工厂管理现场分析与创新

工厂管理现场分析与创新

第一讲 突破鸿沟才能创造(上)

一、引言

在人类的一切活动中，历史响亮地告诉我们创造最重要。创造造就了人类，创造书写了历史，创造改变了世界，创造也孕育了未来。衡量一个人才最重要的标准是创造。创造是人生的第一需要，只有不断的创造才能赢得未来。

企业都知道以质量求生存，以品种求发展，品种需要创造，质量的提高需要创造。 人的左半脑长于分析，右半脑长于发明创造，我们充分利用右半脑就可以走向创造之路，交替使用左、右半脑，既可以系统分析又能发明创造。

学习系统思维和创造发明的思路，会使你在实际的生产过程中放宽思路，多角度考虑问题，随处迸发灵感。

二、何谓生产现场的创造性

1．什么是生产线的创造性？

生产线的创造性就是从改变不合理的工艺开始，在产品生产、质量控制、工艺方法、生产流程，设备加工以及材料革新、工作方法、环境改造，一直到销售服务等产品相关环节上，都要向前人未有过的领域、方法、技巧等方面发出挑战，进行技术创新、营销创新、管理创新、组织创新等综合的创新，以达到另辟蹊径、缩小差距和后来居上的目的，这就是现场生产的创造性的一些内容。

2．科技创新关键是一个“创”字

这个“创”字包含以下六个方面的内容：

分析现状，从改变不合理开始

摒弃一成不变的保守观念

运用头脑风暴法，集纳众人智慧

转换思维，换角度考虑

组合嫁接，博采众长，搭建智慧之桥

打破常规，不惧失败，挑战新事物

三、阻碍创造性发挥的三大鸿沟

从个人自身发展的角度，有三道鸿沟阻碍着我们创造发明：

第一，认识上的鸿沟－固执

比如没有发现问题的存在，既便知道有问题也难以查找出问题的症结之所在。怀有这些思想的人比较僵化和固执，喜欢抱着过去老一套的方法来行事，不能突破目前认识上的局限。

第二，文化上的鸿沟－不自信

是指有些人很不自信，总是认为：“我的文化水平低，不可能提出好主意。”有这样思想的人思想保守，墨守陈规，不敢超越传统偏见的范畴。事实证明，越是知识少、技能少的人越保守。而越是知识面宽的人，越不保守。比如爱迪生，他仅初中毕业，但是他是世界上的发明大王，一生共获得了1400多项国家专利。

克服这个障碍的方法就是相信自己，打破条条框框。

第三，感情上的鸿沟－情绪化

是指一些人对待事物总抱着“我喜欢”或“我讨厌”的情绪化心理，怕麻烦，一遇上困难马上泄气，懒散不情愿。

这样的人做事情比较随意化，不注意周围环境的变化，以自我为中心，，这样很难发现隐藏在事物后面的创新机会。

有了这三道鸿沟的人，一辈子就不可能有什么发明创造。

四、中国人扼杀创造力的成语

中国几千年的文明史留下了5000多条成语，其中很多是激励人们上进的，但是也有一些成语固步自封，深深禁锢了我们创造性的发挥，例10个词语来分析：

出头的椽子先烂

枪打出头鸟，可千万别出头。别人没干事情，你也别干。

人怕出名猪怕壮

猪一壮，就麻烦了，就要被杀了。同理，人不能出名，一出名，麻烦就多了，采访、报道、上相、开会、做报告，弄得你没有时间再搞创造了。

几十年如一日

很多人认为兢兢业业，几十年如一日，这样很好。但是当前是信息社会，每时每刻都有大量的新东西产生，比如新技法、新理念、新方法等。如果不去学，几十年如一天，固守成规，绝对不会有发展。

知足长乐、先入为主、异想天开

三者的意义相似，都是满足于现状，排斥别人。

顺我者昌，逆我者亡

这种暴君式的封建统治思想在现代社会也非常严重，在这样的情况下人人都是顺民，没有自己的思想，思维也被禁锢了。

随大流

随大流是中国最普遍的现象。比如说，听课时有些勇敢者就坐到前排；可很大一部分人往往喜欢坐到后面或角落。往后退是随大流的一种表现，随大流就意味着法不责众，比较安全。“随”就是顺从的意思， “随”的结果是变成了没有创新精神，只能抄袭、模仿、照搬，所以随大流的思想是影响发明创造的根深蒂固的敌人。

