

方法研究包括生产过程(程序)分析(process analysis)、操作分析(Operation analysis)与动作分析(Motion analysis)。生产过程分析是以整个工作系统为研究对象;作业分析与动作分析则缩小到以某个作业或操作动作为研究对象。显然，应先做好程序研究，然后再做动作研究为宜。

?方法研究的程序

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完整的方法研究有以下五个步骤: ①选择准备研究的工作对象

方法研究的对象十分广泛。在工厂里，全部生产过程，即从原材料进厂到成品出厂的整个过程，以及企业管理的各项活动都可以成为方法研究的对象。

②调查了解并详细记录现行方法

这是方法研究的基础。方法研究能否收到效果，在一定程度上取决于记录是否准确与详尽。因为分析和开发新方法都是以此为基础。记录是在通过查阅数据，现场观察之后，采用一些符号和图表，把现行方法的全部事实表示出来，可一目了解。符号有生产过程的工序符号，动作要素的符号等。图表有生产过程分分析图表、工序分析图表、工艺流程分析图表、人—机联合分析图表等等。此外，还可用摄影机和录象机对现行工作方法进行记录。

③严格分析记录的事实，寻求新的方法。

这是特别重要的一步。事实记录下来后，就要各项考查，寻求改善的新方法。通常采用“5W1H”法和“四种技巧”，并把它们结合起来进行分析研究。

“六何分析法”是一种询问考查方法，如对一道工序或一项操作都是从原因、对象、地点、时间、人员、方法六个方面提出问题进行考查。

在对上述六个方面经过认真考虙后，在构思新的工作方法时，可以运用“取消、合并、重排、简化”四种技巧，考虙改善的可能性。

④拟定并建立新的工作方法

在一项工作通过上述分析考查后，下列问题就可得到解答:应该做什么？应在何处做？应在何时做？应由何人做？应该如何做？为何这样做？

方法研究的目的，在于制定出最佳方案。然而最佳方法是不能一蹴而就的，一般需设计若干方案，从中评选出最佳方案。

判断最佳方案的愿则是适用性。主要包括:

（1）经济性——应对新工作方法作技术经济分析，并与旧的工作方法作对比，如计算新工作方法所节省的“动作次数”、“移动距离”、“工时”和费用，即视其能带来多少经济效益;

2）安全性——新的工作方法是否安全，劳动强度如何？

3）心理因素——新的工作方法能否取得现场主管和有关人员的同意和合作。 将评选出的最佳方案，正式绘制出工作改进图表，写出报告书，报经有关领导批准，作为标准化的工作方法实施。

?贯彻实施新的工作方法

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在开始推行一种新的工作方法时，一般存在两种困难:一是不了解; 二是不习惯。所以需要广泛宣传新方法的内容、意义、好处，还要对职工进新方法的技术培训，并加强现场指导。推行时，不要急于求成，要允许职工有一个熟悉和适应的过程。 ⑹生产过程分析

生产过程是一切生产活动的综合。这些活动使原材料逐渐变为成品，生产过程的主要组成部份有:工艺过程，运输过程和检验过程。

生产过程分析是以产品制造过程为研究改进对象的一种分析技术。它主要是从经济有效的角度，通过加工对象从原材料投入到制成成品的整个生产过程的分析，探讨加工工艺是否合理。此外，对加工对象所用的原材料、元器件也应进行价值分析，分析选用的原材料、元器件是否合适？有没有功能相同而价钱更低的代用品？原材料、毛坯的大小形状是否适当？等等。

程序分析可根据不同的目的采用适当的技术。例如，分析整个制造过程采用生产程序图;分析物料或产品的流动采用流动程序图;有关工厂布置及搬运的分析采用线图等。

①生产过程的类型 生产过程的类型有三种: 一是零件型，又称单纯型; 二是装配型，又称集合型; 三是分解型，又称拆卸型。 ②生产过程的调查方法和调查项目

对生产过程的调查，要首先查阅资料，如实物样品、设计图、零部件图、使用说明书、工艺流程图、厂区和车间平面布置图等，并且听取有关人员介绍，在大体了解情况的基础上，再到现场调查。按工艺顺序跟踪被调查物的的移动，对每一个作业在观察的同时，要向作业者或班长了解作业的情况，在理解了作业内容的基础上，把调查结果记入分析表。为使调查了解的内容能满足分析的需要，事先要对各个作业分别拟定调查项目。

③作业程序图

作业程序图提供操作程序的全部概况及各制造程序间的相互关系。作业程序图只包括操作与检验，一般用于对产品生产过程的总体分析。目的是了解产品从原料开始到成品形成的整个生产过程这一系统。这个系统是由哪些生产环节、多少工序组成的， 经过一个什么样的加工顺序，以便从全局出发来分析问题.

④流动程序图

流动程序图简称流程图，用于以零件为对象的局部分析，是总体分析的进一步具体

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化。它由操作、检验、迟延、储存及搬运构成，反映出零件从毛坯开始到成品制成为止的按工艺顺序流动流动的全部生产过程。它记录的内容很详尽，一般包括物品流动的数量、搬运的距离、消耗的时间、工艺方法、作业地点、作业人员、使用的机器设备、工夹具、容器等。

在现状调查分析基础上，着手提出改进方案。对流程分析考查的重点如下: 1）所有活动的目的是什么？改进的可能性？ 2）各工序使用的工装是否合适？改进的可能性？ 3）工序划分是否适当？能否调整和合并？ 4）加工检验时间能否减少？

5）停放次数、停放迟延时间是否过多？能否减少？

6）运输路线和搬运方式是否合理？能否改进？运输距离是否过长？能否缩短？ 经过上述全面综合考虑，新的流程方案将逐渐成。新方案同样用图表加以反映，对改进处应配以必要的文字说明。为了评价新方案的效果，还需要将新旧方案予以对比。用表格形式反映新方案比旧方案的优越性。如节省加工、检验的时间，减少搬运、停放和迟延的次数和时间等。 2.1.2流程程序分析

流程程序分析是程序分析中最基本、最重要的分析技术。它以产品或零件的制造全过程为研究对象，把加工工艺划分为加工、检查、搬运、等待和储存等五种状态加以记录。流程分析是对产品和零件整个制造过程的详细分析，特别适用于对搬运、存储、等待等隐藏成本浪费的分析。