不敢越雷池一步

这个雷池使人变得小心谨慎。孩子受到的最大的表扬是什么？这孩子真听话，真好。小时候，听父母的话；长大了，听老师的话；工作了，再听领导的话。自己没有主见，做个顺民，缺乏创新。所以我们要培养有主见、敢于创新的学生。

十全十美

这是人们追求的境界，尽善尽美。人不可能十全十美，世界上也没有十全十美的事物，追求十全十美实际上会大大降低创造发明的速度。

实验表明人的思想深处都追求十全十美。有些领导很会利用这种心理，将剩余的工作让部下完成，让部下获得成绩和功劳。这种做法抑制了部下寻求突破的机会和动力。

第二讲 突破鸿沟才能创造（下）

一、创造发明的三个境界

第一境界：“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”

开始的时候，创造发明往往不被大部分人所理解。当你敏感地捕捉到一些正确的信息，下定决心去干事情的时候，迎接你的没有鲜花和掌声，却到处充满了荆棘。就好像在树木凋零中，你一个人上了高楼，没人陪伴，前程茫茫。这时候，要下定决心，立志去改革创新。这个过程考验的是人的心理承受能力。

第二境界：“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”

我们进入了创造发明活动，最后开始了技术攻关，劳累随之而来。攻克某个难关，需要对设备进行改造，查资料、调查研究，四处奔忙。过程很艰苦，劳民伤财。但是我们要勇往直前，在所不惜。

第三境界：“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处”

经过千难万险，离胜利还差一步，这时候千万不要放弃，机遇总留给有所准备的人，也许突然一回首，问题随即解决。

二、左半脑和右半脑的奥秘

人的脑子分为左半脑和右半脑，这两个半脑有着不同的用处：

1．左半脑—理性中枢

左半脑管分析、批判、语言，是理性的。左半脑发达的人逻辑思维非常严密，可以从事数学家、律师等职业。我们大部分人都是左半脑比较发达，因为中国人大部分是右手动作熟练，可以使左脑发展得更好。

2．右半脑—感性源泉

右半脑管感情，非语言，是综合的。左半脑按照常规理论、分析、推导的方式寻找答案，会花很多时间。而右半脑非常节约能源，一瞬间就可以找出答案，近似于直觉。

3．积极开发右半脑

右半脑是左半脑能量的10万倍，我们应该好好利用这个宝库。有人说，把右半脑开发50%，就可以懂得40多种语言，可以获得12个博士后的头衔。一般人的头脑只开发了5—10%，如果能激活一半的大脑能量，我们每个人都可以当创造发明家。

如何充分发挥右半脑的作用？就是发挥创造力、不受常规束缚、展开想象的翅膀，大胆驰聘。不少问题、难点，按常规思维无法解决，就另辟蹊径。所以在解决难关、构思创造时，不要随便说别人异想天开、白日做梦，而要鼓励人们奇想妙得，运用灵感，由此及彼，心血来潮，心驰神荡。

{案例} 剥核桃

剥核桃仁且使核桃仁保持完整。

可用外力的办法把壳夹碎或用化学的方法把外面的东西去掉，或是内部收缩然后便于剥开，或采用生物方法等，但如果短时间内就要大批出货，如何解决？以上这些办法的共同点是光想由外往里剥，很少想到从里往外剥。

有个方法很简单，将这些核桃装到一个密闭的容器里，这个密闭容器要有很大的强度，然后给它加上一定的温度以后它的气体就会急剧膨胀，当压力平衡的时候，突然之间打开容器盖就会炸开，这一瞬间的爆炸会将核桃壳全部炸碎，剩下把核桃仁拿出来就解决问题了。

{案例} 倒盖楼

日本、美国发明一种倒盖楼的方法，就是从上往下盖，因为盖楼大量的施工任务是地基工程，它占整个施工周期的40%以上，于是采用分开盖楼的办法，在一个地方用全控的方法做地基工程，在另外一个地方盖楼，首先盖房顶，盖完以后进行内、外装修，然后用起重机将它拖起来接着盖第二层。这种方法比传统的盖楼节省50%的人工，节能成本30%，实现了工厂化。其实这种方法最先由我国发明，嘉峪关就是倒盖楼盖出来的，在大土堆上把这些设备、木料运上去，在顶上盖起第一层之后，慢慢把土往下挖，接着盖下面的楼。

一些意想不到的事情，违反常规的东西，换一个角度去思考就可以得出解决问题的办法，因此我们应该放开思维，充分运用右半脑来想问题

第三讲 创造从改变不合理开始（上）

{案例} 生气出发明

日本人工作很紧张，上、下班是在快节奏地状态中进行，早晨起来洗脸、漱口、刷牙、吃饭、挤公交车。日本一个牙刷工厂的小职员加藤信三，早晨一刷牙就出血，他把牙刷毛在热水里泡软后慢慢刷还出血，换了一把软毛牙刷，多放点牙膏再慢慢刷还出血，无论如何都是出血，极端的愤怒使他产生了好奇，他想牙刷毛应该是圆柱型的，他把牙刷放在显微镜下观察，惊讶地发现原来牙刷毛是四棱四角的，而且都有尖刺，正是这是尖刺划伤了他的牙龈，造成了牙出血，他向老板报告了这个重大的发现，并建议研制一台机器，能把牙刷毛的头部

摩圆，老板很同意他的看法，加藤信三带着一帮人开始了科技研究，三个月以后一个崭新的圆头牙刷毛的牙刷问世了。由于这个发明使这个公司的牙刷畅销几十年不衰，三年以后加藤信三因为特殊贡献被提拔到了总经理的岗位上，后来做了董事长。人在极端生气的时候往往会想到用别的方法来解决问题，这叫生气出发明。

变换角度就会发现难题的突破点，迎弱而上，由易取难。变换角度才能摆脱原有框框的束缚，从圈内跳到圈外观察圈内。圈内的事，在圈外看得更清，许多问题在圈内迷，在圈外亮。圈外总比圈内大，创造性的主意常常出在圈外而不是圈内。

比如看到太阳，可以想到光和热、生命、紫外线、黑子、月亮、红色、银河系、星球、太阳能、庄稼等；阅读《红楼梦》，厨师们看到美味佳肴，建筑学家看到园林的构造，服装学家看到服装，管理学家看到王熙凤治理宁国府的管理能力等。

一、应具备成为“天才”的特长

我们跨越了个人鸿沟和文化障碍后，为了更好地发挥创造力，还应该了解世上“天才”的特长，付出与天才相仿的努力，这样才能学会发明创造。

“天才“特长的七个表现方面：

第一，对问题的存在超常地敏感，能敏锐地发现问题，并且寻找原因。

第二，主意奇多。

第三，能全方位、多角度地思考对策和方法。

第四，分析力出众。

第五，综合能力出众,人的综合能力决定其一生，比如总结能力；抓住事物本质的能力；能针对企业提出一些具体的考核办法的能力等。

第六，很善于学习，吸取他人的智慧。

第七，具有丰富的经验、学识及信息来源。

二、企业家与创新精神

企业家的创新精神－4C原则

现代企业创新理论提出企业家应该具备的4 C原则：

1. 要有企业家创新的精神

有能想、能创新、敢于冒风险的品格和个性。事实证明，很多企业家都是从经历了无数次失败以后，才走上成功的道路。

2. 要有运营的本事和技能

包括：处理日常事物的本事、研发的本事和社会交际、联系的本事。只有脚踏实地，才能找到解决问题、分析问题、改进工作的技巧能力。

3. 要有一定的企业内部条件

主要表现在：合适的人才，明确的企业目标，企业文化，企业构架和系统的指挥控制。

4. 要有一定的外部条件

就是要充分利用外部的、国家的、行政的、地区的各种政策、法律法规等有利资源为本企业服务。

这四个C缺一不可，相互之间都是紧密联系的。

民族企业家一定要具备创新精神

时代在发展，我国正在进入世界民族之林，显示出强大的生存、竞争动力。科技创新是一个民族进步的灵魂，也是一个民族兴旺发达的动力。创新经济已经成为当代世界经济发展的主流，面对激烈的竞争环境，民族企业、民族企业家应该充分发挥自己的优势，有策略地从碗里的、锅里的、田里的三个层面参与科技方面的竞争。

碗里的，是说企业家要关注成熟的技术和已经占领市场的产品；

锅里的，是指有明确的目标、有可靠的把握、可行性分析正在形成，有成长的技术。 田里的，是指战略性的科学发展规划。

三、创造从改变不合理开始

发明的基本思维路线

图3－1

创造从生产现场改善开始

（一）现场诊断－从不满足现状开始

不合理就存在创新的机遇，从改革不合理开始，就可以进行各种发明和创造。现场有哪些问题，该如何解决？

1．现场诊断案例分析

图3－2

图3－2是一条传统生产线，表现的是一个现场管理的情景，看起来一片生机勃勃的景象，但是到处潜伏着危险：安全隐患多，窗户里的物品堆积如山，工序中间的再制品挤压过多，有的在生产，有的在窝工，有过多人忙着运输，工地杂乱无章，废品不能及时清除，没有安全通道。整个制造现场生产无序，工序不平衡。