流程程序分析的特点：①它是对生产过程的宏观分析，不是针对某个生产岗位、生产环节，而是以整个生产系统为分析对象。②它是对生产过程全面、系统而概略的分析。

流程程序分析的作用：①让研究者进一步了解产品或零件制造全过程，为流程的进一步优化打下基础；②获得生产流程、设备、方法、时间等方面的资料，以便制定恰当的生产计划；③为设施的优化布置提供必要的基础数据；④为进一步制定改进方案提供必要的数据；⑤它是进行作业分析、动作分析之前必须经历的一个环节，是最基本也是最普遍的一种分析方法。

程序分析的常用符号，包括五种基本活动，即加工、检查、搬运、等待和存储。如下图所示： 程序分析的常用符号，包括五 11

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种基本活动，即加工、检查、搬运、等待和存储。如下图所示：符号 名称 表示的意义 例如 加工 指原材料、零件车削、磨削、炼钢、搅拌、或半成品按照生打字等都属于加工 产目的承受物理、化学、形态、颜色等的变化 检查 对原材料、零件、对照图样检验产品的加工半成品、成品的尺寸、查看仪器表、检查特性和数量进行设备的正常运转情况 测量。或者说将某目的物与标准物进行对比，并判断是否合格的过程 搬运 表示工人、物料物料的运输、操作工人的或设备从一处向移动 另一处在物理位置 等待与缓存 指在生产过程中等待被加工、被运输、被出现的不必要的检验都属于等待 时间耽误 储存 为了控制目的而物料在某种授权下存入仓保存货物的活动 库 程序分析建议表，在分析中的改善要点和思考要点如下小图所示： 思考要点 改善要点 12

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基本原则 尽可能消除不必要的步骤 减少不必要的步骤 合并步骤 缩短步骤 安排最佳顺序 尽可能使各个步骤更经济、更合理 取消不需要的操作 改变设备和利用新设备 改变工厂布置或重新编排设备 改变产品设计 发挥各工人的技术特长 操作方面 检验方面 可以取消检验吗 是否可以边加工边检验 能否运用抽样检验和数理统计 流程方面 改变工作顺序 改变工厂布置 改进现有的工作流程 程序分析的步骤如下表所示: 步骤 选择 记录 分析 建立 实施 维持

2.1.3 5W1H提问技术

“5W1H”提问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

内容 选择所需研究的工作 针对不同的研究对象，采用各种不同的研究表格进行全面记录 用5w1H、ECRS四大原则进行分析、改进 建立最经济、最科学、最合理、最实用的新方法 实施新方法 对新方法经常性地进行检查，不断改善，直至完善 13

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所在，并进一步探讨改进的可能性。“5W1H”提问方法如表2-3所示。5W1H是管理工作中对目标计划进行分解和进行决策的思维程序。它对要解决问题的目的、对象、地点、时间、人员和方法提出一系列的询问，并寻求解决问题的答案

表2-3 5W1H提问技术

。考察点 目的 原因 时间 地点 人员 方法 第一次提问 第二次提问 第三次提问 有无其他更合适的对象 是否不需要做 有无其他更合适的时间 有无其他更合适的地点 有无其他更合适的人 有无其他更合适的方法和工具 做什么（what） 是否必要 为何做（why） 为何要这么做 何时做（when） 为何要此时做 何处做（where） 为何要此处做 何人做（who） 如何做（how） 为何要此人做 为何要这样做 表3中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。

2.1.4 ECRS优化原则

ECRS分析法，即取消（Eliminate）、合并（Combine）、重排（Rearrange）、简化（Simplify）。

取消（Eliminate）：首先考虑该项工作有无取消的可能性。如果所研究的工作、工序、操作可以取消而又不影响半成品的质量和组装进度，这便是最有效果的改善。例如，不必要的工序、搬运、检验等，都应予以取消，特别要注意那些工作量大的装配作业；如果不能全部取消，可考虑部分地取消。例如，由本厂自行制造变为外购，这实际上也是一种取消和改善。

合并（Combine）：合并就是将两个或两个以上的对象变成一个。如工序或工作的合并、工具的合并等。合并后可以有效地消除重复现象，能取得较大的效果。当工序之间的生产能力不平衡，出现人浮于事和忙闲不均时，就需要对这些工序进行调整和合并。有些相同的工作完全可以分散在不同的部门去进行，也可以考虑能否都合并在一道工序内。 重排（Rearrange）：重组也称为替换。就是通过改变工作程序，使工作的先后顺序重新组合，以达到改善工作的目的。例如，前后工序的对换、手的动作改换为脚的动作、生产现场机器设备位置的调整等。

简化（Simplify）：经过取消、合并、重组之后，再对该项工作作进一步更深入的分析研究，使现行方法尽量地简化，以最大限度地缩短作业时间，提高工作效率。简化就是一

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种工序的改善，也是局部范围的省略，整个范围的省略也就是取消。

在进行5W1H分析的基础上，可以寻找工序流程的改善方向，构思新的工作方法，以取代现行的工作方法。运用ECRS四原则，即取消、合并、重组和简化的原则，可以帮助人们找到更好的效能和更佳的工序方法。

表2-4 ECRS的内容和目标

原则 内容 目标 是否可以做，如果不做将会怎么样。 两个及以上的工序内容是否可以合并起来 取消（Eliminate） 取消或清除不必要的工序和作业等 合并（Combine） 对于无法取消而又必要者，看能否合并工序或动作，或将多人操作，改为单人或单台操作。 重排（Rearrange） 不能取消或合并的工序，可再根据“何人、何事、何时”三提问进行重排。 简化（Simplify） 是否可以调换顺序 经过取消、合并和重排后的工作，是否可以更简单 可考虑采用最简单、最快捷的方法来完成。

2.1.5 布置和经路分析

布置和经路分析的概念：布置和经路分析是指以作业现场为分析对象，对产品、零件的现场布置或作业者的移动路线进行的分析。

布置和经路分析的特征：（1）重点对“搬运”和“移动”的线路进行分析，常与流程程序图配合使用，以达到缩短搬运距离和改变不合理流向的目的。（2）通过流程程序图，可以了解产品的搬运距离或工人的移动距离，但产品或工人在现场的具体流经路线并不清楚，通过布置和经路分析可以更详细的了解产品或工人在现场的实际流通线路或移动线路。

布置和经路分析的目的：便于对产品、零件或人与物的移动路线进行分析，通过优化设施布置，改进不合理的流向，减少移动距离，达到降低运输成本的目的。

线路图：线路图是依据比例缩小绘制的工厂简图或车间平面布置图。它将机器、工作台、运行线路等的相互位置一一绘制于图上，以图示方式表明产品或工人的实际流通线路。绘制线路图时，首先应按比例绘出工作地的平面布置然后将流程序图中表示加工、

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搬运、存储等的序用规定符号表示在线路图中，并用线条将这些符号连接起来。 在使用线路图进行分析的过程中，可以参照下列改善表 内容 平面移动 移动距离能否缩小 移动线路是否采用了“一”、“L”、“U”字形等简单形式或成封闭系统 有没有相向流动 通道和路面状况是否良好 立体移动 高度能否降低 上下移动的次数能否减少 是否使用起重设备 厂房设备配置是否合理 物流线路配置是否合理 运输方法是否恰当 运输通道、起重设备、行车路线、作业面积、标识是否符合要求 设备配置是否与工艺路线相适应 占地面积、摆放方向（与通道及采光的关系）是否恰当 车间办公室及检验工序的位置是否合适

2.3 动作经济原则

表3-3 动作经济原则

人体使用原则 1. 双手同时开始并同时完成动作。 2. 双手动作对称反向。 工作场所布置原则 工具设备设计原则 1. 用夹具固定产品及工具。 1. 材料工装的定置摆放。 2. 材料、工装预置在小臂的2. 合并两种工装为一工作范围内。 种。 3. 身体动作以最低等级进3. 工具、物料应按动作顺序3. 工具和物料应尽可行。 放置。 能预放在工作位置。 4. 除规定休息时间外，两4. 尽可能采用下滑式运送装4. 手柄设计时，应尽可手不应同时闲着。 置。 能扩大它与手的接触16

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面。 5. 手指分别工作时，各指的负荷应按照其固有能力分配。 6. 机器的手柄、手轮及6. 作业高度适当以便于操作。 操纵杆应安置在很少转动身体就能进行操纵的位置，且能得到最大的机械效率。 7. 减少动作注意力。 7. 工作椅的形状和高度应使工作者保持良好姿势。 8. 满足作业要求的照明。

5. 连 续 圆 滑 的 曲 线 5. 利用物品自重进行工序间运动。 传递和移动。 6. 利用物体惯性。 8. 动作有节奏。 2.4 现场管理

现场管理是对生产现场进行综合治理，运用科学的管理思想、方法和管理手段，对现场的各种生产要素如人、机、物、方法、环境、资金、能源、信息等，进行合理的配置和优化组合，通过计划、控制、协调和激励等管理职能，保证现场预定的企业经营目标，实现优质、高效、低耗、安全的生产。具有基础性、目的性、整体性、群众性、动态性的特征。

生产现场是职工直接从事生产活动，创造价值和使用价值的场所，现场管理水平的高低直接影响到产品质量的好坏、消耗与效益的高低，以及企业在市场竞争中的适应能力与竞争能力。 1．现场管理的内容

在以往对生产现场管理的研究中，研究者往往更关注现场本身的管理效果，以现场所表现出的环境、秩序、士气等直观表象作为评价现场管理水平的指标。基于这种思想的评价体系可能会导致现场管理者盲目追求一些表象指标，背离了现场管理的终极目标，反而使现场管理对生产经营产生消极影响。生产现场管理的根本目的是以顾客需求为到导向，保证生产活动的顺利展开，最终应该反映在产品质量、交货期、成本等三个主要指标上面，实现现场管理围绕生产展开、为生产服务，使现场管理活动同生产管理有机结合起来。

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(1)现场管理评价指标 A．质量

有效的现场管理要按照顾客的产品质量要求，保证工艺流程合理，严格执行工艺纪律，加强质量检验，使产品质量处于受控状态。 B．交货期

有效的现场管理必须保证生产线发挥最优或接近最优的生产能力，缩短生产周期，及时完成订单的产量要求。 C．成本

有效的现场管理通过降低报废率、加强对物料控制等手段对生产成本进行有效控制。 (2)生产现场管理的对象

有效的生产现场管理是通过对人、物料、设备、及其操作方法的管理来实现的。 A．人员

通过现场组织体系的科学化和高效化来优化生产劳动组织，充分发挥现场操作人员的能动性，提高劳动生产效率。 B．物料

物料整洁有序，分类明晰，控制适度，既保证生产的顺利进行，又不造成库存压力 C．设备．

设备的使用条件和环境符合技术的要求，定期进行维护和清洗，及时发现问题，有效预防故障的出现。 D．操作方法

建立科学合理的工艺流程和规范的操作方法，加强对现场操作人员的培训，使各个工位均有方法可循。 2现场管理的特点

(1)基础性(2)整体性(3)群众性(4)开放性(5)动态性 2.4.1 5S管理活动 1．“5S\活动意义

“5S”活动是优化现场管理的主要方法之一。它是生产现场整理(Seiri)、整顿(Seiton)、清扫(Seisoh)、清洁(Seiketsu)、素养(Shitsuke)五项活动的统称，简称“5S”。5S管理起源于日本，是指在生产现场中对人员、机器、材料、方法等生产要素开展相应的整理、整顿、清扫、清洁、修养等活动，使得生产现场的一切均处在管理状态中，这是日本企业独特的一种管理办法。

2．5S活动内容及要求

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(1)整理

区分要与不要的东西，现场不需要的东西坚决清除，做到生产现场无不用之物。通过整理，可以有效地提高场地的利用率，行道通畅，消除混乱。

整理是对停滞物的管理，重点是区分要与不要，在每个人的工位上，在每台设备的周围，进行彻底搜寻，不需要的东西，坚决、果断地清理出现场。

(2)整顿

把必要的东西定位放置，使用时随时能找到，减少寻找时间。现场整齐，一目了然，没有不安全因素，没有“跑、冒、滴、漏”现象。

整顿是对整理后需要的东西的整顿。其特点是：需要的东西定置摆放，能做到过目知数，用完的物品归还原位。其核心是每个人都参加整顿，在整顿的过程中制定各种管理规范，人人遵守，贵在坚持。同时也为提高工作效率打下基础。

(3)清扫

将生产和工作现场的灰尘、油污、垃圾清除干净，提高设备以及工装夹具的清洁度和润滑度，保证生产或工作现场地面整洁、干净。其特点是：每个人要把自己用的东西清扫干净，不是单靠清洁工来完成，清扫的目的是要使生产时弄脏的现场恢复干净。