2．进行现场分析和判断

主要从五个方面去分析判断：

① 分析哪些工艺流程不合理，哪些工序出现了倒流，哪些工序可以简化或者取消。 ② 分析目前的生产工作环境能不能满足生产、工作需要和人的生理需要，如果不是须提出改进建议。

③ 分析车间的平面布置和设备、设施的配置是否合理，有无重复和过长的路线。 ④ 研究操作者的动作和工作效率，分析人和物的结合状态，消除多余动作，确定合理的操作和工作方法。

⑤ 分析现场还缺少什么物品和媒介物，落实补充办法。

（二）工厂平面和工地合理布置的学问

合理布置工地的特征和要求须符合以下五条原则：

第一，能够适合90%以上的人进行正常的工作。

第二，主要生产设备的布置要符合工艺的要求，便于工人操作；尽量减少工人的行走距离。安全和节约生产面积。

第三，物品或机器设备放置的高度要符合操作人员躯体的生理特点，要让工人在操作的时候尽量不垫脚、不弯腰。

比如：中国人的平均身高是1.69米，以此为标准，凳子42公分，桌子75公分，大腿和小腿成直角的自然状态的时，臀部离地面42公分，胳膊肘水平位置离地面的高度是75公分。

第四，工地上多余和不必要的物品要及时清除，以免造成工地过分拥挤，影响工人的生产活动。

第五，必须要满足工艺对工作环境的特殊要求。比如，有些生产工艺要求工作场地必须要恒温、防震、严密隔离；有的对空间、颜色、噪音、粉尘、污染等都有严格的规定。

第四讲 创造从改变不合理开始（下）

一、 工作场所原则

1. 五五法

五五法，是指对任何事情都要连续问几个“为什么”，通过问“为什么”，发现问题所在，进行创新，继而改革不合理设置。

做什么,为什么要做,能不能不做，目的是明确工作的性质和内容。

何处做,为何在这里做,有没有更合适的地点。目的是明确工作条件和机器设备。 何时做，为何此时做，有无更合适的时间。目的是明确工作时间和安排。

谁做，为何此人做，有无更合适的人。目的是明确对任职人的要求。

如何做，为什么要这样做，有无更合适的方法。目的是明确工作程序和方法。 和谁联系，为什么和他联系，能否换一个人联系。目的是明确工作的横向关系。 成本是多少，能否降低成本，有无更低的成本。

2．现场改进的五个原则

二、向改善工艺流程要效益

面对复杂的生产现场，我们如何改变不合理，取得效益，有以下三点：

（一）工艺流程，查！

工艺流程是非常丰富多彩的一门学问，几个简单的程序就可以画成很复杂的工艺流程图。

1．一般生产过程的工艺的分类

要查找工艺流程中的不合理部分就要读懂工艺流程图的要素，一般生产过程分为加工、搬运、停滞（储存）、检查等五个环节：

① 各过程的程序、分类、名称、工人的分工；

② 加工工序使用的机械、胎模具、工夹具、辅助材料、时间、地点、加工批量的大小；

③ 搬运。经何处、搬至何处、谁搬运、用何方法、距离、所需时间、搬运批量的大小、使用何工位器具；

④ 停滞（储存）。经何处、储存多少、几何形状、停滞时间、管理人员是谁；

⑤ 检查。谁检查、在何处检查、检查内容、使用量检具、所需时间。

2．生产流程的简化图示表达——工艺流程图

画流程图的目的是为了标示出各个流程的用途及其相互衔接的流畅性，使整个企业的脉络一清二楚。这就是画流程图的作用。有些流程要用必要的表单来形成。如图4－1：

图4－1

3．查看流程图，改进不合理工艺

根据流程图，改进不合理工艺，比如：何处多余，浪费人力物力；何处缺少一个产品检验把关；何处缺少横向流程；某个工序能否取消或合并等。参考流程图，可使原来的不合理流程变得合理。

（二）平面图上，找！

在工艺流程图上显示的一个线条，在实际工艺上可能走了很多路，所以必须要从高空俯视，用平面图来找。有时稍微改一下平面布置，即可少走很多冤枉路。比如某个工厂，原来往返两个车间之间的距离是154米，经改革以后，把一个机床移动了位置，便节省了106米。

{案例}

图4－2

图4－2中，机床摆放不合理，严重影响了生产效率。改进办理，如图4－3：

图4－3

在有限地方开出一个材料库和一个成品库，不用从外面引进，也无需从外面送出，使工作场地更紧凑，腾出两个面积，使原来没有仓库的地方变成有仓库，大大提高了生产效率。

第五讲 更快、更短、更好的诀窍（上）

一、流水线上，算！

不管我们的工厂在现实中，有没有成熟完整的流水线，在产品的生产程序上是存在一个生产线的。

{案例}流水线的效率分析

生产线的移动方式不合理造成了大批的窝工，请看图5－1所示：

图5－1

他们的流动方式是：每干完四个产品便交给下一道工序，经过设计试验，这批工作流转到第四个工人干完之时，共需要240分钟。

在以上基础上，改进工作方法，图5－2：

图5—2

同样的产品、人和机床，干完这工作需要114分钟。

流动形式的改变会带来如此大的效果，这就是效益。

流水线上最主要的是要使每个节拍保持平衡；如果不平衡，整个流水线的效率，就取决于那个干的最慢的人。因此，生产效率要以最慢的人为标准，稍加改动，调配人员，使节拍平衡，提高生产效率。

使生产现场的速度更快，流程更短，产品质量更好的诀窍：找出瓶颈。针对瓶颈改变不合理，使工艺路线更短更合理；使平面布置更合理；使流水线的节拍更均匀；使动作更快；使搬运的路线更短时间更少；使人际结合更加紧密；使生产流程实现时间和费用的优化，使生产的工作环境更加舒畅和完美。

二、向计划评审技术要效益－关键路线，缩！

网络技术（计划评审技术）

网络技术（PERT）又名箭条图法或临界路线法（CPM），利用它可以精确计算各项工程、计划、项目的日程及总日程，明确各项目之间的联结关系和从属关系，找出关键路线。之后，采取措施，不断修改和优化计划，达到缩短日程、节省费用的最佳目的。因此它在生产技术领域得到越来越广泛的应用。

改善生产瓶颈——关键路线法

1． 何谓关键路线法？

网络技术规定，生产线上没有任何时差的路线称为关键路线，它是查找生产瓶颈的关键。 将非关键路线的人力、物力加强到关键路线上，使整个生产流程大大缩短，这种方法称之为关键路线法。

{案例}…

有一个部件，它有两部分组成，由四个工序完成。为了节省时间，加工管子和加工盘子分两条路线同时开始，最后进行管和盘的焊接。

加工管子需要30分钟，加工盘体需要20分钟，盘体钻孔需要25分钟，管子和盘子的焊接需要15分钟，整个工序每分钟都不能耽搁。

但每个工作环境是不一样的，加工盘子需要45分钟，而完成管子只需30分钟，两者相差15分钟，对生产管子的工人来说有两种干法：一是和大家一起开工，干完之后他可以休息15分钟接着再干第二个，一种办法是可以先不干活，等休息15分钟以后再干活。这是由生产的构造造成的，两个部件必须组合到一起。生产管子的工人有15分钟的时间差，而生产盘子的工人会很累，因为没有时间差。盘子的生产路线就是关键路线。

解决的办法，可以将生产盘子的工序分配给两个人完成，平均每个产品只需10分钟。整个路线从这点上提高了10分钟。诸如此类，找到平衡以后，整个生产流程就会更加平衡。

2. 关键路线法的要点

① 会画，根据已知条件和各项目之间的制约关系，画图。

② 会找，根据已知的日程推算和确定关键路线。

③ 会优化，采取措施不断压缩和调整关键路线和其它路线，达到时间、费用的综合优化。

第六讲 更快、更短、更好的诀窍（下）

一、向动作分析要效益——动作分析，测！

动作分析在劳动密集型的企业，例如装配企业、以手工劳动为主体的企业中，对提高效率有莫大的好处，诊断技术中有一条就是要进行动作分析。

（一）从小故事中学习动作分析

{案例}包饺子

北方人逢年过节都吃饺子。但是有的人包的饺子到锅里都会露馅。为什么包饺子会煮开？原来是动作不对：手指头是两个半圆球，半圆球会接触在一个点，没有点接触的地方会进水。改进方法是：，改变包法，用两个手指包，这样就贴合非常严密，煮饺子不易进水。

如何提高包饺子的速度：包饺子的关键的动作就一下，但是辅佐动作有八个。

这八个动作中有很多动作是多余的：拿饺子皮，一二两个动作，右手拿，然后放到左手中，这样做是因为习惯问题，右手太勤劳了，更熟练，时间更快。改进方法：根据自己左右手的动作速度，判断用哪个手去拿，这就节省了一点时间。