(4)清洁

整理、整顿、清扫这三项的坚持与深入就是清洁。同时也包括对人体有害的油、尘、噪音、有毒气体的根除。其特点是：坚持和保持，不搞突击。

(5)素养

培养现场作业人员执行作业、遵守现场规章制度的习惯和作风，提高人员的素质。这是“5S”活动和核心。

5S管理是企业管理的基础，“5S’’活动需要不懈地坚持、不断地改善及不断地循环。其循环是以素养为中心，并始终围绕着素养的不断提高而不停地进行运转，如图2-1所示。

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图2-1 5S循环环

综上所述，5S活动不仅能改善工作环境，还可以提高生产效率，提升产品的品质、服务水准，将整理、整顿、清扫进行到底，并且给予制度化等等，这些都是为了减少浪费，提高工作效率，也是其他管理活动有效展开的基础。 2.4.2 八大浪费 1．不良、修理的浪费

所谓不良、修理的浪费，指的是由于工厂内出现不良品，需要进行处置的时间、人力、物力上的浪费，以及由此造成的相关损失。这类浪费具体包括：材料的损失、不良品变成废品；设备、人员和工时的损失；额外的修复、鉴别、追加检查的损失。 2．加工的浪费

加工的浪费也叫过分加工的浪费，主要包含两层含义：第一是多余的加工和过分精确的加工，例如实际加工精度过高造成资源浪费；第二是需要多余的作业时间和辅助设备，还要增加生产用电、气压、油等能源的浪费，另外还增加了管理的工时。 3．动作的浪费

动作的浪费现象在很多企业的生产线中都存在，常见的动作浪费主要有以下12种：两手空闲、单手空闲、作业动作突然停止、作业动作过大、左右手交换、步行过多、转身的角度太大，移动中变换“状态”、不明技巧、伸背动作、弯腰动作以及重复动作和不必要的动作等，这些动作的浪费造成了时间和体力上的不必要消耗。 4．搬运的浪费

从JIT的角度来看，搬运是一种不产生附加价值的动作，而不产生价值的工作都属于浪费。搬运的浪费具体表现为放置、堆积、移动、整列等动作浪费，由此而带来物品移动所需空间的浪费、时间的浪费和人力工具的占用等不良后果。

国内目前有不少企业管理者认为搬运是必要的，不是浪费。因此，很多人对搬运浪费视而不见，更谈不上去消灭它。也有一些企业利用传送带或机器搬运的方式来减少人工搬运，这种做法是花大钱来减少工人体力的消耗，实际上并没有排除搬运本身的浪费。 5．库存的浪费

按照过去的管理理念，人们认为库存虽然是不好的东西，但却是必要的。JIT的观点认为，库存是没有必要的，甚至认为库存是万恶之源。由于库存很多，将故障、不良品、缺勤、点点停、计划有误、调整时间过长、品质不一致、能力不平衡等问题全部掩

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盖住了。

例如，有些企业生产线出现故障，造成停机、停线，但由于有库存而不至于断货，这样就将故障造成停机、停线的问题掩盖住了，耽误了故障的排除。如果降低库存，就能将上述问题彻底暴露于水平面，进而能够逐步地解决这些库存浪费.。 6．组装过多过早的浪费

租装备过多或过早，提前用掉了生产费用，不但没有好处，还隐藏了由于等待所带来的浪费，失去了持续改善的机会。有些企业由于生产能力比较强大，为了不浪费生产能力而不中断生产，增加了在制品，使得制品周期变短、空间变大，还增加了搬运、堆积的浪费。此外，制造过多或过早，会带来庞大的库存量，利息负担增加，不可避免地增加了贬值的风险。 7．等待的浪费

由于生产原料供应中断、作业不平衡和生产计划安排不当等原因造成的无事可做的等待，被称为等待的浪费。生产线上不同品种之间的切换，如果准备工作不够充分，势必造成等待的浪费；每天的工作量变动幅度过大，有时很忙，有时造成人员、设备闲置不用；上游的工序出现问题，导致下游工序无事可做。此外，生产线劳逸不均等现象的存在，也是造成等待浪费重要原因。 8．管理的浪费

管理浪费指的是问题发生以后，管理人员才采取相应的对策来进行补救而产生的额外浪费。管理浪费是由于事先管理不到位而造成的问题，科学的管理应该是具有相当的预见性，有合理的规划，并在事情的推进过程中加强管理、控制和反馈，这样就可以在很大程度上减少管理浪费现象的发生。单个产品通过各操作点的时间不是很一致，操作点间的运输距离较远，而且有暂存等浪费时间的操作。

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3 富士康科技集团SHZBG车间的现状分析

3.1 富士康科技集团、SHZBG车间和机器人简介

全球500强企业之一富士康科技集团1999年在山西省晋城市经济开发区投资创办富晋精密工业(晋城)有限公司，投资总额1400万美元，注册资本750万美元，主要从事光通讯连接器零组件的精密加工制造业务，自2000年10月建成投产以来，生产规模不断扩大，经济效益持续好转。为进一步优化产业结构，扩大对外开放，05年5月，富士康科技集团总裁郭台铭先生一行经过实地考察，决定投资5亿美元在开发区建设富士康(晋城)科技工业园。富士康(晋城)科技工业圆总规划面积1058亩(分A、B两区建设)。项目B区于06年3月份开工建设，建设4栋厂房、3栋宿舍、1栋餐厅，2006年底已投入使用，截至2007年6月共有员工3000余人，其主要从事光学镜头模组、精密模具、光通讯连接器等电子产品之生产制造；项目建成达产后，预计年产值可达100亿元左右，员工将陆续增加至65000人。届时集团将对小型精密产品零组件做高度的垂直整合，以实现快速、高品质、高弹性、低成本的制造环境为目标。引进国内外最先进的生产技术扎根晋城，从而使富士康(晋城)科技工业园成为具光、机、电高度垂直整合的精密小型化产品的制造基地。.本基地只进驻了一个事业群SHZBG。

SHZBG 事业群（鸿超准产品事业群 Super Precision Mechanical Business Group）—— 主要从事精密模具、光通产品、3C产品机构、自动化设备、自动化机器人、精密刀具、光学产品的研发与生产，精密模具与机构件技术处于业界领跑地位。SHZBG实现研发与量产并重、多地协同作业的经营模式，在人工智能与自动化机器人、光学镜头模组、激光玻璃切割、液态金属、刀具、超精密设备及软件等领域均取得显著成效，并在晋城、南通、昆山、烟台等地建立了模具技术培训中心。未来，SHZBG将凭藉开模快速化、加工自动化、管理系统化、技术专利化等优势稳固模具基石，并以先进技术为导向，面向超精密、高效率、高质量、高弹性的目标挺进。