放馅，三四两个动作。用勺子拿起来，完了又放下去，又拿起来挖了馅，又放下去，动作多余。改进方法：把勺子弄短一点，就放到这个小拇指勾这儿，挖一下就够。

于是，一二三四，四个动作包一个饺子，速度直线上升。

{案例}插秧

北京郊区农民的插秧动作：一把秧苗抓到手里，分开，五个手指头下去，然后一上来，秧苗就扶起来了，赶紧用手再去按一下。

南方农民的插秧动作：在水田里，只用两个手指头一插一拔，这个秧苗就牢固了，不能五个手指头下去。同时，手里预先准备好一搓（五六棵秧苗）。于是，整个动作就连贯了，快且工艺路线没有重复，整个工序行动自如。

从两个例子中，我们发现，平常司空见惯的生活、工作场所中，就蕴含着很多节省动作的工程学知识，能帮助提高生产效率。在动作分析上做文章、下工夫，可以取得立竿见影的效果，而且不花什么成本。所以，千万不要被传统习惯所束缚，认真研究改进动作。

（二）动作分析是一门现场行为科学

{案例}…

动作研究之父——吉尔布雷斯，他发现建筑工人砌砖的时候动作都不一样，有人最快用六个动作可以砌一块砖，有的人用18个动作才能砌成一块砖，经过研究，他发现实际上只需五个动作，于是他向全工地的工人推行五步砌砖法，工作效率马上大幅度上升，由原来每人每小时砌120块砖提升到每小时每人砌350块砖。

科学管理之父——弗雷德里克〃温斯洛〃泰罗，在伯利恒钢铁公司进行了著名的“铁锹试验”。最后发现：当每铲能挖出21镑重量煤的时候，工作效率最高，且节省人力。原来需要400-600人干的工作，现在只要140人就可以完成。从此揭开了动作分析的一个新篇章。

动作分析是工艺工程行为科学的一个重要内容，是生产线向科学方法要效益的一个重要手段。在西方，工艺工程师的工资可以是普通工程师的两倍。他们最大的优势是：对技术与管理同时进行分析，为企业争得效益。

动作分析的12条原则：

能用脚或左手做的就不要用右手做。

尽可能双手同时作业。同时开始，同时结束。

不要使双手同时休息，空闲时尽量想法让它做点别的工作。

尽可能用小的动作去完成，与其用躯干来完成莫如用臂、腕和手指动作，手的动作越简单越好，这样动作量就会减少。

材料和工具尽量放在伸手就能拿到的地方，并按照基本作业要素的顺序确定适当的位置。

基本作业要素的数目愈少愈好。排除不必要的动作，动作距离要最短。

把两个以上的工具结合为一个，或者利用便于取材料和零件的容器，来减少工作量。 要想长时间地保持对象物与人的良好结合状态，就必须利用保持器具。

把动作的顺序确定下来，以便动作有节奏地、自动地进行。

使双手同时朝着相反方向进行对称的动作，不可同时朝着相同的方向活动。 要利用惯性、重力、自然力等还要尽可能利用动力装置。

为了减轻疲劳，作业点要保持适当的高度。

二、搬运大有文章可做——搬运时空，压！

搬运工作在现场占的时间和空间比例很大，据统计，加工费中约有25%—40%是搬运费；工序时间中约有70%—80%是搬运时间和停顿时间；工厂的安全事故有85%是在搬运过程中发生的，所以研究搬运对现场管理创新是非常重要的课题之一。

那么，如何减少搬运？

图6－1

如图6－1，有四种形式：

第一种，散放一地，如卖西红柿、土豆一般，得一一放入箱中来搬运，这种方式最差，搬运方便系数是零。

第二种，装入箱中搬运，比第一种快，搬运方便系数是一。

第三种，箱子下面装个支撑，较第二种更方便，搬运方便系数是二。

第四种，箱子下面按两个轮子，搬运的时候推着就行，搬运系数是四。

所以，要尽量利用方便的方法进行搬运，最重要是要缩短搬运路线。从空间、次数、距离、方法等多方面去压缩搬运的路线和时间。（如图6－2）

图6－2

三、人机工程的时间潜力——人机工程，挤！

（一）人机联合分析

人机联合分析是指分析作业者和机器在同一时间内的工作情况，寻求合理的方法，使人的操作和机器的运转协调配合，充分发挥人和机器的效率的方法。经过两次改进，人机利用率均达到了100%。

{案例} 人机联合分析与改进

人和机器是一对矛盾，人和机器工作时往往会出现这种现象：人工作时机器等人，机器工作时人等机器，机器工作完以后，人要匆忙地再去清理设备。如图6－3：

图6－3

一共10分钟，人在准备零部件的时候，机器空闲2分钟，机器加工时，人空闲4分钟，修理零件时机器空闲2分钟。

如何使机器和人联合？见图6－4

图6－4

首先，同时完成装零件和机器被装零件的工序；其次，机器加工时，人完成修整、存放零件，和准备下一个零件的工作；这样就缩短为6分钟。挤的效益是非常大的。

（二）粗益生产方式的生产线

如图6－5

图6－5与前图3－2对比，生产线在有条不紊地进行，每个人都在按一定的工序工作，达到了零库存；工地上没有废弃物，工人身边没有再制品；原来的场地改为学习室、会议室、中央储存区；一个工人按照计算只需给第一个工序不断送料。这是典型的丰田式生产线，即精益生产，库存降到一般工厂的1/12，质量提高三倍，生产效率提高两倍，再制品降低到原来的1/5，能在一天中同时生产3000种不同牌子型号的汽车，达到生产线的平衡。

第七讲 产品创新和工艺创新（上）

一、选择新技术的四条标准

1.技术的经济性

是指要区分所购买的专利、技术，所学习的内容的先进程度及类型， 要选择适合自己企业的技术。

2. 技术的适用性

是指这些技术能否被企业消化吸收，能否被使用等。

3. 技术的可靠性

是指要引进已经成批大量生产、稳定的技术。

4.技术的先进性

引进技术的目的是取得效益。

以上四条标准按重要程度的排列顺序：第一，技术经济性；第二，技术适用性；第三，技术可靠性；第四，技术先进性。

二、工程师要具备科学家的态度和艺术家的创造性

（一）工程师是综合人才

1. 工程师的概念

是集专业技术人员、发明创造（开发研究）人员和工程技术管理人员的职能于一身，从而造成工程师在素质能力、知识结构、行为方式和地位作用方面的特殊要求。换句话说工程师要有科学家的态度和思考方式，要有艺术家的创造性，还要有工人的动手实践能力和面向实际的精神。

2. 现代工程师合理的知识结构

第一，专与博的结合，即专业技术知识和广泛的知识面相结合。

第二，软与硬的结合。软是指领导力，硬是指专业知识。

第三，知识蛋：知识外层（兴趣爱好/知识面），中间知识（必须知道的），核心知识（看家本领）。

（二）一个工程师应该具备六种精神

我们提倡技术人员要“懂技术、会管理、能协调、善文笔、晓经济”，努力成为纵向精，横向通的复合型技术人才。为此，我们需要具备六种精神：

第一，自强不息的钻研精神。

第二，开拓创新的思维方式。

第三，严谨求实的治学态度。

第四，系统严密的分析头脑。

第五，博采众长的知识积累。

第六，实用过硬的业务技能。

三、产品设计的创新

把一个信息变成一项工程，一个企业；

把一项要求变成一个产品，一台设备；

懂技术、会管理、能协调、善文笔；当一个复合型的技术人才！

（一）产品设计的三种思路

1．有参考数据、有同类产品。这时应考虑怎样超越、怎样更先进、更可靠、更灵活、更安全、更经济，这是站在别人肩上往上爬。

2．灵感激发、突发奇想，由模糊到清晰，由抽象到具体。这是无中生有。

3．一条信息，一张照片，几句话，抓住后一步步演译、分析、归纳出任务要求、参数、性能来，这是想入非非。

（二）技术原型设计法——几十种方案轻而易举

除了参数外，你所设计的机械应达到某种性能或动作，要实现这些动作和性能，有几种办法？依靠什么机构来实现？这是基本分析。

基本分析要用技术原形法。是把用户的要求设计成方案，把设计任务最核心的东西变成一个最简单的模型，再将此模型用最简单的动作、线条勾画出来。

在动作性能分析时，一定要严谨、细微、一定要从市场需要，用户需要出发，充分运用右半脑，大胆地创造性地提方案。

第八讲 产品创新和工艺创新（下）

{案例}…

如下图所示第一种自转，第二种震，第三种转的同时上下振动，第四种翻滚，第五种边自转边翻转，第六种斜转，第七种斜混，第八种对角转动。对角线转动是最合适。那么，如何将它设计成实际的产品？