制造实力：晋城富士康具有强大的制造实力，应用精密的Laser钻孔，PTH黑孔，影像转移，线路成形，表面处理，SMT等核心技术，生产各种类型的FPC，形成单面板，双面板，浮雕板，多层板等多个产品系列，此外，晋城富士康充分利用集团优势并结合其它事业处的产品，确立了广泛的行销网络，年营业额达数几十亿新台币，是一家具有高度垂直整合能力的软板专业制造商。

主要产品：公司主力产品是FPC(软性印刷电路板)，其广泛应用于NOTEBOOK，Mobile，Printer，Server，CD-ROM，LCM，HD，LCD等消费性电子产品上，晋城富

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士康承袭富士康科技集团的优良传统，在设计能力，生产制造技术，品质性能等环节不断突破。目前，产品已经得到MOTOROLA，SonyEricsson，Dell，Apple，Intel，SAMSUNG，广达，英业达等世界一流客户的认同和信赖，成为他们重要的AVL供货商。 企业文化：经营理念：爱心、信心、决心。从业精神：融合、责任、进步。 成长定位：长期、稳定、发展、科技、国际。

文化特征：辛勤工作的文化；负责任的文化；团结合作且资源共享的文化；有贡献就有所得的文化。

核心竞争力：速度、品质、技术、弹性、成本。

晋城富士康科技园区是少数几个生产机器人的园区之一。机器人作为科技的前沿，对工业仍至社会的发展都有着不可估量的作用。 3.1.1机器人介绍

机器人技术作为20世纪人类最伟大的发明之一，从60年代初问世以来，经历四十多年的发展已取得长足的进步。

在制造业中，工业机器人甚至已成为不可少的核心装备，世界上有近百万台工业机器人正与工人朋友并肩战斗在各条战线上。机器人的出现是社会和经济发展的必然，它的高速发展提高了社会的生产水平和人类的生活质量。

服务机器人可以为您治病保健、保洁保安；水下机器人可以帮助打捞沉船、铺设电缆；工程机器人可以上山入地、开洞筑路；农业机器人可以耕耘播种、施肥除虫；军用机器人可以冲锋陷阵、排雷排弹??在现实生活中有些工作会对人体造成伤害，比如喷漆、重物搬运等；有些工作要求质量很高，人难以长时间胜任，比如汽车焊接、精密装配等；有些工作人员无法身临其境，比如火山探险、深海探密、空间探索等；有些工作不适合人去干，比如一些恶劣的环境、一些枯燥单调的重复性劳作等??这些人们干不了或干不好的领域变成了机器人大显身手的舞台。

?机器人的组成介绍

机器人臂部3个关节的种类决定了操作臂工作空间的形式。按照臂部关节沿坐标轴的活动形式，可将机器人分为直角坐标型、圆柱坐标 坐标型、关节坐标型和SCARA型五种类型。

其中，多关节型机械手最接近于人臂的构造。它主要由多个回转或旋转关节所组成，一般都采用电机驱动机构。运用不同的关节连接方式，可以完成各种复杂的操作。由于具有占地面积小，动作范围大，空间移动速度快而灵活等特点。

关节坐标型机器人关节坐标型机器人(articulated robot)由立柱、大臂和小臂

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组成。其具有拟人的机械结构，即大臂与立柱构成肩关节，大臂与小臂构成肘关节。，其形状如图3-3所示。

图3-3 晋城富士康机器人示例

晋城富士康生产的机器人有两种型号AR1700和AR1200，AR是articulated robot的简称，1700就是手臂半径的工作范围1700mm，文后用A1700代表AR1700，图3-4就是A1700的具体尺寸和它的工作范围。图3-5是A1700的六个轴的具体名称

图3-4

图3-3 A1700的具体尺寸和工作范围

图3-4 A1700的各个轴的具体名称

晋城富士康生产的机器人有6个轴关节，6个伺服电机，1个控制柜。控制器通过编程来控制6个独立的电机驱动(伺服电机)，伺服电机控制6个轴关节来控制机器人。

3.1.2晋城富士康机器人制造介绍

SHEBG机构车间是晋城富士康的一个生产机器人外壳及组装机器人车间，其核心部

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件，如控制器、马达等、主要从日本等国进口。机器人钢铁材料经过一楼的真空钎焊、铣、数控铣、大立铣、高速铣、钳、电火花、钳、刻字、电镀。进入二楼经过车床加工区、数控加工区。再到达组装区、测试区。最后从二楼经电梯到达一楼码头。SHZBG车间加工组装整体流程图如图所示：

在62工

位装箱报 单后由拖30到62工位是在机构

刀具库 门 库 存 区 48 49 65 49-65工位为高技术复合加工区，由小车运输22m 由皮带传送共36m 机器人由 一楼运至二 楼共 6m 物料由 一楼运至二 楼共 6m 一楼 1-26工位是CNC加工26 区，由小车运输20m 66 66-85工位为小孔加工区，由小车运输20m 由皮带传送共34m 电梯 85 1 电梯 1 车运至电梯 共50m 车间六组组装测试车间有小车运输共22m 40 39 62 9至39是在CNC加工区且由小车运输20m 段由皮带传送共10 30m 9 二楼 818 至在车床区加工一轴铸件且该 段由拖车传送共10m 27-48工位为CNC加工 区，由小车运输22m 27 门 从电梯到1工位由拖车运送 共28m 码头 北 图3-7机器人生产线路图1

本论文主要研究二楼的组装流程，即是30到62的工位。组装区主要负责组装机器人，机器人外壳铸件由上一个相关车间经过各种机械加金属工程序完成后运送到该车间，先经过分组装区组装各个机械手臂轴，组装完成后，在检查组装完成的质量，再到总组装区组装成基本成型的机器人，再经焊线区焊线，然后在运到总组装区封装电路、通路检验。还要运到测试区经过八到十个小时的测试，最后将包装好的成型机器人运送

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到一楼码头装车。该组装车间共有员工32人，车间大小为16m316m，只有一层，在二楼。车间生产流程固定，组装产品类型较少，产品是机器人A1700和A1200(A代表关节型机器人，1700是机器人手臂长度或可以达到的最大工作范围)。

3.2 富士康科技集团SＨＺＢＧ车间的流程分析

3.2.1富士康科技集团SＨＺＢＧ车间的流程简介及流程程序图

晋城富士康机器人车间是有深圳总部迁移过来的。车间的很多设备机器是从深圳总部原来车间运过来的，它的布置是依照深圳总部形状的布置，物流流程及作业操作流程均是前几年设计的，还有部分工夹具也是原来的。同时机器人产业是国家重点产业，国家的扶持力度很大，对这个车间设立了很多的保税区，所以该车间的生产节拍有点慢。生产现场布置也是按工艺原则布置的，基本上全是手工操作。这些都造成车间的布置和物流路线存在很多问题。具体的组装流程和现场布置下文详述。

SHZBG机构车间六组主要工作是机器人外壳的组装，将生产好的机器人外壳在该车间进行组装后，送入测试区测试。在SHZBG车间机构六组只进行机器人外壳的组装，不进行再生产。

SHZBG组装车间的组装操作程序简述如下：从铸造CNC车间运来的机器人外壳铸件首先在来件签收作业点进行检验操作，经检验合格后运至物料仓库区处进行储存。之后分类再送到分组装区组装各个手臂轴，完成各个手臂轴组装后运至总组装区完成总装作业，再运至焊线区完成焊线任务，然后回运至总组装区进行最后总装封装线路和通电检验，再运至测试区测试八至十个小时，最后运至一楼码头装车。

为了下文表述的方便，现对各操作进行编号，其中Z是组装的缩写，数字代表组装的第几步。如：Z1 检验表示：组装流程中的第一步是检验

具体组装流程如下： Z1代表检验、Z2代表签收、Z3代表贮存、Z4代表取料分类、Z5代表物料的检查和签收、Z6代表分区组装、Z7代表暂存、Z8代表总装、Z9代表焊线、Z10代表封装线路、Z11代表总装通电验收、Z12代表测试、Z13代表清点分类作业、Z14代表装箱暂存、Z15 贴物流标签、Z16 出关单作业、Z17代表出箱到码头。 现详细介绍各个操作流程：

Z1检验，对上一车间运来的机器人外壳铸件检验。该作业点在仓库区有两名员工，分别独立的对机器人铸件成品进行检验操作，检验的内容包括机器人外壳物理外观的完整和成品型号、尺寸、数量符合相应的要求。除此之外，还要对外购件（如马达）的电学性能进行检验。两者均合格的组件或外购件被留下储存，不合格的被退回，并计入台账，填写报单报给签收人员并让其签收。

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Z2 签收，对检验人员运送来的报单登记并输入数据库。该作业点在物料仓库内有一名员工，独立的进行登记、统计、报单等操作。签收的操作是使用计算机软件数据库将组件和零部件的来料录入、统计、去料的记录，并上报单据。

Z3 储存 物料经过检验、签收后进入物料仓库储存一段时间

Z4 取料，根据生产计划取料分类运送到分组装区。该作业点有两名员工，主要的工作是对物料仓库储存的零部件按照相应的标准进行分类，将不同种类的、不同数量的零部件放入不同的小车，运往下一个操作点分组装区。

Z5 物料的检查和签收，该作业点主要有每个小组组长完成，主要是对各种来料的清点、检查，并填写相应的单据，上交办公区用以了解生产的进度和做好相应的记录。打完单后的成品用小车运往下一个操作点。

Z6 暂存，该操作点有一名员工，是每天晚上每组装线分配一人清点已领到的明天要用的物料并作好记录，按照数量的要求及摆放的要求将外壳组件放到操作台上。

Z7 分组装，对机器人手臂各个轴的组装。该作业区有22名员工，主要是对机器人手臂六个轴进行分类组装，该作业区是机构六组车间的最主要组成部分，也是占地面积最大的区域，该作业区分为两块组装区，分别为A1700、A1200组装区，共六条组装线，分别为①A1700一二轴及底座组装线，6人 ②A1700三四轴组装线，3人 ③A1700五六轴组装线 2人④A1200一二轴及底座组装线，6人⑤A1200三四轴组装线，3人⑥A1200五六轴组装线，2人.。每五到六人选一个组长（①线一个，②③线一个 ④线一个⑤⑥线一个），负责维持现场次序，了解生产进度和做好相应的记录，记录出勤状况，小组的工单完成状况，做好统计日产量、周产量、良率，定期交产量计划表及异常表。做好物料状况和出勤状况的统计。物料的清点、卫生、纪律的维护及工作分配。没天做好维护和执行8S活动。还有工制具的维修、保养。

Z8 总装，该作业点有四名员工，主要的工作是每天下午轮流分出两人去各个分组装区取回已完成的手臂，用拖车从一二轴及底座组装区拉回带底座的一二轴手臂，然后四人一起组装整个机器人的作业，但并未完全组装完成，还需焊线作业把各个线路联通。并有组长报告生产情况和不良状况。

Z9 焊线 主要是把成百电线末端焊上能与机器人控制器连接的端口。该作业点有六名员工，都是女员工，她们主要负责把通往各个机械手臂以用于控制器控制机器人的线路电线末端焊上能连接到控制器的端口。并有组长想线长报告生产状况和不良状况。

Z10 封装线路，该作业点在总装区，作业人员是总装人员，主要是对各个电路的封装，以及对外壳各个部位的检验是否组装完毕，以及连接控制器和机械手臂成为完整的机器人。

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Z11 通电验收，该作业点在总装区，有一名员工。主要负责检测通电线路是否正常通电，组装是否合格，手臂运作是否灵活等对机器人检测和验收。

Z12 测试，该区有工作人员六个，主要是两人负责对机器人的检测和验收，在从组装区拉回，两人对机器人操作的编程以测试机器人的性能，一人对机器人的性能的观测并记录。组长负责对记录信息的录入，填写报单并上报。

Z13 清点分类， 该作业点主要是对机器人手臂经过十个小时以上测试后，对其性能了解之后按其性能的好坏和故障出现的原因对其分类，性能合格的放在暂存区以便对其封装，不合格对其按出现的原因返回其组装区返工或做报废处理，并上报报表。

Z14 装箱暂存，该作业点有员工两名，在测试区一个临时暂存区，把分类清点好的机器人手臂装箱，

Z15 贴物流标签，该操作点有一个员工，主要工作是在封装机器人箱子上贴上专用的物流标签，该操作点有一台标签打印机，员工将相应的信息输入机器后得到该箱的物流标签，将其贴在箱子上。并打印出信息单签字。

Z16 出关单作业，该操作点有一名员工，主要的工作是根据相应的物流标签，填制出关单并签名。

Z17 验收出箱到码头，该操作点有员工两名，主要的工作是运送机器人到一楼码头装车，并有下一部门验收签单和测试区组长签单。

车间中的运输工具主要是小车，小车的类型有两种：一种小车较小，周围有挡板，可以放置不规则的小件物品，易于滑落的物料如装有螺丝钉的箱子（10cm*5cm）。另一种小车较大，周围没有挡板，只能放置大型，笨重的物料。如手臂轴、底座。