图8-1

要保留它的完好就得有一个卡子来卡紧，而且能带动它转动，可改成一个变速装置，且在左层安装一个灵活的，能够自动调整的，用来加压的东西，上面要有一个（施杠），比如手摇轮，一摇就能将它加紧，这样的结构一点点扩展下来，首先就把支撑磨搞基础了，这个模型就显现出来了。为了安装方便可以设计成斜的，具体结构可以细化，比如电机、功率、转速，正转或反转等。还可以设计成其他各种各样的形式，其它的结构都是为这个技术原形服务的。

这些卡紧的方式还可以改变，或是电动卡紧，由电钮控制。可设计电动卡紧和手动卡紧两种形式，再把这个规格大大小小设计成三种，现在是八种，八乘以两个卡紧的即是16种，再乘以3就是48种。

家电设计新思路

1.无限美丽设计思想

将家电做成“裸体”，把所有的零部件都装在这个框架上，不影响功能而且又美观，然后根据不同的要求来配备不同的外壳，从而扩大市场，增强自由度，降到成本。

2.奇妙的仿生学

很多机械设计生活中的产品远远不如自然界的生物，比如恐龙的躯体上面像拱桥，下面像吊桥；仿贝壳形状的商场，因为贝壳能承受很大的重量；蜜蜂在一夜之间可以建造几千间的蜂房，且蜂形的夹角是72度38分，每一个蜂巢的体积严格是0.25立方厘米等。

一、新产品开发的流程和相关准备工作

（一）新产品开发流程图

图8-2

（二）新产品开发的重要环节——生产技术准备和防误措施

在新产品的开发过程中，作为工程技术人员，要为下一步的产品做大量的工作。实验室的样品是不能够大批生产的，因为有些样品是利用锉、摩、修等方法完成的，须经过大量生产技术准备。

生产准备技术是指图纸的标准化、产品的定型经过重重的设计验证（包括原材料的消耗定额，检验规程，工艺文件），当所有的条件都具备了，且最重要的设备也齐全了，才能批量生产。任何一个环节做不好，就会给大批生产带来无穷的灾难。

{案例}…

某一家企业经常在批量方面出问题，各部门怨天尤人。通过画流程并分析得出：企业前期生产准备不足，拿着样品就在生产线上生产。样品是靠修、磨、锉出来的，所以模具的尺寸都不合格，检查部门没有最新的图纸试样，无法把关。分析完后，企业马上改革，出现了新的局面。所以，我们在设计的后期一定要大力做好标准化的工作。

二、我国中长期科技规划发展制造业的思路

我国是世界制造大国，但还不是制造强国；制造技术基础薄弱，创新能力不强；产品以低端为主；制造过程资源、能源消耗大，污染严重。国家科技发展思路：

提高装备设计、制造和集成能力。

积极发展绿色制造。

用高新技术改造和提升制造业。

第九讲 企业是创新的广阔天地（上）

一、材料的发展：从石器时代、青铜时代到合成材料时代

我们现在使用的材料是第三代材料，材料的发展经历了三个阶段：

第一代，原古时代的天然材料，石器、铸模、骨器、木头等。

第二代，它的特征是以铜、铁、合金材料为标志，特别是钢铁和合金材料的发现，引起了第二次产业革命。

第三代，复合材料，最大的特点是自然界没有，由人工合成，比如精密陶瓷、合成塑料等。具有超强、超硬、超薄的特性，拥有一切自然界材料所不可比拟的优势，它们的应用将会大幅度提升产品的性能。

二、工艺的创新

进入20世纪以后，工艺产生了突飞猛进的变化。

它对产品变革的作用是巨大的，据说第二次世界大战期间，德国的一位工程师发明了合金刀头，它的切削速度是普通非合金刀头的2—3倍，这一发现使希特勒的侵略战争提前了半年，促进了整个国家工艺产品的发展。

{案例}曲轴生产的工艺改进

汽车或柴油机里有一个重要的零部件叫曲轴。这个曲轴的形状很古怪，很复杂。普通汽车是四钢四冲程的，而机车上是16个冲程，24个冲程的。机车的曲轴形状要复杂好几倍，这样的冲程在加工时难度较大。

最初采用铸钢的生产方式，但是废品率非常高，因为曲轴在铸造过程中产生的空气无法排出，传统的铸造方式是在砂箱里面设计一个冒口，把缸水倒进去，缸水由上而下，铸成了曲轴。一有气孔、砂眼，整个曲轴就报废。气孔、砂眼是空气排不出去而形成的，空气往上排的时候，迎头又把铁水从上往下灌进来，产生了新的搅拌和气孔，这样的方法是不利的。

那么，如何提高成品率？

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