根据SHZBG机构车间操作流程的先后顺序，绘制出该车间的流程示意图，如图所

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机器人组装组装流程图 河南理工大学2012届本科生毕业设计（论文）

Z1 检验 Z2 签收 Z3 贮存 Z4 取料分类 Z5 物料的检查和签收 Z6 暂存 Z7 分组装 Z8 总装 Z9 焊线 Z10 封装线路 Z11 通电验收 Z12 测试 Z13 清点分类 Z14 装箱暂存 Z15 贴物流标签 Z16 出关单作业 Z17 验收出关 图3-9A1700组装的流程程序图

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对于车间的各个操作，使用秒表测算单个产品通过S车间各操作点单个员工的平均时间，经过反复测量得到该平均时间，利用各工序的操作员工数量，得到单个产品通过各操作点的平均时间，列表如下：

表3-3各操作工序表

工序名称 单个产品通过操作点单个员工的平均时间（s） 操作点的工人数 2 1 0 2 1 0 22 2 6 2 1 2 2 2 1 1 1 46 单个产品通过操作点的平均时间（s） 140 180 2880 150 1089 43200 2620 1500 1200 900 1800 9000 900 4500 30 20 1800 71909 检验 签收 贮存 取料 380 180 2880 300 物料的检查和签收 1080 暂存 分组装 总装 焊线 封装线路 通电验收 测试 清点分类 装箱暂存 贴物流标签 出关单作业 验收出关 统计 43200 5760 3000 7200 1800 1800 36000 1800 9000 30 20 1800 114380

根据流程示意图及秒表的测算结果，结合米尺对运输路径的测量，绘制出SHZBG 机构车间的流程程序图，如下图所示：

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序号 工作说明 距离/m时间/s加工1 检验3802搬运2 3签收1804 贮存28805 取料分类3006 搬运10~187检查和签收1080 8暂存432009 分组装576010 检验38011搬运5~13 12总装300013 搬运814 焊线720015 检查6016搬运8 17封装线路180018 检查60019 通电验收180020 搬运721与控制器连300 检查22接3023 输入编程搬运9180024 调试检验10025测试36000 26清点分类1027 搬运528 装箱180029 暂存720030贴物流标签30 31出关单作业2032 搬运3233验收出至码头1800检查搬运等待储存 统计 项别次数 加工15检查 搬运 782时间/s645701560距离/m84~100504002880 等待储存 1图3-10 A1700组装程序图

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3.2.2 统计分析

由上图统计可知 整个机器人组装过程总加工次数15次，检查次数7次，等待次

数2次，搬运次数为8次，每加工一个机器人需搬运84~100m，一天加工10个机器人，则需要搬运840~100m。加工时间为62870s. 3.2.3分析存在的问题

由图形和数据可以比较明显的知道，机构六组车间物料流程虽然比较简单，但仍有很多的物料搬运和组装存在很大的时间浪费、人员浪费等八大浪费：

能够找到的问题如下：

①最明显的问题是Z8、Z9、Z10三个作业点，也就是流程图中的⑿——⒅的操作。该操作分别为总装、焊线、总装区的封装电路的操作。这中间的运输距离为16m，包括装机器人到小车，从小车上搬下，中间运输的时间消耗为大致为600s，对于整个操作流程来说，600s是一段很长的时间，每天10次，共一个小时，占了整个上班时间的1/8，且需要两个人专门负责此作业，所以必须想办法解决这个问题。经过与技术人员及车间操作工人的交流得到下列结论：⑿——⒅操作中的搬运是完全没有必要的，该操作之所以存在，是因为SHZBG组装车间的布局比较混乱，空间利用率不高，完全可以通过ECRS技术把总装和焊线合并之后删除该操作。这样可以节省很到时间、人力、空间资源。

②通过ECRS优化技术，可以把?检验和?签收合并在一起，让一个人去做，从而节约人力资源。

③在仓库储存时，由于货架分区不合理放置，造成取用时的不方便。取用时先需分类。造成人力资源的浪费。

④由于布置的不合理，造成⑹搬运的距离长，时间多。

⑤物料流程中⑺检验和签收可以去掉，由于送料的人员是仓库人员。所以需要组装区人员检验和签收。若取料分类和搬运工作由组装区人员去做，则可删除此步。

⑥物料流程中⑻暂存可以删除。由于布置的不完善，造成从仓库到分组装区搬运的距离过长，时间多，如果早上搬运过来，会造成组装人员的等待。所以现在的操作是每天晚上快下班时搬运到组装区，等待第二天的组装。这样就造成在制品的浪费。若将仓库与组装区的距离拉近，第二天再把搬运物料则可以删除暂存这步操作。

⑦组装流程⑼分组装中，在装油封时，需要中用锤敲打治具使油封的u型槽装在轴圈内，这样会发出很大的噪音，会使整个组装车间很乱，影响办公。

在装马达到中心轴是需用粘合剂粘合。而工人使用粘合剂是用手挤的。这样用手挤的量不定易造成浪费且不卫生。

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在组装中每一步操作，每操作一个工序就要填组装完成确认单，造成严重的时间浪费。

在组装区运送小车台面低，搬运时需要搬上搬下，并且组装区的各个工作面较高，运送的手臂、轴都是很重的，所以工作人员需要弯腰搬上班下，容易造成工作人员的腰部疲劳损伤，故可增加一种与工作操作台面等高的小车，或改用可调台面的小车，这种小车有两种高度，与工作台同高和一般高度（高地面15cm左右）的小车。

⑧由于组装区现场布置的不合理，造成⑾、（25）搬运距离很长。

⑨对于物料流程（26）的搬运工位应删除，由于已经组装成的机器人很重，不易搬运所以尽量不要搬运。由于搬运的工序的取消同时也应把流程中的（29）暂存工序应删除，装箱的同时贴物流标签，并填写出关单。装箱完成后立即拉到码头。

⑩把（30）、（31）两个可以合并，有一人来做。

在过其他的操作还能够删除吗？经过与技术人员及车间操作工人的交流知道，其他的操作都是完成工作必须的，不能删除。

考虑更换更先进的设备进行生产，也可以较好的提高生产效率，但限于资金的约束，不能够购买新设备，所以在购买新设备方面就不予考虑了。

通过图表知道单个产品通过各操作点的时间不是很一致，这会影响到车间生产的连续性，所以在工序优化完成后，必须进行人员的重新分配，努力提高生产的连续性。

总之，搬运较多，运输距离过长也是SHZBG车间存在的主要问题，通过合并和布置的优化，可以有效地减少搬运，提高运输操作的效率。

3.3晋城富士康SHZBG车间的布置分析

3.3.1 晋城富士康SHZBG车间的布置简介及线路图

SHZBG机构车间的面积为30m340m，在这个车间内包括物料仓库区、组装区、办公区、测试区。。其中，组装区分为分组装区、焊线区、垃圾区、分组装区。本题主要研究组装区和测试区。在组装区的大小为16m316m。既有大小不一的货架，又有各种型号的机器。通过测量，得到各操作点的位置大小情况：A1700Z12区操作点的大小为2m33m，、A1700Z34区操作点为2m33m 。A1700Z56、A1200Z12、A1200Z34、A1700Z56等区均是2m33m 。总组装区为6m36m，焊线区为7m37m，垃圾区3m35m.其他操作点之外的区域放的有货架，其他可以自由运输物品。

根据相应的测量数据及位置布局，绘制出S车间的线路图，图中注：蓝线是A1700的物料进入线，黄线是A1200的物料进入线，黑线是组装后的半成品移动到总组装区的线路，如下图所示：

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物料进入6送至码头10测试区17货架889 分类垃圾区通电测试652物1料仓1库焊线区54总装33354办公区411

外看板内货架22物料A1700一二轴及暂底座组装区存及工A1700五六轴组夹装区具22货架看板与货架22A1200三四轴组装区外看板内货架22A1200一二轴及底座组装区A1700三四轴组装区22货架2A1200五六轴组装区2货架

图3-11 组装车间布置物流图

3.3.2 分析现行布置存在的问题

通过对路线图、流程图和统计数据的观察和分析，可以得到下列结论：SHZBG组

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装车间的物流比较混乱，出现了交叉流动，这是很严重的物流问题。而且物流的路径不合理，增加了物流的费用。

具体问题如下：

①组装区的设备老旧，大多是人力化。该组装区是老式的工艺原则布置，基本上全是人力完成，如搬运全部是用小车，并需要用人力来搬运。在大小为2m33m的工作台上底座、轴座的移动全是由员工用手搬运，有些机器设备、工具和夹具都是老旧的（从深圳总部运来的），用起来不好用，有些工具、夹具和治具也丢失了，需要共用（丢失的部分原因是8s做的不好）。

②搬运距离太长。由于布置的问题，把仓库和组装区放置的太远，本来两者的物流量很大，需要紧密布置，但是这些问题依然存在。造成从仓库到组装区搬运的路程需要绕过竖起的挡板，并且还有一部分物料要运到另一端（仓库在南端而A1200组装区在北端），还有总装和焊线的距离太长，两者有很大的物流量，应紧密相连，但现行方案却中间了布置一个垃圾区，可能但是布置是可虑到每个区域均要产生垃圾，所以要把垃圾放在中心位置。但也应考虑到垃圾数量较组件的数量少了很多，同时垃圾大多是一些纸箱和木头和钢铁外壳铸件比着轻多了，搬运也方便。所以垃圾区、组装区、焊线区的布置是不合理的。这两者的距离之和是34m，占了运输总距离100m的三分之一。

③轴座（在制品）在分组装区的暂存时间长、数量多。由于仓库和分组装区关系布置的不合理，造成轴座和底座必须第一天下班时（晚上）运到分组装区，放置到第二天早上才能被工作人员组装。若在第二天搬运到分组装区，那么分组装区工作人员会有18分钟的等待时间。所以要第一天晚上搬运到分组装区。但是重新布置把两者的距离缩短，把搬运的时间减少到三分钟以内，或减少两者的距离以减少专业搬运人员来达到优化的目的。

④加工辅助时间长，劳动强度大，浪费资源多。机器人外壳组装共33道工序，在组装区的工序有20个，测试区的工序13个。各工序间的运输靠上下工序操作者双手来搬上搬下。加工一个成品或半成品需要操作者用双手搬运到一旁有序暂放，下道工序有时需要从地上搬到小车上再运输。工人为了完成每道的加工工序，到需要弯腰去放组件或半成品。并且机器人铸件非常重，搬上搬下极易造成工人身心疲劳，影响生产效率的提高。

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4 晋城富士康科技集团SHEBG车间的优化设计

4.1 SHZBG机构车间主要问题分析和建议

4.1．1 SHZBG机构车间布置物流的主要问题

由上章的程序流程分析和布置径路分析可知，本车间最主要的问题是车间布置和物流设计的问题。

概括就是① 车间布置不合理，造成搬运路线长，用时多。物流路线交叉严重，造成物流成本极高。

②组装流程设计不合理，过程繁杂，检查、储存等待工序多，程序设计臃肿，工时安排不合理，造成很严重的时间浪费。

③现场管理松懈，现场人员随意走动、聚众聊天，噪音很多，场面混乱。 4.1．2提出改进方案的建议

对于①②主要问题下面提出了具体的分析改善方案，对③问题另行一章作答。对①②问题的改善建议如下

①根据Ie的最大减少浪费和降低成本的原则，并考虑到组装车间的现实情况，组

装车间的大小是不能改变的，所以所有的优化设想必须基于现有的空间大小，不能超出这个范围。

②对于作业区的位置改善，不必考虑移动的问题，由于SHZBG组装车间所使用的货架和机器都是比较小的，所以可以根据具体的平面规划进行移动。此外，作业区进行合并，合并后的作业区空间大小为合并前的各作业点大小之和。并且所有的改善均是在原基础上的改善，如，大部分的工作面和工夹具、机器设备继续使用，不会有很大的投入。

③根据具体的流程改进进行平面布局的安排，对于删除的流程及相应的设备、货架可以移走，但对于需要保留的操作，相应的设备和货架必须保留。

④对于通道和大门的改善处理，可以遵循以下的原则：现有的门窗不变，通往电梯的大通道不变，组装区内的小通道要适量改变

⑤原SHZBG组装车间的物流线路非常混乱，没有采用物流效率较高的“一”、“L”、“U”字形等简单形式或成封闭系统，所以可以选择一种适合SHZBG机构车间的物流线路。本论文采用的L形形式。

4.2 SHZBG机构车间的流程优化

使用5W1H优化原则优化S车间的作业流程

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